信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的推廣及應(yīng)用

[摘要]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展與科技社會及電氣行業(yè)進(jìn)步有關(guān)。為了切實(shí)帶動農(nóng)業(yè)電氣化的前進(jìn)，突破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式束縛，適時(shí)在其實(shí)際發(fā)展中推廣以及應(yīng)用新時(shí)代先進(jìn)信息電子技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)新型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代化先進(jìn)信息電子技術(shù)的引進(jìn)，在一定程度上幫助提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率，同時(shí)也推進(jìn)了農(nóng)業(yè)電氣化的發(fā)展進(jìn)程。

[關(guān)鍵詞]信息電子技術(shù);農(nóng)業(yè)電氣化;推廣;具體應(yīng)用

[中圖分類號] S24

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)也在適時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新改革，以此最大程度適應(yīng)各行各業(yè)建設(shè)需求。就農(nóng)業(yè)發(fā)展而言，其實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模在逐漸擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)用電數(shù)量、用電概率也就大幅度增加，這對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動而言，是影響其可持續(xù)發(fā)展進(jìn)步的重要因素。因此，為了切實(shí)滿足當(dāng)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，適時(shí)引進(jìn)信息電子技術(shù)，在有效節(jié)約資源的同時(shí)提升我國農(nóng)業(yè)電氣化水平，推動農(nóng)業(yè)發(fā)展趨向自動化的關(guān)鍵舉措。本文在深入分析我國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對信息電子技術(shù)的推廣及應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 農(nóng)業(yè)電氣化、信息電子技術(shù)的相關(guān)概述

當(dāng)前，農(nóng)業(yè)電氣化多在農(nóng)業(yè)電力領(lǐng)域中運(yùn)用，屬于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的基本構(gòu)成部分。值得一提的是，農(nóng)業(yè)電氣化機(jī)械將電力作為動力資源，可通過使用電器裝置達(dá)到加熱、冷卻，以及照明等效果。因電氣化費(fèi)用較低、運(yùn)行穩(wěn)定，所以可在農(nóng)業(yè)自動化、現(xiàn)代化和機(jī)械化等中應(yīng)用，發(fā)揮較好的其最大的應(yīng)用價(jià)值。

信息電子技術(shù)屬于新興電子技術(shù)，可使用電子電力器件控制并變換電能，該項(xiàng)技術(shù)能變換較多功率、電能，不斷改善電能狀況。除此之外，電力和電能可使用信息電子技術(shù)處理，從而使得電能得到合理應(yīng)用。

2 信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的推廣及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的推廣

推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展是我國新時(shí)代進(jìn)程的重要任務(wù)之一，也是國家對于社會規(guī)劃的關(guān)鍵組成部分之一。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展在一定程度上左右了農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)水平，進(jìn)而影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)實(shí)力。因此，幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位正確認(rèn)識到信息電子技術(shù)對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性，并將其運(yùn)用進(jìn)實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來，不僅能有效提高其實(shí)際農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，也能在一定程度上降低生產(chǎn)負(fù)擔(dān)及工作壓力。

2.2 信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的應(yīng)用現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)電氣化，顧名思義，就是在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中的電能應(yīng)用，其覆蓋區(qū)域?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地以及附近居民生活地區(qū)。就目前發(fā)展情況而言，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中電能主要利用領(lǐng)域?yàn)闄C(jī)械化生產(chǎn)、自動化生產(chǎn)和附近居民生活用電。我國農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展水平較低，存在各地區(qū)發(fā)展實(shí)力不均、電能分配不平衡等問題。切實(shí)對我國農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展水平起關(guān)鍵影響因素的是信息電子技術(shù)的應(yīng)用水平，新型技術(shù)的引進(jìn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一，也是高效推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量及效率提高的關(guān)鍵辦法。電子技術(shù)發(fā)展速度較快，使得新產(chǎn)品更換速度受到直接影響，無法保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備保持齊全。同時(shí)部分區(qū)域?yàn)槠h(yuǎn)地區(qū)，容易受到山區(qū)交通因素影響，不能及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，農(nóng)民多通過人工的方式勞作。當(dāng)前，國外發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)了全面農(nóng)業(yè)電氣化，盡管我國農(nóng)業(yè)電氣化水平有所提高，但和發(fā)達(dá)國家比較在電氣化水平方面仍存在較大差距，通過聯(lián)系農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展可評判信息電子技術(shù)應(yīng)用情況，信息電子技術(shù)為新型電子技術(shù)，合理運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)能夠很好的控制電能。隨著信息電子技術(shù)發(fā)展加快、應(yīng)用范圍較廣，因此有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備電子技術(shù)水平、農(nóng)業(yè)設(shè)備自動化水平，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體效率等。適時(shí)擴(kuò)大信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化的應(yīng)用范圍，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)涉及到的交通、電力、通訊、家用等環(huán)節(jié)都能對其進(jìn)行高效利用，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)電氣化現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵。

