電子信息技術在安徽省智能化農業機械中的應用

黃駿杰

摘要：黨的十九大報告提出實施鄉村振興戰略，加快建設農業強國是新時代新征程我們黨做好“三農”工作的戰略部署，建設農業強國，基本要求是實現農業現代化。安徽省作為農業大省，農業機械智能化是推進農業現代化的關鍵一環。電子信息技術，包括物聯網、大數據、云計算和人工智能等，為農業機械的智能制造提供了技術支撐。文章旨在探討電子信息技術在安徽省智能化農業機械中的應用現狀，分析其在提升農業生產效率、降低生產成本、增強農業競爭力方面的積極影響，并提出相應的策略建議，以期能為農機裝備產業的創新發展提供理論與實踐指導。

關鍵詞：電子信息技術；農業機械；智能化；安徽省

文章編號：1674-7437（2024）04-0234-03? ? ?中國圖書分類號：TP391.41；S126? ? ? 文獻標識碼：A

農業是國民經濟建設和發展的基礎產業，農機裝備作為農業科技的集成和大規模應用重要載體，在提升土地產出率、資源利用率和勞動生產率方面效果顯著，是我國實現農業現代化和糧食穩步增長的重要物質基礎，對全面推進鄉村振興、推進中國式現代化具有重要意義。2022年2月，安徽省出臺《科技強農機械強農促進農民增收行動方案（2022—2025年）》，對一產“兩強一增”行動計劃中的各項內容細化具體目標要求[1]。此外，安徽省16個市也制定了“兩強一增行動方案”，要求大力推廣大馬力、高性能、復式、智能化農機具，積極開展農機補短板、新產品研發，電子信息技術在安徽省農業機械應用領域取得了一定的科研成果，但是對比發達地區的機械化水平還是遠遠不夠的。在這一宏觀背景下，文章深入探討電子信息技術在安徽省智能化農業機械中的應用，以期能為農機裝備產業的技術創新提供理論依據，同時還能為相關政策的制定和實施提供科學參考。

1 農業機械智能制造的關鍵技術

1.1 傳感器技術在農機監測中的應用

傳感器技術作為電子信息技術在農業機械智能制造領域的一項基礎且關鍵技術，其在農機監測中的應用廣泛。該技術可以測量溫度、濕度、壓力、光強、加速度等物理量，并將其轉化為電信號，這些電信號經過放大、濾波、數字化等處理后，應用電子信息技術將檢測到的數據反饋給農機操作系統，以實現對農機工作過程的智能調控。在農業機械智能制造的背景下，傳感器技術不斷升級，智能傳感器的出現為農機監測帶來了革命性的變化[2]（見圖1）。

在實際應用中，智能傳感器能夠自行判斷當前的監測數據是否超出正常工作范圍，進而自動調節農業機械的工作狀態。例如，中聯農業機械有限公司（蕪湖）研發生產的4LZT-7.0Z型履帶式全喂入谷物聯合收割機，利用多傳感器融合技術，增加倒伏檢測與自動控制、含雜檢測告警與自動控制、損失檢測告警與自動控制和谷倉糧滿率檢測告警功能[3]。

1.2 嵌入式系統在智能農機中的應用

嵌入式系統是利用電子信息技術實現對系統或設備的自動化控制，作為智能農機的“大腦”，在農業機械智能制造中承擔著數據處理和決策執行的關鍵任務。嵌入式系統通常由微處理器、存儲器、輸入/輸出接口和操作系統等構成，其設計的主要目標是滿足特定應用的需求。在智能農機的應用中，嵌入式系統不僅需要處理復雜的數據信息，還要控制機械設備的精確運行。以自動導航農機為例，嵌入式系統需要實時接收來自GPS模塊和傳感器的數據，這些數據包括機械的當前位置、速度和周圍環境等信息[4]。合肥佳富特機器人科技有限責任公司主要應用嵌入式系統研制的果蔬智能嫁接機是一款集光、機、電、氣于一體的高科技產品，其主要指標在國內同類產品中遙遙領先。效率可達1 500株/時，嫁接精度達到0.2㎜，成功率超過98%，是專業嫁接工效率的3倍-5倍[5]。

1.3 遠程控制與無線通信技術

遠程控制與無線通信技術是實現農業機械智能化的重要通信橋梁。遠程控制系統通常包含遠程傳輸模塊、控制中心和執行裝置三個核心部分。無線通信技術的應用可以通過無線網絡（如WIFI、4G/5G網絡）或衛星通信實現。應用通信技術，數據傳輸可以不受地理位置的限制，及時傳遞至控制中心，實現對農機的遠程監控和指令下達。同時，通過無線通訊技術實現的遠程監控還可以及時發現農業機械的異常情況，例如，機械故障或作業效果不理想時，能快速做出響應。安徽斯高德農業科技有限公司開發并生產的CDZ0620型種豬選育設備，集成了法國的高端技術，能輔助養殖場精選具有優良生長特性的種豬。該設備能夠詳細記錄每只豬的生長數據，并將這些信息實時上傳至云端服務器，便于在網頁瀏覽器中查看和分析。此外，該設備還能直接與國家育種數據中心相連，簡化了數據轉換和處理的步驟[6]。

