农业机械自动化技术的应用优势探究

农业机械自动化技术的应用优势探究

摘要:自动化技术在农业机械上的应用是现代农机产品发展的一大趋势,其能够显著提高农业机械作业的效率和可靠性,减少人力作业的负担。从农机自动化技术发展与应用的情况出发,分析了农业机械自动化技术的应用优势,并说明了农业机械自动化的技术特点及其未来发展方向。

关键词:农业机械;自动化;应用优势;技术特点

0引言

在农业机械技术的快速发展下,我国自主生产的农机产品在质量、可靠性和作业能力方面都有了显著的提升,农业机械产品的功能不断丰富,驾驶操作的体验也得到了显著的优化。在国家大力支持农业机械化发展的形势下,国家和地方政府纷纷推出了大量的农机扶持政策,农机购置补贴、农机作业补贴的实施使农业生产经营过程的成本投入和实际收益都得到明显改善,农民对于新技术农机的购买能力和使用热情不断提升。良好的农业机械化生产的形势促进了农机生产企业的发展,很多新型的农机产品进一步与先进的自动化技术和信息化技术相结合,使农机产品逐渐具有自动化特点,且向着高技术方向发展,这对于我国农业机械化水平的提升和农业经济发展具有积极的促进作用。

1农机自动化技术的发展现状

农业机械的自动化技术主要是利用先进的电气控制、传感器检测、计算机处理和动作执行等装置进一步替代传统的人工操作农业机械的行为,大大减少人工作业的劳动负担,并进一步提高农业机械化的生产效率和质量。目前来看,农机自动化技术在我国生产中的应用主要体现在以下几个方面:一是大田农机的精确化作业,利用固定的传感器设备来检测农田的温度、湿度、风力、土壤肥力等参数,并生成作业的参考数据,从而实施变量施肥、精确喷施药物,不仅降低生产成本,还能有效减少农业生产造成的环境污染和破坏;二是自动化的灌溉技术,主要是通过监测气候和土壤的湿度,当达到需要灌溉的参数时,就会自动控制水泵实施农业生产的灌溉作业;三是温室大棚的自动化监控技术,利用温室大棚的封闭空间能够自动控制大棚内部的温湿度、空气流通,并为农作物创造良好的生长环境,自动化温室大棚已经成为设施农业自动化技术的典型代表。总体来看,现阶段我国的农业机械自动化技术应用还不全面,尤其是在传统的农业生产机械设备上的普及率还不充足,由于我国的很多农机技术是引进和借鉴国际先进机型和设备而研发的,在农机自动化技术方面,自主技术的研究与应用仍然相对不足,同时农机人才大多局限于机械专业人员,对于自动化和电气控制专业人才的引进仍不充足,导致自动化农机装备的开发相对缓慢;此外,对于不同的地区来说,农业机械化的发展程度存在较大的差异,导致农业机械的发展水平参差不齐,加之生产习惯和种植模式的差异,导致农机自动化产品的适用性存在较大局限,不利于长久发展。

2农业机械自动化技术的应用优势

2.1显著提高农业生产质量。农业机械的自动化技术使农业机械的使用、调整、维护等过程变得更加便捷,农民在使用农业机械进行作业的过程中,无论是传统的行进式机具作业,还是环境监测、自动灌溉等辅助性工作,都能够形成配合良好的有机整体,在进行农业生产的过程中,应用自动化技术的农业机械在行驶过程中能够自动调整关键结构的作业状态,有效改善传统农业生产作业过程中农机使用不合理问题,使农业机械化生产在更加科学的模式下得以实施。

2.2显著提高作业精确度对于自动化农机装备,其控制系统内部采用了众多的位置传感器和光电传感器,能够实现农机作业动作执行状况的实时获取,并利用获取的位置信息,实时调整农业机械作业过程的位置关系,使农机作业的精确性大幅提升。同时由于引进了集成控制模块,使机具在控制各个功能部件过程中的响应速度显著提升,例如利用自动控制技术来控制精量播种机作业,能够通过控制排种器转速和补种装置工作状态来有效避免漏播重播问题的产生,从而在单位面积内实施最合理的播种量作业。

