自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)上的運(yùn)用

王雷 賴(lài)維軍

1、河北逸尚文化傳媒有限公司 2、兵團(tuán)第一師阿拉爾市16團(tuán)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，農(nóng)技人員開(kāi)始研究在工作中引進(jìn)專(zhuān)業(yè)農(nóng)機(jī)設(shè)備，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的方法。并決定在工作中引進(jìn)科技信息技術(shù)，這么做的目的是為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的精細(xì)化水平，最終達(dá)到增收創(chuàng)收的效果，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。而本文著重介紹的是自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)設(shè)備在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用以及具體運(yùn)用方法。

1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基本特點(diǎn)及要求

在引進(jìn)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行新時(shí)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作之前，應(yīng)當(dāng)先分析出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基本特點(diǎn)，明確工作原理及相關(guān)工作要求，合理創(chuàng)新生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方案，研究推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方法。

1.1 基本特點(diǎn)

與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式之間的差異是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)依靠信息技術(shù)及配套設(shè)備，能夠預(yù)估不同農(nóng)作物的最佳播種時(shí)間，并精準(zhǔn)控制播種位置、控制灑水量、施肥量，在節(jié)約資金成本的基礎(chǔ)上，推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植管理工作的穩(wěn)步開(kāi)展。同時(shí)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)依靠專(zhuān)業(yè)技術(shù)及設(shè)備，對(duì)農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)化管理，能夠達(dá)到防范病蟲(chóng)害問(wèn)題的目的，降低農(nóng)作物的死亡率。這對(duì)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量及質(zhì)量，有著積極的促進(jìn)作用，能夠帶動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以，目前各個(gè)地區(qū)都在大力推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。

1.2 基本要求

在以精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)展開(kāi)農(nóng)作物栽種管理工作時(shí)，應(yīng)注意加大資金投入，完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。除了要引進(jìn)專(zhuān)業(yè)的農(nóng)機(jī)設(shè)備之外，還要引進(jìn)計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備。同時(shí)，要確保農(nóng)技人員具備對(duì)信息技術(shù)的操作能力。并應(yīng)當(dāng)結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)要求，在工作中落實(shí)環(huán)境保護(hù)理念，研究合理節(jié)約生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本的方法。

2 自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)

在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，市場(chǎng)上誕生了具備自動(dòng)導(dǎo)航功能的拖拉機(jī)裝置。拖拉機(jī)的作用有很多，包括起壟溝、播種、收割等各個(gè)環(huán)節(jié)，都可以使用拖拉機(jī)來(lái)完成。而自動(dòng)導(dǎo)航則是以智能技術(shù)為基礎(chǔ)，控制拖拉機(jī)完成各項(xiàng)工作。要靈活運(yùn)用這種拖拉機(jī)，需要了解自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)當(dāng)中的關(guān)鍵技術(shù)有哪些，掌握這些技術(shù)的基礎(chǔ)操作方法。

2.1 定位

在使用自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)時(shí)，應(yīng)在拖拉機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)該裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，要保證定位的精準(zhǔn)度，方便及時(shí)發(fā)現(xiàn)拖拉機(jī)是否存在運(yùn)行軌跡偏移的情況。在自動(dòng)定位的功能當(dāng)中，效果最為明顯的就是GPS定位技術(shù)，主要是通過(guò)在拖拉機(jī)的機(jī)身上安裝定位裝置，用該裝置發(fā)射出的信號(hào)與衛(wèi)星系統(tǒng)連接在一起，然后在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中建立坐標(biāo)系，確定拖拉機(jī)的高程位置和水平位置。通過(guò)這種技術(shù)，不僅可以實(shí)時(shí)關(guān)注拖拉機(jī)工作時(shí)的位置變化情況，分析是否存在位置偏移問(wèn)題，方便及時(shí)調(diào)整。還可以通過(guò)拖拉機(jī)的移動(dòng)情況，測(cè)算出拖拉機(jī)的平均時(shí)速。在新時(shí)期，技術(shù)人員還在研究科學(xué)縮小定位測(cè)量數(shù)據(jù)誤差的方法。比如，RTK定位技術(shù)的定位精度可達(dá)到厘米級(jí)。不過(guò)，使用該技術(shù)需要在農(nóng)田周?chē)⑿盘?hào)接收站，要關(guān)注附近是否存在電磁信號(hào)干擾的問(wèn)題。