1.4 信息采集、處理與分析技術

信息處理是電子信息技術的核心內容之一，涉及信息采集如傳感器技術、RFID技術，信息處理技術，如邊緣計算、數據融合等技術，信息分析技術主要為機器學習和人工智能等多個層面。例如，合肥美亞光電技術股份有限公司研制的基于深度學習技術的大米工程化色選機集成磁懸浮噴閥3.0、超清相機系統、低功耗相機的輕量化深度學習平臺，實現大米中27種次品識別；減少了傳統色選機45%的控制模塊，實現了95%核心器件國產化[7]。

2 農業機械智能技術的實際應用

2.1 自動導航與駕駛技術的整合與應用

在農業機械智能化進程中，自動導航與駕駛技術的融合應用，顯著提升了農業生產的自動化與智能化水平。通過高精度全球定位系統（GPS）與地面增強系統（如RTK-GPS），配合先進的慣性導航系統（INS）和電子地圖，實現對農機具的精準定位與導航。農機在田間作業時，能夠依據預設的路徑自動行駛，減少人為操作的誤差，提高作業效率和質量。例如，在小麥收割作業中，采用自動導航農機，不僅可以精確劃定作業軌跡，還可以通過實時監控作業進程，確保每一輪作業的準確對接，可以有效減少遺漏和重復作業的概率；可以與農田管理信息系統相結合，基于農場的具體地形、作物種類和生長情況，優化作業路徑，以達到節約資源、增加產量的目的[7]。在實際應用中，安徽泗州拖拉機制造有限公司研制的智能無人駕駛拖拉機將衛星導航自動駕駛系統與精量作業機械結合，實現了千米接行誤差不大于2.5cm；行駛均勻，土地利用率提高0.5%—1%[7]。此外安徽部分農機企業通過搭載北斗慧農XT2000農機自動導航駕駛系統，農機在田間作業時能夠得到精細化管理，確保作業過程中無遺漏無重復，顯著提升了農機的作業品質、土地的使用效率以及農機的工作效能。同時，這也減少了農機操作的勞動負擔，促進了農機資源的合理分配和使用。

2.2 智能噴灑與植保系統

智能噴灑與植保系統代表了農業機械智能化的又一重要方向。該系統通過精確控制農藥和肥料的施放量、施放時間和施放位置，達到減少化學品用量、減輕環境污染、提升施肥效率的目的。在實施過程中，系統集成了植物生長監測傳感器、土壤成分分析器等先進設備，能夠根據作物的生長狀況和土壤肥力，實時調整施肥和噴灑策略，不僅為精準農業提供了技術保障，還大幅度提高了資源利用效率。安徽春風農林機械制造股份有限公司研制的新牛四驅多功能田間管理機，突破了傳統單軸微耕機的固有模式，采用雙連體全齒輪變速箱、四驅工作形式且增加刀軸正反轉功能，滿足了現代化農業種植結構多樣化的需求，是一款一機多用的全能型機型。此外，安徽全豐航空植?？萍加邢薰狙兄频闹悄車姙?、施肥、播種無人機3WAFTP-23，該款智能化農機設備載荷大，作業精準，充電快，效率高；機身為抗墜毀結構，安全耐用；采用模塊化設計，保護核心部件，維修更便捷，可完成在旱田、稻田、魚塘、林木多場景中的噴藥、撒肥、投料、播種等系列作業，實現一機多用[8]。

2.3 農產品采摘機器人技術研究

農產品采摘機器人為解決農業勞動力不足的問題提供了新的思路，該智能型裝備通常配備有高分辨率的視覺識別系統，通過機器視覺識別成熟果實，利用精準機械臂進行采摘，能夠適應不同的農業環境，如水果園、蔬菜大棚等，其智能化程度高，能夠大幅提高采摘效率，減少果實因采摘不當而造成的損失，并裝備有多功能的末端執行器，能夠模擬人手的采摘動作，輕柔而精確地摘取果實，能大大提高了采摘工作的自動化水平，不僅解放了大量勞動力，還提高了采摘過程中的產品質量。例如，由安徽唯嵩光電科技有限公司開發并生產的6GFJX-6型果品分級機，融合了智能識別、全景超清視覺檢測、高效精確的剔除技術以及智能LED冷光源照明等尖端技術，該款設備在智能化和分揀效率方面表現出色，適用于各種小型果實的干品和鮮品分級作業，比如藍莓、小番茄、荔枝、板栗和紅棗等，能夠精確地滿足不同水果分級的市場需求，有效克服了傳統人工分揀效率低下和對勞動力依賴性大的問題。此外，安徽省農機企業在農產品分揀方面也做了深入研究，安徽森米諾農業科技有限公司研制的智能糧食干燥機將智能測控系統配套在循環式糧食干燥機上，準確采集干燥機作業量，開發精細糧食循環干燥新工藝，解決糧食干燥水分在線檢測的準確度、穩定性問題，提升干燥機的測控精度、控制水平以及遠程操控能力。企業為安徽省烘干行業龍頭企業，累計銷售300多臺套循環式谷物干燥機產品，市場占有率約15.5%[9]。

