新形勢下智能農機裝備技術推廣應用優勢及發展趨勢

孔晶晶

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.06.023

最近幾年，我國農業現代化發展進程逐漸加快，現代化的農機裝備在農業生產領域所扮演的角色日益重要，尤其是隨著大數據、云計算為代表的現代信息技術的深度融合，我國的農業機械化發展，逐漸向著信息化智能化方向轉變。通過將智能技術與農機裝備技術有效結合加快構建完善且現代化的智能農機裝備，能夠更好地滿足現在農業的生產需求，同時也能夠更好地推動農業生產方向的智能化轉變。在農業生產領域通過加快智能農機裝備技術的有效推廣應用，不僅能夠降低農田作業成本，提升農產品品質，而且還能夠轉變傳統的生產模式，實現農業產業結構的有效調整。本文主要結合實際工作經驗，探討了新形勢下智能農機裝備技術推廣應用措施，并提出了相應的發展趨勢，希望對相關工作人員有一定借鑒。

一、智能農機裝備技術推廣應用優勢

1、提高生產效率

智能農機裝備技術的應用使農業作業更加智能化和自動化，減少了人力資源的依賴和勞動強度。智能農機能夠高效地完成各種田間作業任務，保證作業質量和作業速度，并且減少了作業中的錯誤和浪費。這顯著提高了農業生產的效率和生產力。此外，智能農機裝備技術的應用可以提供實時地數據收集和分析，幫助農民和農業服務提供商作出科學決策。通過對土壤特性、氣象狀況和植物生長狀態的感知，智能農機可以提供關鍵信息，如優化施肥計劃、減少農藥使用、管理病蟲害等。這有助于農田管理的精細化和精準化，提高作物品質和產量。

2、減少資源浪費

智能農機裝備技術通過智能化地施肥、灌溉和農藥噴灑管理，可以精確計算和控制所需的資源用量。這減少了過量使用的風險，避免了資源的浪費和對環境的影響。智能農機能夠根據土壤和植物的特征進行精準地資源供給，提高資源利用效率。

3、保障農民安全

智能農機裝備技術的應用可以減少農民在農業生產中的風險和危險。自動化控制系統可以監測農機的工作狀態和環境條件，提供實時預警和報警功能，以及避免機械故障和事故發生。這大大減少了農民操作農機時的風險，保護了農民的生命和身體安全。

4、推動農機共享和農業服務專業化

智能農機裝備技術的應用促進了農機共享和農業服務的專業化發展。智能農機技術改變了傳統農機購買模式，農民可以根據需要進行農機租賃或共享服務，減少了農機閑置率和農機成本。與此同時，農機服務提供商可以通過智能化技術和數據分析來提供高效、個性化的農業服務，實現農業服務業的專業化和提升。

二、智能農機裝備關鍵技術

1、環境感知技術

智能農機環境感知技術是指智能農機裝備中應用的一種技術，通過傳感器和相關設備對農田環境進行實時感知和監測，為農機作業提供精準地環境信息。智能農機裝備搭載土壤傳感器，通過感知土壤的濕度、含水量、溫度、質地等特性，實時了解農田土壤的狀況。這使得農機能夠根據土壤的特性進行精確地施肥、灌溉等農業管理操作，避免過量使用肥料和水資源的浪費。設備在運行過程中還可以感知氣象信息，如溫度、濕度、降雨量、風力等。通過與氣象數據的實時匹配分析，農機能準確判斷當前的氣候狀況，為農業作業提供科學依據。例如，在作業前檢測到即將有雨，農機可以及時停止作業，避免農作物受到不必要的損失。同時，智能農機裝備可以利用光學傳感器和圖像分析技術，感知植物的生長狀態。通過對植物相關數據的采集和分析，可以實時監測植物的生長情況、病蟲害的發展趨勢，并進行及時的疏浚和防治措施。另外，智能農機裝備還可以配備地形傳感器和衛星定位系統，感知農田的地形特征。這有助于農機進行均衡地操控和調整，確保在不同地形條件下農機高效作業。智能農機裝備可以應用傳感器來感知農業環境中的污染情況，例如水體和空氣中的化學污染物含量等。通過監測和識別農業環境污染的程度，農機可以采取相應的農業管理措施，減少環境污染風險。

