信息技术提升农业机械化水平

分类:论文范文 发表时间:2019-12-12 09:27

  摘要:当前中国农业普遍存在劳动生产率低、生产成本高、土地产出率低、资源利用效率低等问题,导致我国农业国际竞争力弱,因为生产综合成本过高,导致国外粮食肉类到岸税价仍低于我国市场价,不利于我国农业产品的竞争。因此,提升农业机械化水平是提高生产率,降低生产运输储存等成本的关键,也是提高中国农业国际竞争力的关键。

  关键词:信息技术;农业;机械化

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信息技术提升农业机械化水平

  1用信息技术提升农业机械设计水平

  1.1使用参数化设计技术设计农业机械

  参数化设计是Revit.Buliding中的重要思想,参数化设计是在设计初期将模型中的定量信息转化为变量信息,使之能够自由调整。先确定各个部件的比例,之后的大小可以随意调整,是一种简单实用又能反映设计者意图的设计办法。在农业机械设计中引入参数化设计技术可以提高效率,缩短设计周期。在农机产品研发和创新中参数化设计技术有着广阔的应用。

  1.2以知识库为基础的农业机械设计

  如果科技是第一生产力,知识就是第一资源,知识决定了产品竞争力。以知识为基础通过专业的系统进行农业机械设计,快速获取知识、建立知识库能够有效缩短农业机械设计时间,提升农机产品质量和先进水平。知识工程的知识库为数字化设计提供了坚实的基础,在知识库的支持下数字化才可能得以实现。目前为止,使用知识工程技术在农机研发中依然是无法实现的。1.3通过计算机仿真虚拟设计农业机械产品如今计算机虚拟现实已达到可观的水准,从模拟人的一生到模拟星系的演化都可以。使用计算机仿真技术,可以在不进行制造、实验等需消耗大量资源和资金的情况下,从信息化的环境中模拟待研制的农业机械是否实用。通过虚拟环境,对产品进行功能、性能、质量、功耗、效率等各个方面进行分析和测评,并借助此检测结果进行实体机械的制作和测试。因此计算机虚拟测试是降低农机设计成本的有效途径,即使不进行农机测试也能够进行其他虚拟实验,必须高度重视。

  2用信息技术提升农业机械制造水平

  2.1自适应与定制的制造

  农业机械无论多先进最终都是提供给农民使用的工具,所以简单的操作流程和强大的适应能力才是农机是否成功的关键。例如平原地区就应当使用大型高效的机械,而山地丘陵使用的农机就必须小巧轻便。当然不限于试用地区,气候、还有作物和农民的种植习惯等也要在考虑的范围内,因此具有强大的适应力以及可定制是农机制造需要解决的一大难题[1],也是当前中国制造2025所需要解决的问题。

  2.2电子智能化制造

  智能化制造是近年以来热门的话题,所谓智能,即是去人员化,用可24小时精确工作的智能机械代替人类,以此降低生产成本、提高生产效率、增加生产安全性等。这套系统由软件控制硬件进行生产制造,并使用程序优化提升机械性能,这是未来制造的最主要形式。中国的智能化与世界先进水平相比还比较落后,许多智能化设备都依赖于进口,而大多农机制造企业对现代化生产管理的理解不足,也是中国农业机械智能化生产无法突破的原因之一。因此应当积极推进工业4.0的进程,以实现更高效和更低成本的目标,从根本上提升农机制造整体水平。

  3采集农业信息、提供农业机械导航、提高农机作业水平

  3.1采集农业信息

  农业信息包括耕作土地、气候水源、耕作人员、作业机械、自然灾害、作物生长状况等,通过参考当今企业搜集大数据的做法及时收集更新此类信息,例如让农户使用手持终端主动上传作业状态、通过农机物联网进行作业进度搜集、通过航拍器进行主动收集等方式将微小信息集合成为大数据。之后可以通过农业大数据掌握第一手农业动态,进行实时调控管理,极大提升农业生产效益。

  3.2提供农业机械导航

  农业机械导航是一项复杂的工程,同无人汽车一样,农机导航对硬件设施的要求极高,包括精准定位、路径自主规划、自动识别避让物体、速度功率控制等,以此让农业机械在规定的范围和时间内完成作业。因此大数据的收集和物联网的使用为此提供了坚实的支撑,同时导航系统的研发和改进也需要参照大数据+物联网。由于该系统无须人工操作,可以24小时无间断进行,生产效率得以极大提升。因此使用业内成熟的GNSS系统进行农业机械导航是最佳选择,对提高生产效益有着较大的作用。

  4用信息技术提升农业机械管理和调度水平

  4.1农机管理

  伴随农业机械化水平的提升,农机数量和先进程度也在不断提升,因此进行高效的农业机械管理对现代农业的发展有着重大意义。许多国家都有专门开发对农业机械化经管进行服务的计算机软件,以此来宏观调控全国的农作物生产销售,该系统旨在以云计算和物联网为前提的技术支撑下,给农户提供最佳生产管理方案,以此提高农民收入。因此应当扩大网络的普及和加速农业信息化进程,以此为基础,完善农业机械管理。中国目前的物联网水平还需要提高,才能更好地发挥其作用和功能。

  4.2农机调度

  农机调度前提是有一个中心系统,对连接它的终端包括人、机械、土地等进行科学分析,进而发出指令和下达任务。美国以GNSS通讯导航系统为核心技术,做到对人员和机械的调动,并实现机械的路径选择和自动驾驶,以便于人员和机械以最高效率到达指定地点进行作业,此后德国日本等发达国家纷纷效仿。中国引进该系统的时间较晚,只在黑龙江、新疆等大型农场使用。存在缺陷较多、效率不高、安全事故处理能力差、缺乏宏观调控、不能够因地制宜地使用等问题,是需要进行改进之处。

  5结束语

  中国的农业机械化相对于发达国家起步晚,差距相差较大。因此加快农业机械化、自动化、智能化进程是我国农业重要的任务。在信息化时代,以信息化融入各行各业是大趋势,换言之不参与信息化的行业必然会遭受沉重打击。因此农业要想可持续发展也必须加快信息化进程,用信息技术提升农业水平是现代农业发展的必经之路。

  参考文献:

  [1]白晓平.胡静涛.高雷,等.农机导航自校正模型控制方法研究[J].农业机械学报.2015.46(2):1-7.

  [2]周志艳.异质传感器在稻飞虱危害监测中的应用研究[D].广州:华南农业大学.2016.

  [3]胡炼,罗锡文,林潮兴,等.1PJ-4.0型水田激光平地机设计与试验[J].农业机械学报,2014,45(4):146-151.

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