农机自动化技术实现农机装备智能操作的应用研究

2021-12-26李天宇

南方农机 2021年4期

李天宇

（齐齐哈尔工程学院，黑龙江齐齐哈尔 161005）

农业自动化程度的提升是现代化的一个重要发展方向，同时也是农业发展水平的衡量因素。农业的机械化发展通常是指运用先进的农业机械到生产中，进而实现农业生产水平和效益提升，从整体上实现生产条件和水平的大幅度进步。机械化的农机装备，随着我国农业生产水平的提升而不断更新换代，越来越多地应用先进的互联网技术和人工智能技术，使农业的精准度不断提升，生产成本呈现下降趋势，这也是我国现代化农业发展的重要表现和必然趋势。

1 我国农机自动化技术的发展现状及其意义

1.1 我国农机自动化技术的发展现状

农业机械化是指在农业机械上增加一些智能化的装备，从而使其能够实现智能化和自动化，大大提高其运行效率。对于农机的智能化控制而言，机械操作是其中的重要环节。随着我国相关技术的成熟与完善，我国在农业机械化和自动化方面取得了突出的进步，但是目前的农业现代化仍然存在极大的发展空间。

1.2 我国农机自动化技术的发展意义

1.2.1 有利于提升农业竞争力

农业机械的自动化技术发展能够进一步提升我国农业生产水平和在国际层面的竞争水平。无论是对我国国内还是对其他国家的农业生产而言，农机的自动化发展能够从很大程度上解决农村劳动力流失问题，从而更好地促进农村经济水平的提升。自我国改革开放以来，城市地区迎来了高速的经济发展，吸引了大量劳动力，催生了一大批农民工群体。城市地区的经济建设快速发展的同时，农村地区则面临着越来越严峻的劳动力缺失问题，从而对农村的经济发展造成了较大的阻碍。推行农业自动化技术的发展能够通过机械的力量，提升农业生产效率，从而弥补人力的缺失，既体现了我国农业现代化的高速发展，又能够提高农业生产的安全性和经济效益。另外，农业生产效率的提升，也能够使我国生产的农产品在世界农产品竞争市场中获取更多机会。先进的农业技术和成熟的机械化水平应用能够大大提升农产品的生产效率，也可以使产品的质量得到大幅度改进，从而在国际上具有更高的竞争水平，这对于我国农业的整体发展大有裨益。

1.2.2 有利于推进精准农业的发展

我国目前的农机自动化发展的重点在于自动化装置的研发和应用。大力推行农业机械的自动化发展，有利于通过智能化的农业生产实现精准农业，例如可以通过监控技术实时控制农作物的生产和生长状况，针对具体的生产情况给予不同的技术支持和改进，从而更好地提升农作物的生产质量。与此同时，农业机械化的发展也能够弥补人力的不足，为农作物的大规模生产提供良好的条件。精准农业一方面可以确保农作物拥有较好的生产质量，另一方面能够在一定程度上减少投入的生产成本，提高农作物的生产效率。当前，我国农业自动化生产普遍采用网格化管理的形式，通过实时监控能够有效及时地获取相关自然灾害信息，从而针对性地进行防治，确保农作物的生产品质不受到影响。

近年来，我国针对农机自动化的研发工作取得了较大进展，成功地改良了各种机械产品，并实现了自动化水平的整体提升。首先，在拖拉机方面的改进具有重要意义，拖拉机控制系统普遍采用机械油压三点联结技术，确保运行中保持一个平衡稳定的状态和速度。其次，在灌溉技术中采取基本的自动化模式，通过应用温度、土壤水分和水位传感器等设施可以实时监控作物的生长状况，从而及时地对其进行灌溉，确保其生产过程中所需的水分和其他条件能够得到满足[1]。以灌溉自动化设备为代表的农业机械，能够很大程度上实现智能操作，从整体上推进了我国农机自动化的发展进程。