2、農機工作狀態跟蹤監測技術

智能農機工作狀態跟蹤監測技術是指利用現代信息技術、傳感器技術、數據處理技術等手段，實時監測和分析農機的運行狀態，為其維護保養、故障診斷和作業優化提供數據支持。首先，傳感器技術。傳感器是智能農機工作狀態跟蹤監測的基礎設備，用于實時測量農機的各種參數，如溫度、濕度、壓力、振動等。傳感器的選擇應根據農機的類型和需求來確定，以保證檢測的準確性和實用性。其次，數據采集與傳輸技術。數據采集是指將傳感器采集到的信息轉換為數字信號，便于計算機處理。數據傳輸是將采集到的數據通過無線通訊技術傳輸到遠程服務器或數據中心，實現實時監控。數據采集和傳輸技術的選擇應考慮到信號的穩定性、傳輸速度和成本等因素。再次，數據處理與分析技術。數據處理是指對采集到的原始數據進行清洗、整理和存儲，以便于進一步分析。數據分析是指利用數據挖掘、機器學習等技術，從大量數據中提取有用信息，為農機維護保養、故障診斷和作業優化提供依據。數據處理和分析技術的選擇應根據農機的實際需求來確定，以提高分析的準確性和實用性。第四，故障診斷與預測技術。故障診斷是指根據農機的運行數據，判斷其是否存在故障，以及故障的類型和程度。故障預測是指根據農機的運行數據，預測其未來可能出現的故障，以便提前進行維護保養。故障診斷和預測技術的選擇應考慮到農機的類型、運行狀態和故障特點等因素。

3、農機自動控制技術

智能農機自動控制技術是指利用先進的傳感器、控制系統和算法，使農機能夠在不需要人工干預的情況下自動完成農業作業任務。裝備上通過配備全球定位系統（GPS）和慣導傳感器等技術，可以實現自主導航與定位。農機能夠根據預設的路徑和地圖信息，準確地移動和操作，達到精準作業的目的。自主導航和定位技術能夠避免農機偏離軌跡、重復作業或遺漏作業的情況，提高作業效率和作業質量。利用化肥和農藥的自動化供給系統，能夠根據作業要求和土壤狀況，自動調整施肥和噴灑的量和范圍。通過傳感器感知土壤養分和作物狀況，農機能夠實現精準施肥和噴灑，減少農藥和化肥的過量使用，提高作物的生長效果和品質。智能農機裝備還可以實現多種田間作業的自動化控制，如播種、犁耕、收割等。農機能夠根據預設的操作模式和作業要求，自動調節相關參數，達到理想的作業效果。這種自動化操作減少了人工勞動力的需求，提高了作業的精度和效率，減輕了農民的勞動負擔。此外，智能農機裝備配備有傳感器和遠程監控系統，能夠實時監測各項作業參數和環境條件。農機能夠根據傳感器采集的數據進行分析和判斷，并通過遠程監控系統發送報警信息。這使得農機能夠自動識別故障、危險區域或異常情況，并及時采取相應的措施，確保作業安全和順利進行。另外，智能農機裝備能夠實時記錄和存儲作業數據，包括作業路徑、作業時間、作業量等。這些數據可以用于后續的數據分析和決策支持。通過對作業數據的分析，農機裝備可以優化作業模式和參數設置，提高作業效率和質量。

三、新形勢下智能農機裝備技術推廣應用措施

1、建立多層次的推廣體系

政府應當制定支持智能農機裝備技術推廣的政策和標準，建立相關的資金支持和稅收優惠政策，吸引企業和農民參與推廣。同時，政府還可以通過農業行業組織、農業展覽會等渠道，加強智能農機裝備技術的宣傳和培訓，提高農民對智能農機技術的認知水平。隆基企業應當加大研發投入，提升技術創新能力，改進產品性能和質量。同時，企業還可以通過組織培訓、技術講座等方式，向農機服務商和農民傳授相應的操作技術和維護知識，提高農民對智能農機裝備技術的接受度和使用率。農機服務商應當加強與企業的合作，引進最新的智能農機裝備技術，提供先進的農機服務。同時，農機服務商還可以開展培訓活動，向農民傳授智能農機裝備技術的使用方法和操作技巧，提供技術支持和售后服務。農民需要保持對智能農機裝備技術的學習和接受態度，了解其優勢和操作方法。政府和企業可以通過組織培訓班、示范田等形式，向農民展示智能農機裝備技術的實際效果，鼓勵農民使用和購買智能農機裝備，改變傳統農業生產方式。此外，學術研究機構應當加強與政府、企業和農機服務商的合作，深入研究智能農機裝備技術的相關問題，提出創新解決方案，并將研究成果轉化為實際應用，推動智能農機裝備技術的發展與推廣。

