王 敏
(滕州市中等職業(yè)教育中心學(xué)校,277500,山東滕州)
在科技發(fā)展的智能化時(shí)代,大眾無(wú)論是在生活方面還是勞動(dòng)生產(chǎn)方面,都愈加重視效率、效益。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化進(jìn)程進(jìn)一步加快。盡管廣大農(nóng)村的人員正在逐步減少,但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)始終是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的大問(wèn)題?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用大大降低了農(nóng)民的勞動(dòng)負(fù)擔(dān),有效提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,當(dāng)下及未來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化依然是解放廣大農(nóng)村勞動(dòng)力的重要方式[1]?;谟?jì)算機(jī)智能化技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化具有實(shí)時(shí)管控、穩(wěn)定可靠、智能診斷、靈活操作等一系列優(yōu)點(diǎn),兩者的融合一方面能夠極大地推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的創(chuàng)新發(fā)展,另一方面在極大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上,有效解放了農(nóng)村勞動(dòng)力,降低農(nóng)業(yè)成本,踐行科技興農(nóng),達(dá)到了助力農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目的??梢钥隙ǖ氖?,計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用推動(dòng)了農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展,為未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化、智能化發(fā)展注入了新的活力,這是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的一次變革,也是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展的重要技術(shù)支撐。
農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)是計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的簡(jiǎn)稱[2]。計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)是對(duì)人類智力仿真和擴(kuò)展的科學(xué)技術(shù),其研究范圍包含智能機(jī)器人、語(yǔ)言仿真系統(tǒng)、視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)、語(yǔ)言處理系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等,是科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的重要體現(xiàn)。將該技術(shù)合理地應(yīng)用于人類生產(chǎn)生活能夠極大地解放勞動(dòng)力,特別是在以人力生產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械和智能化技術(shù)的有效融合,賦予了農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品集成化、自動(dòng)化、智能化的優(yōu)點(diǎn),將具有智能化特點(diǎn)的機(jī)器人和專家系統(tǒng)等安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)作業(yè)的智能化生產(chǎn)管理。應(yīng)用了智能化技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械可不受時(shí)間和作業(yè)環(huán)境的影響,無(wú)論是作業(yè)質(zhì)量還是作業(yè)規(guī)范性,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人力作業(yè),充分實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用,有效減少了人力物力的投入,提高了農(nóng)業(yè)作業(yè)舒適度,進(jìn)一步提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,為農(nóng)業(yè)健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要的推動(dòng)作用。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)不同于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù),它是以計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)為核心,將農(nóng)業(yè)機(jī)械與計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化、自動(dòng)化管理,在提高農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)效率的同時(shí)減少人力資源成本[3]。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)具有明顯的實(shí)時(shí)管控、穩(wěn)定可靠、智能診斷、靈活操作等特點(diǎn)。
首先,實(shí)時(shí)管控。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要技術(shù)方式,它是以電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成的。在實(shí)際應(yīng)用和操作的過(guò)程中,信號(hào)傳輸速度極快。通過(guò)信號(hào)傳輸實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的實(shí)時(shí)有效操控,操作簡(jiǎn)單,時(shí)效性強(qiáng),實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)、準(zhǔn)確操作的同時(shí),能夠更好地及時(shí)保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備,有效管控相關(guān)機(jī)械設(shè)備,降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。
其次,穩(wěn)定可靠。以農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)為核心的自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,在運(yùn)行中其輸入輸出的信號(hào)都采用了光電隔離處理技術(shù),真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中內(nèi)外電路的電氣絕緣控制[4]。為了保證農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)過(guò)程中不受任何因素的干擾影響,農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊都使用了抗干擾屏蔽措施,其中的元器件都是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)篩選出來(lái)的,例如常見(jiàn)的傳感器等,大部分現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)設(shè)備都選擇分辨力強(qiáng)、可靠性好的傳感器,因此不難看出農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)設(shè)備具有高穩(wěn)定性和高可靠性的特點(diǎn)。
