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伴隨先進科技的穩(wěn)步向前發(fā)展,其中的電子技術(shù)也以其更集約、大型、高效、環(huán)保等優(yōu)勢,被日益廣泛地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中。而目前在全國范圍內(nèi),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)也正在實現(xiàn)機械化生產(chǎn),并在各種裝備機械中,大量引進電子技術(shù),并也愈發(fā)頻繁地應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù),極大地促進了農(nóng)業(yè)裝備機械性能的快速提升,并推動著中國農(nóng)業(yè)事業(yè)的進一步發(fā)展。同時,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的裝備機械不斷創(chuàng)新技術(shù)成果,為迎接該發(fā)展機遇也創(chuàng)造了條件。
1概述電子技術(shù)
通常電子技術(shù)指的是借助電子、通信等先進技術(shù),來搜集、傳輸、儲存、編輯、呈現(xiàn)、歸類并使用信息等,且統(tǒng)稱為傳感技術(shù),能促進人們感知信息。其中搜集信息主要涉及對信息的準確識別、提取擴展、有效檢測等。目前,有許多傳輸信息的方法,有一般的移動通信,而深入的傳播則會由“過去”傳輸?shù)?ldquo;現(xiàn)在”,而記錄則為這樣的傳播渠道。針對語言、文字等信息,均可以適當予以處理。而信息識別還能延伸至更加復(fù)雜多變的模式,如信號、神經(jīng)等,在使用信息時,主要涉及顯示、控制等方面的技術(shù)。
2在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備機械中電子技術(shù)的構(gòu)成
在農(nóng)業(yè)裝備機械中,通過電子技術(shù),可以檢測產(chǎn)量、作物、采樣土壤等,以搜集數(shù)據(jù)信息,全面了解田塊當中作物的自然生態(tài)環(huán)境的特征。
2.1采集數(shù)據(jù)
2.1.1采集產(chǎn)量
在農(nóng)業(yè)聯(lián)合收割機中,采集產(chǎn)量的部分,有涉及定位技術(shù)、測量裝置?;诖?,在收割的過程中,能定時地不斷記錄土地的產(chǎn)量,并通過文本將這些數(shù)據(jù)儲存到磁卡上,再讀入計算機等待處理。利用GPS的高定位精度、傳感器的優(yōu)良測量精度、先進的割幅、機器快速前進等,來更加準確地采集數(shù)據(jù)。
2.1.2采集土壤信息
在土壤中往往涉及含水量、肥力、耕耘深度等信息。借助GPS技術(shù),能夠定位采集田間的土樣,但采集到的土樣通常還必須送至實驗室方才能處理分析,故此需要投入一定的成本時,導(dǎo)致這一技術(shù)的應(yīng)用范圍相當有限。
2.1.3采集苗情、病蟲害
在田間借助機載GPS部件,又或自主攜帶GPS,便能隨時隨地定位并詳細記錄下來,農(nóng)作物的生長情況,又或具體分布病蟲草害的內(nèi)容,但這些數(shù)據(jù)目前在相當大的程度上,需要憑借人的判斷水平來控制準確度。
2.1.4采集其他數(shù)據(jù)
在測量地形邊緣時,通常借助有配備GPS的農(nóng)業(yè)機動車,又或人工自主攜帶GPS,沿著田間邊界來回行走一圈,即可以記錄邊界中的點,并形成平滑的邊界圖。此外,還能采集到最近幾年的農(nóng)作物輪作信息、產(chǎn)量平均值、耕作施肥信息、種植種類、施用農(nóng)藥化肥、田間氣候等信息。
2.2分析數(shù)據(jù)
2.2.1獲取產(chǎn)量分布圖
通常是在連續(xù)采樣的過程中,采集到的產(chǎn)量數(shù)據(jù),一般借助移動平均法,平滑處理數(shù)據(jù)曲面,以避免測試誤差出現(xiàn),并詳細顯示地區(qū)的分布基本規(guī)律與變化發(fā)展趨勢。
2.2.2獲取土壤分布圖
在采樣土壤往往是非連續(xù)的,要求估計土壤采樣點數(shù)據(jù),從已知采樣點對應(yīng)的土壤數(shù)據(jù)出發(fā),來估計臨近沒有采樣的點的相應(yīng)土壤數(shù)據(jù)信息,并按照采樣點的量,利用有效的數(shù)學(xué)方法加以修正。
2.2.3獲取苗情、病蟲害圖
在采集這種數(shù)據(jù)時,并不能似連續(xù)測量產(chǎn)量,或者柵格采樣土壤那樣,而需要在行走的過程中人為進行定點數(shù)據(jù)記錄。所以,通常采取趨勢面來分析處理這些數(shù)據(jù),也即通過某種代表性函數(shù)曲面,來逐步逼近這種信息分布在空間情況。
3電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)中的作用
3.1加快農(nóng)村科技化的步伐
在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下,以人力勞作為主,而借助電子科技,則能縮減勞動人員,簡化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個過程,推動鄉(xiāng)村科技化的快速發(fā)展,完成中國城鄉(xiāng)一起進步的宏偉目標。
3.2節(jié)省水資源
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,水屬于不可或缺的資源,而目前全國很多區(qū)域卻明顯匱乏水資源。但農(nóng)業(yè)往往需要大量的水,引進電子技術(shù)的灌溉設(shè)備,則能更充分地發(fā)揮水資源的作用。比如,先確定土壤是否需要水,再經(jīng)由感應(yīng)體系傳輸至計算機終端并下達命令,以大幅節(jié)省水資源。
4在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備機械中電子技術(shù)的應(yīng)用
4.1在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備中的應(yīng)用