2 农业机械自动化技术发展的制约因素

2.1 科技含量不足

农业机械技术科技含量不足，是当前我国农业机械自动化产品和技术进一步发展和推广的重要阻碍因素。受到物质条件限制的影响，许多农民缺乏基本的科技素养和相关知识，这也导致许多自动化设备和先进技术的推行和发展受到了比较大的阻力。此外，与20 世纪80 年代相比，我国农业生产中的许多机械化和自动化技术并没有完美地与先进科技成果相结合，而是存在一些脱轨的情况，许多偏僻的农村地区仍然受到各方面条件的限制，采用比较传统的耕作技术。对于这些地区而言，其与发达国家的农业生产水平存在较大差距，而如果单纯地将许多适用于发达国家和地区的先进农业机械技术应用于这些地区，则会带来较大的不适应问题，并没有结合实际情况进行考虑。因此，农业机械自动化技术在我国的普遍推广仍然任重道远，科技水平的发展限制也是制约其发展的主要因素[2]。

2.2 生产设备落后

生产设备在很大程度上会影响农业机械自动化发展的水平，这也是影响我国农业机械自动化发展的一个重要因素。与部分发达国家相比，我国农业机械化发展比较晚，相关生产设备相对比较落后，如农业灌溉和政府对此方面的投入都有所不足。此外，我国的农业生产现状则比较复杂，我国农田的地理位置各不相同，其中有许多农田位于地势差异较大的丘陵地区，这就导致发达国家的大规模机械生产在我国不太可能实现，同时，以洒水和喷灌为主的传统灌溉技术效率较低，很大程度上无法满足农作物的水分要求。

2.3 推广运营受限

我国的农机技术自动化程度的限制，很大程度上源于推广和运营方面的问题。当前我国农业机械运营模式涉及的许多方案和政策容易发生变化，从而造成原有方案无法顺利执行，在一定程度上会导致推广的时机延误，进一步对整体推广的效果和落实造成较大的阻碍和影响。另外，农业机械技术的推广和运营在一定程度上也会受到方案设计的影响。一旦方案设计缺乏合理性，或不能稳定地实施，会在一定程度上对整体项目的运营造成影响，同时也不利于资金的投入。对于农业机械生产而言，在项目的推广和管理上应当确保统一性，从而更好地发挥项目资金的作用，反之则会造成整个项目的延误和亏损。此外，合理的技术管理也能够在一定程度上提高农机技术自动化水平和推广效率。技术管理主要是指在应用相关农机技术时的技术措施和管理方案，如果无法对其进行实时的总结和更新，就会对农机技术应用的效果造成一定的影响，不利于其推广和运营。

3 农机自动化技术实现农机装备智能操作的应用

3.1 温室大棚农业自动化监控设备的应用

我国多数城市都是四季分明的，而农作物的种植对于温度和阳光等要求很高，为了让人们能够在不同季节对于蔬菜等农作物的需求得到满足，温室大棚应运而生，并且在全国得到广泛推广。因为蔬菜种植对于温度、湿度、光照等要求很高，所以需要在种植过程中加强控制和管理，将自动化监控装备应用在大棚种植中，很大程度上解放了劳动力，并且其相比人工管控来说工作效率更高，能够对农作物的生长情况进行实时监控，可以随时看到植物在不同阶段的生长情况，发现生长过程中存在的问题并及时解决，这样能有效提高农作物的产量，给农民带来更大的经济效益[3-4]。

3.2 节水灌溉自动化设备的应用

在农作物种植过程中，灌溉是最为关键的步骤之一，因此在灌溉过程中融入现代化技术，强化其自动化发展很有必要。当前的水资源是十分匮乏，因此在灌溉过程中要注意对水资源的节约，可通过自动化设备的应用达到节水灌溉的目的。自动化设备之所以能够实现节水灌溉的目标，主要是因为其依靠传感器和计算机技术，农作物生长过程中对水分的需求与光照、温度以及自身的特性是有很大关系的，节水灌溉自动化监控设备通过对农作物生长状态的监控，以农作物水分需求的相关因素为基础来对农作物是否需要水分做出判断，就能在农作物需要的时候及时补充水分，在水分充足的情况下停止水分的补给。这样一来，就能保证在节约水资源的基础上促进农作物的健康生长[5]。

3.3 其他农业机械设备的应用

农机自动化技术除在温室大棚和灌溉方面的应用之外还有很多应用，如拖拉机自动化、谷物干燥机的自动化、收割机自动化等，通过高新技术与计算机技术的联合使用，既给农业种植带来便利，也给农户带来更高的经济效益，成为当前我国农业发展的重点[6]。当然，为了更好地实现农机装备智能操作，还应该加强该专业人才的培养，并大力宣传该方面的知识，让农民能够熟练掌握各项农机自动化技术，促进农业的进一步发展。