3 發展方向建議

安徽省農業機械智能化水平有所提升，但是整體來說，農業機械化程度與發達地區相比還存在差距，存在部分地區農機配備率較低、農機化服務水平有待提高、農機裝備結構需要調整與優化等問題[10]。整體來看，安徽省地形以丘陵和山地為主，約占全省總面積的70%，丘陵地帶由于地形起伏較大，適宜發展茶葉、板栗、中藥材等經濟林果及特色農作物的種植，但是目前安徽省農機企業除針對茶葉采摘、烘制等機械設備進行深入研究外，其他方面的農業機械研究較少。因此，結合安徽省丘陵地帶的地理特點和主要農作物種植情況，針對丘陵地形設計適用的農業機械，如小型化、輕便型、多功能型農機具，這些機械可以在狹窄和傾斜的地帶靈活作業，適應茶葉、板栗等作物的種植環境[11]。

此外，需結合土壤和作物生長狀況智能調控水肥供給，實現精準農業管理，既保證作物生長需求，又減少資源浪費；開發適合于板栗、毛竹、中草藥等農產品的智能化加工設備，提高加工效率和產品質量，同時利用物聯網技術對產品進行追蹤和品質監控，提升產品市場競爭力；針對智能化農業機械的操作和維護，建立完善的培訓體系，提高農民的技術水平，同時建立服務網絡，確保機械設備的及時維修和技術支持。最后，通過大數據和物聯網技術，實現產后加工自動化和產品質量追溯，最終構建一個集智能化生產、管理和服務于一體的現代農業體系，提升安徽省農業的整體競爭力和可持續發展能力[12]。

4 結束語

綜上所述，文章以安徽省為例，主要探討了電子信息技術在安徽省智能化農業機械領域的推廣應用，詳細剖析了傳感器技術、自動控制技術、數據處理技術等多種關鍵技術，并借助實際科技成果，論述了智能化農機設備中的應用成效及其對提升農業勞動生產率的積極作用。電子信息技術的應用不僅能夠提高農機設備的操作效率，更能優化整體農業生產結構，隨著技術的進一步發展與推廣，電子信息技術將推動農機裝備產業高質量發展，為安徽省實現農業現代化提供有力智力支撐。

參考文獻：

[1]安徽省農業農村廳.我省出臺“兩強一增”行動方案[EB/OL].（2022-02-22）[2024-02-28].http：//nync.ah.gov.cn/public/7021/56132181.html.

[2]徐靜.電子信息技術在控制系統中的應用[J].現代信息科技，2019，3（09）：158-159.

[3]馮毅超.電子信息技術在安徽農機裝備中的應用現狀及建議[J].農機科技推廣，2023（11）：45-46.

[4]許東生.農業機械中智能信息技術應用與發展對策[J].農業機械，2022（07）：69-71.

[5]李曉琴，閆妍.電子信息技術與現代智能制造業的結合初探[J].農家參謀，2020（05）：169.

[6]李紅兵，徐珊珊，寇偉鋒等.提升科技創新能力支持縣域經濟發展[J].安徽科技，2022（07）：4-8.

[7]赫磊，孫瑜.農業機械中電子信息技術的應用研究[J].南方農機，2022，53（09）：102-103+107.

[8]曹彬.皖北地區農業機械化發展現狀及提升策略[J].南方農機，2023，54（19）：56-58+70.

[9]田悅妍，邳鵬.電子信息技術在智慧農業領域的創新應用[J].中國農業資源與區劃，2023，44（01）：139+149.

[10]馬澤同.數字與智能化技術在皖南地區現代農業機械中的應用[J].南方農業，2023，17（20）：46-48.

[11]王青.電子信息工程現代化技術解決“三農”問題的措施[J].農業工程技術，2023，43（23）：141-142.

[12]謝楊青.安徽省農機安全監理裝備建設現狀及存在問題分析[J].農業開發與裝備，2023（12）：35-37.