农机自动化技术实现农机装备智能操作的应用研究

张晓玲

摘要：农业作为我国的支柱产业，如今正面临着重要的转型升级，这是在机械自动化技术和现代信息技术的共同推动下产生的。在过去几十年的发展过程中，我国农业逐步向机械化、自动化的方向发展，诸多自动化农机被运用到了农业生产的各个方面，很大程度上解放了农民的双手，本文对农机自动化技术实现农机装备智能操作的应用进行分析，以供参考。

关键词：农机自动化；装备智能操作；应用

引言

随着居民生活水平的提高以及城市化发展进程的加快，越来越多的农村青年涌向城市，大量劳动力从农村流出，导致农村青壮年劳动力稀缺，城乡之间的人口结构不平衡。因劳动力缺乏，农业生产提高了对农机的需求程度，农业生产机械化也成为农业发展的必然趋势。农业机械自动化不仅降低了农业生产成本和劳动强度，而且显著提升了农产品的质量。

1农机自动化的内涵及意义

所谓农机自动化，指的是在农业生产过程中利用自动化机械来代替人力，其最终目的是完全不依赖人力进行农业生产。农机自动化水平的提高具有多方面的意义。首先，农机自动化能够大大缓解农村劳动力短缺的问题。农村劳动力短缺是传统农业生产的重点问题之一，其次，传统的农业生产自动化程度低下，需要占用大量的人力资源参与生产;最后，随着城市发展速度的提高，就业机会越来越多，大量的农村青壮年劳动力涌入城市就业，导致农业生产劳动力的匮乏。农机自动化水平的提高则能够有效地缓解这一问题，通过农业生产的“少人化”，解放农民双手，节省农村劳动力，解决劳动力短缺的问题。

2自动化技术在农机装备工程中的具体应用

农机装备工程项目在实施阶段，设备故障是难以避免的。传统的故障诊断需要人工进行诊断，需要用仪器进行探测，当设备内部精密部件出现故障时，人工和仪器可能都难以诊断出来，甚至会留下隐患。农机自动化技术可以根据系统设备各方面的数据来精准诊断设备故障的位置和故障原因，并且给出解决办法。此外，诊断过程更加迅速，并且农机自动化技术可以对设备进行远程监控，完整地查看设备故障的始末，并且在修复之后定期对设备进行细致的检查。农机自动化技术可以极大程度地缩短诊断时间和修复时间，节省资源成本，产生更高的效益。

3自动化技术在农机装备智能操作方面的应用

3.1温室大棚智能化监控设备的应用

由于我国地处于亚欧大陆的东部地区，大多数城市全年四季分明，人们为了在不同季节也能吃到各种各样的蔬菜水果，建立起了温室大棚。因为很多农作物对于温度以及环境都有要求，只有通过对温室大棚人工进行温度调节，才能满足各种农作物的生长要求。由于温室大棚的温度调节需要严格按照农作物的生长要求来进行调节，而一般的温室大棚规模也比较大，其中所耗费的人力物力也较为巨大。智能化监控设备的引入，不但能够根据农作物生长的阶段来调控温度，而且能够连接自动洒水系统，供应农作物的生长所需，极大程度上解放了可用的劳动力。同时，其智能化监控设备连接整个大棚，其效率也较之人工操作要强得多，监控设备不仅起到了监控温度的作用，还能记录农作物各个阶段生长情况。倘若其中出现了一些问题，也能够通过监控及时发现，及时解决，极大地减少了因为意外情况对农作物造成的损耗。

3.2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。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。

4我国农机自动化的未来发展趋势

4.1增加农业科技的投入

我国具有大量机械自动化专业的高端技术和人才，但在农业方面的应用有限，同时农机的智能化水平相比于其他行业也处于落后的位置，这些问题的原因与农业这个行业有关，缺少对人才的吸引力，因此想要改变这些问题，就必须增加对农业的投入，吸引更多专业人才带着高端技术投身到农业机械的研究上来。一方面，对于企业而言要充分运用好的政策与市场环境，提高自主研发和自主生产水平;另一方面，对于技术人员来说，要为其创造更好的工作环境和工作条件，提高待遇，运用各类激励措施，提高技术人员的工作能力和创新水平。

4.2加大农业机械的推广力度

在未来农机自动化与智能化进程加快之后，农机的更新换代速度必将越来越快，制造企业在保证农机制造水平的基础之上，应加强农机的宣传和推广力度，在国家政策的支持之下，让农业的从业者能够第一时间接收到自动化农机的信息，同时也能让高自动化水平的农机尽快投入使用，提高农业的生产力和自动化水平。

4.3智能技术

智能技术的飞速发展为农机自动化作业注入了新的技术动力。现阶段，智能技术在全球呈现百家争鸣的发展趋势，主要的技术类型包括：人工智能技术、神经网络控制技术、数据挖掘应用技术等。各技术都有显著的优势和特性，并被逐渐引入农机自动化产品研发和实际作业应用中，陆续产生了一些应用效果。例如：2020年，江西环境工程职业学院的研究团队基于神经网络和数据挖掘技术研发了一款农机案例学习决策系统，该系统以农业采摘自动化机械设备为应用对象，运用小波神经网络算法对采摘农机设备的运动路径、采摘定位识别、响应要素进行了建模计算和数据挖掘，结果传送给采摘设备的中心处理器，以获得高效的学习精度，为采摘设备自适应智能学习提供了更为精准的决策依据。上述案例仅是农机智能自动化发展的一个缩影，在有效解决智能技术从理论研究到实践应用的各类瓶颈问题，进一步提升智能技术对农机设备运行精度和响应速度的基础上，农机智能自动化发展将不断迈向新的高度。

4.4移动自动化技术

移动自动化也是农机自动化技术发展的趋势之一，它以移动机器人技术、移动互联网技术、传感器技术、云计算技术等为核心，实现对移动式农机设备的联网、无人值守、远程监控、云端存储等自动控制，突破了传统农机设备体积笨重、不便于运输、难以进行精准作业等弊端。现阶段，农机移动自动化发展的产品以功能各异的移动式农业生产机器人为代表，比较经典的案例有德国雷肯iQblueconnect研发的移动拖拉机机器人、华南农业大学工程学院科研团队改进的X-804型无人驾驶农业机器人、美国明尼苏达州农业机械公司研发的施肥机器人、英国科技人员开发的菜田除草机器人等，上述机器人尽管功能各异，但都具有移动作业、可远程监控、智能互联等特征，逐渐被应用在农业生产的各个领域。在未来的发展中，随着移动互联技术的进阶，相信农机移动自动化发展的脚步将越来越快。

结束语

农业是国民经济的重要组成部分，农业自动化程度的高低从一定程度上反映了我国的农业生产力水平。我国农业生产的机械化和自动化水平相较以往已有了很大的提高，国家政策也对农业机械行业的发展创造了很多有利条件，中国作为农业大国，在未来的发展过程中必将实现农业生产安全、高效、可持续发展的目标，向农业强国的方向迈进。

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