摘要:林業(yè)是我國生態(tài)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)建設(shè)的重要組成部分。本文詳細(xì)敘述了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的特點(diǎn)、原理和控制系統(tǒng)的類別??偨Y(jié)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在林業(yè)工程監(jiān)測(cè)與控制、森林資源管理、林業(yè)工程繪圖及林業(yè)災(zāi)害控制等方面的作用,為林業(yè)工程的信息化發(fā)展提供理論參考。
關(guān)鍵字:計(jì)算機(jī);控制技術(shù);林業(yè)工程;應(yīng)用探究
科技發(fā)展與經(jīng)濟(jì)體的并軌,給計(jì)算機(jī)在林業(yè)工程中的應(yīng)用提供了廣闊的空間。計(jì)算機(jī)已成為當(dāng)代青年生活的必須品,聯(lián)同移動(dòng)設(shè)備讓人們的生活百般滋味。
古語有云“大樹底下好乘涼”,這也深刻說明了林業(yè)在社會(huì)生活中的重要地位。當(dāng)前林業(yè)工程的發(fā)展最重要的是資源調(diào)配,資源利用,資源蓄積,而這些都需要計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來輔助,當(dāng)前,完善的林業(yè)信息管理系統(tǒng)和決策系統(tǒng)已經(jīng)初步落成,可靠的計(jì)算機(jī)控制軟件不斷更新,給林業(yè)工程送去了簡(jiǎn)化和高效,使林業(yè)工程的管理技術(shù)和研究手段都發(fā)生了巨大變化。
一、我國林業(yè)工程的特點(diǎn)
1、林業(yè)及林業(yè)工程
說到林業(yè),我們一定會(huì)想到大山密林吧!誰會(huì)在意整齊有秩初入沃土的小小樹苗呢?它們的朝氣也不輸參天大樹吧!林業(yè)的腳步不止在綠化和山水間吧!經(jīng)濟(jì)的需求也是林業(yè)的重要組成部分,林業(yè)工程也是應(yīng)市場(chǎng)需求而生吧!當(dāng)然林業(yè)的發(fā)展更依賴社會(huì)建設(shè),只有良性的林業(yè)發(fā)展才會(huì)對(duì)社會(huì)起到中流砥柱的作用。林業(yè)工程是以森林資源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展為目的,研究森林資源的撫育、開發(fā)利用和林產(chǎn)品加工等。林業(yè)工程雖然是一個(gè)綜合性的傳統(tǒng)領(lǐng)域,但是隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、材料科學(xué)等的迅速發(fā)展和滲透,它的研究專業(yè)化水平也必將得到提高。
2、我國的林業(yè)工程及特點(diǎn)
在我國的林業(yè)“六大”生態(tài)工程中,“天然林保護(hù)工程” 是我國林業(yè)的一號(hào)工程,投資最大,見效慢;“退耕還林還草工程”是我國林業(yè)建設(shè)史上涉及面最廣、政策性最強(qiáng)、群眾參與度最高的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程;“‘三北’和長江中下游地區(qū)等防護(hù)林體系建設(shè)工程”是我國涵蓋面最大、內(nèi)容最豐富的防護(hù)林體系工程;“京津風(fēng)沙源治理工程”是首都乃至中國的“形象工程”,也是環(huán)京生態(tài)圈建設(shè)的主體工程 ;“野生動(dòng)植物保護(hù)及自然保護(hù)區(qū)建設(shè)工程”是一個(gè)面向未來,著眼長遠(yuǎn),具有多項(xiàng)戰(zhàn)略意義的生態(tài)保護(hù)工程?!八偕S產(chǎn)林基地建設(shè)工程”是我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)的骨干工程,也是增強(qiáng)林業(yè)實(shí)力的“希望工程”。
“六大” 林業(yè)重點(diǎn)工程的意義在于發(fā)揮森林作為“大自然總調(diào)度室”的作用,同時(shí)提高我國森林資源的蓄積量,滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)森林資源的需求。
當(dāng)然林業(yè)工程管理的實(shí)現(xiàn)離不開計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的支持,林業(yè)工程中涉及的海量信息、圖像數(shù)據(jù)和加工制造,都需要數(shù)據(jù)處理和輔助設(shè)計(jì)軟件,圖像采集與數(shù)據(jù)分析更需要各種數(shù)據(jù)模型方法支持,歷史數(shù)據(jù)的甄選刪除工作更需要專家系統(tǒng)的處理。前不久在加拿大發(fā)生的大型火災(zāi)讓林業(yè)資源和環(huán)境遭受了巨大的損失,深刻說明了深林防火的重要,林業(yè)工程管理的重要。
二、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)
1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制應(yīng)用的結(jié)合,將電子技術(shù)、自動(dòng)控制和應(yīng)用開發(fā)技術(shù)引向智能化和專業(yè)化,鞏固了控制管理的核心地位。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)很好的將可編程技術(shù)、嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來,為控制需求服務(wù)??刂萍夹g(shù)的應(yīng)用很好的提升了生產(chǎn)的精度和速度,信息化生產(chǎn)漸漸成為企業(yè)加工的主流,生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期。如機(jī)器織布機(jī)制作出的印花,已完全替代了人工,當(dāng)然傳統(tǒng)特色性加工的發(fā)展依然很受市場(chǎng)歡迎。
