姚蔚

（江蘇省工程勘測研究院有限責任公司，江蘇揚州 225000）

目前，雖然我國農(nóng)業(yè)水平已經(jīng)穩(wěn)定，但許多農(nóng)業(yè)企業(yè)和農(nóng)民的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量仍然很低。影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個主要原因就是先進技術應用水平低。因此，目前我國某些地方的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到傳統(tǒng)觀念和方法的制約。為了提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率、提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)品質量，有必要對自動化技術的應用、電力農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展過程進行分析。自動化技術其實在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也已經(jīng)滲透很長一段時間了，但總的來說，只是在一些小的技術管理領域應用了自動化技術，但是在更廣泛的領域，我們?nèi)匀皇褂脗鹘y(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理方法一個完整的系統(tǒng)。所以，考慮未來農(nóng)業(yè)自動化技術水平和應用是非常重要的。

1 自動化技術在農(nóng)業(yè)領域的現(xiàn)狀

自動化農(nóng)業(yè)是近幾年智能技術的發(fā)展而被提出的一個新概念。目前，自動化技術已經(jīng)在農(nóng)業(yè)中有了不少的應用，并且有了初步應用規(guī)模。例如某些大型農(nóng)業(yè)地區(qū)已經(jīng)建立了自動化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，現(xiàn)在主要的功能是對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品進行監(jiān)控和采集相關信息，根據(jù)這些信息進行遠程控制，對比傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理模式和技術、物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)擁有更高的自主性，解放勞動力，會帶來更高品質的產(chǎn)品，是一件非常有用的技術。自動化農(nóng)業(yè)一般是將一些傳感器事先安裝在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的周圍，根據(jù)這些節(jié)點來進行隨時的監(jiān)視農(nóng)產(chǎn)的生長情況，并將這些信息反饋到信息或者軟件中心，進行自動化、智能化的計算。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)就只會親自到現(xiàn)場進行查看，所以自動化智能農(nóng)業(yè)會減小很多麻煩，給予更多的便利。此外，自動化農(nóng)業(yè)技術還能遠程操控一些生產(chǎn)設備，這可以真正的將農(nóng)業(yè)做到智能化、自動化的先進生產(chǎn)模式，為發(fā)展提供更多的便利。

中國的自動化產(chǎn)業(yè)在不到20 年的時間里實現(xiàn)了快速增長，但如今仍然和歐洲國家和發(fā)達國家存在差異。在美國工業(yè)部門，自動化已經(jīng)變得越來越多樣化，在農(nóng)業(yè)領域，自動化也越來越智能化；中國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)許多過程仍然使用傳統(tǒng)的勞動實踐，這些做法是基于經(jīng)驗，有著一定的質量控制，但對于我國眾多的人口而言，還是杯水車薪，因此農(nóng)業(yè)問題一直是我國面臨的困難問題。所幸，隨著社會科技的發(fā)展，各種新型技術在農(nóng)業(yè)中的創(chuàng)新運用使農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)、運輸、監(jiān)管等方面也取得不小進步。其中包括互聯(lián)網(wǎng)的普及，即“電子商務企業(yè)離岸外包”，為產(chǎn)品出口提供了良好的平臺，這也算是自動化技術中非常重要的一環(huán)。目前，我國還是將提高農(nóng)產(chǎn)品市場的產(chǎn)量和質量作為當前仍需解決的主要問題。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然趨勢。

2 自動化技術在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的優(yōu)勢

2.1 提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率

我國傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要還是依靠人工的勞動力，農(nóng)民們需要依靠自己的雙手，需要大量的勞動量才能得到較少的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，勞動效率低下，且大多數(shù)工作都是重復性工作，屬于純體力性勞動。自動化技術的引進可以代替農(nóng)民的體力性勞動，使農(nóng)民們可以解放雙手、解放農(nóng)村勞動力、解放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國都使用自動化機械設備代替了人工種植，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量及質量得到了大大的提高，為解決世界溫飽產(chǎn)生巨大的作用。我國作為農(nóng)業(yè)大國，也朝著這個方向努力前進，發(fā)布了一系列為民為農(nóng)的相關政策，其中就有大力發(fā)展自動化農(nóng)業(yè)的政策提倡。相信在未來，自動化將會完全取代手工種植農(nóng)業(yè)，大大提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.2 提高了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率

我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式主要是依靠勞動力，傳統(tǒng)方式下農(nóng)民的勞動量非常大，而且人力作用下會使生產(chǎn)的效率降低。隨著社會進步和國家對農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策扶持，農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中得到了廣泛運用，利用機械和現(xiàn)代科學技術，解放農(nóng)村勞動力，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、收割效率都有了很大提高。機械一體化和機械自動化逐漸取代了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作方式，隨著農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫的建立和完善，通過信貸信息技術實現(xiàn)對農(nóng)作物的數(shù)字化和智能化管理，極大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，因此，將自動化技術應用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是農(nóng)業(yè)發(fā)展未來的方向。

2.3 提高了農(nóng)業(yè)機械維修效率

自動化技術的發(fā)展還能使得農(nóng)業(yè)機械的維修效率有所提高。農(nóng)業(yè)機械的使用和維修都是建立在自動化基礎技術、計算機基礎技術以及機械基礎技術上進行的。自動化技術的應用能使農(nóng)業(yè)機械變得更加簡單和高效，當農(nóng)業(yè)機械出現(xiàn)問題時，使用自動化技術維修農(nóng)業(yè)機械便會更加簡單，提高了農(nóng)業(yè)機械的維修效率。此外，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化技術已經(jīng)可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的自動化、數(shù)字化和智能化。例如在農(nóng)機監(jiān)測或維護的第一階段，已經(jīng)建立了相當數(shù)量的信息，使用農(nóng)機機械出現(xiàn)問題時也能及時發(fā)現(xiàn)并及時維修。