再次,智能診斷。傳感技術(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)的關(guān)鍵,裝有穩(wěn)定可靠傳感設(shè)備的農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行高效實(shí)時(shí)的分析和診斷,檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種故障,以此保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),提高機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)的精準(zhǔn)度[5]。在一些特殊的農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境中,農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備會(huì)受影響出現(xiàn)各種問(wèn)題,而以農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)為核心的自動(dòng)化技術(shù),通過(guò)可靠的傳感器可以進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的自我診斷。假如農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)過(guò)程中某個(gè)零件出現(xiàn)了故障,那么該設(shè)備會(huì)自動(dòng)提前發(fā)出預(yù)警警報(bào),立刻停止機(jī)械作業(yè),在進(jìn)行智能化診斷之后,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)機(jī)械的情況自動(dòng)修復(fù),設(shè)備繼續(xù)正常作業(yè)。
最后,靈活操作。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)已經(jīng)通過(guò)自主研發(fā)和引進(jìn)等方式,實(shí)現(xiàn)了傳感技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用。當(dāng)下國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備操作簡(jiǎn)單靈活,可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)際需求選擇不同的控制系統(tǒng),按照不同的操作系統(tǒng),也可以選擇不同的信號(hào)操作方式,例如脈沖、開(kāi)關(guān)量等。目前國(guó)內(nèi)大部分農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì),通過(guò)不同的模塊組合連接,能夠滿足多種農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的操作需求。
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用已經(jīng)得到行業(yè)人士的一致認(rèn)可,但從當(dāng)下實(shí)際的覆蓋率和利用率來(lái)說(shuō),還未達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,未來(lái)依然需要進(jìn)一步推廣和完善,其中基礎(chǔ)設(shè)施不完善、缺乏專業(yè)技術(shù)人員、對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)應(yīng)用的重視程度不夠是阻礙農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展的主要原因。
目前農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)并未得到普及推廣,其中相關(guān)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善是原因之一,繼而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化不能充分地發(fā)揮其效能[6]。導(dǎo)致這些問(wèn)題的原因是多方面的,首先,隨著科技的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代的速度不斷加快,而大部分鄉(xiāng)村的通信設(shè)備相對(duì)落后,根本無(wú)法與計(jì)算機(jī)技術(shù)相匹配。其次,農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化作為較新的農(nóng)業(yè)機(jī)械創(chuàng)新成果,成本較高,大部分農(nóng)村地區(qū)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)實(shí)力承擔(dān)。最后,大部分農(nóng)村地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展水平較低,致使計(jì)算機(jī)通信設(shè)備落后,因此大部分農(nóng)戶無(wú)法真正了解農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)。
當(dāng)下農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)作為技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的一種,無(wú)論是計(jì)算機(jī)操作技術(shù)還是設(shè)備維護(hù)技術(shù),都需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行管理[7]。一方面,對(duì)廣大農(nóng)戶來(lái)說(shuō),智能化操作技術(shù)有較高的學(xué)習(xí)成本,大部分農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)戶受教育程度不高,需要進(jìn)行集中培訓(xùn)學(xué)習(xí),但專業(yè)技術(shù)人員少之又少,導(dǎo)致農(nóng)村培訓(xùn)效果甚微。另一方面,農(nóng)村較差的工作環(huán)境留不住相關(guān)專業(yè)人才,因此技術(shù)人員缺乏的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題依然存在。專業(yè)人才的缺乏導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)很難在廣大農(nóng)村中普及應(yīng)用。
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作理念已經(jīng)深深地扎根于廣大農(nóng)民心中,對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)的應(yīng)用,大部分農(nóng)戶很難主動(dòng)接受,部分農(nóng)戶對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化持懷疑和不看好的態(tài)度,更傾向于傳統(tǒng)的耕種生產(chǎn)方式。加之農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)普及成本較高,但相關(guān)的人力、物力、財(cái)力的必要支持不足,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)在大部分農(nóng)村地區(qū)遲遲得不到有效推廣。
隨著計(jì)算機(jī)智能技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用的日趨成熟,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理效率得到了進(jìn)一步提升,其中在生產(chǎn)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)管理自動(dòng)化等中的應(yīng)用最為突出。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中將智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用到農(nóng)作物的生產(chǎn)監(jiān)測(cè)中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)作物的科學(xué)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在安裝相關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能設(shè)備后,計(jì)算機(jī)可以成為監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的中心控制設(shè)備,通過(guò)計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作的監(jiān)測(cè),并實(shí)時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù),人們可以根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不同環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)調(diào)整,優(yōu)化生產(chǎn)流程的同時(shí),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)化管理,最終達(dá)到效益最大化、成本最小化的目的。例如通過(guò)智能化的機(jī)械裝備能夠?qū)λN植農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境,包括溫度、土壤成分、光照時(shí)間等因素進(jìn)行監(jiān)測(cè),可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制,將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)科學(xué)自動(dòng)地加工處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的智能調(diào)控,維持農(nóng)作物最佳的生長(zhǎng)環(huán)境。