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农业生产计划书范文1
为此,本文选定了“测控技术与农业生产智能化”的课题进行分析与研究。充分利用智能化农业信息技术,加快研发和应用农业生产智能化产品,对农业发展现代化存在着重要的现实意义。
1 系统分析
农业生产环境是一个复合式开放型的生态系统,包括土壤、肥料、水分、温度等因素,对农田生产中的环境数据进行迅速、准确地收集、传输、控制,对相关因素进行系统性地分析,有利于对农作物生产进行科学化管理。基于农业生产的智能测控系统,是信息的采集、近程通讯的使用、信息远程传输、信息智能分析与测控技术,结合农业生产技术信息,研究完成了智能农业生产测控系统,开发了一系列农业生产环境监测、叶绿素分析、无线传输等低成本、实用型的产品。该系统的应用与推广将有效提升农业生产的技术管理水平,促进农业产业化及现代化的发展。
2 系统设计
分析物联网功能特点及现代农作物特征,设计基于测控网络的农业生产作业流程。系统开发紧紧围绕测控网络“感知全面化、传送可靠化、处理智能化”三项功能的实现,为智能浇灌、仪器导航、自动控制、及时溯源的实现打下研究基础。
基于测控网络的农业生产智能系统,智能监控系统的框架结构一般可分为数据采集、数据处理和智能信息处理这3个子系统。每个子系统的功能如下:(1)数据采集系统――可采用DCS与数据库结合的方案,主要任务是数据采集和存储;(2)数据处理系统――主要通过数据分析,从大量初始数据中提炼出有价值的状态信息;(3)智能信息系统――利用智能特征提取、知识处理和决策支持。
3 农业生产信息采集终端
“智能测控”的核心是感知,感知包括传感器信号的采集、集中智能化、组网智能化和服务信息化。生产信息采集终端主要完成农业信息采集与预处理,并通过网络将信息传输给智能测控系统。采集终端还带有精确计时的时钟及GPS可准确标定采集信息的时间、地点等信息。
4 智能信息处理过程
4.1 知识发现
在智能信息处理系统中,典型的信息加工实质就是知识发现(KDD)的过程。其中,趋势分析、特征提取和数据开采(DM)是关键技术。据此可以说智能信息处理的核心是KDD,而实现KDD的关键是DM。
4.2 动态数据的趋势分析方法
4.2.1 方法选择
在现代过程监控中,由于过程变量的动态趋势能够很好地反映出技术过程的历史与现在的工作状态,并且能对动态过程未来可能的变化进行有效地评估和预测,因此,以动态趋势形式存储的历史数据要比实时数据更为重要和富有价值。这样,动态数据的趋势分析方法已成为现代信息处理的重要内容,也为智能信息处理提供了重要的数据基础。
4.2.2 趋势分析
在传统趋势分析方法中,进行动态过程的趋势分析一般需要分为:系统建模、参数辨识和外推预测。然而,对于一个不确定的非线性动态过程,若采用传统方法,从模型结构的选择到参数辨识,要大量的数据分析和计算,难以实现实时趋势分析由于人工神经网络(ANN)具有通过学习逼近任意非线性映射的能力,将ANN引入系统建模与辨识,并应用于动态过程的趋势分析是一种新的选择和努力方向。当前,在系统建模、辨别与预报中使用最多的是采用静态多层前馈神经网络,通过对大量历史数据的离线学习,从样本中获取描述系统的未知非线性函数,然后进行在线实时趋势分析。
农业生产计划书范文2
常国春 长春净月区新立城镇人民政府农业办 吉林长春 130119
【文章摘要】
农业机械化是我国未来农业发展的重要内容,是现代化农业发展的重要标志。作为农业科技人员,应认识到农业机械发展的必然趋势,为农业机械化发展做出贡献。文章分析了新时期农业机械化装备对农业生产的重要作用,当前我国农业机械化发展现状,以及未来的前景展望。
【关键词】
农业机械化;水平;农业生产
农业机械化是现代农业的重要物质技术基础, 是农业现代化的重要内容和标志。对于巩固我国农业的基础地位, 建设社会主义新农村, 贯彻落实科学发展观, 坚持以人为本, 促进农业和农村经济全面、协调、可持续发展具有十分重要的意义。
1 新时期农业机械化装备对农业生产的重要作用
