浅议现代农业机械智能化的应用与发展

陈亦军 范巍挺 孟庆亮

摘要：随着人工智能、互联网、电子智能控制等技术的不断发展，农业机械也将朝着智能化、自动化的方向不断发展。我国需要意识到在现代农业机械中应用智能化技术的重要性，不断提高农业机械智能化水平，推动农业生产朝着智能化、精细化的方向不断发展。

关键词：现代农业机械;智能化;应用;发展

中图分类号：S23文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200815019

收稿日期：2020-06-29

作者简介：陈亦军（1971-），女，本科，农业工程师。研究方向：农业机械。

引言

随着我国经济、社会的不断发展，我国对各种农产品的需求量也在不断增加，在这种情况下必须不断采取措施提高农业生产的效率和质量，满足我国对农产品日益增长的需求，推动我国经济、社会的平稳、可持续发展。

1在现代农业机械中应用智能化技术的意义

农业是我国社会、经济发展的重要支柱型产业，与我国人民的日常生活密切相关。我国农业发展历史十分悠久，距今已有数千年的历史。我国最早期的农业生产是依靠人力进行的，后来逐渐使用耕牛等牲畜进行农业生产，这种农业生产方式的效率非常低，人和牲畜的劳动强度也非常大。随着人类社会、经济的不断发展，在农业生产过程中逐渐出现收割机、播种机、脱粒机等农业机械，取代了传统的人工劳动，使得农业生产的效率得到了极大提高。随着我国信息化技术、机械化技术的不断发展，传统的农业生产方式已经无法满足我国农业生产的发展要求，迫切需要提高农业生产过程中的机械化水平、智能化水平，实现农业机械的自动化生产，解放传统的劳动力，减轻农民的负担，提高农业生产效率，提高农作物产量。近年来，我国农业机械化得到了十分迅猛的发展，各种农业机械逐渐走进广大農民的生活，对农业生产的发展发挥着重要的推动作用。目前我国农业机械的使用率在飞速提高，农业生产已经具有较高的机械化水平。在这种背景下，我国政府大力推动智慧农业的建设和发展，不断采取措施提高农业机械的智能化水平、自动化水平，希望能够依靠智能的农业机械来解放农村劳动力，提高农民收入水平，推动农村经济发展。2018年国务院提出，应当在农业机械中大力应用大数据、物联网、卫星定位等先进技术，顺应我国农业发展趋势，推动我国农业的不断发展。通过在现代农业机械中应用智能化技术，可以促使农业生产资源、劳动力利用率不断提高，减少农业生产对环境所造成的污染和破坏，在提高农业生产经济效益的同时还可以提高农业生产的环境效益，实现经济、环境、社会三者的协调、可持续发展。应用智能化技术的现代农业机械功能更加齐全，许多依靠人力难以解决的问题都能够得到有效解决，农业生产效率得到了极大提高[1]。与传统的农业机械相比，应用智能化技术的现代农业机械运行的安全性、可靠性更高，在运行过程中可以自动监控运行状态，实现对故障问题的自我诊断，当出现故障问题时可以及时通过系统进行预警，农民可以及时明确农业机械的故障问题，并对故障问题进行解决，避免故障问题进一步扩大而阻碍整体农业生产的顺利进行。此外，应用智能化技术的现代农业机械还可以对气候、环境信息进行实时监控，根据收集的气候、环境信息以及目前的实际产量对接下来的农业生产活动进行预测，根据农作物具体的生长情况、周边的环境因素制定下一阶段的农业生产计划，确保制定出的农业生产计划有着极高的科学性、合理性。

2现代农业机械中对智能化技术的应用

2.1新能源技术

在现代农业机械中应用新能源技术，主要是加强对风能、太阳能等的利用。太阳能作为环保、可再生的能源可以为现代农业机械的运行提供动力，并可应用到农业生产的病虫害防治、农作物的灌溉和种植等领域，可以推动农业生产效益的有效提高，减少农业生产过程中对环境所造成的污染。如，利用太阳能技术建立光电温室大棚，为大棚中各种农作物的生长提供电能、热能;利用太阳能技术研发诱虫灯等设备应用到农业生产当中，可以及时杀灭各种害虫，避免农作物出现病虫害问题。传统农业生产过程中大量使用农药、化肥所造成的农药残留、土壤肥力降低等问题也可以得到有效解决。此外，还可以利用太阳能技术构建太阳能制冷器、集热器、真空平板等设备，将太阳能转换成机械能、电能，为农业机械运行提供动力，太阳能制冷器可以降低农业机械运行温度，避免农业机械由于过热而引发一系列的故障问题，确保在高温天气下农业机械仍然可以稳定运行。对于风能的利用主要是构建风力发电设备将风能转换成电能，为农业机械运行提供充足的电力，有效降低农业机械的运行成本，提高农业生产的经济效益[2]。

