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农业智能化发展精选(十四篇)

发布时间:2024-01-27 16:11:02

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇农业智能化发展,期待它们能激发您的灵感。

农业智能化发展

篇1

1智能化农机的内涵与优点

1.1智能化农机的内涵

智能化农机是指装备有中央处理芯片(CPU)和各种各样的传感器或无线通讯系统的现代化农机,其特点是加装在农业机械上的微型计算机对传感器传回的各种信号进行逻辑运算、传导、传递,进而在动态作业环境下发出适宜指令驱动农业机械来完成正确的动作,由此实现农业生产和管理的智能化。智能化农机所要达到的目的是实现工作效率化、作业标准化、农机舒适化、人机交互人性化、操作傻瓜化等。目前智能化农业机械装备已成为当今世界农业装备发展的新潮流,是近几年来国际上农业科学研究的热点之一。

1.2智能化农机的优点

智能化农机是应用计算机技术、电控技术和人工智能等技术装备农业机械的高新技术产品,与传统的功能性农机相比具有以下几个方面优点:

(1)功能强大。智能化农机由于装备了智能化控制系统,不但能完成传统农机的耕作、收获、灌溉和病虫害防治等作业,还可进行土壤信息采集、农作物产量信息采集等工作,进而为精准农业的实施提供技术支撑。

(2)结构紧凑、通用性强。由于中央处理芯片的功能越来越强大,因此智能化农机的结构变得更加紧凑、通用性更强。通常只需改变部分软件,就能改变判断基准,变更动作顺序,以适应不同的作业环境及作业对象对作业机械的功能要求。

(3)劳动强度低、作业效率高。智能化农机能根据作业的需求变化进行自动调整、控制,减少了许多人工操作,不仅降低了操作人员的劳动强度,而且还拥有很高的作业效率,一个人甚至可在办公室内通过计算机同时控制几台智能化农机完成不同的生产作业。

(4)安全性、可靠性高。智能化农机装有各种各样的传感器用于监视作业环境和作业状况,可根据作业环境和对象变化自动调整工作状态,并始终处于良好的技术状态下作业,加之具有自动保护功能,因而安全性和可靠性较传统农机高。

(5)节能、环保。由于智能化农机在良好的技术状态下进行各种作业,加之其作业效率高,因而能耗较低;同时智能化农机采用精准方式作业,不仅能大幅提高化肥和农药的利用率,而且能减少两者对农业生态环境的污染,降低农产品中的农药残留。

2国内外智能化农机的发展现状

自20世纪90年代中期,美国将卫星导航系统安装在农业机械上,从而开启了农业机械高科技、高性能、智能化的先河。目前欧、美、日等发达国家农业不仅已基本实现全面机械化,而且智能化农机应用也具有相当高的水平。虽然近年来,国内智能化农机有了较大发展,但总体上还处于研发阶段,智能化机具很少、智能化程度低,与国外发达国家的差距还很大。

2.1智能化动力机械

农业动力机械的智能化包括农用拖拉机、大型自走式农机(联合收获机械、植保机械)在行走、操控、人机工程等方面的智能化。利用GPS自动导航、图像识别技术、计算机总线通信技术等汽车航天技术来提高机器的操控性、机动性和人员作业舒适性。在上述机械驾驶室中,都有一台或数台计算机,具有统一标准设计的接口,用于与不同类型的农机具配套使用。与传统农机驾驶室中采用仪表盘显示作业参数不同的是,智能化农业动力机械安装有信息显示终端的人机交互界面,通过屏幕菜单操作者可任意选择显示机组中不同部分的终端信息,调用数据库信息,显示数据、图形、语音等多媒体信息。如美国研制成功一种激光拖拉机,利用激光导航装置,不仅能够精确地测定拖拉机所在位置及行驶方向,而且误差不超过25cm;英国开发的带有电子监测系统(EMS)的拖拉机具有故障诊断和工作状态液晶显示功能,通过EMS可严密地控制作业机具的耕作及播种的宽度、深度等。是德国的一款智能化甜菜收获机及其驾驶室内景。近年来,国内的福田、一拖等一些农机企业已意识到了农机“智能化”研发的重要性,开始着手研发智能化动力机械,并取得一定成效。据《中国农业机械化发展报告》显示,在国产东方红X ̄804拖拉机上已经设计开发出载波相位差分全球定位系统(DGPS)自动导航控制系统,该系统使得拖拉机的自动化和智能化水平大大提高,成功实现拖拉机的无人驾驶。

2.2智能化作业机械

智能化(有时亦称变量)作业机械主要包括播种机、施肥机、整地机械、田间管理机等作业机具,其智能化应用如激光平地、变量施肥与喷药,以及机具作业状态的监控、故障报警等。

(1)智能化收获机械。联合收割机装备有各种传感器和GPS定位系统,既可收获各种粮食作物,又可实时测出作物的含水量、小区产量等技术参数,形成作物产量图,为处方农作提供技术支撑。如美国卫西•弗格森公司在联合收割机上安装了一种产量计量器,能在收割作物的同时,准确收集有关产量的信息,并绘成小区的产量分布图,农场主可利用产量分布图确定下一季的种植计划及种子、化肥和农药在不同小区的使用量;日本研制的自动控制半喂合收割机,其作业速度自动控制装置可利用发动机的转速检测行进速度、收割状态,通过变速机构,实现作业速度的自动控制,当喂入量过大时,作业速度会自动变慢。智能化粮食收获机械是当今国内智能化农机装备研究的重点和热点,目前已研制开发出实用化的大型智能化粮食收割机。如国机集团所属的中国农机院研制出智能型10kg/s通用性多功能谷物联合收割机,创造了中国收割机最大喂入量记录,并凭借自动化、智能化控制等先进技术,打破了国外技术垄断和市场垄断,可用于水稻、小麦、大豆等粮食作物收获;福田雷沃创新研发的基于GPS定位系统的精准农业远程信息化服务系统,能够对收割机故障进行远程实时诊断,并能指导维修作业。

(2)智能化喷药机械。智能化喷药机械能提高农药利用率,减少对土壤、水体、农作物的污染,保护生态环境。如作为智能农机领域中的引领者,美国约翰迪尔公司生产的自走式精确喷雾机具有灵活高效、 作业精准等诸多优势;德国推出的一种莠草识别喷雾器,在田间作业时能借助专门的电子传感器来区分庄稼和杂草,只有当发现莠草时才喷出除莠剂,除莠剂使用量只有常规机械的10%甚至更低,减少了对环境的污染;俄罗斯研制的果园对靶喷雾机采用超声波测定树冠位置,实现对果树树冠的喷雾,大幅度减少或基本消除了农药喷到非靶标植物上的可能性,节省农药达50%,生产效率提高20%。国内对自动对靶喷雾等变量喷药技术进行了较深入的研究,结合生产实际开发了相应的机具。如将红外探测技术、自动控制技术应用于喷雾机上,研制出果园自动对靶喷雾机,较好地解决了现行果园病虫害防治存在的农药利用率低、污染环境等问题。2012年作为智能农机领域中的领导者,约翰迪尔4630自走式喷雾机在中国实现本土化生产,目前已广泛地应用于国内玉米、棉花、高粱和甘蔗等高秆作物的大面积、高效率和精准植保作业。

(3)智能化施肥机械。施肥机可以在施肥过程中,根据作物种类、土壤肥力、墒情等参数控制施肥量,提高肥料利用率。如美国Ag ̄Chem仪器装配公司生产的施肥系统可进行干式或液态肥料的撒施,该系统通过电子地图内叠存的数据库处方,可同时分别对磷肥、钾肥和石灰的施用量进行调整;日本久保田株式会社推出的农业服务支援系统“久保田智能农业系统(KSAS)”,该系统的正式套餐中,联合收割机搭载了与KSAS对应的传感器,插秧机附带电动调节施肥量的功能,对应农机连动制作产量分析及施肥计划。国内山东省农机科研院、福田雷沃国际重工股份有限公司等单位研制出“2BYFZ ̄4型智能玉米精密播种施肥机”,该机采用自主研发的种、肥专用传感器分别设计了种子检测与自动补种系统、化肥检测与自动疏通系统,以及基于CAN总线的专用控制器与触控软件系统等三个主要系统,其中前者能完成已播数、重播数、漏播数的计量和缺种、堵塞故障报警及自动补种,而后者能实现株距与施肥量的电动无级调节。

(4)智能化灌溉机械。灌溉机械的智能化不仅可大量节约用水,而且还能省工、省时。如美国瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司开发的智能红外湿度计,被安装在农田灌溉系统后,可每6s读取一次植物叶面湿度,当植物需水时,灌溉系统会及时通过计算机发出灌溉指令向农田中灌水;美国、以色列等国在大型平移式喷灌机械上加装GPS定位系统,结合存放在地理信息系统中的信息和数据,通过处方实现农作物的人工变量灌溉。此外,目前发达国家已实现喷水和施肥、喷药同步进行的一体化作业。国内将计算机与分布于农田内的各种传感器,如土壤水吸力、管道压力、流量、空气温度、空气湿度、雨量、太阳辐射、气压等传感器进行相连,实现数据采集自动化,同时对采集到的各种数据信息进行计算、分析,其结果不仅可作为确定精确的灌溉时间和最佳灌溉水量的依据,而且还可根据决策结果对灌溉设备进行自动控制与监测。

(5)智能化播种机械。智能化播种机械能根据播种期田块的土壤墒情、生产能力等条件的变化,精确调控播种机械的播种量、开沟深度、施肥量等作业参数。如美国依阿华州生产的“ACCU ̄PLANT”的播种机控制系统可附加在各类播种机上,通过该系统调控播种机上的播种量计量装置,实现不同地块的播种量调整。另外,部分条播机还加装了同时撒施肥料、杀虫剂和除草剂的撒施装置,将这些装置的驱动机构与播种机计量装置连结在一起,能实现撒施量与播种量大小的同步调整与变化。国内研制了基于全球定位技术(GPS)的智能变量播种、施肥、旋耕复合机,并在一些农场投入使用。此类机械具有复式作业功能,可一次性完成耕整、播种、施肥等多种功能,适用于小麦、大豆、油菜等多种作物,并且操作简便,通过电脑触摸屏调控机具作业参数。

(6)智能化设施农业装备。目前欧美、日本等发达国家已形成温室成套装备,其温室结构、环境控制设施设备,以及室内作业机械装备的制造技术都非常成熟,并向高度自动化、智能化方向发展,并已建立不受或很少受自然影响的全新农业生产技术体系。如荷兰的温室能够常年稳定地生产蔬菜和花卉,黄瓜、番茄等作物的产量可以达到40~50kg/m2;设施农业中的植物工厂(plantfactory)则完全摆脱了自然环境对植物生长的影响,其产量可达到常规栽培的几十甚至上百倍,图3为植物工厂的内部情况。国内许多机构利用计算机技术、传感器技术、通讯技术研制出温室环境监测和自动控制系统,不仅可自动监测温室内的气候和土壤参数,而且还能自动控制温室内配置的所有设备的优化运行,如开窗、加温、降温、加湿、补光照、CO2补气、灌溉施肥、环流通气等;与此同时利用物联网、互联网、大数据和云计算等先进技术,研制远程监控系统,并能通过手机或计算机实现温室可视化远程监控。图4是基于物联网的控制大棚。

