智能控制仪表系统在农业电气自动化中的应用研究

张抗

摘要：智能控制仪表系统在农业中的应用能有效提升这一行业整体的自动化水平及智能化水平，为了保障此类系统能发挥出预期作用，本文将首先针对智能控制仪表系统的概念及主要功能进行介绍，进而在此基础之上分析这一系统在农业电气自动化中的应用策略，以期能为相关单位提供理论上的参考。

关键词：智能控制仪表系统；农业；电气自动化；应用

中图分类号：TP3 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）08-0163-02

随着计算机技术、网络技术等的不断发展，各行各业所具备的自动化水平及智能化水平都在不断提升，而对于本文所讨论的问题来说，农业电气自动化的实现是进一步保障我国农业发展速度的关键，通过各类自动化仪器及设备的应用，农业生产过程对于人力的需求将能得到有效压缩，从而提升整体生产效益。在这一过程中，对土壤、气候等的实时监测以及对监测数据的利用情况直接决定着农业电气自动化系统应用的有效性。在这样的背景之下，智能控制仪表系统已经在我国农业领域中得到了初步的應用，而为了保障这一系统能最大化地发挥出预期作用并提升其普及程度，对智能化控制仪表系统所具备的功能和应用策略进行研究是非常有必要的。本文将在后续内容中展开详细论述。

1 智能化控制仪表系统及其功能

1.1 定义

从系统构成上来说，智能化控制仪表系统的核心组成部分是微型计算机和各类检测技术，在微型计算机的控制之下，各个仪表将自动完成对应数据的检测和收集工作，进而在此基础之上辅助相关人员完成对温度、湿度、土壤成分等的分析。与传统仪表相比较，除了较高的自动化水平之外，这一系统内所使用到的各类仪表具备更高的稳定性和可靠性，在精度、电路复杂度等方面都要优于传统仪表，同时，智能化仪表能具备自动监测、处理数据等功能，操作更为简便，对人力的依赖度较低。

1.2 主要功能

1）自测功能。这里的自测主要是指智能控制仪表系统在运行过程中会自发地对运行状态进行调整，并对系统内各项仪表进行校准，在此基础上完成后续的测量及收据收集等工作。在这一功能的辅助之下，系统内存在的隐患或故障将能得到更及时的处理，同时，对于系统管理人员来说，智能控制仪表系统能在自测过程中直接确定故障范围，整体维修保养效率也将得到有效提升。

2）自动操作。自动操作是智能化仪表智能水平的主要体现，在实际应用过程中，这些仪表将在接到指令后自动完成相关测量工作，不再需要工作人员手动进行操作。对于这一系统在农业领域内的应用来说，农业行业整体的自动化水平自然能得到有效提升，进而推进我国农业的发展。

3）数据处理。农业种植将受到气候、地域等多项因素的影响，因此，对于农业领域的发展来说，对数据的监测、收集和处理是非常重要的，结合本文所讨论的问题，智能控制仪表应能高效地完成上述工作。通过对系统内软件逻辑的调整，智能控制仪表系统将依照指令完成对不同环境数据的收集、测量及处理工作，相关人员只需要对这一系统所反馈的数据做进一步的分析即可，农业电气自动化系统整体的运转效率都将因此而得到大幅度提升。

4）人机交互功能。这一功能是衡量智能系统有效性的主要因素之一，结合智能控制仪表系统现阶段在我国农业领域中的应用来说，在人机界面的辅助之下，相关工作人员可以通过语音操控、点击触屏界面等形式来向这一系统发出指令，这部分人员并不需要了解系统内部的结构和运作方式，其利用率自然能得到更好的保障。

2 智能化控制仪表系统在农业电气自动化中的应用

2.1 应用现状

结合现状来看，TFW-Ⅷ型智能环境检测仪表是我国农业领域中最为常用的智能控制仪表系统之一，这一仪表内包含GPS定位设备，能通过对土壤的分析确定土壤中的化学成分、酸碱值等信息，进而辅助相关人员对土壤状况做出判断。除此之外，这一仪表同时具备储存、打印等功能，在实际应用过程中，系统将自发地对测量到的各类数据以及系统运行数据等进行记录和存储，为后续相关工作的展开提供便利。