3 電氣化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值分析

因?yàn)槲覈r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的強(qiáng)度較大、需投入大量的人力資源，而且農(nóng)民勞動的條件不理想，故此會在不同程度上對農(nóng)業(yè)發(fā)展構(gòu)成阻滯。合理應(yīng)用電氣化技術(shù)能很好的處理上述問題，電能輸送簡便、農(nóng)業(yè)地理優(yōu)勢突出，所以便于有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)電氣化的效果，電能輸送范圍處于分散農(nóng)村區(qū)域，能為電力電子技術(shù)提供支持。如此一來，可以減小農(nóng)業(yè)生產(chǎn)期間材料消耗、能源消耗，確保田間作業(yè)的整體質(zhì)量，應(yīng)用電氣化技術(shù)取代燃料技術(shù)能源轉(zhuǎn)化率非常高，利于確保農(nóng)業(yè)電氣設(shè)備得到合理應(yīng)用。電力電子技術(shù)屬于新型電子技術(shù)，能夠很好的調(diào)節(jié)電能變換，當(dāng)前在多個(gè)領(lǐng)域中運(yùn)用效果均比較理想，比如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信等領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用電力電子技術(shù)，利于有效維護(hù)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益、降低能源消耗，為促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。

4 信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電氣化中的應(yīng)用

4.1 信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)電網(wǎng)電能變換的應(yīng)用

大多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)用電是采用向國家電網(wǎng)買電的形式，這種形式用電費(fèi)用較高，對于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)來說也存在用電運(yùn)輸不到位的問題，導(dǎo)致其實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活受到影響。因此，各個(gè)地區(qū)可以根據(jù)其當(dāng)?shù)刭Y源特點(diǎn)，利用信息電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主發(fā)電，以此因地制宜的幫助改善各地實(shí)際用電情況，也能在一定程度上幫助減少電能浪費(fèi)。自主分布式發(fā)電存在不穩(wěn)定因素，而信息電子技術(shù)的引進(jìn)應(yīng)用，就是及時(shí)高效的實(shí)現(xiàn)附近地區(qū)用電情況交流，再有針對性的輔助電能發(fā)展變換，以此適應(yīng)實(shí)際需求。電能變換方式主要有整流、直流、逆變?nèi)N，都是通過調(diào)節(jié)電流電壓、功率等因素來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)交流電的產(chǎn)生，進(jìn)而推動農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展進(jìn)步。

（1） DC/DC變換，可以叫作直流變換，太陽能、水能，以及燃料電池等提供的電能，均為直流電壓且電壓的等級較低，因此需要通過變換升壓電路的方式提高電壓的等級。除此之外，需對發(fā)電系統(tǒng)輸出功率主要特點(diǎn)加以研究，比如：光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)間秒級、小水電發(fā)電系統(tǒng)時(shí)間秒級方面的特點(diǎn)。燃料電池相應(yīng)的時(shí)間在數(shù)分鐘左右，如果負(fù)荷突變功率輸入則無法達(dá)到功率輸出的要求，同時(shí)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電受到陽光因素、風(fēng)速因素影響，所以應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置儲能單元，發(fā)電量較多條件下儲存電能，如此便于在發(fā)電量較少情況下合理調(diào)用儲存電能。蓄電池電能的應(yīng)用可使用升壓電路放電，這時(shí)升壓電路能將蓄電池電壓升壓到母線電壓，如果母線電壓較高則應(yīng)使用降壓電路處理，由此說明儲能單元能夠使用雙向DC/DC電路充電、放電。DC/AC變換即為逆變，整流/直流變化技術(shù)能將電源變換于適合電壓等級直流電，一般使用的為正弦交流電。

（2） AC/DC變換即為整流，因風(fēng)速有隨機(jī)的特點(diǎn)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中使用微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能無法保持穩(wěn)定，這時(shí)則建議將其經(jīng)AC/DC變換整流為直流電，在此之后借助逆變技術(shù)的作用轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姟Ｔ摲N電路比較簡單易獲得直流電壓，不足：引發(fā)諧波污染的可能性較大，建議及時(shí)接入濾波器將諧波濾除。