(7)农业机器人。在先进发达国家,农业机器人在农业生产的许多领域得到发展和应用。如美国明尼苏达州一家农业机械公司研究推出的施肥机器人(如图5所示),会从不同土壤的实际情况出发,适量施肥;法国发明了专门服务于葡萄园的机器人,它几乎能代替种植园工人的所有工作,包括修剪藤蔓、剪除嫩芽、监控土壤和藤蔓的健康状况等;美国波士顿研制出育苗机器人,工作人员只要在触摸屏上设定地点参数,机器人就能感应盆栽,并自动把它们移动到目的地;英国、日本研发了挤奶机器人,不仅能完成挤奶工作,还可在挤奶过程中检测奶质;澳大利亚发明了一种像牧羊犬的机器人(如图6所示),能在农场代替传统的放牧劳力。国内农业机器人起步晚、底子薄、投资规模小、发展速度缓慢,目前仍处于理论研究时期,距离实际应用还有许多难题需要解决,与发达国家相比,在可靠性、精度和效率等方面差距很大。尽管如此,国内农业机器人的研究目前也已取得了一定的成果,如中国农大研制出蔬菜嫁接机器人,南京农业大学、上海交通大学、西北农林科技大学、陕西科技大学等高校已成功研制出采摘草莓、黄瓜、茄子、番茄等水果蔬菜的农业机器人和用于除草的农业机器人;但总体上处于研究试验阶段,进入实用化的农业机器人则很少。

2.3智能化农机管理

农业机械性能发挥程度和使用率高低受许多条件限制,既受农机具的保有量、配置和状态的制约,又受作物生长情况、气候变化等因素影响。只有在一个农场或区域形成一个高效的农业生产管理网络,并实现农机具的智能化管理,才能充分发挥各种农业机械的效率与作用。农机具管理智能化包括机具配置、机具状态监控、实时调度和维修保养的智能化。如欧洲一些大农场已建立和使用农场办公室计算机与移动作业机械间通过无线通信进行数据交换的管理信息系统,通过该系统不仅能够制定详细的农事操作方案和机械作业计划,而且驾驶员还能根据作业机械显示的相关数据,调整机械作业的负荷与速度,确保机组能在较佳的工况下运行,与此同时利用作业过程采集的数据,通过系统运算和处理,能够实现如作业面积、耗油率、产量的计算、统计及友好的人机界面显示等智能化功能;日本洋马株式会社的农机“智能助手”,通过搭载在农业机械上的GPS天线和通信终端,农机能够自动发送位置、运转及保养方面的信息,并每天自动生成作业报告,还可实现监视防盗、运转状况管理、保养服务、突发问题自动通知与迅速应对等方面的功能,该“智能助手”不仅能自动支持农业机械作业,还可与第三方公司提供的农业云应用程序“facefarm生产履历”配合使用,进一步提高效率,目前“智能助手”已在日本全国推广应用。国内一些省份农机管理部门、高校与有关公司合作,利用“互联网+”实现了农机智能化管理。如宁波市农机总站与宁波移动合作建设“智慧农机”信息服务平台,该平台整合了无线通信、农机定位、地理信息、计算机控制等先进技术,能实现农机定位、农机调度、农机作业面积统计计算等功能,通过几年试点工作,现已取得较好成效;中国移动湖北公司为湖北省农机局研发了“农机宝”手机APP智能应用系统,为全省农机手免费提供农机作业电召信息、农机维修及加油站点位置服务等九大类手机智能应用服务;浙江大学正呈科技有限公司与江苏北斗卫星应用产业研究院联合开发的“北斗农机作业精细化管理平台”能为农机作业提供定位监控、指挥调度、面积统计、信息管理等智能化精细化管理服务,经浙江省一些县市农机管理部门使用,反映效果好,目前已进入加快示范推广阶段。

3我国智能化农机未来发展建议

加强以信息化技术为先导的智能化、自动化农机技术与装备的研发制造,既是转变农业生产方式的现实要求,也是农业现代化发展的客观需要;因而国家非常重视智能化农业机械装备技术发展,“十二五”期间,国家不仅在《高端装备制造业十二五发展规划》《农机工业十二五发展规划》要求重点发展农机自动化、信息化和智能化技术,以提高农机装备的控制水平和智能水平,而且启动了当今农业装备领域财政投入最大的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目。另外,还将农业机械列为智能制造试点的十大领域之一。根据目前国内智能化农业机械的研发、制造和应用现状,应采取如下几方面措施加快智能化农业机械领域发展,以适应现代农业发展对先进适用农业机械的需要。

(1)积极营造发展智能化农业机械的良好氛围。目前国内对农机“智能化”理解偏差较大,尤其是许多农机企业过于关注眼前利益,因而对发展智能化农机并不完全认同。为此,需要强化宣传,营造良好氛围,提高对发展智能化农机重要性的认知,使社会各界尤其是农机企业认识到中国农机走“智能化”发展道路,既是我国从“农机大国”走向“农机强国”的必然选择,也是由我国未来现代农业生产和新时代人群的需求所决定的。

(2)加强现有智能化农业装备成果转化和示范推广。“十二五”实施的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目,目前已在秧苗高速栽插与精密播种技术研究、瓜菜田间生产智能化关键技术与装备研究、茶园智能化关键技术与装备开发等方面取得了许多研究成果。为使上述智能化农机技术与装备对农业现代化的发展确实起到支撑作用,应加快建立若干以智能化技术为引领的智能农机装备产业化示范基地,推进成果的转化与应用。

(3)进一步加大对智能化农机装备领域的支持力度。我国地域辽阔,地理环境、农作物种类和种植制度的多样性决定了对农业机械装备需求的多样性。虽然“十二五”期间在智能化农机技术与装备领域已取得了许多成果,但与国内农业生产和农业现代化发展对农业机械装备的需求仍存在巨大差距;为此需要国家进一步加大扶持力度,按照《中国制造2025》重点领域技术路线图中有关农业装备的发展要求,加快农业生产中急需而短缺的智能化农机装备研发,同时加大智能化农机装备补贴与推广力度,促进智能化农机装备研发与应用。

篇2

关键词:农业机械;智能化设计技术;发展现状

引言

自动化控制技术在农业机械设计方面发挥着重要作用,因为农业机械的运作环境以及设计都较为复杂,单单凭借着传感系统以及控制系统并不能实现生产的高效化,所以需要加大研发力度,针对其信息实现更高效地收集、整合、处理。在这一条件下,智能化的农业机械便由此而生,智能化农业机械能够实现针对传感器反馈信号的智能化处理,同时和控制系统与操作人员完成信息的交互,进而保证机械作业的可靠性和效率性。

1农业机械智能化设计技术发展

1.1农业机械的模块化设计

模块化设计指的是在分析产品功能性的条件下设计的一系列功能模块,而这些模块的结合则能够组成各种类型的产品供客户选择。农业机械通常较为复杂,并且模块常常无法充分适应,所以时常无法发挥模块化设计的优点。所以,对于农业机械的模块化设计需要针对模块的划分、优化和评价几个方面开展。

1.1.1模块的划分。如今常见的划分手段有聚类式及启发式等,启发式结合工程适用背景来建立数学规划模型,利用相应的算法来获得模块划分的最优解。聚类式通过矩阵和网络的设计来表现产品元素拓扑关系,同时根据聚类算法来计算其中零件的成组模块区分,最主要的方式有两点,一种是以DSM聚类作为基础的模块划分方法,另一种则是以图论作为基础的模块划分方法。启发式的划分方法较为容易得出局部最优解,而聚类法则较为复杂,一些较为复杂的产品则并不适用。结合模块划分标准可以将模块划分手段分成以产品功能性、结构、生命周期三个层面的模块划分方法。

1.1.2模块的优化及评价。产品的模块化划分较为灵活,而模块化方案的不同,模块度也会存在一定差异。根据模块的系统和属性等层面来探讨模块化产品的优化问题,找出影响产品优化的因素,构建系统成本结构,重点改善系统的运作成本。而农业机械中应用模块化设计则需要注意两个层面的问题:其一,农业机械组件和功能性一般会存在一定的异质性,同时组件间的耦合强度普遍较高。所以,在实现模块划分过程中,需要重点关注其异质性,对组件进行同质化约简。而且,因为农业机械组件较为复杂,所以需要进一步考量产品生命周期的影响;其二,需要结合客户的要求和设计知识支撑的系统模块参数设计问题。模块化的设计需要有一个较为完备的应用体系,不但要做到模块划分,而且还要设计好模块主参数[1]。

1.2计算机辅助建模

目前,CAD计算机辅助系统用作建模中,主要有PTCCreo参数化建模技术等,在农机产品数字化设计中有着普遍的应用。一般的产品模型数据与标准并不能有效地支撑几何构造历史等设计理念的传递,而通过以历史作为基础的参数化建模手段则能够利用宏命令来实现CAD模型的交换。CAD建模需要利用设计知识来实现智能化的设计,而设计知识与计算机建模的结合,则能够进一步保证模型的适用性。CAD模型的设计知识分为尺寸、标准、材料特征等几个层面的隐性知识。以NISTCPM作为基础的面向并行工程的设计数据库表示模型则将知识描述为三个层面,提出以知识为基础的参数化设计系统。这类系统通过运用KBE技术把AGMA标准结合在了直齿圆柱齿轮的CAD系统建模中。基于Web技术的CAD建模系统则能够更加快速地产生CAD模型以及CNC代码,形成一种CAD参数通用模型,利用嵌入式工程概念以及专家知识和设计标准编程与原型软件包结合的方式来创建CDM模型,实现产品的自动化开发。

1.3虚拟仿真

1.3.1农业机械中虚拟仿真技术的运用。结合生物技术及农艺技术,是集结先进制造技术和智能控制技术以及新材料的先进手段。农业机械仿真涉及到了农业科学、机械学、控制学等多个学科领域,目前仿真工具虽然能够化解多数仿真问题,不过若想进一步满足农业机械较为繁杂且多物理耦合的要求则需要根据各个农业机械领域的仿真进行分析。

1.3.2虚拟现实技术的应用。VR技术的推广也为农业机械设计带来了影响,针对一些结构繁杂,设计起来难度较大的大型农业机械来说,通过VR技术能够针对其外观、功能性、结构等完成建模,并通过虚拟现实技术来实现虚拟作业,对产品的功能性以及设计方案进行评价,并实现人与农业机械的灵活交互。现阶段,VR技术在农业机械中的运用已经成为了各界所广泛关注的话题,而这一技术的应用也有着显著的成效,主要应用于虚拟装配以及虚拟试验中。其一,虚拟装配技术。和一般的装配技术对比,虚拟装配通过VA能够在沉浸式的条件下实现农业机械的装配,并在产品装配的方向上来确定其可装配性,并设计装配方案。尤其是一些较为复杂的装配工作,VA技术拥有着显著的优势。由于VA技术的推广,国内外都针对虚拟装配技术的装配建模以及装配流程设计等进行了深入的研究;其二,虚拟试验。利用VR技术完成农业机械的虚拟试验不但可以确定产品性能的预测,而且还可以为操作人员了解农业机械提供条件。VR技术在农业机械虚拟试验中的应用尚不够成熟,而通过VR技术开发的非道路车辆虚拟样机系统则能够完成模拟驾驶的目标,通过这一手段可以还实现驾驶控制系统的评测。

2农业机械智能化设计的发展展望

2.1将客户需要作为方向的个性化设计

对于农业机械来说,客户的要求和选择是多样化的,也是层次化的。利用大数据技术来收集并整理客户信息,分析客户的需求和偏好,研究农业机械的使用、管理、客户要求三者之间的联系性,构建用户需求模型。除此之外,重点分析客户要求以及产品设计间的转化方式,比如人工智能算法以及AD理论等,实现客户域到功能和结构域的联系性表现,进而设计出更加科学且高性能的农业机械,以此来达到客户们多样化的要求。

2.2农业机械设计基础数据和互作机理

促进农业发展,保证粮食安全是农业机械的发展目标,而针对农业机械设计数据缺乏,以及产品质量不足等现象,通过土壤—机械—作物系统的规律,以及相关装置技术的研究,重点分析构建基于网络化的农田土壤力学参数和农业机械物理特性指标、农业机械荷载及结构力学、工程材料和农业机械通用组件数字化设计数据库等,以此来为农业机械智能化的设计基于支持。