2.2 導(dǎo)航

自動(dòng)導(dǎo)航功能主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)核心控制系統(tǒng)，提前設(shè)定導(dǎo)航的程序，這需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪，完成地理信息系統(tǒng)的建設(shè)工作。自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)需要在拖拉機(jī)的機(jī)身安裝感應(yīng)裝置，感應(yīng)周?chē)欠翊嬖谡系K物。尤其是在倒車(chē)和轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，容易存在視線(xiàn)盲區(qū)，通過(guò)安裝這些裝置，用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程的安全性。同時(shí)，合理規(guī)劃路線(xiàn)，并啟動(dòng)自動(dòng)導(dǎo)航功能，可以不用調(diào)整拖拉機(jī)的方向盤(pán)，讓設(shè)備自動(dòng)完成行進(jìn)動(dòng)作。要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整拖拉機(jī)運(yùn)行模式，通常有平整土地、播種、收割等多個(gè)模式。根據(jù)農(nóng)作物的不同種植階段，開(kāi)啟不同模式后，就能解放駕駛?cè)藛T的雙手，并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)。

2.3 轉(zhuǎn)向

根據(jù)農(nóng)田面積、形狀等特點(diǎn)，在操作拖拉機(jī)設(shè)備進(jìn)行農(nóng)耕工作時(shí)，涉及設(shè)備的轉(zhuǎn)向問(wèn)題，需要注意的是：轉(zhuǎn)向速度、角度等。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制工作決定著自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)裝置的應(yīng)用價(jià)值，目前，在轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)上，應(yīng)用效果較好的主要有液壓轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)和方向盤(pán)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。不同系統(tǒng)需要配備不同的裝置，運(yùn)作原理也有差異，應(yīng)根據(jù)工作需要做出合理的選擇。

3 自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)方法

農(nóng)技人員在引進(jìn)自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)設(shè)施之后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)完成系統(tǒng)構(gòu)建工作，才能發(fā)揮出該設(shè)備的使用價(jià)值。

3.1 硬件設(shè)施

想要在農(nóng)耕工作中應(yīng)用智能技術(shù)，需要及時(shí)引進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施?；谏衔漠?dāng)中提到的自動(dòng)導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)種類(lèi)及技術(shù)特點(diǎn)。實(shí)際完善基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，應(yīng)建設(shè)基準(zhǔn)站，安裝自動(dòng)駕駛儀、車(chē)載計(jì)算機(jī)、電動(dòng)方向盤(pán)。

3.2 軟件設(shè)施

軟件設(shè)施主要指的是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，要構(gòu)建數(shù)據(jù)資料庫(kù)，使用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)拖拉機(jī)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，關(guān)注設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、機(jī)身溫度等數(shù)據(jù)的變化情況，管控設(shè)備的運(yùn)行安全。同時(shí)，計(jì)算機(jī)承擔(dān)著接收信息和發(fā)布指令的任務(wù)，要為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和拖拉機(jī)裝置之間以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立聯(lián)系。并完善安全防御系統(tǒng)，保證信息傳遞的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

4 自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在工作中使用自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)，要確定拖拉機(jī)的運(yùn)行原理，根據(jù)實(shí)際使用情況，分析該設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，研究合理擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)的方法。找到智能化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方向，才能滿(mǎn)足新時(shí)期精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)要求。

4.1 工作效率高

傳統(tǒng)人工展開(kāi)整地、起壟溝、撒種以及收割工作時(shí)，存在工作效率低、工作精細(xì)化程度低的問(wèn)題，會(huì)延誤最佳的播種和收割時(shí)機(jī)。而在工作中引進(jìn)專(zhuān)業(yè)拖拉機(jī)設(shè)備，并為設(shè)備配備自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，不僅可以減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的人力資源投入成本，還可以提高工作效率，機(jī)械作業(yè)的速度要比人工手動(dòng)操作方式快，而且精準(zhǔn)度高，工作質(zhì)量能夠得到良好的提升。同時(shí)，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，分析不同農(nóng)作物品種的生長(zhǎng)習(xí)性和長(zhǎng)勢(shì)特點(diǎn)，結(jié)合土地面積合理規(guī)劃種植密度。在這種情況下展開(kāi)農(nóng)耕工作，可以全面發(fā)揮出土地資源的使用價(jià)值，提高土地的綜合利用率。

4.2 降低工作強(qiáng)度

以自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)拖拉機(jī)裝置，可以有效降低日常工作強(qiáng)度，緩解農(nóng)技人員的工作壓力，避免疲勞作業(yè)引發(fā)安全事故。同時(shí)，只要確保設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)正常，不存在安全隱患，就可以實(shí)現(xiàn)全天無(wú)間斷的作業(yè)。而且，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，縮短農(nóng)耕工作周期，在最佳時(shí)間段完成基礎(chǔ)的農(nóng)耕工作任務(wù)，為提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，目前自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中有著良好的應(yīng)用前景。