2、推動農業機械化大數據技術應用

農業機械化大數據技術應用是指利用大數據技術對農業機械化的生產、管理、服務等方面進行數據采集、分析和應用，以提高農業生產效率、降低成本、提升農產品質量。地方政府部門應該進一步加大對農業機械化大數據技術應用的扶持力度，出臺相關政策鼓勵農業生產、農機制造、信息化服務等領域的企業投入大數據技術研發和應用。加強農業機械化大數據技術的科技創新，支持科研機構、高校和企業開展相關技術研究，突破數據采集、傳輸、處理、分析等關鍵技術，提高農業機械化大數據技術的整體水平。構建農業機械化大數據平臺，整合農業生產、農機管理、農產品流通等環節的數據資源，實現數據共享和交換，為政府、企業、農戶等提供數據支持和服務。發展智能農機裝備，將大數據技術融入農機設計、制造和作業過程，實現農機的自動化、智能化作業，提高農業生產的精準度和效率。加強農業機械化大數據技術人才的培養，通過專業培訓、繼續教育等方式，提高農業生產、農機制造、信息化服務等領域的從業人員的大數據技術水平和應用能力。通過手機APP、網站、微信公眾號等渠道，為農戶提供實時、準確的農業機械化大數據信息服務，幫助農戶優化生產決策，提高農業生產效益。加強國內外農業機械化大數據技術領域的合作與交流，引進國際先進技術和管理經驗，培育國際合作項目，促進我國農業機械化大數據技術的快速發展。

3、構建智慧化農機管理服務平臺

利用物聯網技術和各種傳感器，實時采集農機的運行數據，如工作狀態、位置信息、能耗數據等。同時，建立數據傳輸網絡，將采集到的數據實時傳輸至服務平臺。通過云計算和大數據技術，對采集到的農機數據進行處理和分析，挖掘有價值的信息，為農機管理提供決策依據。例如，分析農機的工作時長、維修記錄等，預測農機的故障風險，并制定相應的維護計劃。基于大數據和云計算技術，搭建農機管理服務平臺，實現對農機數據的實時監控、分析和管理。該平臺應具備用戶管理、農機管理、數據分析、預警提醒等功能，以滿足不同用戶的需求。開發手機APP等移動端應用，方便用戶隨時隨地查看農機的工作狀態、運行數據和預警信息。通過移動端應用，用戶可以實時了解農機的運行情況，實現對農機的遠程監控和管理。利用人工智能和機器學習技術，對農機管理數據進行深度分析，為用戶提供智能化決策支持。例如，根據農機的實時數據和歷史記錄，推薦合適的維修保養方案，提醒用戶及時進行維護。在構建智慧化農機管理服務平臺的過程中，要重視信息安全問題。通過加密技術、訪問控制等手段，確保農機數據的安全傳輸和存儲，防止數據泄露和篡改。為用戶提供相關培訓，幫助他們熟練掌握智慧化農機管理服務平臺的使用方法，充分發揮平臺的作用。同時，建立完善地服務體系，為用戶提供技術支持和售后服務。

四、智能農機裝備技術發展趨勢詳細綜述

1、自動化與智能化

隨著人工智能、機器學習等技術的發展，智能農機裝備將實現更高程度的自動化和智能化。例如，自動駕駛、智能導航、自動作業等功能將逐步成為農機的標配，提高農業生產的效率和質量。互聯網技術和大數據技術在智能農機裝備中的應用將越來越廣泛。通過物聯網技術實現農機的遠程監控、數據傳輸和信息共享，通過大數據分析為用戶提供精準、實時地農機作業信息，提高農業生產的智能化水平。

2、集成化與模塊化

智能農機裝備將朝著集成化、模塊化的方向發展，實現不同功能模塊的組合和切換，滿足多樣化的農業生產需求。同時，通過模塊化設計，可以降低農機的研發成本和維護難度。

3、定制化與差異化

智能農機裝備將更加注重人性化和舒適性設計，以提高農機操作人員的作業舒適度和安全性。例如，采用人體工程學設計、智能操控系統等技術，減輕農機操作人員的勞動強度，提高作業效率。同時，針對不同農業生產場景和用戶需求，智能農機裝備將實現定制化和差異化發展。例如，通過個性化定制，為用戶提供更適合自己生產需求的農機裝備，提高農業生產的效益。未來，智能農機裝備技術將與其他學科和領域進行交叉融合，如信息技術、生物技術、新材料技術等，推動農機裝備技術的創新發展。

綜上所述，智能農機裝備技術的推廣應用是基于農業現代化和智能化的發展趨勢而形成的。隨著農業產業結構調整和農村勞動力的減少，傳統的人工農耕模式已經無法滿足日益增長的農產品需求。智能農機裝備技術的推廣應用，可以提高農業生產效率、降低農業生產成本，實現農業現代化的目標。同時，隨著信息技術、傳感器技術、自動化技術等的不斷發展，智能農機裝備技術正逐漸成熟。先進的傳感器和控制系統可以使農機具自主執行作業任務，實現精準施肥、精確植保、智能收獲等。這些新技術促進了智能農機裝備技術的推廣應用。在農村地區，勞動力成本的上升已經成為制約農業發展的因素之一。智能農機裝備技術可以減少對勞動力的依賴，提高生產效率和勞動力利用率，降低農業生產成本。未來，智能農機裝備技術的廣泛應用將推動農業生產方式的轉型升級，提高農業生產效率和質量，促進農村經濟的可持續發展。

（作者單位： 731600甘肅省永靖縣農業科技培訓和信息服務中心）