2.3将知识重用作为动力的建模技术

以农业机械生命周期为角度,做到多系统、多层面、多环节的数据共享以及知识重用所需集成的产品建模至关重要,目前常见的建模技术有本体建模和MBD技术建模等,在航天、船舶中都有着普遍的应用,能够有效提高智能化设计和智能化生产的契合程度,特别是MBD技术,有效改善了农业机械产品的生产和研发模式,确保设计数据的可靠性,降低了针对其他信息的依赖性,促进了产品设计、产品加工与制造、产品销售的进一步交流。所以,农业机械生命周期视角下,开发农业机械产品TDP,以及拥有统一化设计理念的农业机械产品模型,利用知识重用和生命周期流程的集成,以及信息共享则是农业机械智能化设计未来主要的研发方向[2]。

篇3

关键词 农业文化;价值;功能;传承;发展方向

中图分类号 G122 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)15-0350-02

农业文化是一种以动植物为生产对象,以自然环境为载体,以农业活动情结为核心,以达到高效高产优质农业为目标,以科学技术和经营管理为手段,以科研、教育和管理等农业活动为形式,而在农业的产生、形成和发展过程中形成的一种产业文化。

1 农业文化的价值

在社会的现代化过程中,由于工业文明不断发展而产生了许多消极的文化因素影响,人和大自然之间的和谐逐渐被破坏,甚至人与人个体以及社会群体之间的裂痕逐渐拉大,社会、生活、人文、经济等各方面的可持续发展均受到前所未有的挑战。正是基于此背景下,中国传统农业文化却伴随着时代的发展,不断地在前进中展现出其内在价值。

1.1 农业文化的经济价值

我国传统的农业文化弥补了工业社会发展之追求利益最大化的弊端,同时克服了现代农业发展过程中所产生的不良后果。我国的农业现代化既继承了传统农业文化精华,又与现代化技术融合,创造着传统和现代相结合的高效经济价值。轮作复种就是传统农业几千年来在实践基础上总结出来并应用至今的生产方式,早在东周时期就已经出现,为预防病虫害的侵袭,也为了防止土地肥力的加速衰退,于是轮作技术被发明了,即在同一块土地上按不同时令有计划地轮换种植不同的农作物;轮作的同时还有一种技术称为复种,就是为了提高同一块土地的利用率,在同一年内播种2次以上。轮作、复种能产生高效的农业经济价值,在淮河以南地区常采用多种形式的水旱轮作制,而在中原大地以北地区主要发展豆谷轮作。同样,精耕细作也是我国劳动人民创造出来的的农业文化精华,对土地的精细规划和对农作物的细心栽培能产生较高的农业经济价值,当今世界农业的发展仍然要借鉴中国的精耕细作技术。传统农业文化处处体现着循环利用、尊重自然、可持续发展的理念,例如水旱轮作、施肥轮作和豆谷轮作。我国的传统农业文化是当今可持续农业发展的基础,合理利用自然资源,保持土壤肥力的持续和稳定,以及人与自然和谐相处的理念,处处都蕴含着巨大的经济价值[1-2]。

1.2 农业文化的生态价值

在几千年的农业生产实践过程中,辛勤智慧的劳动人民总结了丰富的农业生产实践经验,发明创造出成熟的农业技术和一系列符合生态发展要求的耕种制度,形成了用地养地、轮作倒茬、精耕细作等优良的传统。

我国农业文化很好地协调了农业生产的多方面关系,它的生态价值突出表现为:一是通过合理施肥、系统灌溉、土地轮种、复耕细作、修建梯田等多种农业技术方式,实现了对土地精心保护并且达到合理永续利用的目的,传统农业一贯遵循着养地用地相结合的原则,从而很好地保护了水土资源;二是人类的先祖知道人与自然息息相关,他们努力保护人与自然的和谐共生,最大限度地按自然规律办事,通过颁布相关法令法规来严格约束人们的狩猎、捕鱼和采集等行为,从而杜绝人们过度的索取自然资源;三是对各种不同的自然环境条件,我国人民因地制宜、扬长避短,发挥不同的地域优势,使农林牧渔各业相互依存,协调发展,这样就能够更加合理的利用农业资源。保护生态环境是可持续发展的基础,传统农业文化的生态价值正在现代社会中发挥着举足轻重的巨大作用[3-4]。

1.3 农业文化的社会价值

农业文化对构建社会主义和谐社会有着非常突出的贡献,这正是传统农业文化的社会价值的体现。首先,诚信为本是传统农业文化社会所形成的人与人之间关系的基础,也是构建当今和谐社会关系的重要条件。当今社会,人们在市场经济大潮的冲击下,对经济利益过分追求,从而导致产生了崇尚投机的思想行为,于是诚信观念逐渐淡薄,人与人之间尔虞我诈。从传统农业文化角度出发,重塑人与人之间的诚信关系,一方面要引进以契约为主的现代业缘合作形式,另一方面更要充分利用传统血缘和地缘为主的合作传统。既要辅以制度信任,又要发挥人际信任,现代社会契约关系和传统农业文化讲求的诚信相辅相成是构建社会主义和谐社会的基础。其次,勤俭节约的生活作风是农业文化所倡导的优良品质。在农业社会,耕耘与收获是必然的相互关系,辛勤的付出,才会有农业的丰收果实。中华民族从古至今一直保持着勤俭的生活作风,这正是传统农业文化给我们留下的宝贵品德。现代社会提倡低碳环保的生活和消费方式,是一种以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式,这正是对中国传统农业文化中勤俭节约和再利用思想的传承。再次,孝道伦理是农业礼治社会的秩序基础。传统农业文化长期影响社会形成的礼治,对维系社会秩序具有重要价值。在传统的文化中,长幼有序,子女孝顺父母,亲朋友爱,这都是中华传统文化美德,孝文化是农业文化的社会准则,孝道被认为是中华民族凝聚力的向心力。构建社会主义和谐社会,必须继承和发展优秀的传统农业文化。

2 农业文化的功能

农业文化是一种最早出现的文化,它是农耕文明产生并且逐渐发展成熟后,随之慢慢积淀形成的。农业是最古老、最原始的产业,经过成千上万年的经历、演变和发展,形成了一种文化――农业文化[1]。因此,往往导致人们在认识上产生误区,认为农业文化是一种落后的文化。事实上,时至今日,农业文化在现代社会进步中发挥着各方各面的功用。一是社会凝聚功能。农业文化是传统智慧的结晶,倡导先进、积极的农业文化时,就能用其厚重的思想底蕴把单位和个人凝聚到农业文化的旗帜下,共同为农业发展而努力。二是生产导向功能。农业文化以其独有的特质展现着它的精神和价值。农业和文化是统一的,它们共同指引着农业的发展方向,即创造高产高效优质农业。农业文化既引导着农业生产方向,同时也是社会道德的导向文化之一,它的导向功能显而易见。三是历史贯联功能。农业文化具有贯联古今的功能,它一脉传承,将原始、古代、近代、现代和未来的农业有机的联系、贯穿起来。传统农业文化是先人一辈辈积累下来的,并且传承至今,今人继承并且发展了农业文化,这种血脉关系使农业文化在历史的长河中得以发扬光大。四是产业协调功能。农业文化属于整个社会文化大系统中的一员,它能协调农业部门与其他产业部门的关系,以有利于高产优质高效农业的发展。农业文化还能协调自然资源开发与保护之间的关系,让农业资源既有利当代又造福后人。同时,农业文化也协调了农业生产内部各部门之间的关系,使农业生产协调有序进行。五是生产服务功能。农业文化一方面服务于农业,农业文化起源于农业,伴随着农业生产活动而产生发展,同时又反作用于农业,可以促进农业生产力和效率的提升,以达到优质高效。农业文化另一方面服务于社会,农业文化的发展会让社会文化更加丰富,有利于精神文明建设,提升人民道德素质,同时有利于和谐社会稳定发展。

3 农业文化的继承与发展

随着农业生产力的逐步发展进步,人类从刀耕火种、器具化农业,一直发展到现在的机械化、现代化农业。在继承传统农业文化的同时,还要不断地发展农业文化精神和充实农业文化内涵。传统农业文化有很多方面值得继承和发展:一是技术经验。对于灌溉、育种、耕种等传统的农业生产技术和经验,必须加以保护和传承。传统的耕作技术遵从中华民族美好的天人合一的思想[3],必须继承发扬。同时,还要借鉴现代化的生产科技,不断提升农业效率。二是生产制度。从古至今,农业生产制度都对维护农业生产秩序发挥着重要作用。建立合法有序的农业生产制度,是现代化农业发展的基础。吸收改造传统农业生产制度的同时,发展合理合法的现代化农业制度是重中之重。三是农业配套设施。中国人创造了自己独特的生产工具和农业配套设施,并且不断地改进改良,伴随着生产力的发展,农业生产在进步中摸索前行。农业生产设施要遵循自然的原则,需要在保护传统农业技术和设施的基础上,研究和发展适合当代农业的先进生产方式和设施。四是农业信仰。农业信仰是农业文化的重要组成部分,没有信仰作依托,传统农耕文明就不可能实现稳定发展。传统的农业信仰值得学习和传承,同时也要引导人们摒弃迷信,相信科学,继承发展与改革相结合来充实农业文化内涵。传统农业文化与现代工业文明相互融合,相互借鉴,促进了社会的发展,丰富了精神文化的内涵。农业文化是与时俱进的先进文化,伴随着农业的发展,农业文化将继往开来,一直发展下去。

4 参考文献

[1] 罗凯.农业文化的基本问题的思考[J].改革与开放,2011(11):43.

[2] 孙白露,朱启臻.农业文化的价值及继承和保护探讨[J].农业现代化研究,2011(1):54-58.

篇4

关键词:杭州市;农民;职业技能培训;机制改革;城乡一体化

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)11-0004-02

杭州市农民职业技能培训现状

从2008年开始,杭州市政府就以全面改善农村民生为重点,推出一系列惠农举措,大力推进农村经济新发展、农村环境新变化、农村民生新改善、农民素质新提高工作。据杭州市统计局的第六次人口普查数据显示:2010年11月,杭州市有总人口870.04万人,常住在乡村的有232.77万人左右。目前,杭州市农民职业技能培训呈现出以下特点:

一是参与的部门多,除杭州市各区(包括地级县市)的劳动保障局外,还有市农业局、林水局、教育局等部门统一负责农民素质培训的组织管理,由市经委、建委、旅委、市财政局、人事局、贸易局、科技局、市总工会、团市委、市妇联协助和配合农民素质教育工作。二是培训机构数量庞大,根据杭州市劳动保障网提供的信息,杭州市区目前有12所技校,有48所职业技能培训中心或学校,有36个职业技能鉴定站,有153个包括职业学校在内的再就业定点机构,共同参与了职业技能培训。其中,杭州市工人业余大学于2009年5月被中华全国总工会授予“全国工会农民工技能培训示范基地”,这种称号在全国仅有12家。三是培训规模大。自2004年以来,杭州市各区(包括主城区、余杭区、萧山区)和地级县市(淳安、桐庐、建德、临安、富阳)政府,每年都会组织不同形式、层次和规模的农民职业技能培训活动,以推进农民素质教育工作。四是培训工种繁多,涉及种植业、养殖业、机械、运输、建筑、餐饮、汽修、家电维修、计算机、服装加工、家政、美容美发、财会、旅游、营销、文秘、农产品加工、绿化、医药等各个方面。五是培训形式多样化,根据农民的实际情况,采用长期培训与短期培训相结合,免费培训、资助培训和个人出资培训相结合,学校集中培训与教师上门培训相结合,课堂实际教学与远程教学相结合,以及“订单式”培训、“定向型”培训和委托培训等多样化的培训方式。六是培训层次体现出较大的差异性,有区政府统一组织农民参加的素质教育工程,有社区牵头组织辖区农民参加的技能培训项目,有企业组织的技能培训活动,也有农民自行报名参加的各类技能培训活动。