5 自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)的操作注意事項(xiàng)

自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)裝置需要使用信息技術(shù)，具有一定的操作難度。同時(shí)，該裝置的前期購(gòu)置成本比較高，為了合理管控經(jīng)營(yíng)成本，應(yīng)及時(shí)做好對(duì)設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)工作。另外，信息技術(shù)在不斷發(fā)展進(jìn)步，農(nóng)技人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)階段的設(shè)備運(yùn)作情況，展開(kāi)創(chuàng)新研究工作，提升設(shè)備的使用性能。

5.1 操作行為

自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)需要定期進(jìn)行更新，并需要通過(guò)工作人員操作控制臺(tái)上的相關(guān)按鈕，才能讓拖拉機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。而且，自動(dòng)化設(shè)備也會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，如果工作人員不具備靈活解決問(wèn)題的能力，就容易影響設(shè)備的使用安全，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，在展開(kāi)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作時(shí)，應(yīng)注重考察農(nóng)技人員的工作能力，要確保駕駛?cè)藛T持證上崗。同時(shí)，農(nóng)業(yè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)在內(nèi)部建立完善的管理機(jī)制，以設(shè)備的運(yùn)行安全為基礎(chǔ)，規(guī)范人員的設(shè)備操作行為。尤其是在設(shè)置自動(dòng)導(dǎo)航任務(wù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好對(duì)運(yùn)行路線(xiàn)的規(guī)劃，避免出現(xiàn)路線(xiàn)錯(cuò)誤的情況。

5.2 維護(hù)管理

設(shè)備具有一定的使用壽命，合理延長(zhǎng)使用壽命，可以管控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的成本。這需要安排管理人員做好對(duì)設(shè)備的維修和養(yǎng)護(hù)工作，自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及到對(duì)很多感應(yīng)裝置和控制裝置的安裝和使用。因此，維修工作的難度也比較大，需要了解設(shè)備的基本使用功能、了解設(shè)備材質(zhì)，明確維修養(yǎng)護(hù)工作的主要側(cè)重點(diǎn)，以定期檢修的方式排查設(shè)備運(yùn)行的安全隱患。此外，一般檢查工作應(yīng)當(dāng)以停機(jī)檢修或者設(shè)備試運(yùn)行兩種方式展開(kāi)，方便全面分析出設(shè)備潛在的問(wèn)題，以便于及時(shí)處理。

5.3 創(chuàng)新研究

使用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)對(duì)拖拉機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)管時(shí)，需要關(guān)注計(jì)算機(jī)軟件及系統(tǒng)的更新情況，研究?jī)?yōu)化管控方案的可行對(duì)策。在創(chuàng)新環(huán)節(jié)上，可以借鑒國(guó)外精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)情況，找到自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)設(shè)備的優(yōu)化方向。具體要根據(jù)農(nóng)技人員實(shí)際農(nóng)耕工作中，對(duì)拖拉機(jī)設(shè)備的使用需求，以及在具體設(shè)備操作中遇到的問(wèn)題，做好技術(shù)培訓(xùn)工作。并與農(nóng)技人員溝通，總結(jié)設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及不足，科學(xué)提升我國(guó)的現(xiàn)代化技術(shù)水平，研究推廣全自動(dòng)化拖拉機(jī)設(shè)備的可行性。

6 結(jié)語(yǔ)

在農(nóng)業(yè)企業(yè)對(duì)工作精細(xì)化水平及精準(zhǔn)度的要求越來(lái)越嚴(yán)格的背景下，農(nóng)技人員應(yīng)掌握各種農(nóng)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用方法，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。本文主要介紹的是自動(dòng)導(dǎo)航拖拉機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用方法，這需要運(yùn)用到衛(wèi)星定位技術(shù)，及時(shí)規(guī)劃拖拉機(jī)的運(yùn)行路線(xiàn)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航，并通過(guò)安裝感應(yīng)裝置和控制裝置，完成對(duì)拖拉機(jī)的自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制，保證拖拉機(jī)的運(yùn)行安全。將信息技術(shù)與拖拉機(jī)設(shè)備結(jié)合起來(lái)，可以提高工作效率，降低工作強(qiáng)度。不過(guò)，農(nóng)業(yè)企業(yè)要關(guān)注農(nóng)技人員對(duì)設(shè)備的操作行為，及時(shí)做好對(duì)設(shè)備的維護(hù)管理工作，保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。