淺談自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用

劉剛

隨著農(nóng)業(yè)機械化的迅速發(fā)展，自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用范圍也得以擴大，農(nóng)業(yè)機械自動化、智能化呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，這是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然途徑。本文針對自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用及發(fā)展方向，進行了分析闡述。

在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實現(xiàn)的過程中，農(nóng)業(yè)機械化是其發(fā)展的必然途徑，而農(nóng)業(yè)機械化與自動化控制技術(shù)的結(jié)合，更是進一步促進了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的實現(xiàn)。農(nóng)業(yè)機械自動化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的顯著特點，也是農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的必由之路。在當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，自動化控制技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)機械中得到了初步應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到顯著提高，而且還在相當程度上減輕了勞動力。自從進入21世紀以來，我國的農(nóng)業(yè)機械化得到了長足發(fā)展，農(nóng)機的數(shù)量、質(zhì)量和應(yīng)用水平顯著提高，農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)也在一定程度上進入了應(yīng)用階段，而更先進的自動化智能化控制技術(shù)還在研發(fā)中。國家非常重視自動化控制技術(shù)，出臺了一系列積極鼓勵發(fā)展這一技術(shù)領(lǐng)域的政策，推動了這一技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展。相信在不遠的將來，農(nóng)業(yè)機械化自動化控制技術(shù)將會得到更大范圍的應(yīng)用與發(fā)展，必將為我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供更大的發(fā)展動力。

1、農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)的應(yīng)用

（1）在拖拉機上的應(yīng)用

我國已經(jīng)在農(nóng)用拖拉機上推廣使用了位置調(diào)節(jié)和力度調(diào)節(jié)自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對家用拖拉機生產(chǎn)作業(yè)的初步控制。第一代系統(tǒng)采用的是機械油壓式聯(lián)結(jié)模式，正在研發(fā)的第二代自動化控制系統(tǒng)將采用性能更先進可靠的電子油壓式聯(lián)結(jié)方法。

（2）在施肥播種機上的應(yīng)用

安裝在施肥播種機上的自動化控制系統(tǒng)，可以根據(jù)機車的行進速度和對肥料撒施數(shù)量及種子顆粒數(shù)的檢測，對播種量和施肥量是否符合要求進行確定，并根據(jù)需要進行自動調(diào)整，可以起到控制播種量，節(jié)省肥料的作用，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對節(jié)約成本、提高作業(yè)標準的需求。

（3）在谷物干燥機上的應(yīng)用

谷物干燥機上的自動化控制系統(tǒng)能自動控制熱風的溫度，并根據(jù)谷物的水分情況進行自動調(diào)節(jié)，直到谷物達到干燥的標準。而且如果機械運轉(zhuǎn)過程中遇到停電現(xiàn)象，或者是機械出現(xiàn)過熱問題時，可以將燃料供給自動切斷。

（4）在噴灌及微灌機械上的應(yīng)用

對灌溉機械進行自動化管理是高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需要，對日益緊缺的水資源進行高效利用，是高效農(nóng)業(yè)和精細農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求。灌溉機械自動化控制系統(tǒng)可以利用遙感遙測技術(shù)，對土壤墑情及作物長勢進行監(jiān)測，實時監(jiān)測灌溉用水情況，對灌溉用水進行自動化管理。近年來，我國積極開展了微灌技術(shù)裝備的研發(fā)，研制和改進一些技術(shù)設(shè)備，提升了我國微灌技術(shù)領(lǐng)域的水平。已經(jīng)應(yīng)用于微灌系統(tǒng)的設(shè)備包括流量均衡滴灌、補償壓力式滴灌頭、可自由旋轉(zhuǎn)的微灌噴頭等設(shè)備。這些設(shè)備符合我國的國情，其微灌設(shè)計參數(shù)和計算方法在應(yīng)用中進一步得到完善，一批具有自動化控制技術(shù)的灌溉機械試驗示范田已經(jīng)建立并有效實施。自動化灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)技術(shù)指令，在較長時間內(nèi)對水泵進行啟動和關(guān)閉控制，按指定的順序?qū)ψ魑镞M行高效輪灌。

（5）在精準農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

精準農(nóng)業(yè)是指運用高新技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行管理的現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相比，精準農(nóng)業(yè)將全球定位系統(tǒng)、計算機控制及地理信息技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中，將農(nóng)業(yè)專家對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指令輸入農(nóng)業(yè)機械中，控制農(nóng)業(yè)機械自動化生產(chǎn)作業(yè)，使農(nóng)業(yè)機械做到可定位、定量、定時進行生產(chǎn)運行，確保其進行精耕細作，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省人工勞動力。

2、農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)的發(fā)展目標

（1）研發(fā)自動化程度更高的節(jié)水施肥系統(tǒng)

利用自動化控制系統(tǒng)對水肥進行管理，開展精準灌溉及施肥，提高水資源利用效率，實現(xiàn)施肥管理的科學(xué)化。

（2）發(fā)展以溫室及大棚自動化控制為主要方向的技術(shù)研究

可以根據(jù)溫室及大棚蔬菜種植及秧苗培育的實際需求，對室溫、灌溉、濕度、光照、通風、病蟲害監(jiān)測等進行自動化控制，可以降低管理成本，保證作物正常生長，實現(xiàn)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的提高。

（3）在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用計算機視覺技術(shù)

在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一些地區(qū)已經(jīng)初步應(yīng)用計算機視覺技術(shù)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理，推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。但在設(shè)施農(nóng)業(yè)和虛擬農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用還不夠廣泛和深入，科研部門應(yīng)加快對此項技術(shù)的研究，提高此項技術(shù)在我國的應(yīng)用水平。

（4）推進人工智能技術(shù)的發(fā)展

我國農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)已得到較大程度地發(fā)展，部分機械已經(jīng)實現(xiàn)了自動化控制，在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，自動化控制的溫室大棚、自動化的排灌機械等也已經(jīng)得到較為普遍的應(yīng)用。但是人工智能化在農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用還處于較低水平，伴隨著智能化技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能將成為未來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重點目標，在不遠的將來農(nóng)業(yè)機器人或其它智能化系統(tǒng)將會廣泛應(yīng)用到在農(nóng)業(yè)自動化控制中。

總之，在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程中，發(fā)展農(nóng)業(yè)機械自動化控制技術(shù)，可以解決目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的一些問題。諸如直接參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動力資源短缺，農(nóng)業(yè)從業(yè)者的文化水平較低、農(nóng)業(yè)規(guī)模化種植有待進一步發(fā)展等。在農(nóng)業(yè)機械中應(yīng)用自動化的控制技術(shù)，還可以降低由于人為因素導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)資源損失，降低人工成本，提高資源利用率。自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的大規(guī)模應(yīng)用，是農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展方向，也會推動我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化目標的早日實現(xiàn)。

（作者單位：112300遼寧省開原市一產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心）