杭州市农民职业技能培训存在的问题

通过走访杭州市部分职业技能培训机构和城郊社区,并随机对部分城郊农民进行问卷调查,再将多方面的调查所得资料进行汇总和归类,发现杭州市农民职业技能培训中存在以下问题:

农民文化水平低,职业技能差 在调查中发现,相当数量的农民文化水平偏低,具有高中以上学历的人数仅占总调查人数的26%,这也在某种程度上制约了他们的职业技能培训效果。另外,大部分农民劳动技能缺乏,基本没有接受过正规的技能培训,虽然他们中大多数人有职业技能培训的需求和欲望,但只有少量农民接受过各类培训并拥有劳动部门颁发的就业技能资格证书,整体上无法适应当今科技化、机械化、电气化时代的劳动力市场需求,严重阻碍了农村剩余劳动力的转移。

培训质量不高 杭州市政府出台各项惠民政策,大力支持农民的素质教育工程,各有关部门也积极组织农民参与各类职业技能培训活动,取得了一定的实效,有相当一部分农民获得了职业技能和相关证书。但不可否认的是,培训质量相对不高的现象还普遍存在。主要原因是各类培训活动的针对性还不强,有时培训时间太短,部分农民由于工作和家庭原因到课率不高,再加上有些单位只是应付政府对农民素质教育的硬指标,重数量、轻质量,重形式、轻实质,重眼前就业、轻技能提高,导致部分已就业人员回流农村或根本无技能上岗现象。

培训工作开展困难 虽然近几年杭州市在农民素质教育工程方面取得了巨大的成就,每年都有相当规模的农民取得培训机会和职业资格证书,但从总体上看,由于受培训经费、场地、资源、师资等因素的制约,农民职业技能培训的覆盖面还不够广泛,农民接受培训的机会太少,培训时间太短,特别是技能性培训难以真正落实。抽样调查显示,5年来每年参加培训的农民只占10%左右,5年来从来没有接受过职业培训的占35%,培训时间在一周以上的只占参加培训人数的20%。

培训经费紧缺 尽管近年来农民素质教育工程得到了市政府的关注和重视,各区(县市)政府也相继出台了《关于加快推进城乡一体化建设的若干意见》等多项政策,各区、县(市)财政分别安排专项资金用于农民培训,但相对于农民技能培训的巨大需求,每年拨付的培训经费有限,分摊到农民人头上的培训补助费用更是捉襟见肘。以余杭区为例,征地农转非人员参加“创办你的企业”(SYB)培训并取得培训合格证书的,给予每人800元的补贴。

培训机构资源松散 以杭州市区为例,就有技校、职业技能培训中心或学校、职业技能鉴定站和再就业定点机构等职业技能培训机构249个。培训机构数量庞大,所提供的培训项目杂,大多没有形成特色,有许多培训机构开展的培训项目尽管是相同的,而软硬件设施和师资力量却参差不齐。

政府对培训机构监管不力 国家针对农民素质教育工程出台了相关政策,杭州市各区(县市)政府部门在具体实施时,将培训工作主要交于培训机构来完成,但由于某种原因,对各培训机构缺乏有效、合理的监管,加上各培训机构之间缺乏有效沟通与合作,导致培训资源浪费,培训质量无法保障。

影响农民职业技能

培训的心理与成本因素

心理健康因素 对农民进行职业技能培训时,还要考虑他们的心理健康因素,在培训过程中进行必要的心理辅导。调查发现,新生代农民占农民群体总数量的60%,其中,有30%的农民存在一定程度的心理障碍。一方面,新生代农民习惯了都市生活,对当前的工资薪酬不太满意,又不能正确认识自己的能力水平,就业难或无法适应就业后新的竞争环境。另一方面,人际关系紧张、职业发展前景不明朗造成对再就业的恐惧感、对家庭的歉疚感等,给缺少生活保障的农民带来了不安和压力。

成本因素 农民参与培训,不仅要考虑未来的收益,还要考虑当前的成本因素。(1)直接成本。农民参加技能培训一般要经过技能培训和职业技能鉴定考试两个环节,只有通过鉴定考试才能获得职业技能等级证书。在调查中发现,有65%的农民认为当前的职业技能培训费用过高,农民普遍可以接受的培训和鉴定费用在500元以下,而目前的职业技能培训费用一般都在1000元以上。虽然各地政府对农民技能培训有补贴政策,但很多地方都规定农民必须在获得职业技能证书的前提下,才能得到培训费用补助。如果农民没有顺利拿到技能证书,培训费用将由农民自己承担。相对于收入低、经济负担重的农民来说,职业培训鉴定费是一笔不小的开支,尤其是失地农民和刚从企业下岗的农民。许多农民虽然主观上有参加技能培训的愿望,但面对这笔额外的大费用,他们只能望而却步。(2)机会成本。调查结果显示,农民普遍愿意接受的技能培训时间一般在一周以上,只有少数人希望接受7天以内的短期培训。而农民参加技能培训肯定会占用平时的工作、生活时间,受访农民中有25%的人认为参加培训占用了他们很多时间,影响了他们正常的工作和生活,由于参加培训而失去了其他一些利益,如无暇顾及家庭等。

对农民职业技能培训

运行机制改革的建议

创新培训模式 (1)充分利用各类职业学校培训平台,开展技能提升培训。在农民职业技能培训工程上,各区(县市)的农民素质教育领导小组要充分利用各高职院校、职教中心、成人学校、中职学校的培训平台,发挥其培训基地的作用,开创农民职业技能培训新途径。(2)强化企业的培训主体地位,鼓励企业组织岗位技能培训。各区(县、市)农民素质教育领导小组要充分发挥企业的培训主体地位,对于企业为新进员工组织岗前技能培训,开展职工在岗、转岗技能培训,开展职业技能竞赛,按规定直接培养或输送至相应培训机构培养高技能人才等培训形式,政府给予企业培训鉴定费补贴和奖励。(3)将农民技能培训和就业工作相结合,把农民培训教育细分为综合素质培训、技术培训、职业技能培训和成人学历教育,以满足不同层次、专业的培训需求,各负责小组可根据实际需求采取多种形式的培训活动。(4)要建立培训学校、企业、各级管理部门之间的信息共享平台,更好地将远程教育、农民信箱、新农门网等网络资源应用到农民培训教育上,实现培训方式创新、资源共享的效果。(5)组织开展灵活多样的培训形式,满足不同农民的培训需求。如以培训机构常规培训为主,辅助开展校企合作培训,部门联合培训,在村里办培训班,通过电视、广播、网络培训,发放培训资料给农民自学等多种培训方式。

拓展培训内容 根据杭州市农民素质教育工程精神,在对农民进行专业技能培训的同时,还要对他们进行引导性培训和学历培训。引导性培训主要是给予农民(农民工)政策、信息、思路及理念的指导,如给予发展农业生产和农村经济的方针政策、城乡经济发展趋势、下岗职工再就业优惠政策、农民基本权益保护常识等方面的解读,以及农产品销售信息、就业信息的提供等。引导广大农民解放思想、转变观念,树立市场意识、竞争意识和开拓创新意识,促进农村劳动力向非农产业(制造业和第三产业)有序转移,提高他们的就业创业能力。学历培训主要包括农业职业教育和农民“双证制”教育,着重提高农民的文化水平,培养出一批懂技术、善经营、会管理的新时代农民,以适应现代农村经济发展需要和用工企业需求。各区(县市)可根据各自的不同特点和实际需要,有针对性地选择具有地方特色的培训内容。另外,参加培训农民的主动性和积极性都比较高,而文化基础又普遍较差。针对这种状况,培训学校应调整文化课内容,加大实践操作课比例,并将理论教学内容尽量通俗化、形象化。

加大培训经费投入 随着农民职业技能培训的覆盖面不断扩大,以及培训质量要求不断提高,政府应进一步加大培训资金投入。增加的培训经费主要用于三个方面:一是加大对重点培训机构或培训项目的财政支持,建设一批布局合理、特色明显、配套设施齐备的区域性重点培训机构或培训项目;二是加大对吸收农村富余劳动力企业的政策支持,对招用农村劳动力(含农民工)并签订一定期限合同的企业,按录用数量给予相应税收优惠,对企业组织的农民技能培训与竞赛进行相应的补助和奖励;三是加大对农村劳动力自主创业的政策支持,鼓励农民到城镇自主创业,对他们的创业工作不但给予政策上的优惠与支持,还要加强创业培训与指导,对成绩突出者要给予适当的奖励。

整合培训机构资源 面对数量庞大的职业技能培训机构和无特色化的培训项目,为规范农民素质培训管理和提高培训质量,需要对培训机构资源进行整合和合理配置,以达到资源的有效利用。首先,为提高培训的针对性和有效性,择优评选出一批重点培训机构和培训项目,让它们充分发挥品牌示范作用,引领其他培训机构和培训项目的发展。享受政府补贴的农民培训工作将优先安排给这些重点培训机构和拥有重点培训项目的培训机构。其次,为提高培训资源的利用率,可以将拥有相同培训项目的培训机构进行统筹安排,从管理队伍、师资队伍、场地设施设备条件、培训规模等方面进行考核与重新配置,按照区域形成培训机构圈,农民可以根据培训项目就近选择培训机构,以达到资源的最优化利用。

加强培训机构的监管力度 各有关部门及各区(县市)政府都要充分重视农民素质培训工作,不但要在人力、财力和物力上给予大力支持,保证培训经费的落实,还要对培训经费使用情况和培训质量进行严格的监管。为促进培训资源的合理利用和保证培训效果,各区(县市)农民素质培训工程领导小组应加强对培训机构的监管力度,按要求对所有培训机构进行现场检查、服务、指导和监管,并可通过实名制电话抽查等方式,对培训过程和培训质量进行监控。

参考文献:

[1]刘平青,姜长云.我国农民工培训需求调查与思考[J].上海经济研究,2005(9).

[2]林添福.失地农民问题研究述评[J].农业经济,2005(9).

[3]姜作培.农民市民化:制约因素及突破思路分析[J].浙江社会科学,2003(6).

[4]袁铖.城乡统筹发展背景下的农村土地征用制度改革[J].中南财经政法大学学报,2008(1).

[5]廖小军.失地农民问题研究[M].北京:社会科学文献出版社,2005.