1.1 农业机械化提高了生产效率,解放大量劳动力,提高农业收益率
传统农业需要人工进行种植的全过程,而农业机械化当前不断发展、更新,日益发达。很多原来必须由农民亲自完成的工作,可以交由机械来完成。生产效率十倍,百倍的提高了。而这也是当前和今后一个时期社会发展的必然需要。未来,中国即将进入到老龄化社会,人口红利带来的大量剩余劳动力的时代已经悄然而去。未来,每一个劳动力都需要更高效的实现价值。而所有,可以由机械来完成的工作都将不再需要人的参与。农业机械化的发展正是适应我国社会经济发展的需求。当前,随着社会发展的需要,大量农业人口将转移至城镇,由农业生产转业工业生产与工业服务。那么就需要不断的提高劳动生产力,以解放大量农村劳动力。
同时,对于农民种田来说,大规模机械的应用可以使农业的收益不断的提高。这也是当前,农业机械在我国大部分地区,尤其是北方地区普遍使用的原因之一。东北作为农业的主产区,农业耕种面积大,很适合大规模农业机械作业。随着国家宣传力度的加大,对于农业机械购买补贴的广泛实施,很多农民都用上了农业机械,在生产中尝到了甜头。部分农民也因为实施农业机械化生产有能力耕种更大范围的土地,从而进行土地承包,进行更大范围的机械耕种。
1.2 农业机械化发展提高了农业生产技术水平,增强了农业抗灾能力
农业机械化是指运用先进适用的农业机械装备农业,改善农业生产经营条件,不断提高农业的生产技术水平。在农业各部门中最大限度地使用各种机械代替手工工具进行生产,是农业现代化的基本内容之一。如在种植业中,使用拖拉机、播种机、收割机、动力排灌机、机动车辆等进行土地翻耕、播种、收割、灌溉、田间管理、运输等各项作业,使全部生产过程主要依靠机械动力和电力,而不是依靠人力、畜力来完成。实现农业机械化,可以节省劳动力,减轻劳动强度,提高农业劳动生产率,增强克服自然灾害的能力。
2 当前我国农业机械化发展现状
农业机械化的发展虽然已经很多年的历史,但是在过去10 年当中,我国农业机械化进入了前所未有的飞还发展阶段。据官方数据统计,2002 年我国农作物耕种收综合机械化水平为32.3%,至2011 年我国农作物耕种收综合机械化水平已达到54.8%,10 年间这一数据增长了22.5%。学者们称这是“10 年跑赢30 年”!
农机总动力作为农业机械化的重要参数,在2011 年我国的农机总动力达9.8 亿千瓦,大马力、多功能、高性能及薄弱环节农业机械增长迅速,资源节约型、环境友好型农业机械装备稳步发展,农业综合生产能力极大增强。
当前农业机械化已经不仅仅是为农民、机械操作人员带来更高的经济收益, 同时还为我国的农业生产起到了很好的保驾护航的作用。例如,过去县域内的小麦收割时间通常为20 天左右,而在2011 年底的数据显示县域内的小麦收割时间为10 天左右。缩减一半的收割时间,对于我国的农业生产来说,是可以避免病虫害,尤其是自然灾害的重要方法,而这只能由农业机械化收割来实现。
农业机械化的发展不仅包含技术水平的进步、应用的不断推广,同时也包括农业合作社的发展。截至2011 年底,全国拥有各类农机作业服务组织17.1 万个,组织化水平持续提升,农机专业合作社从无到有,达到2.8 万个,入社人数达58.2 万人。以财政补贴为引导,农民个人投资为主体,社会投入为补充的多元化投入机制逐渐形成。订单合同作业、承包租赁服务等社会化服务模式不断创新,农机作业环节从产中向产前、产后扩展。
3 农业机械化发展前景展望
党的十六大以后,我国农业机械化进入到了飞速发展阶段。在未来,我国农业必将进入更高水平的机械化阶段。具体包括以下内容:
(1)农机农艺、农机化与信息化深度融合。我国农业机械化的发展水平将深刻影响作物品种选育方向、耕作制度变革方向、栽培模式改进方向。农业科技创新的方向日益从以生物技术为主转向生物技术与机械化技术并重。
(2)农业机械化向全程化、全面化推进。农业机械化的发展,将由解决关键环节机械化为主向农业生产全程机械化模式快速推进转变,从产中机械化向产前、产后机械化全程延伸。