此外,生產(chǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)收獲等不同環(huán)節(jié)的監(jiān)控,或者實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)存的自動(dòng)化管理。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中,農(nóng)業(yè)灌溉是極其重要的環(huán)節(jié)。將智能化設(shè)備應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉中,能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉的自動(dòng)化科學(xué)化管理,節(jié)約水資源的同時(shí)極大地降低人力資源成本,真正將節(jié)約用水的理念貫穿于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。利用農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化設(shè)備,可以獲取農(nóng)作物的面積數(shù)據(jù)、密度數(shù)據(jù)、水量需求數(shù)據(jù)等,通過(guò)可靠的傳感數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)檢測(cè)分析平臺(tái),結(jié)合計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的精準(zhǔn)灌溉,確保農(nóng)作物管理的科學(xué)化精準(zhǔn)化,提升農(nóng)作物生長(zhǎng)質(zhì)量,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
基于計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)管理,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品銷售、檢測(cè)、包裝等流程的自動(dòng)化操作。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化一方面有力地推動(dòng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新變革,進(jìn)一步優(yōu)化完善了農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)管理體系;另一方面極大提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)和包裝效率。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品檢驗(yàn)的自動(dòng)化管理,這種自動(dòng)檢測(cè)包裝設(shè)備通過(guò)智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品外觀的掃描記錄,包括產(chǎn)品的尺寸、大小等相關(guān)參數(shù)。在檢測(cè)的過(guò)程中,設(shè)備采用自動(dòng)圖形生成技術(shù),對(duì)產(chǎn)品的生物特性進(jìn)行檢測(cè),并繪制出可視化的三維模型,詳細(xì)列出農(nóng)產(chǎn)品的生物數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品檢測(cè)的自動(dòng)化管理,進(jìn)一步促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的人性化管理,優(yōu)化了農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),是農(nóng)業(yè)與科學(xué)技術(shù)結(jié)合的體現(xiàn),有效解放了勞動(dòng)力,為推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
將智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于農(nóng)業(yè)管理,在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化管理的同時(shí),提高了自動(dòng)化操作的精準(zhǔn)度。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)建的農(nóng)田智能管理系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)與導(dǎo)航系統(tǒng)的有效連接,繼而精準(zhǔn)地繪制出農(nóng)田的地圖,然后采用智能化計(jì)算方式對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量進(jìn)行估算。在農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中,智能化管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)田間土壤和農(nóng)作物生長(zhǎng)情況的分析,判斷農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并給出詳細(xì)報(bào)告,例如農(nóng)作物種植密度、施肥情況等。農(nóng)戶根據(jù)科學(xué)的報(bào)告結(jié)果對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)進(jìn)行矯正干預(yù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化技術(shù)中的GPS 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時(shí)監(jiān)控操作,對(duì)農(nóng)業(yè)施肥、澆灌、播種、收割等作業(yè)進(jìn)行精準(zhǔn)管理,大大提升農(nóng)作物管理的效率。例如通過(guò)GPS 接收系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)藥的準(zhǔn)確投放,相比于人工作業(yè)方式,該方式更為準(zhǔn)確科學(xué)??梢哉f(shuō)基于計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械管理實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)管理效率的大大提升。
在計(jì)算機(jī)智能化發(fā)展的時(shí)代背景下,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展也要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的原則,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械管理、生產(chǎn)等一系列工作的智能化、現(xiàn)代化。融入了計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。面對(duì)當(dāng)下農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化發(fā)展中存在的基礎(chǔ)設(shè)施不完善、缺乏智能化技術(shù)專業(yè)人員、不重視農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的現(xiàn)狀,無(wú)論是國(guó)家、企業(yè),還是相關(guān)農(nóng)業(yè)從業(yè)者,都要改變農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)管理理念,提高智能化技術(shù)應(yīng)用水平,爭(zhēng)取優(yōu)化完善智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)施,共同推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的健康穩(wěn)定發(fā)展。計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)已經(jīng)被廣泛成熟地應(yīng)用到不同行業(yè),對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō),智能化技術(shù)的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)發(fā)展的再一次革新,未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化依然有巨大的發(fā)展空間。對(duì)此國(guó)家要繼續(xù)扶持農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化創(chuàng)新發(fā)展,從政策、制度、資金、人力資源等各方面給予大力扶持,優(yōu)化完善以智能化為中心的農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展體系,進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展。