篇5

关键词:智能化;农业信息系统;农业推广

随着我国现代经济发展水平逐步提升,国家经济产业的规划格局得到进一步优化,智能化技术在现代农业发展中应用,促进我国农业发展结构体系逐步优化,农业信息系统信息整合水平高,实现现代农业发展技术化、科学化推进。

1智能化农业信息系统应用的优势

智能化农业信息系统的应用,标志着我国农业发展迈进了新的发展领域。智能化农业信息系统的应用,使现代农业发展逐步实现一体化管理,农业播种,治理,收获以及销售一体的现代化农业管理,完善现代农业发展走向新的发展趋势;其农业智能化经济发展结构化发展结构的完善,能够引导现代农业发展与我国现代经济发展之间建立完善发展领域的对接,从而逐步引导我国现代农业发展系统与国家整体经济发展系统相互适应,推进现代经济发展结构体系的综合探索,优化现代经济发展结构,推进现代经济发展。

2智能化农业信息系统与农业推广的应用

智能化农业信息系统与现代农业发展建立信息交流和完善对接,结合现代农业中应用的主要智能化系统结构,对智能化农业信息系统与农业推广,实施技术分析。

2.1农业信息智能化管理

智能化系统的综合应用,是现代农业发展实现一体化发展的发展新趋势。智能化系统应用计算机平台,建立农业发展的信息智能化发展模式,逐步优化现代农业发展结构的综合完善新平台。例如:智能化系统的应用,可以实现现代农业管理中,农业种植、收获以及农产品加工、销售等信息通过智能化平台的应用,一体化完成,农民通过计算机,手机客户端能够及时接收农业发展政策,农产品销售信息等,为我国现代农业的发展提供了技术保障;智能化农业信息系统在现代农业发展中的应用,实现智能化系统中多种信息平台的综合应用,以云计算系统为例进行分析。云计算在农业信息服务中不仅可以保障计算机系统资源的综合应用,同样也可以实现现代信息的存储与计算,云计算依托计算机系统,逐步建立信息服务系统,形成:数据挖掘-数据存储-数据整合-数据应用,为一体的新型农业信息资源体系,保障现代农业信息资源在实际中发挥应有的作用。这种新型智能化信息网络平台在现代农业发展中的推广,是社会主义新农村建设的必然保障。

2.2网络服务平台的开发

我国农业发展在新时期逐步实现农业发展与社会整体经济发展的综合对接,智能化农业信息系统的推广与应用,满足了这一农业发展的细需求,实现网络服务下平台的综合开发,建立现代农业发展资源共享平台下。例如现代农业信息智能化系统主要包括计算机网络信息资源平台,手机客户端平台两种形式。农民可以应用智能化信息平台建立社会金融、农业种植、农业销售市场信息虚拟化管理,从而逐步优化现代农业信息资源之间的信息整合,为农民提供提供一手的农业发展信息,为农民经济增收提供了更加全面的经济发展信息保障。网络服务平台在农业发展中的推广,是我国现代农业建设与社会发展需求相适应的农业发展新格局,促进我国现代农业发展与时俱进。

2.3农业服务体系的完善

农业服务体系得到完善,源于我国智能化农业信息系统的构建。一方面,智能化系统在现代整体经济发展中,逐步实现信息资源的综合整合,推进现代农业信息资源信息审核与来源的真实性。我国农民的文化水平相对较低,智能化信息系统的应用,可以为我国农民的信息平台信息资源实行辅助鉴定,弥补了现代农村计算机系统应用中的不足;另一方面,智能化农业信息系统建立信息保护系统,可以依旧农民的需求,制定合理的农业种植开发信息指导,为辅助我国农村农业发展提供了良好的信息保障。

篇6

关键词:农业机械;自动化;智能化

随着科学技术水平的不断提升,农业机械化设计方案不断优化,先进技术应用优势也越来越显著。自1990年代开始,农业机械化自动化整体水平提升很快,农业机械的应用效果也有所提高。此后20多年农业机械技术发展的目的主要是通过各类机械技术的合理应用,让农民切实体会到机械化作业的应用优势及实际效果。在此基础下,越来越多的研究单位及农机生产企业加强了对智能农机的开发生产,并且通过合理应用各类计算机技术及信息技术,实现更高智能化水平农机产品的研发,推动了我国农业机械设备智能化发展的进程。

1目前智能农机的应用领域

自动化技术在实际研究中不断深入发展,越来越多的智能化技术应用于农业机械设备并取得了一定的效果,实现了农业机械设备的智能化发展;也可以通过各类半智能化技术的应用,实现部分人工技术的替代。智能化技术在农业生产中的常用领域主要有以下几方面。

1.1农业植保的智能检测与智能化药物喷施

目前我国图像分析技术及视觉模拟技术水平不断提升,其在农业生产中的应用范围也不断拓宽。通过农作物图像的获取及相应信息的分析,实现对农作物生长状况的检测,及时发现农作物是否发生病虫害,有利于机械植保技术在农作物生长管理中的应用。可以根据各地区的实际病虫害发生情况,通过信息技术的合理应用,智能化喷施农药,达到几倍于传统人工作业的防治效果,有效减少人工作业中广泛存在的农药喷施不合理现象,减少农药应用的负面效果及对生态环境的破坏[1]。

1.2定点土壤肥力检测与智能化播种施肥

在农作物种植中应用定点土壤肥力检测技术及智能化播种施肥,能够通过土壤内布控的各类检测装置,实现对检测区域土壤含水量及养分水平的检测,并对实际检测到的数据进行分析,再进行肥料的智能化配比及施加,使农作物始终获得高质量的肥力供养,从而确保农作物正常生长,

1.3粮食收获状态的智能化监测

粮食收获状态的智能化监测技术在农业生产中的应用,主要是指应用智能技术,对粮食作物的生长情况作全面的了解,可以运用GPS(全球定位系统)技术和GIS(地理信息系统)技术对农作物的生长阶段进行分析,以选择更加合理的时间进行收获,降低谷物收获损失率,避免出现粮食浪费的情况[2]。

2农机智能化的发展方向

2.1加强智能农机管理平台的研究开发

农机技术水平的不断提升及相关技术发展速度的加快,有效促进了农业机械设备中各类智能技术的推广和应用,智慧农业发展也离不开智能农机技术的实际使用。智能农机管理平台能够实现对各类技术的分析及合理规划应用,但是从智慧农业管理平台应用现状来看,仍然存在功能不全等情况,其功能大部分仍然集中在数据统计及农机管理工作方面,需要作进一步优化和调整,通过对大数据的汇总利用,来实现对各类农机资源的合理调配。

2.2加强农机智能作业技术的研究

农业机械要想真正实现智能化发展,需要加强对智能作业技术的重视,以保证农机在实际应用中能够具备一定的判断能力。通过智能技术的应用实现各类农业机械作业性能的提升,优化智能作业技术。智能农机的应用能够有效解决以下问题。首先是能够提升各类农业机械的自动化技术水平,在视觉模拟及传感器等技术的配合下,在作业中实现对农作物生长信息的获取、作业速度的自动调整、障碍物的躲避及行驶路线的合理规划。其次能够将智慧农业带到更高的发展阶段,通过电液一体化技术的应用实现对各类机械设备的智能化与可控化控制,同时依靠传感器技术对各类机械设备的运转速度及作业能力进行调整,达到智能化控制效果,有效提升智能控制的稳定性[3]。

2.3智能感知技术与逻辑思维技术的提升

计算机技术及电子信息技术的进步,有助于提升各类决策措施的可靠性、稳定性,智能技术的提高是农机智能化快速发展的关键,智能技术也是代替基础人脑决策的关键性技术。当前农业机械设备智能化发展中,感知技术的应用仍有局限,不管是视觉设备还是传感器的实际技术水平仍较低,并未实现与农业机械设备的高度融合。因此,需要进一步加强对智能感知技术与逻辑思维技术的实际应用研究,以促进智能化农机设备的应用与智慧农业的进一步发展[4]。

3结语

农业机械化水平的提高及农业生产的发展,均离不开智能技术的优化及应用。自动化作业技术的应用,能够有效减少农业机械操作中人力的投入,对农业经济效益的提升有非常显著的促进作用。

参考文献:

[1]赵海栋,胡明月,张涛,等.如何发展农业机械的自动化、信息化和智能化[J].科技经济导刊,2020,28(3):54.

[2]白伏升.农业机械的自动化与智能化应用方式与发展途径[J].农机使用与维修,2020(11):147-148.

[3]高文英.浅议现代农业机械智能化的应用与发展[J].南方农机,2020,51(11):65.

篇7

 

本文通过对国内外智能化节水灌溉技术的研究及应用现状分析,分析了我国智能化节水灌溉技术的发展现状及其存在问题,并阐述了在我国发展智能化节水灌溉技术的必要性,这将对节约用水、提高作物产量,促进我国现代化节水农业的发展具有十分重要的意义。

 

我国水资源总量丰富,但人均占有量不足世界人均值的1/4,作为农业大国,农业用水占据全国总用水量的70%以上,日益严重的水环境污染和水资源浪费,更加剧了水资源的缺乏,使得用水矛盾更加凸显。随着水资源的日趋紧张,世界各国都在积极探索行之有效的节水措施[1]。

 

喷灌法、微灌法、渗灌法等,都是为解决水资源不足、提高灌溉水利用效率而发展起来的现代化的高效节水措施[2-3]。然而与节水农业发达的国家相比,我国的喷灌、滴灌占有效灌溉面积的比例极低,且自动化、智能化程度不高,这与我国水资源严重紧缺的形势不相适应。

 

1 国外智能化节水灌溉技术的研究

 

智能化灌溉是为了能更加高效的利用水资源,达到最优的节水增产目标,把生物学、人工智能、微电子等多种高新技术结合到节水灌溉技术中,按照不同作物对水的需求量不同进行不同水量的灌溉。

 

其中智能化灌溉控制器是智能灌溉的核心,能根据降雨量、当前温度、历史用水情况,以及土壤含水量等要素,自动调整灌溉运行时间[4]。

 

随着现代工业向农业的渗透和微电子技术的应用,国外的设施农业也不断地向智能化方向发展[5]。雨鸟公司、摩托罗拉等几家公司在20世纪80年代成功研制了智能化中央计算机灌溉控制系统,并且随着计算机硬件、软件的飞速发展,该系统也得到了越来越多的应用。

 

国外节水灌溉技术发展较早,已经形成了一定的规模,加上他们利用先进的电子计算机技术实现了对灌溉控制的自动化管理。其中又以美国、以色列、澳大利亚等几个国家最为突出。

 

美国瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司联合开发的一种红外湿度计能够自动读取作物叶面湿度,并将其反馈给中央控制器,然后通过电脑对灌溉系统发出灌水的指令;以色列极度缺水,通过全国铺设管道输水来降低输水损失,并大量采用喷灌、滴灌技术,通过家庭计算机和无线控制技术对灌溉实行自动化的管理使得其灌溉水有效利用系数达0.9以上[6-7]。

 

2 国内智能化节水灌溉技术研究现状

 

我国的节水农业根据我国国情,在科技工作者不断地推陈创新中形成了自己的特色和优势,但在现代化的信息技术、现代工业、人工智能的利用上与发达国家相比依旧存在差距。在农业节水灌溉技术上缺乏竞争力。

 

自1990年起科技部通过863计划,我国就开始实施农业节水智能化示范区的工程建设,近些年来智能化节水灌溉已有所发展。

 

北京市第1个农村节水灌溉计量信息化管理的示范区通州区,于2010年建成实现了村级农业用水的智能化计量管理[8];云南省昭通市昭阳区的智能化灌溉苹果园,利用电磁阀实现了对园内滴管、微喷设施的远程控制[9];

 

唐山市丰南区的智能井房建设更是做到了计算机与遥感技术、传感器等的结合,联系农业部土壤墒情、气候预报,做到了更加精准的农业灌溉[10]。这些智能化的灌溉及管理措施给当地供水部门的工作带来了便利的同时也极大地提高了农业用水的效率,也实现了农业的增产增收。

 

虽然智能化节水灌溉在我国已有所探索并在局部地区开始应用,但这些只是局部小范围的,而且靠大量的财政扶持,尚没有形成一个完整的产业体系,也没有做到大范围的推广。

 

3 智能化节水灌溉的必要性与趋势

 

2012年国务院办公厅印发的《国家农业节水纲要(2012-2020年)》[11]给出了到2020年农田灌溉水有效利用系数达0.55以上发展目标。截止2013年底,我国高效节水灌溉面积为1.42×107hm2[12],根据相关部门预测,到2030年底我国缺水量将高达1300~2600亿m3,其中农业缺水量达500~700亿m3。

 

而且我国水资源分布极不均匀,在地域上南多北少、东多西少,在时间上雨季旱季明显,占耕地面积60%以上的北方水资源量只有20%左右。

 

“十三五”规划中,我国要新增高效节水灌溉面积0.067亿hm2,农田有效灌溉面积达0.67亿hm2以上。如何解决缺水与灌溉面积增加之间的矛盾,来缓解水资源紧缺的问题,实现作物高产稳产,这就需要在灌溉系统中合理地推广自动化控制,并逐步提高节水灌溉的智能化水平。

 