4.1.1電子設(shè)計、制造技術(shù)的應(yīng)用
在設(shè)計農(nóng)機裝備的過程中,借助計算機軟件,能夠更好地設(shè)計外觀、形成構(gòu)圖,并生成最終的工程圖,再發(fā)揮仿真學(xué)、運動學(xué)、優(yōu)化設(shè)計等的功用,來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作的仿真模擬,以促進設(shè)計效率的提升、成本的降低。而進一步查漏補缺農(nóng)機裝備,還可以更好地達到設(shè)備要求。同時,借助先進的制造技術(shù),還能生產(chǎn)、組裝更優(yōu)質(zhì)的農(nóng)機裝備,以最大化工作效率、最小化成本。
4.1.2智能控制的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,在智能控制現(xiàn)代裝備中,主要涉及農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、無線傳感、環(huán)境網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測等體系。目前,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備生產(chǎn)企業(yè)中,通過融入、推廣應(yīng)用科研、先進技術(shù)等,可以增大農(nóng)業(yè)現(xiàn)代新裝備的補貼,加快農(nóng)業(yè)裝備業(yè)提升創(chuàng)新水平的步伐,并逐步完善相應(yīng)的動力機制。
4.2在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中的應(yīng)用
4.2.1耕整地機械
目前,在各種精細平整土地的技術(shù)中,有機結(jié)合激光技術(shù)和現(xiàn)代耕整地機械的技術(shù)最為先進。其中的激光束平面能夠取代傳統(tǒng)機械平地中原有的人眼目視,并以之為控制基準,再借助伺服液壓體系,來操縱使用耕整地機具,以按要求來平整土地。
4.2.2播種機械
借助電子信息技術(shù),變量智能播種機,可以更準確地分析整個農(nóng)田的土壤條件,再根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,并綜合考量各種因素,如土壤平整度、墑情、地理條件等,以更精準地實現(xiàn)變量播種。
4.2.3收獲機械
在電子技術(shù)下的收獲機,往往帶有信息采集體系,如定位儀、產(chǎn)量傳感器等。在收獲作業(yè)的過程中,能生成小區(qū)域產(chǎn)量信息,在計算機的分析處理下,便能得出田間作物的實際產(chǎn)量分布圖。同時,還能定量檢測出作物的含水情況、營養(yǎng)成分等,為更好地管理、灌溉田間、施肥等供給數(shù)據(jù)信息。
4.2.4施肥機械
在施肥機械中,借助配置的傳感器、測試儀,能夠根據(jù)土壤的種類、養(yǎng)分、產(chǎn)量等,來科學(xué)地配比土壤微量元素和農(nóng)業(yè)有機肥,并更好地定位、定量施肥。
4.2.5灌溉機械
目前,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中,節(jié)水灌溉主要涉及噴灌、滴灌、滲灌等機械,且均有連接著計算機。借助傳感器,便能感知田間空氣與土壤的濕度,并根據(jù)事先確定的作物實際需水情況,來根據(jù)生育期、作物實際需水量、土壤墑情等,在計算機的輔助下自動化灌溉農(nóng)田。
4.2.6自走式機械
在自走式現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中,控制技術(shù)表現(xiàn)出更加明顯的智能化、網(wǎng)絡(luò)化特征。在大型拖拉機、結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變的農(nóng)業(yè)機械中,現(xiàn)已按照多個標準化的控制單元,其實已帶有獨立的智控終端,用于處理信息、控制計算機。以上屬于專門針對我國農(nóng)機應(yīng)用環(huán)境,而精心設(shè)計、制造的通用微小型的計算機,且接口標準統(tǒng)一,并融入了局域網(wǎng)控制技術(shù)、通信協(xié)議等。
4.2.7拖拉機
在拖拉機中,傳統(tǒng)的駕駛室儀表盤有積極引進電子監(jiān)視,以此來大幅優(yōu)化了人機交互操作界面。在屏幕上即能根據(jù)操作者的需要,隨意選擇不同的終端信息,以利用數(shù)據(jù)庫,顯現(xiàn)出多媒體信息,如圖形、數(shù)據(jù)、語音等。同時,還可以在微型智能卡中,動態(tài)高密度儲存數(shù)據(jù)信息。然后,通過智能卡,帶回田間數(shù)據(jù)信息到辦公室,再借助計算機高級軟件來加以處理。同時,還能經(jīng)由智能卡,傳送管理人員的操作決策、指令至拖拉機智控終端,以自動化操作農(nóng)機。
5結(jié)語
綜上所述,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備機械中,通過創(chuàng)新地推廣應(yīng)用電子技術(shù),非常成功地變革了中國農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)情況。然而,我國和西方國家農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的電子技術(shù)相比,依然存在著一定的距離。所以,中國有關(guān)部門需要大力研究探索電子技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn),大力培養(yǎng)優(yōu)秀的人才,以支持中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備機械快速跨越到電子現(xiàn)代化的時代。
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作者:劉勁松 單位:南安市工業(yè)學(xué)校