2.3显著提高农机作业可靠性。采用自动化技术的农机装备中应用了大量的运行状态检测元件,这些元件主要通过预设的监测系统来控制、收集和处理相关的信息,这些检测元件主要由传感器组成,例如速度传感器、加速度传感器、称重传感器、温度传感器、振动传感器、烟感传感器、光电传感器等,这些传感器能够获取到农业机械的行驶、运转、位置、状态等众多信息,并利用预设程序配合处理器对获取的信息进行分析比对,从而得到农机装备实时的运行状态情况。检测技术的应用使农机装备在运行过程中的一些异常的状态能够在第一时间被检测到,并将这种异常状态通过仪表显示、声音警报等方式传达给操作人员,提示操作人员及时对故障问题进行处理,使农机的故障问题被第一时间解决,避免重大故障问题的发生,使农机作业的可靠性大幅提升。

2.4进一步实现节本增效。自动化技术的应用使农业机械作业的精确性、可靠性进一步提高,一方面精确性的提高显著节省了生产成本,例如播种、植保、收获等自动化作业的过程,有效降低了种子、农药的使用量,并降低了收获过程中的粮食损失问题,另一方面可靠性的提高有效减少了生产过程中的农机故障维修费用,同时避免了因维修而耽误过多农时,使农业机械在农忙季节的利用率进一步提高,机械化作业的经济收入也显著提升。此外通过农机自动化技术的不断应用,农业生产过程对于人力的需求不断减少,农业用工成本显著降低,精细化作业的农业产量和农产品品质更有保障,有利于实现经济效益的稳步增长。

3农业机械自动化的技术特点

3.1农业机械与多学科技术相融合。随着农机自动化技术成为时代的主流,农业机械产品从研发到实际生产与产品组装的各个过程都发生了明显的改变,其中一个最主要的特点就是农业机械技术与传统学科及新兴学科的高度融合。与传统学科的融合主要表现在机械技术与电气技术及液压技术的融合,以机电液一体化设计奠定农业机械的主体结构,同时还与新兴的智能管理技术、信息技术、遥感技术、环境感知技术等相结合,在自动化程度上得到进一步的提高,使农机产品作业过程具备自我感知和故障检测等新功能。

3.2由传统的孤立作业向联网作业发展。自动化农机产品与卫星定位、局域网技术、通讯技术的结合,使农机产品的作业过程能够被农机管理部门实时监测,随着近年来作业补贴政策的逐步实施,农业机械的作业过程能够通过自动化设备中的定位和通讯功能将实时的作业数据传输到网络,实现作业面积的自动统计与记录,农机操作者也能够通过农机联网功能与管理部门实现连通,对于作业质量问题、农机使用问题及时沟通并纠正。

3.3需要更先进的生产装配技术保障。农机自动化产品需要在传统农机产品的基础上进一步提升作业的精确度和农机的可靠性,这就要求我国的农机生产企业根据自动化农机产品的特点对现有的生产线、生产工艺、装配工艺、装配条件进行升级,使生产制造的农机产品能够达到自动化技术的精确控制和可靠执行的要求,且在装备工作过程中还需具备传感器等先进电气组件的装配技术,确保自动化技术及功能的有效实现。

3.4适合大面积固定模式的作业任务。自动化农机装备具备良好的使用便捷性和作业合理性,总体上讲,自动化技术的农业机械产品多为先进的中大型农机产品,这些产品具有更好的空间条件和制造品质,更容易实现自动化元件及控制、通讯等线路的布局。此外自动化农机产品十分适合在预设的工作条件下实施重复性的生产作业,这种作业方式在小面积农田上的效率和经济优势并不明显,而在大面积农田应用时,更能发挥出机具的自动化作业优势。

4结语

总体来讲,我国常用农机装备的发展已经具备了显著的自动化特征,但整体的农机自动化水平仍有较大的提升空间,很多偏远地区或农机不易作业的条件下所能应用的农机装备仍比较落后,且农业机械的重点研究仍以产前和产中机械化为主,而产后农机水平提升相对缓慢,造成了农机自动化技术应用不均衡的问题。因此,农业机械自动化技术的发展不仅要突破尖端技术的封锁,还必须考虑到多种农业机械的共同发展,在充分结合我国实际国情的情况下,以农机市场为导向,借助国家政策支持,使先进适用的自动化农机技术更好的在我国的农村地区得以应用。

参考文献:

[1]张河山.农业机械自动化在现代农业中的应用与发展趋势[J].农机使用与维修,2020(7):142.

[2]李祥龙.农业机械自动化在现代农业中的应用与发展分析[J].南方农机,2020,51(10):27.

作者:孟龙 单位:正阳县农业综合行政执法大队