就目前而言,我国智能化节水灌溉技术还处于初级发展阶段。与节水农业发达的国家相比,我国农业节水灌溉现有水平不高,在引进的自动化控制器中大多不能适应中国的实际情况,不仅如此,高昂的价格更是阻碍了在我国的推广[14-16]。

 

在国家对农业发展要求和农业用水紧缺的矛盾中,高效的、自动化、智能化的节水方式应该成为我国农业节水灌溉的发展目标。而发展的相对滞后也带来了潜在的巨大市场。

 

4 结束语

 

水资源短缺与水污染严重是世界性问题,农业是用水大户,如何解决农业用水浪费、提高灌溉水利用率是世界各国面临的共同问题。在现代工业的支撑下,现代农业节水灌溉技术也在向着智能化方向发展。

 

随着社会对农业要求的不断增高以及现代化农业技术水平的不断提升,结合人工智能、现代信息技术、3S技术的应用,农业节水灌溉技术也将有更深层次的发展,从自动化的不断普及开始,向更安全、高效、多功能控制的智能化节水灌溉方式迈进,这必将给中国的节水农业带来巨大的社会效益和经济效益。

篇8

关键词:兰州设施农业;远程智能化

中图分类号:S316 文献标识码:A

1 兰州市设施农业生产中凸显的问题

随着兰州高原夏菜产业不断发展壮大,设施农业这种利用人工建筑的设施,实施生产要素的全方位调控,为农作物生长提供良好的环境条件,实施高产、高效的现代农业生产方式已经成为高原夏菜生产环节中重要支撑平台。兰州设施农业较为普遍采用的有3种模式:

1.1 简易覆盖型

主要以地膜覆盖为典型代表。

1.2 简易设施型

主要是中小拱棚。

1.3 一般设施型

主要包括塑料大棚、日光温室等。目前,兰州市发展和应用较多的主要是塑料大棚、日光温室,也有少量的智能温室,但是普遍存在智能化水平低,农作物生长环境调控力弱,棚室管理人员的劳动强度大的现象。目前,兰州市设施农业智能化、信息化水平发展滞后,大大影响了兰州市高原夏菜产业的发展。

2 兰州设施农业发展情况分析

2.1 设施农业智能化管理系统在我国农业中的应用情况

智能化是设施农业发展水平的标志,是设施农业发展的方向。设施农业智能化管理系统是指通过将农业工程技术、现代信息技术、自动控制技术等应用到设施农业生产领域,根据作物生长的最适宜生态条件在设施农业中进行环境数据自动监测、生产环境自动控制调节,从而节约劳动力成本,提升设施农业的生产效率。设施农业智能化管理系统目前在西方发达国家已得到了广泛的应用。近年来,随着我国设施农业生产的不断发展,该系统在部分发达省市也进行了局部功能的试验应用,但大部分都集中在温湿度自动监测和阀值报警的功能应用上。与西方发达国家相比,我们的差距还很大。

2.2 设施农业智能化管理系统为解决兰州设施农业发展滞后提供了新思路

近年来,以日光温室为代表的设施农业生产在我国北方发展迅速,为丰富人民群众生产淡季的菜篮子,确保冬季农产品有效供给发挥了重要作用。随着设施种植规模的不断扩大和产业化发展,如何提高设施生产的自动化水平,降低管理成本,提高生产效率已成为广大种植户和农技人员密切关注的一个课题。近年来,随着物联网及“3G”技术的快速发展,设施农业远程智能化管理系统被逐步应用到农业生产中来,成为提升设施农业生产自动化水平的一条重要途径。

设施农业远程智能化管理系统就是以无线传感、“3G”网络、互联网等技术为依托,实现对温湿度、气体浓度等设施农业生产环境的及时监测和数据的无线传输,生产管理人员不用到现场就能够通过手机短信或互联网等手段获知生产环境的具体情况,并能进行卷帘、卷膜通风等环境调控系统的自动化或远程控制。目前,该技术已在部分省区进行了应用试点:如山东寿光市建立的“蔬菜大棚土壤、温度与湿度监测系统”通过太阳能电板供电,对大棚内的温度、湿度、辐射等气象要素进行24h自动监测记录和传输,农民坐在家里就能知道蔬菜大棚的温度、湿度等情况;陕西联通与西北农林科技大学合作推出的“数字农业大棚”不但能够对光照、湿度、温度等环境信息进行实时智能化监测和控制,还应用3G视频技术开通了设施生产的远程视频监控业务;中国移动辽宁公司开发出“农业温室大棚数字监控系统”,可以自动监测温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度,并使之自动调控到农作物生长、育苗所需的最佳状态;兰州省武威、永靖、定西等县进行局部试验,并取得了一定的成功经验。目前,兰州市在设施农业智能化管理应用方向的研究还是一片空白,可以发展的前景很大。

3 兰州设施农业智能化发展的对策

3.1 远程智能化管理系统的技术优势

设施农业远程智能化管理系统是在温室内安装空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、CO2浓度数据监测传感探头和信息传输装置,实现温室内温度、湿度、气体浓度等环境数据的自动监测和数据的远程传输。温室管理人员通过互联网或手机短信及时获取温室的环境数据信息,如空气温湿度、土壤温湿度、光照度和CO2度等,当温室内环境超出预警值时,系统会以手机短信的方式自动向管理人员进行报警。在此基础上,配备自动卷帘、电动喷灌、自动遮阳等智能化管控装置,当系统通过预设数值的方式在环境超出警戒值时自动向用户报警后用户通过手机短信或互联网发送指令的方式启动自动卷帘、自动覆盖遮阳网、自动卷膜通风、补充CO2和开启智能喷灌等操作对棚内环境进行调节。

远程智能化管理系统的研发是借助于互联网和手机短信为平台传输数据,该系统可全方位、多层次的监控温室内各项生产技术指标,系统的联动性、可操作性极强,稳定性非常好,技术较为成熟。远程智能化管理系统具有监测范围广、控制操作简单易行、运行成本低、用户加入门槛低、信息传送准确的优点,符合兰州市农村经济发展条件,在设施农业生产过程中,可以大大节约了人力资源,减少了劳动力成本,能大幅度提高兰州市设施农业生产效率。适合在兰州市设施农业生产中示范应用,技术成熟、稳定、可行。

3.2 兰州具备推广应用设施农业远程智能化管理系统的基础

兰州市是全省政治、经济、文化中心,在基础设施、人才技术、网络覆盖等方面均走在全省前列,具有地缘优势。近几年随着电信事业的快速发展,兰州市绝大地区实现了宽带线路入乡、进村。截止2011年底,兰州市各县区手机普及率达90%以上,GPRS数据传输技术现已成熟,网络覆盖面不断扩大。此外,兰州市绝大地区实现了宽带线路入乡、进村,各乡镇都配备了电脑设备,一些种养大户、农业合作社、设施农业集中产区也实现了宽带上网,这就为我市建设设施农业远程智能化信息监控系统提供了良好的技术可行性。目前,兰州市设施农业发展较快,集中联片产区规模逐渐发展壮大,现代新型农民在设施农业生产过程中,对可以大大节约了人力资源,降低劳动力成本,提高设施农业生产效率的设施农业远程智能化管理系统表现出极大地需求的热情。

3.3 远程智能化管理系统在兰州设施农业中的应用

3.3.1 建设智能化控制中心

在兰州市农业信息服务中心建设一个中心集控平台,为智能化监控系统提供维护与升级、核心服务器、数据传输保障、数据存储等软硬件设施。

3.3.2 建设智能化管理的设施温室点

在全市榆中、红古、七里河精心挑选了6处规模集中连片,基础设施较好设施农业生产基地作为试验点。在现有设施的基础上,为温室加装电动卷膜通风设备、CO2发生设备和电动滴灌设备;在棚内配备空气温度、湿度、CO2浓度、光照度、土壤温度、土壤湿度6个探头及相关数据传输和智能管控装置。温室管理人员可以通过手机短信或上网的方式及时获得棚内温湿度和CO2浓度的数据信息;系统可以通过预设数值的方式在环境超出警戒值时自动向用户报警;温室管理员在接到报警后可以通过手机短信或互联网发送指令的方式启动自动卷帘、自动覆盖遮阳网、自动卷膜通风、补充CO2和开启智能喷灌等操作对棚内环境进行调节。

3.4 远程智能化管理系统在兰州设施农业中的应用的意义

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【关键词】水稻;智能化育苗;浸种催芽

1 水稻智能化温室浸种催芽技术的使用效果

(1)水稻智能化温室浸种催芽达到统一浸种、催芽、育苗,有利于统一品种,保证生产用种质量。

(2)保证浸种、催芽、育苗质量。通过自动控制使水温达到恒温状态,种子受热均匀,可进行水循环导氧,种子浸种、催芽全过程是在有氧条件下进行,提高了种子芽势和芽率,利于培育壮秧。

(3)推进浸种、催芽、育苗标准化进程,通过浸种基地建设,实现浸种、催芽、育苗一体化,便于规范和提高操作标准。

(4)推进规模化生产进程,智能化浸种、催芽是水稻工厂化育秧的基础,通过育苗基地建设,实现浸种、催芽、育苗批量化,育苗规模化,降低生产成本,提高了生产效率。

(5)应用水稻智能化温室浸种催芽,浸种时间短,催芽快而齐,一般36h后出齐芽;而且芽根白色、新鲜、整齐度好;整个苗期稻苗生长稳健,白根多,盘根快,秧苗素质提高,成秧率达到97.5%。

2 智能化浸种催芽技术生产中存在的问题与对策

(1)催芽时期的循环水高度以不浸泡底层种子为宜,保证最底层种子不要接触水面。

(2)种子装袋不要过满,装种量25kg/袋。

(3)种子码垛一定要码“井”字垛,但不要压实以免内部空间氧气流通不好造成出芽不齐等现象,浸种箱四周要留空隙,种子装箱后与浸种箱上口要留有40cm间距。

(4)催芽时种子上面应加盖麻袋片、种箱上口覆盖塑料膜,做好保湿保温措施。

(5)排水催芽时箱底水面要低于帘子下方,避免底层装种袋接触水层,不利于种子养气的流通。时间10~12h,促使种子早破胸。

(6)管理人员要勤检查仪器,浸种箱内、种子中间、循环水的温度以及水量,并逐箱作好各时段温度管理记录,破胸期间要经常检查,破胸达到50%左右进行降温催芽。

(7)由于种子自身污垢较多,管理人员要经常检查喷淋摇摆设备是否畅通,如出现喷淋口堵塞和摇摆停止等现象,应及时处理,确保箱内受热均匀。

3 措施与建议

3.1 围绕现代农业发展,强力推进项目建设

智能化水稻工厂育秧工程建设是落实国家优质粮食产能工程配套项目的重要举措,是为粮食生产提供安全服务,尽快提高粮食综合生产能力的最有效手段,是符合国民经济发展和社会宏观政策的客观要求。对此,必须高度重视,纳入日程,把智能化水稻工厂育秧工程建设作为现代农业发展的历史性机遇和提高农产品竞争力的根本途径,下大力气把智能化水稻工厂育秧工程建设培植成新的经济增长点,确保项目工程建设落实和实施。

3.2 因地制宜,科学规划

智能化水稻育秧工厂工程建设要严格按照环境适宜和集中连片的原则,科学规划、合理布局。项目地点要选择条件优越的水稻主产村作为创建基地,按照全面铺开、突出重点的原则确定智能化水稻育秧工厂建设选址,结合现代农业建设要求形成规划科学、布局合理、管理规范、设计标准、示范面广的产业格局。

3.3 抓好标准建设,夯实设施基础

(1)全面实施科学化管理。按照“工程化设计,工厂化管理”的理念,统一规划、统一设计、统一施工、统一验收,在确保示范基地建设质量前提下,努力实现水稻育秧基地交通便利、排灌方便,道路硬化,秧田布局合理,实现电、井、池、床、路、沟、场、林综合配套的规范化秧田。