2.2 应用策略

2.2.1 进一步优化智能控制仪表系统

结合上文中的内容，现阶段我国农业领域中对智能控制仪表系统的应用仍属于初级阶段，部分设备及技术仍依赖引进，而为了保障这一系统能与我国农业发展需求相符，在现有基础上对此类系统进行优化是非常有必要的。在这一过程中，我国农业部门及相关主管单位应从以下几方面做起：

1）慎重选择仪表设备。仪表设备自身应能在精度、稳定性等方面达到要求，同时，系统整体应具备良好的数据加工处理能力，以此来保障系统内各项数据都能得到有效的收集和处理。

2）重视低功耗设计。低功耗设计工作的展开是提升系统效率、保障经济效益的主要途径之一，而对于智能控制仪表系统来说，相关工作人员应遵循以下原则完成这一工作：首先，为了延长系统使用寿命，应对智能控制仪表系统与电压之间的关系进行分析，尽量降低电压波动时的系统损耗。其次，设计人员应针对系统对应的供电方法进行考量，可以采用分区分时的方式来节省电力消耗。当此类系统应用于大型农业系统时，整体的生产成本将能得到有效制约。最后，设计人员应结合系统应用需求对CMOS集成电路进行选择，确保电路在功耗、抗干扰性能等方面能满足设计要求，从安全性上保障智能控制仪表系统整体的高效应用。

2.2.2 对干扰智能控制仪表系统运转的因素进行制约

上文中的内容表明，智能控制仪表系统在实际运转过程中可能需要对气温、土壤水分、风力等多项因素进行测量及处理，而在这一过程中，根据具体应用场景的不同，可能会对系统运转产生影响的因素也会出现一定差异。针对这样的状况，相关工作人员必须能保障这一系统具备较好的抗干扰能力，并在应用过程中对可能的影响因素进行制约。抗干扰方法主要包含以下几点：

1）保障仪器设备自身的抗干扰能力。对于这一要求来说，在对仪器设备进行选择时，相关工作人员就应考察其抗干扰能力，以此来确保系统整体能有效应对各项干扰因素的影响。除此之外，在仪器设备的安装及结构设计过程中，相关工作人员应能结合现场状况对各项仪器设备的安装位置及结构排布等进行分析，尽量避免不可抗力因素对系统运作的影响。

2）对仪器仪表的故障及时进行处理。在系统受到外界干扰的背景之下，仪器仪表的准确性可能也会因此而受到影响，对于这样的状况来说，相关工作人员应能迅速结合系统数据对故障位置进行分析，确定维修办法，避免检测误差对农业生产活动的影响。

2.2.3 結合农业领域发展丰富智能控制仪表系统功能

随着我国农业领域的不断发展以及这一行业内电气自动化水平的不断升高，智能控制仪表系统必须能在原有基础上进一步丰富功能、提升检测准确性及可靠性，以此来更好地满足农业领域对这一系统的应用需求。结合现状来看，相关工作人员可以结合以下两方面内容展开研究：

1）定制功能。对于不同农作物来说，其生长过程中所需要的养分、水分等都是不同的，结合这一点来看，为了进一步提升智能控制仪表系统在我国农业领域中的普及程度，相关研究人员则可以从系统定制功能入手展开研究，支持操作人员主动对测量项目、精度、周期等进行选择，进而更好的掌控农作物生长环境，保障农业生产效益。

2）与其他系统及设备之间的有效联合。对于本文的研究内容来说，智能控制仪表系统是农业电气自动化系统的组成部分之一，而除了对各项环境因素的测量之外，农业生产活动的展开仍需要大量器械、监控设备等的支持，结合这一点，智能控制仪表系统应能有效地与其他系统或设备连通起来，构成一个完整的农业电气自动化系统，实现高度智能化、高度自动化的农业生产过程。

3 结语

综上所述，在对智能控制仪表系统的概念和主要功能进行简单介绍的基础之上，本文首先对现阶段此类系统在我国农业领域的应用情况做了简要分析，进而从进一步优化系统设计、抑制可能的干扰因素、保障这一系统与其他系统及设备间的融合程度等几方面对智能控制仪表系统对应的应用策略进行了深入分析。在后续发展过程中，我国农业部门及相关主管单位必须能将此类系统的研发和实际应用重视起来，并结合不同的应用需求及农业电气自动化的发展等在现有基础上完成系统优化、功能扩展等工作，在这一系统的辅助之下实现我国农业生产的高度自动化及高度智能化，保障我国农业领域整体的不断发展。

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【通联编辑：张薇】