2.2自动控制技术

在农业机械中应用自动控制技术，可以有效提高农业机械运行的自动化、智能化水平，构建完善的农业机械自动运行监控网络。可以将自动控制系统、电子监视系统安装到各种农业机械内部，在主要农业机械的驾驶室中安装智能显示屏并与其它农业机械的自动控制系统、电子监视系统相连接，实现对农业机械运行的实时监控。澳大利亚等国家依靠传感器技术构建了农作物自动监测与管控系统，能够及时收集光照强度、温度等环境数据，并将收集到的环境数据传输到计算机中，经过计算机的分析处理后传输到调节装置，调节装置根据计算机传输来的数据指令实现对农作物生长环境的自动调节。

2.3计算机视觉技术

在农业机械中应用计算机视觉技术，主要是依靠摄像机、计算机等设备对人的视觉功能进行模拟，代替人去识别、监控、测量不同的农业目标。田间作业环境比较复杂，环境因素众多，并且依靠人的视觉对农作物生长方向、位置等进行确定十分困难。而依靠计算机视觉技术可以无视复杂的田间作业环境，全面收集田间的各种环境因素，对农作物生长方向、位置进行迅速、准确地识别，后续还可以根据识别到的农作物生长方向、位置来对农业机械的运行路线进行规划，切实提高农业生产的效率和质量。计算机视觉技术还可以应用到农产品的检测工作中，只需要采集农产品的图像就可以对农产品进行精准检测，不需要和农产品产生接触，不会对农产品造成损坏。

2.4电子智能化技术

在现代农业机械中应用电子智能化技术，可以提高农业生产的精细化、精准化水平，实现农业生产各个环节的精准进行。西方发达国家在农业机械中应用先进的智能技术，并结合各种电子信息技术构建了智能化的农业机械控制系统，研发出各种能够智能采摘、收获、播种的机械设备。以色列利用电子智能化技术、自动控制技术研发出自动灌溉系统，能够自动进行灌溉，并自动对农业生产过程进行监控，灌溉的精准度得到了极大提升。德国研发出可以与智能手机相连接的电动小型拖拉机，大型农场主可以通过智能手机对电动小型拖拉机进行控制，对其驾驶室事先进行预热或制冷。

2.5GPS导航技术

GPS导航技术有着操作简单、成本低、效率高的优点，在农业机械中得到了极为广泛地应用。日本依靠GPS导航技术研发出无人驾驶的拖拉机，能够自动从仓库中驶入农场，并且这种无人驾驶拖拉机还应用了GPS测量技术，定位的精确度非常高，能够严格按照规定的路线运行。美国等国家在小型无人机等机械中应用了GPS导航技术，事先在导航系统中设置好小型无人机的飞行路线、速度、高度，通过小型无人机来进行农药的喷洒，农药喷洒的效率得到了极大提高，农药对农作物的穿透性也变得更强，效果得到了极大提升。

3推动农业机械智能化发展的措施

农业智能化的实现必须以农业机械化为基础，因此我国需要不断提高农业机械的普及率、利用率，不断提高我国农业生产的机械化水平。各级部门需要意识到农业机械化、智能化发展的重要性，落实我国发布的和农业机械化发展相关的政策，加大对农业机械普及的资金投入，加大对农民的扶持力度，确保农业机械化水平能够得到有效提高。在农业机械普及率不断提高的基础上，各级部门需要加大对智能化农业机械的推广力度，让广大农民意识到智能化农业机械的重要作用，不断提高智能化农业机械在农业生产过程中的利用率[3]。针对现有的农业机械，相关部门可以利用各种智能化技术、自动控制技术对其进行改造，确保现有农业机械的性能及智能水平得到有效提高。相关部门还可以构建农业机械智能化生产示范基地，加大對农业机械智能化的宣传力度，让广大农民对农业机械智能化有深入地了解，并为后续智能化农业机械在农业生产过程中的实际应用提供参考。

4总结

计算机视觉技术、GPS导航技术、新能源技术、自动控制技术都可以应用到农业机械中，推动农业机械智能化水平的提高。我国政府需要意识到农业机械智能化的重要性，加大对农业机械智能化发展的政策支持、资金投入，推动农业机械朝着更加自动化、智能化、集成化的方向发展，推动我国农业生产效率的提高，推动我国农业的不断发展。

参考文献

[1] 崔洪泉.农业机械在农作物种植中的作用[J].农家参谋，2020（08）：82.

[2]邓文刚，陈慧敏，高刚毅.农业机械自动化在现代农业中的应用与发展趋势[J].南方农机，2020，51（03）：239，252.

[3]张世云.提高农业机械化水平推进山区农业现代化发展[J].农家参谋，2020（04）：99.

（责任编辑常阳阳）