(2)努力实现智能化催芽。在抓标准化建设上加大育秧生产全程智能化的推进力度,加快育秧标准化建设。按照技术要求,组织开展技术培训。每个育秧基地聘请一名农艺专家,配备一名专职技术员,实行全程指导。从而确保水稻工厂化育秧示范推广成功。

(3)加快育苗标准化建设。在强化对智能化水稻育秧工厂管理人员、技术人员和广大农户管理技能及技术培训的同时,要从秧田耕作、到种子加工、种子处理、置床处理、秧田播种、秧田管理、综合利用等项生产环节,实现秧田整地、集中浸种、集中催芽、精量播种、秧田追肥、秧田防病、秧田微喷、秧田调温、秧田除草等100%标准作业。秧田管理人员适时按照水稻秧苗叶龄进程实施调温、控水等标准化作业,保证秧苗在适宜的温度、湿度条件下健壮生长。

3.4 强化建后管理,健全管理机制

(1)工程化设计,工厂化生产。发展现代农业,就要像设计工程一样规划农业,像工厂车间一样进行流程管理,使农业生产全过程用数字说话,用微机控制。在建设水稻智能化育秧工厂中,要运用现代系统信息理论对农业生产进行精准控制的新提升。在建设智能化水稻工厂育秧基地的过程中,要坚持用工业理念装备智能育秧车间,用企业理念管理智能育苗工厂,借鉴国有农场企业化管理现代农业的新模式进行管理。

(2)智能化管理,集约化经营。智能化水稻工厂育苗基地,从浸种催芽车间到集中育苗大棚小区,对温度、水分、养分等重要指标全部实现智能化监控,达到精准管理水平,为培育壮秧和同时降低成本提供便利条件。

(3)多渠道经营管理,商业化产业化运作。一家一户的经营模式,不具备承载高技能人才和现代化装备的能力,要想实现农业现代化,必须探索管理体制机制上的创新,农业向企业化发展是今后农业发展的必由之路。

3.5 创新投入机制,确保资金投入

(1)国家要确保智能化水稻工厂育苗项目建设专项资金的投入。智能化水稻工厂育苗项目建设是现代农业发展、促进农业增产增效和农民增收重要举措,项目建设经济效益和社会效益十分显著。但是,项目建设需要投入资金量较大,必须国家财政扶持,国家可以农业项目建设投入方式进行投入,实施专项资金专项投入专项管理,严禁挤占挪用,确保项目建设。

(2)是整合项目,整合资金,强化基地基础设施建设。为了搞好项目建设,在国家财政投入基础上,要协调金融部门的信贷投放,积极整合农业基础设施建设项目向基地智能化水稻工厂育苗项目建设转移和投入,同时引导水稻加工龙头企业和社会资金及广大农户作为投资主体,形成多形式、多层次、多渠道的项目建设投入机制。

(3)综合开发,提高效益。项目建成后要积极开发温室大棚的综合利用,大力发展特色经济作物,促进了产业结构调整,以确保智能化水稻育苗工厂的管理费用和增加经济效益。

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智能化农业机械在现代化的农业生产过程中具有重要作用,从整个农业推广以及农业发展来看,提升智能化农业发展的整体水平至关重要。农机智能化系统主要有3个组成部分:1)数据信息采集系统,负责信息数据的采集;2)决策系统,负责对采集的信息数据进行判断分析;3)执行系统,负责农机操作执行[1-2]。智能化农业机械还融入了GPS定位导航技术、智能传感技术、网络信息技术等,提升了农业生产信息化水平,有效节约了成本,降低了能源损耗,提高了农业生产效率。这三个系统共同配合,更好地提升了整个智能化农业机械应用的水平,作为智能化农业机械应用研究中主要从这三个方面探究在应用过程中存在的主要问题[3]。

2智能化农业机械应用的主要问题

2.1数据信息采集系统的精准化程度不够

数据信息采集系统是一种通过数据分析来了解农作物的基本情况,农作物的生长环境以及农作物的实际用途等多个方面的系统,数据信息采集系统具有重要作用,但是现阶段数据信息采集系统存在数据不精准的问题。从整体上来看,主要包括信息手机、信息统计、以及信息数据整理等多方面的问题,这些问题的存在直接影响对农作物的分析不到位的问题,智能化农业机械系统的应用具有重要的作用[4]。

2.2决策系统人员的技术水平不够

决策系统是指将收集的信息进行分析以及数据整理,并且进行一定的统计,这些人员需要专门的技术人员,但是从现阶段来看,整个决策系统的技术人员技术水平不够,这与农业技术人员的素质水平有关,也与高校对有关农业人才的培养的输入力度不够有关,这些问题的普遍存在直接影响了智能化农业的整体系统的完善。

2.3执行系统的技术性不强

执行系统包括现代化的有关技术,包括传感技术,GPS技术等多样化的技术水平,从实际来看,要高度重视整个系统体系的配合,可是现阶段在采用这些技术应用过程中存在的一个关键的问题就是执行系统的技术性水平不够,同时,从整个技术的应用与执行过程中,还存在技术设备较落后,整个技术系统以及技术体系发展不够完善的问题,针对现阶段的问题,对于执行系统的技术性不强问题,必须高度重视,这也是在现代化的农业机械应用系统中需要充分注重的问题。

3智能化农业机械应用的主要策略

3.1提升数据信息采集系统的精准化程度

在进行数据信息采集系统的健全与完善过程中,必须不断提升采集系统的精准性程度,针对不同的农作物以及农业产品,可以在信息采集过程中进行分类,通过整个分类程序更好地提升整个信息采集系统的健全,从而不断推动整个系统应用以及系统化发展的整体水平,其次,有关农业人员还要结合具体的农作物情况进行手机与整理,让农作物的管理体系更加完善。

3.2决策系统人员的技术水平要不断提升

决策系统技术人员的技术水平也是现阶段技术体系完善过程中,需要从以下几个方面进行重视与提升。首先,有关高校可以对一些技术性的人才进行输入,从而提升整个农业发展。可以通过技术交流以及技术方式提升等方式进行决策系统的完善,并进行具体交流与具体技术的提升,这也是在进行有关农业智能化的发展过程中需要充分注重的策略。

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随着科技的发展,越来越先进的电子信息技术被应用到农业机械当中,电子信息技术在农业机械中的应用,不仅解脱了繁重的劳动力,还提高了劳动率和生产力。

关键词:

电子信息技术;农业机械;农业现代化应用

1农业电子信息化概述

目前,我国农业还处于逐步推进实现基本农业机械化的发展阶段,与发达国家之间的差距较大,因此跟踪研究发达国家电子信息等方面高新技术在规模化农业和农业机械化服务产业中的应用是很有必要的。电子信息技术在农业机械装备中应用的这一发展趋势,代表着农业机械化技术发展中新的里程碑。电子信息技术使一些农业装置具有智能化的特征,使系统各控制单元间可相互通信,促进了支持基于信息和知识的“精细农业”应用的智能化变量作业农业机械的研究与开发[1-2]。迄今,电子信息技术用于农业机械装备上的技术创新,可概括为以下5个方面:

1)提高机械作业的技术性能:过程监视、控制、诊断、通信。

2)实现节本增效和环境友好的农作:节约化肥、农药、水资源和燃料消耗,降低作业成本;保护生态环境,减少土壤、水体、动植物所遭受的污染。

3)过程的精确操作:及时获取过程信息,使农业机械操作能精确执行过程控制指令。

4)改善劳动者的操作条件:良好的人机接口,操作方便、安全、舒适。5)发展基于卫星定位系统的农机作业田间导航、定位变量作业的智能控制农业机械,实现农场管理信息系统与田间移动作业机械间的无线通信与机群调度,支持农田作业的科学管理决策等。

2电子信息技术在农业机械中的具体应用

2.1农业机械之间的总线通信技术

当前,我国农业机械主要以中、大型拖拉机为代表,在这些农业机械设备上安装智能化的电子设备,用以控制其运转,就需要对其进行通用化以及标准化的研究和设计。一般来说,设计者在不同农业机械设备的驾驶室内部安装通用型的智能电子设备,并运用光纤作通信通道,这种通道以总线通信技术为基础,实现农业机械设备内部的各个原件能更好的与智能电子设备进行信息传输,更能及时、准确的执行相关指令[3]。

2.2农业机械智能化、数字化、网络化的技术实现

农业机械的发展是实现现代农业的重要保障,农业机械化是农业现代化的重要标志,是改善农业生产条件和农民生活水平以及增加农民收入,改善农村生态环境的外在要求。电子装配技术是电子信息技术在农业机械发展的典型应用,这种电子装配信息技术在世界农业发达的国家以及得到普遍应用,如农业机械内部电子监视、农业电子监控的应用。农业机械化中拖拉机已经广泛的应用,但拖拉机也正向智能化、无人化驾驶、网络化控制的电子信息技术的发展趋势,针对于大多数现代化农业机械化,其内部都采用电子技术控制系统,实现智能化化网络控制,这个电子单元技术的设计网络内部具有独立的信息处理与控制系统,而这种功能依托于电子信息技术的网络通信协议和控制局域网络技术的应用。目前原来的只有数据显示已经转换为智能化的数据显示,这是实现无人操作的交互界面的功能,实现智能化人工操作,它涉及智能化数据显示仪器以及其内部控制装置的应用,人们常常将其称为一种虚拟化数据显示。这种虚拟化能够实现满足农业机械无人驾驶操作化要求,能够将虚拟化数据显示展示站在液晶大屏幕下,这样就得到想要的农业机械化数据,并采用数据库技术的不同功能,对液晶大屏幕显示的相关图形、数据等多种信息进行有效的处理与传输,同时农业机械电子信息技术的智能化数据、图片显示可以对农业日常管理的信息等进行动态检测与观察,还能够及时进行上传于储存器之中,这样有利于农业日常管理人员通过打开计算机的储存器对相关显示数据进行对比分析,非常方便地进行农业日常管理和农业机械电子的技术改进。

3结束语

综上所述,把电子信息技术运用到我国的农业机械中去是十分必要的,具有很重要的现实意义,对于农村的生产生活也有一定的作用。

参考文献:

[1]彭华.电子信息技术在农业机械中的应用[J].制造业自动化,2012,34(10):21-23.

[2]伦冠德.农业机械新技术的应用与发展[J].农机化研究,2007,29(5):247-249.