(3)农机服务组织成为农业机械化发展的主要力量。农机专业合作社的服务功能将显著增强,服务质量、能力和效益进一步提升,将成为农业机械化技术推广及其他公益性职能延伸的重要组成部分。
(4)区域发展更加协调。各区域将进一步明确适合当地特点的农业机械化技术路线和主要农作物生产机械化技术模式,地区间农机化发展水平差距逐渐缩小。
4 小结
农业机械化是我国未来农业发展的重要内容,是现代化农业发展的重要标志。作为农业科技人员,应认识到农业机械发展的必然趋势,为农业机械化发展做出贡献。
【参考文献】
[1] 农业机械化的发展趋势[C], 乔金亮 通讯员 邹 红, 经济日报, 2012-09-17
[2] 论农业机械化发展在农业生产中的重要性[J],王丽[D],吉林农业[D], 2013-10
[3] 中国农业机械化发展存在问题分析与对策研究[D],陈金虎,长江大学, 2012-04
[4] 黑龙江省农业机械化发展的系统分析与对策研究[D],鞠金艳,东北农业大学 2011-04
农业生产计划书范文3
关键词:农产品产业园、物联网、信息系统、数字一体化精准管控系统
近年来,我国数字化农业技术取得了一些进展,主要表现在:农业传感器微型化、农业灌溉智能化、实时监控农作物生长、农业信息可移动化、农产品质量追溯化等已成为主流。这得益于农业生产信息化技术的成熟和发展,尤其是农产品种植、加工智能化技术的应用。
国内关于农业园区应用物联网技术的相关研究主要涉及温度监控、光温智能控制、精准灌溉等方面。如,浙江大学等单位对农业物联网信息感知、传输和应用等方面进行研究,主要涉及智能化程度、肥水利用率及农产品安全等问题。取得了一系列成果。但总体来看,数字化技术在农业生产中的集成应用研究还比较少。本文提出构建完全数字化的生鲜农产品产业基地,该基地基于总线技术集成,由统一的信息系统进行集中管理和统一调度,充分运用物联网和现代信息技术,加强数据处理及控制,合理布局传感器(温度传感器、湿度传感器、养分传感器、土壤成分传感器等),实现完全数字化。
一、生鲜农产品产业园区数字一体化精准管控系统的实施意义
1.加速信息化。农业发展越来越受到信息技术的影响,信息化成为我国加快实现农业现代化的必然选择。随着物联网技术和农业信息技术的广泛应用,现代农业高速发展,新的农业科技革命即将到来。
2.提高数字化。数字化有利于发展我国自主产权的农业高技术体系,对于我国在世界范围内新的农业科技革命中占有一席之地,以及提升我国农业科技在国际上的整体竞争力,具有战略意义。
3.提高生产效率。传统的手工劳作、粗放型、分散型农业产业模式已不适应时展,我国经济进入规模经济时代,设施的效率决定了生产的效率,也体现了生产力的发展水平。
4.节能减排。精准农业在高新技术的基础上,充分利用现代信息技术,成为现代农业的一种先进生产形式和管理模式。为能自动感知、获取并分析作物生产的环境因素实际存在的时间和空间差异信息以及实现自动诊断和监测,确立起按需投入,在技术上和经济上可实施的应对方案,对物联网技术提出了系统化的理念和技术要求。
二、生鲜农产品产业园区数字一体化精准管控系统的构成
如图1所示,基于物联网技术的生鲜农产品产业园区的数字一体化精准管控系统,主要包括设备执行层、通讯层、调度监控层和信息管理层等四个层级。整个管控系统由计算机管理调度系统(中央控制系统)、水肥一体自动控制系统、自动通风控制系统、无线传感器系统、卷帘控制系统、诊断与监测预警系统等六个子系统组成。
1.计算机管理调度系统(中央控制系统)
生鲜农产品产业园区数字一体化精准管控系统,是在系统总体规划的原则下,为实现农产品种植基地的智能化、数字化、精准化管控而进行的计算机软、硬件系统设计,在信息自动化统一软件平台的基础上,结合农作物生产经验,开发农产品种植系统,采用面向对象的分析、设计和开发手段。充分考虑系统的柔性,并为系统的全面集成留有接口。
系统由管理层信息系统集中管理和统一调度,在监测与预警系统的监控下获取数据采集层下各类型传感器所提供的作物成长环境的物理参数,如:空气温湿度、土壤水分含量、PH值、CO2浓度等,再经通讯层传输到管理层中央控制器,农产品种植系统对感知的信息进行融合处理,智能对比适宜农作物生长的最佳环境变量,并形成完整的按需配给策略,由通讯层到达发出控制指令的具体分管控制器,完成对农作物的按需供给,保障农作物的健康成长环境。