3 自動化技術在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的具體應用

3.1 視覺系統(tǒng)及溫控系統(tǒng)在溫室大棚中的應用

近年來，視覺識別系統(tǒng)技術得到發(fā)展。圖像采集卡和計算機計算能力越來越強大，可以支持更先進的算法。標準庫的函數(shù)調用也提供了越來越靈活的編程，為溫室果實的收獲提供了良好的技術支持。和邊緣檢測兩級自動監(jiān)測系統(tǒng)，用于作物監(jiān)測和計算。防盜報警系統(tǒng)提供了強大的防盜安全保證時間。通過MUC單元控制的溫室空氣溫度控制系統(tǒng)，可以滿足溫室空氣的溫度控制和濕度控制要求。作為車站的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，主站與車站之間可以通過協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換。汽車視覺系統(tǒng)中的攝像頭以高頻率拍攝植物的胸部、樹葉和果實，以及色彩的平坦度。圖像采集卡將圖像傳輸?shù)絾纹瑱C中的點陣數(shù)據(jù)，由單片機執(zhí)行。該方案的果實部分可以自動識別成熟度，并根據(jù)果實大小和大小差異自動分類編碼。MUC 單元還可以根據(jù)顏色監(jiān)控胸部和刀片圖像。溫控系統(tǒng)的采集部分由溫度傳感器執(zhí)行，恒溫值由溫度傳感器設定，執(zhí)行器由空調執(zhí)行。溫室溫度不在數(shù)值范圍內(nèi)。在預定的溫度范圍內(nèi)，傳感器將溫度信號實時傳輸給UC，使溫室空調的運行控制溫室溫度，保證溫度在預定的溫度范圍內(nèi)，從生長監(jiān)測到果實分級，控制溫室溫度。內(nèi)部溫度的自動化不僅可以降低人工成本，而且可以保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和質量。

3.2 自動化在節(jié)水灌溉中的應用

電氣自動化技術在農(nóng)業(yè)灌溉中的應用，可以通過外包和經(jīng)驗，有效地改善傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉的管理，從而優(yōu)化農(nóng)業(yè)灌溉資源的利用。在水利實踐中，在電力自動化技術和相關平臺、儀器系統(tǒng)的支持下，相關人員可以對作物狀況和土壤質量進行動態(tài)分析和自動控制，實現(xiàn)科學有效的灌溉。

4 自動化技術在農(nóng)業(yè)應用中的發(fā)展前景

4.1 向精準農(nóng)業(yè)發(fā)展

作為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展進程的一部分，必須把粗放型發(fā)展模式轉變?yōu)榫珳兽r(nóng)業(yè)，把現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術、理論和方法有效地融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)模式之中?？茖W使用自動化農(nóng)業(yè)機械，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質量，優(yōu)化和提高種植業(yè)各階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為了科學利用各種資源，逐步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，自動化技術在農(nóng)業(yè)中向精確農(nóng)業(yè)發(fā)展是一個具有巨大潛力的方向。

4.2 向應用型自動化控制技術發(fā)展

目前，自動化技術在我國已經(jīng)有了應用先例，國家也正在大力推行自動化技術的農(nóng)業(yè)運用。但我國地形復雜，許多設備在我國各地區(qū)的應用能力、應用效率也很難保證和統(tǒng)一，因此，在無形中給我國的自動化技術的推廣增加了難度。這就需要各地的農(nóng)機技術人員進行技術調配，改進技術進行技術創(chuàng)新，才能更好地實現(xiàn)自動化技術的推廣。自動化技術不能只存在于學校、理論之上，還要應用于實際才能發(fā)展，因此從理論到應用的轉型是自動化控制技術的目標。

4.3 向農(nóng)產(chǎn)品自動化的檢測及保值發(fā)展

自動化技術的發(fā)展離不開計算機技術的支持，隨著計算機技術、視覺技術的發(fā)展，目前已有將計算機圖像處理技術與農(nóng)用設備結合的先例。工業(yè)自動化的發(fā)展帶動了自動化技術和其他技術的結合，為滿足農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)需求，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的檢測、生產(chǎn)、監(jiān)控、運輸、售賣等都需要信息技術以及計算機技術的支持，自動化技術便是依賴信息技術、視覺技術、計算機技術而產(chǎn)生的。以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)為例，生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品需要電子識別技術對其產(chǎn)品進行自動篩選和分類，對產(chǎn)品進行檢測。

4.4 實現(xiàn)計算機視覺技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

目前，許多西方國家將計算機可視化技術應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、生產(chǎn)技術信息處理等領域。為了有效提高農(nóng)產(chǎn)品質量和管理文化水平，例如英國利用這一技術構建了一個蘑菇采集專業(yè)機器人，主要利用計算機輔助視覺技術和視覺處理功能。這可以使得農(nóng)用機器人能夠精確定菌類的位置，并開始收集。將自動化技術和計算機視覺技術相結合在農(nóng)業(yè)領域將會開拓一個全新領域。

5 結束語

目前我國的自動化農(nóng)業(yè)還處于發(fā)展階段，需要更多地技術人員進行相關的探索。但是隨著信息技術和電子技術的不斷拓展，相關人員對于新領域的不斷探索，會有更多地自動化技術人員注意到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一發(fā)展?jié)摿薮蟮念I域。自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢所在，農(nóng)業(yè)是我國最為重要的行業(yè)之一，解放勞動力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)從手工種植到現(xiàn)代自動化生產(chǎn)是我們所追尋的目標。