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【关键词】机械加工;智能化;问题分析

要实现高效率和高质量就必须要实现智能化。机械加工行业是一个整体机构严谨、步骤分工明确的行业,智能化就是高标准、高质量、高要求、精细而准确的计算。智能化是高科技代名词,智能化产品普及市场能大大增加企业产品的客户满意度和市场占有率。智能化的实现为提高企业生产水平生产效率以及生产竞争力提供了重要保障。

1、我国机械加工智能化现状

近日,“十二五”国家863计划“智能化农机技术与装备”重大项目启动会在京举行,该项目是截至目前农业装备领域财政投入最大的国家863计划项目,项目经费概算2.758亿元,其中国拨1.138亿元,自筹1.62亿元。该项目也是“十二五”期间继“现代多功能农机装备制造关键技术研究”重大项目第2个由农业装备联盟组织或牵头实施的国家科技计划重大项目。项目由农业装备产业技术创新战略联盟牵头实施,实施期自2012~2015年,汇聚相关技术产品领域的57家主要企业、研究院所、大专院校近350名相关领域优势科研人员,从突破关键共性技术、创制重大产品与集成示范等两个层面开展种苗高速栽插与精密播种技术、高效收获分离清选技术、农产品智能分选与节能加工技术与装备等10项任务研究。项目将重点突破智能栽插和高效采收、植物生长过程和环境信息实时监测、种肥水药按需施用控制等智能化共性关键技术100多项,开发智能化种子精细加工、全自动嫁接育苗、瓜菜智能化生产、植物工厂化生产等重大装备与设施50套左右。同时,建成10多处以智能化技术为引领的智能农机装备产业化示范基地。

项目主要技术路线分为两方面。一是对国外技术已经成熟、在国内已经引进试验的高端产品技术,采用联合设计、消化吸收再创新的方式,如全自动嫁接育苗成套装备、瓜蔬自动化收获技术与装备等;二是对国内已具研究基础的智能化、信息化技术等领域采用集成创新方式,集成形成先进适用技术和产品,如智能化种子干燥和精细化选别装备技术、农产品智能分选技术与装备开发等。同时,创新新原理、新结构,与农艺技术有效结合,自主研究适合我国不同种植模式和作物多样化需求的高速栽插与精密播种技术、作物收获高效分离清选技术、植物生产智能监控关键技术与系统以及优质茶生产智能化关键技术与装备开发,以智能化技术引领提升我国农机装备与设施智能化水平,提高产业自主创新能力和国际竞争力。目前,我国农业已经到了提高物质技术装备水平的紧要关头。适应农业规模化、精准化、设施化的要求,必须加强以信息化技术为先导的智能化、自动化农机技术与装备的研究,增强农产品生产的技术集成和标准化应用能力已成必然趋势。

2、工程机械出口向高端智能化发展

目前,亚洲依然是我国工程机械出口的最大市场,以38.27亿美元的出口额位列第一,占全球工程机械出口总额的42.49%,比上年同期增加了24.45%。我国对亚洲的出口价格依然偏低,这既有地缘原因,也有与东盟国家贸易互惠的原因。日本以4.54亿美元位列第一,各项出口指标均稳步增长。印度虽然以3.12亿美元位居第二,但是出口价格下滑22.56%,直接导致出口额同比下滑15.05%。印度基础设施需要大量投资改善,市场潜力巨大,但是作为“金砖五国”之一,或许“含金量”不太足。印尼是个颇具潜力的新兴市场,虽以3.02亿美元的份额仅位居第三,但是出口额、出口数量和价格同比分别增长了64.53%、24.95%和31.68%,市场气息欣欣向荣。韩国虽然以2.57亿美元居于第四位,但是紧随其后的泰国更值得关注,对泰国的出口额、出口数量同比竟然分别增长了127.4%、89.67%。经历了前几年的政权更迭、社会动荡,一个安定、健康、发展的泰国需要稳步建设。

欧洲以17.35%的市场份额居第二位,出口额达到15.62亿美元,同比增加了28.72%。机械出口仍然以传统欧盟15国和俄罗斯为核心市场,其市场份额达到了14.56亿美元,占欧洲市场的93.21%。欧洲国家当中俄罗斯又以5.49亿美元居首,俄罗斯市场出口额同比增长51.61%,虽然出口数量下降了9.76%,但是出口价格却上涨了68.01%,足以说明俄罗斯市场的巨大潜力。事实上,俄罗斯地产价格攀升,投资不断涌入持续刺激着建筑业蓬勃发展。另外,不断攀升的国际原油价格使俄罗斯的国内经济得到极大的改善,同时油气、矿产开发工程设备需求量也大增,产业迅速发展,而俄罗斯建筑及工程机械折旧率已达45%~75%,使用中的机械设备有50%源于进口。德国以1.73亿美元的份额紧随其后,各项出口指标均有稳步增长,说明德国的实力依然雄厚。英国、意大利、荷兰等市场份额均过亿美元,但都有小范围波动。

拉丁美洲市场以13.18%的市场占有率排在第三位,出口额11.87亿美元,比上年同期增加了67.84%。委内瑞拉以4.01亿美元的市场份额雄踞拉美首位。巴西为拉美第一大国,以3.60亿美元位居第二,奥运会、世界杯两大世界体育盛事引来的150亿美元建设投资也是一个极其诱人的大蛋糕,今年对巴西工程机械出口的持续增长也印证了这一点。

非洲是一片亟待开发的土地。上半年我国对非洲工程机械出口11.15亿美元,占全球工程机械进口总额的12.38%。北美洲市场是相对稳定的大市场,上半年出口额为9.74亿美元,同比增长40.9%。北美洲市场以美国为主,美国和加拿大两国的市场份额分别为8.33亿美元和1.4亿美元。上半年我国工程机械对中东出口7.25亿美元,同比增长34.06%,传统市场沙特阿拉伯、阿联酋和伊朗三国就占到了70%的份额,除伊朗外,沙特阿拉伯和阿联酋均有大幅增长。对大洋洲工程机械出口额3.40亿美元,同比增长71.01%,澳大利亚即以2.99亿美元占据了87.64%的份额,澳大利亚市场成长良好,工程机械出口稳步大幅增长。

3、结语

综上,在机械制造智能化过程中要有效运用计算机信息系统发展智能化技术,不断克服传统机械制造中存在的问题,进而提高我国机械制造业的高精密度、高竞争力及产业化发展大势。同时,在新环保的大旗下,减少环境污染,实现低碳经济。

参考文献

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1 电子信息技术在农业机械领域的发展趋势分析与指导

随着科技电子信息技术的的高速腾飞,当前中国农业社会已经进入农用电子化时代,电子信息技术成为了在农业工具机械中最活跃的技术手段。电子信息技术的不断趋向化发展已经成为了农业机械领域中机电一体化的主要特征。电子信息技术在农业机械领域中的动态发展趋势,主要体现在下面三个方面:

1.1 农业机械中电子信息技术的高智能化,高便捷化

农业机械领域中机电一体智能化,多元化发展是在农业机械工业化的基础上建立进而研究的,在农业机电一体化的的发展趋势上,智能化是一个重要的方向。现代化的电子信息技术能够根据周围环境的静态情况进行模拟分析,然后对其展开集约化,智能化,高效率化的逻辑分析甄别以及综合处理信息进行预判。

1.2 网络化,信息采集多元化,农业数据信息环境模拟分析

电子信息技术覆盖网络在电子信息技术应用不断深入现代农业机械中,已经成为电子集成技术和信息分析技术结合的高效率工作产物。电子信息的高速度数字处理技术和机电一体化高效率运行的网络化,使得农业信息资源得以及时交流和共享,提高了农业机械的工作效率同时也避免了人为操作的失误。

1.3 信息处理高效便捷化,智能辅助理想化

现代的电子信息技术,就其开发应用来说,是以整合和存储各式各样的动态为自然信息的基石,用高效化的计算机处理技术进行分享互动和及时分析,使得信息上的各类动态信息可以得到及时的管理。相对传统的农业机械技术来说,这样的发展趋势有着更加便捷化,高效化的好处,充分调动生产力,提高农业生产效率。

2 电子信息技术对农业机械发展的辅

电子信息化的农业生产机械是建立在机电一体化技术不断发展基础上的新型农业生产工具。 电子信息技术与农业机械相结合的科技手段在传统农业工具范围内具有很广泛的应用前景。例如;电子信息自动化的农业改良机械可以根据当地土壤肥力具体含量情况进行自动化的对农作物的施肥作业。还可以根据当地病虫害对农业经济作物的具体受灾状况来调节农药在农田间的使用量,根据当地农田的干旱情况及时灌溉,喷灌,进行自动化的用水量调节。电子信息智能化的可以调节拖拉机黎作土壤时的深度状况,及时改善土壤量化栽种标准,防止耕田土地固结和肥力下降等状况。农业机械的自动化合成信息技术分析可以通过大量数据得出与庄稼所需化肥、水分、农药,耕作以及其他植被影响状况等。就可以减少各种农田耕种成本的投入,大大降低了农业生产环节中的人力负担,提高土地收益的同时也提高了农田的经济效益。电子信息化的农业机械还十分有利于周围农田环境的保护。电子信息化的农业机械通过对农业环境的数据信息的采集进行综合性的数据分析,使粗放型的农业耕作方式向信息化,集成化,智能化,便捷化不断迈进。自动化的农业数据分析使种农业耕作原料的使用量达到非常准确的程度,经营可以像汽车生产线一样达到便捷化,精细化。从而实现农田土地的规模化耕种与协作步骤劳动,大大的提高了农业生产效率,提高农业作物的生产周期达到最大的效益化收入。介绍电子信息化的农业机械技术与管理系统,引入这种当今发达的农业生产概念,可以为我国今后信息化的农业生产发展奠定一定的基础。

2.1 电子信息技术与农业机械的串联化发展

电子信息技术下的农业机械智能化,自动化,是指运用先进的电子信息技术对传统的农业生产机械进行一定方式的改良与升级。让新一代的农业电子信息化生产装备机械适用于农业生产环境改善,农田耕作劳动等环节。自动化的农业机械内涵是在各个农业劳作部门中最大限度地使用农业电子信息化机械代替人为手工工具传统生产方式进行生产。例如:在农田种植业过程中,使用农业信息自动化的拖拉机、联合割种机、水源排灌机、机动运输车辆等进行土地翻耕,联合种植,播种,操作运输等方面进行全自动信息化的作业,使全部农业生产环节由传统的人为机械化到电子信息机械自动化过度。从而实现现代各农业生产部门中电子信息农业机械自动化,智能化化,可以大范围的,全方位的,减轻劳动强度,提高农业生产效率。

2.2 电子信息技术化下的农业机械的背景应用状态

2.2.1 电子信息化的农业机械化以提高农业生产效率为前提。不仅重视增加产量和节省劳动力,也重视整体农业生产过程中的生产效率对农业经济效益的影响,以自动化,智能化多角度的提高农田的自我耕作效率,解决众多地区农业生产劳动力生产不足的影响。

2.2.2 根据当今中国的国情、国力确定农业电子信息机械化的发展规模与进程,与工业、能源、科技、资金,具体农业状况,劳动力改善等方面进行全方位的配套适应性发展。

2.2.3 我国经济农业,劳务农业,持续性农业,可规划农业,劳动力导向性农业等在一个相当长的历史时期内,应该着重以农业生产为先头兵,加大三农科技与创新投资力度,进行全方位的试验与改革,把机电一体化与电子信息科技化的农业机械广泛的推广下去。

2.2.4 电子信息技术下的农业机械化为实现农业全面可持续性发展和社会农业可理性化服务而不断迈进。其范围既包括种植业,也包括林、牧、副、渔各种与农业相配套的产业发展。在集成高效化发展的模式下,充分带动各种链式产业的协调发展,充分解决与发展生产力。

2.2.5农业电子信息机械化的作业项目不急于求成,在农业可持续发展的前提,不断创新,不断迈进,是其优质内涵。在集约化,智能化的模范电子信息带动下,实现提高农业生产效率的目标。

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1 物联网灌溉基本情况

随着我国水资源的日渐紧缺,我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来,而农业作为用水大户,其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的用水效率,但综合分析,其精准度依旧不够,无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统,不仅提高了灌溉精准度,同时也减轻了人力劳动,实现了远程控制,全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制,系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉,以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑,也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平,将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业,转变成了科技化生产模式,不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性,同时提高了全面管理水平,实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见,推广物联网智能化节水灌溉,不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平,改变原先粗放式的灌水模式,同时也可以实现农业管理水平的提升,提高农业生产效率,减少人力劳动,全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术,必然成为今后农业灌溉的发展趋势。

2 基于物联网的节水灌溉体系

为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用,这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息,然后通过适合的无线传感设备,将采集的基本信息转化为数字信号,并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理,计算机系统会将采集的信息进行智能化判断,根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动,对,农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确,提高水资源的利用率,达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点,因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析,即便个别数据出现问题,也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络,经过相关技术人员的分析,可以根据分析结果对灌溉数据进行更正,从而确保灌溉的准确性与高效性,如果发现农作物发生病虫害,也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设,也可以将这些数据上传到平台进行管理,对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义,然后也对平台采集的信息进行分析,并根据分析的结果进行灌溉,甚至可以对预期将会发生的天?獗浠?进行预防性灌溉,提高农作物对灾害的抵抗能力,这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。