2、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的工作原理
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)根據(jù)其系統(tǒng)的工作特點(diǎn)可以分為:操作指導(dǎo)系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)。其工作原理為:
1) 進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集,把來自測(cè)量變送裝置的被控制量的瞬間值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。
2) 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制決策,把采集到的被控制量進(jìn)行分析和處理,并按已定的控制規(guī)則決定將要使用的控制行為。
3) 注意實(shí)時(shí)的控制輸入,依照控制決策,實(shí)時(shí)的對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào),指導(dǎo)完成控制任務(wù)。
3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類
第一,計(jì)算機(jī)控制首先要有中央處理器,中央處理器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)的運(yùn)算和調(diào)配。如溫度、壓力和留速等數(shù)據(jù)信息的收集、錄入、歸類、計(jì)算、分析、評(píng)判和指令設(shè)置等,可以通過視頻顯示設(shè)備將關(guān)鍵信息和處理過程顯示出來,需要時(shí)可以對(duì)所需信息進(jìn)行處理,給操作人員提供設(shè)計(jì)改進(jìn)思路和檢測(cè)跟蹤信息。
第二,直接數(shù)字控制系統(tǒng),它是利用 1 臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì) 1 個(gè)或多個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果與給定值比較,然后按照之前規(guī)定的控制規(guī)律進(jìn)行計(jì)算,并將控制量通過接口直接去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)直接控制生產(chǎn)過程。此系統(tǒng)的特點(diǎn)是靈活性大,可靠性高,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律。缺點(diǎn)是危險(xiǎn)集中。
第三,監(jiān)督控制系統(tǒng),它屬于兩級(jí)控制系統(tǒng)。上位機(jī)是監(jiān)督計(jì)算機(jī),面向被控對(duì)象的下位機(jī)可以是 DDC 系統(tǒng)或模擬調(diào)節(jié)器。監(jiān)督計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)是采集現(xiàn)場(chǎng)信息,根據(jù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行最優(yōu)控制和其它復(fù)雜的控制,指揮下位機(jī)工作,并可調(diào)整下位機(jī)的設(shè)定值,向操作人員發(fā)出操作指示。
三、在林業(yè)工程中的作用
1、對(duì)林業(yè)工程的監(jiān)測(cè)與控制
計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和保存,它主要的監(jiān)測(cè)對(duì)象是試驗(yàn)和生產(chǎn)過程中需要的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中的過程控制是指使用計(jì)算機(jī)對(duì)林業(yè)工程生產(chǎn)工藝過程中的溫度、濕度、重量、電壓、濃度、水壓等物理用量和化學(xué)用量進(jìn)行控制。
2、對(duì)森林資源的管理
在林業(yè)工程林地管理的工作中,對(duì)于各種侵入、占用林地的行為,我們可以使用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位、測(cè)量,計(jì)算出面積。然后再把遙感技術(shù)采集到的外圍數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中,就可以馬上繪制出被侵入、占用林地的準(zhǔn)確位置、面積和圖形。
3、有助于林業(yè)工程的繪圖
傳統(tǒng)的林業(yè)用圖都是手工繪制出來的,繪制過程復(fù)雜、難度大,圖的精確度、 標(biāo)準(zhǔn)度以及規(guī)范度難以保證,并且十分不利于檢驗(yàn)和修改。以計(jì)算機(jī)和有關(guān)圖像圖形輸出設(shè)備為工具,配合使用 GPS 技術(shù)、遙感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件對(duì)林業(yè)工程進(jìn)行繪圖,使林業(yè)工程的繪圖工作發(fā)生了巨大的變革。
參考文獻(xiàn):
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