整个管控系统形成了一整套完全智能化、数字化和精准化的管理理论和实践方法,对智能并联调度系统、诊断与监测预警系统、水肥一体化精准管控系统等新技术模块进行了研究应用。
系统结构分为四个层次,即:信息管理层、通讯层、调度监控层和设备执行层。其中,计算机系统始终贯彻整个系统的运行中,从整体调度到具体信息的收集与传输、指令信息的下达,涵盖信息管理层、通讯层、调度监控层的所有业务以及设备执行层的大部分业务,上联中央控制系统,下联设备执行层。
系统硬件模型,如图2。
2.水肥一体自动控制系统
水肥一体自动控制系统是一项现代农业新技术,该技术可以精确控制灌溉和施肥的数量与时间,以微灌系统为基础,根据农作物的需水需肥规律及土壤状况,运用计算机技术自动对水和肥料进行调配和供给。
在滴灌、渗灌、微喷灌等工程节水的基础上,通过布置在田间的水分传感器、养分传感器、土壤成分传感器等多种类别传感器,测得土壤各指标的基本状况,经传感器将信号传到电脑,再由程序智能指导灌水施肥。
由于系统没有非常复杂的运算,需要低功耗和具有较强抗干扰性,因此采用单片机作为自动控制中心模块,用来处理灌溉区的信号输入等工作。由于水灌溉自动控制系统对水位的控制精度要求不高,将自制水位传感器安装到要求的液位,直接感知液位信息。由液位信息控制电磁阀,从而实现精准施灌。系统中的很多资料需要长期保存,同时需要在系统断电时仍能保存信息,根据自动控制系统以及用户信息存储大小需求,选用双备份磁盘阵列为该系统的存储设备。
水肥一体自动控制系统包括两大类。即叶面施灌和根系施灌,前者采用喷雾头施灌,后者采用滴灌。
系统将各种农作物的特征需求数据、种植历史经验数据、专家知识等集成、组构、融合,编制成生鲜农产品种植专家系统,将测定的实时信息与生鲜农产品种植专家系统的参数对比后,可计算出灌溉时长、施加肥液时长和肥液配比等值。控制程序得到开始工作指令后立即运行,系统运行过程的数据均可查阅。系统主程序流程,如图3。
3.自动通风控制系统
自动通风控制系统综合性能优于传统通风系统,可以自动调控风机转速与风量,感应空气品质,从而改善空气质量,提高通风安全,实现运行管理智能化。该系统主要由智能中央控制子系统及空气品质感应子系统等组成,还包括通风管道、可调节的风口末端及数字化节能风机等。
4.无线传感器子系统
WSN(WirelessSensorNetwork,无线传感器网络)由多个部分组成,其主要构成:无线传感网络基础设施、网络应用支撑层和基于该网络应用业务层的一部5y.等,参见图4。将WSN应用于培养种植农作物,可提高农业数字化水平。其工作原理为:在监察区域设置大量廉价的微型传感器,通过传感器感知并收集所需监察对象的信息,这些信息经过处理后发送给观察者。
5.卷帘控制系统
当前使用的温室大棚卷帘机大部分存在安全隐患,其主要原因是动力源为现场人工送电,不论温室中是否有劳动任务,管理人员都必须到现场操控设备,造成了时间和人力资源的浪费。
为解决上述问题,可以通过自动远程控制,实现卷帘机的升降,不仅可以减少安全隐患,而且降低劳动强度,提高效率。其主要做法为.在设备中嵌入一个模块,利用处理器的指令控制来实现GSM系统的短信息服务。该方法实施方便、操控简单、成本低,有较高的应用率。
6.诊断与监测预警系统
在农作物种植基地采用诊断与监测预警系统,主要针对系统中关键设备的开关和运行情况进行监测,发现异常情况并及时处理,从而尽量避免损失的发生。
为了加强监测和预警,该系统设计并充分应用无线结构健康监测试验仪器。基于成本和便捷性,该仪器主要应用ISM(IndustrialScientificMedical)频段,这是因为:ISM频段耗能低、成本少,组网方便且无需授权申请,非常适合无线结构的健康监测使用。其覆盖范围,如图5。
诊断与监测预警系统涵盖整个系统,实时监测各系统的运行状况,并根据系统的实际情况经传输系统反馈给中央控制系统,对整个系统的健康运行具有重要意义。