4.2 信息電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備中的應(yīng)用

信息電子技術(shù)的發(fā)展，不僅能輔助解決農(nóng)業(yè)用電問題，也能適時(shí)對其實(shí)際使用的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新改造，以此最大程度上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。灌溉是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中，使用最為頻繁的設(shè)備是電動機(jī)，以它帶動水泵開展灌溉工作。但大多數(shù)電動機(jī)是不可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的，也就無法調(diào)整水泵澆灌量，導(dǎo)致水泵在進(jìn)行滴灌時(shí)，電動機(jī)消耗大量能量。若引進(jìn)信息電子技術(shù)通過控制電壓來對其轉(zhuǎn)速功能進(jìn)行調(diào)整，可以切實(shí)實(shí)現(xiàn)在不浪費(fèi)電能的情況下對其灌溉量進(jìn)行控制，進(jìn)而推動農(nóng)業(yè)灌溉自動化發(fā)展。

4.3 信息電子技術(shù)在節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本上的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)主要生產(chǎn)成本為肥料，若能高效應(yīng)用信息電子技術(shù)對其實(shí)際生產(chǎn)所需肥料進(jìn)行精準(zhǔn)把控以及精準(zhǔn)施肥，不僅能有效減少肥料的使用和浪費(fèi)，還能在一定程度上降低其對于周邊環(huán)境的影響，以此提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。精準(zhǔn)施肥機(jī)和精準(zhǔn)施肥技術(shù)就是信息電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，它們能夠因地制宜，并結(jié)合導(dǎo)航技術(shù)，高效準(zhǔn)確的對農(nóng)作物進(jìn)行施肥，并自動根據(jù)施肥時(shí)間間隔調(diào)整施肥量，以此達(dá)到精準(zhǔn)施肥的目的，進(jìn)而節(jié)約不必要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。

5 農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備中應(yīng)用電子電力技術(shù)情況的研究

5.1 農(nóng)業(yè)灌溉變頻水泵應(yīng)用情況

以往，農(nóng)業(yè)摘灌中多會使用不能夠調(diào)速的電動機(jī)，水泵工作的過程電動機(jī)轉(zhuǎn)速過程中應(yīng)用該種電動機(jī)無法有效調(diào)節(jié)滴灌量僅為調(diào)節(jié)閥門開關(guān)，以此達(dá)到灌溉流量的需求。如果為小流量滴灌，電動機(jī)能量絕大部分為閥門消耗，所以需要結(jié)合具體需求對滴灌流量進(jìn)行控制。使用電力電子變頻器變換調(diào)頻可獲得最佳調(diào)速效果，很好的調(diào)節(jié)滴灌流量情況，而且逐漸朝著滴灌自動化的方向轉(zhuǎn)變。

5.2 精準(zhǔn)施肥機(jī)應(yīng)用情況

精準(zhǔn)施肥技術(shù)的應(yīng)用有助于嚴(yán)格控制肥料應(yīng)用量，減小對環(huán)境的污染、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高產(chǎn)量。與此同時(shí)，合理使用精準(zhǔn)施肥機(jī)能借助脈寬調(diào)制技術(shù)的作用，因地制宜的對肥料播撒機(jī)械行駛速度控制，然后聯(lián)系具體情況控制施肥量，發(fā)揮出采樣和導(dǎo)航技術(shù)的最大作用，獲得最理想的施肥效果。

5.3 高壓變頻農(nóng)業(yè)清洗機(jī)應(yīng)用情況

運(yùn)用電力電子技術(shù)高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)中，高壓變頻農(nóng)業(yè)清洗機(jī)能夠提高調(diào)速且操作簡便，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)期間使用該機(jī)械設(shè)備，不但能有效控制運(yùn)行的成本，獲得自動調(diào)控的效果，而且能夠有效彌補(bǔ)環(huán)境噪音問題，為促進(jìn)農(nóng)村區(qū)域整體發(fā)展提供支持。

5.4 計(jì)算及節(jié)能開關(guān)電源應(yīng)用情況

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)加強(qiáng)管理，利于減輕工作人員的工作量和壓力，可使用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)滴灌農(nóng)田、加強(qiáng)田間管理、施肥管理。需要注意事項(xiàng)：計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的過程中耗能較大，所以需使用節(jié)能開關(guān)電源控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀況，計(jì)算機(jī)休眠狀態(tài)耗能在30W左右，有助于避免發(fā)生能源浪費(fèi)現(xiàn)象。

6 總結(jié)

綜上所述，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化發(fā)展是當(dāng)前社會發(fā)展的主要任務(wù)之一，提高農(nóng)業(yè)電氣化水平也是有效幫助提高和改善農(nóng)民生活水平的重要因素。因此，高效對信息電子技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理利用，將其作為農(nóng)業(yè)電氣化發(fā)展的支撐，適時(shí)根據(jù)其技術(shù)實(shí)力的增強(qiáng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，是切實(shí)將信息電子技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的重要意義。

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[作者簡介]郝傳柱（1983-），男，山東聊城人，本科，講師，工程師，研究方向：自動化、控制工程。