范 穎 ，李曉宇

（廣西平南縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，廣西 貴港 537300）

智能化農(nóng)業(yè)機械能夠在動態(tài)環(huán)境下，通過電子信息技術邏輯運算、傳導、傳遞、發(fā)出指令操作智慧農(nóng)業(yè)機械完成運作，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理智能化。智能化農(nóng)業(yè)機械能夠提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，通過先進技術改善生產(chǎn)條件，使農(nóng)業(yè)作業(yè)實現(xiàn)精耕細作，并提升農(nóng)業(yè)作業(yè)生產(chǎn)效率，轉變農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢，降低生產(chǎn)成本和人工消耗，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。

1 智能化農(nóng)業(yè)機械優(yōu)點

1.1 功能強大

由于智能化農(nóng)業(yè)機械充分利用智能化控制系統(tǒng)和先進科學技術，所以農(nóng)業(yè)機械不但可以完成耕作、收獲、灌溉、病蟲害防治等工作，也能夠對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關信息進行實時采集、分析。通過所采集的信息對具體農(nóng)業(yè)種植或收獲等作業(yè)方案進行更改，可為精準農(nóng)業(yè)實施提供技術支持。

1.2 通用性強

隨著科學技術的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械內部處理裝置功能越來越強大，體積也越來越小。因此，農(nóng)業(yè)機械擁有結構緊湊、通用性強的優(yōu)點。能夠應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面，適應各種地形地貌，適應不同作業(yè)環(huán)境、不同作業(yè)對象，滿足不同作業(yè)功能要求[1]。

1.3 降低勞動強度

智能化農(nóng)業(yè)機械能夠代替人工操作，減輕農(nóng)業(yè)人員勞動強度，提高工作效率。工作人員只需要坐在辦公室通過計算機對智能化機械設備下達指令就能完成工作，而且能夠同時對多臺機械進行不同操作，這也加快了生產(chǎn)作業(yè)進度。

1.4 安全性高

智能化農(nóng)業(yè)機械能夠實時監(jiān)視作業(yè)環(huán)境與作業(yè)狀況，能夠及時對不良工作環(huán)境進行規(guī)避，自動保障作業(yè)安全。同時，保護使用者工作環(huán)境安全性，保持農(nóng)業(yè)機械在良好狀態(tài)下工作，具有較高的安全性與可靠性[2]。

1.5 節(jié)能環(huán)保

智能化農(nóng)業(yè)機械不僅作業(yè)效率高、能耗較低，而且其能夠提高化肥與農(nóng)藥利用率，減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染，降低農(nóng)藥殘留量，保護作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

2 我國智能化農(nóng)業(yè)機械發(fā)展路徑

2.1 智能化農(nóng)業(yè)機械使用的技術

2.1.1 環(huán)境感知技術

隨著智能化農(nóng)業(yè)機械不斷應用，大量農(nóng)業(yè)企業(yè)逐漸開始重視智能化農(nóng)業(yè)機械未來發(fā)展，加大對智能農(nóng)業(yè)的投資，購買大量智能農(nóng)機，降低勞動力成本，提高智能農(nóng)業(yè)發(fā)展進程和自身企業(yè)的經(jīng)濟利潤收入。目前，環(huán)境感知技術已經(jīng)在農(nóng)業(yè)機械中得到了廣泛應用，環(huán)境感知技術能夠幫助農(nóng)業(yè)機械推動改革與創(chuàng)新進程。環(huán)境感知技術能夠根據(jù)實際需求更改工作改制條件，避免因人工失誤導致的安全事故。同時，環(huán)境感知技術也能夠跟GPS等技術設備相互結合，兩種技術在智能化農(nóng)業(yè)機械中組合使用，不斷地豐富了農(nóng)業(yè)機械的實際應用功能，大幅提升了農(nóng)業(yè)作業(yè)效率[3]。

2.1.2 自動化控制技術

目前在國內，自動化技術的應用范圍在不斷加大，在各個領域使用頻率不斷增加。自動化技術能夠使生產(chǎn)具有自動化特點，能夠減少人工資金投入，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，在收割機或拖拉機上安裝監(jiān)控系統(tǒng)都屬于自動化進程，其能夠幫助操作人員及時了解工作環(huán)境以及作業(yè)情況，實時了解田地實際情況，能夠根據(jù)作業(yè)情況調整其工作方案與作業(yè)計劃，提升作業(yè)效率。現(xiàn)如今隨著自動化水平不斷提升，應結合實際情況，建立完善自動化控制系統(tǒng)與管理平臺，幫助農(nóng)民工作時實時獲取農(nóng)產(chǎn)品信息。自動化控制技術工作原理是根據(jù)農(nóng)作物具體信息，結合各種農(nóng)作物生長的具體要求與信息，掌握植物生產(chǎn)需求，通過傳感裝置及時匯總整理收集到的所有數(shù)據(jù)信息，制定完善計劃與方案[4]。

2.1.3 農(nóng)業(yè)機械定位技術

農(nóng)業(yè)機械定位技術可以在自動化操作過程中實時監(jiān)控農(nóng)業(yè)機械的運行狀態(tài)和路線，提高農(nóng)業(yè)機械自動化駕駛水平。定位技術能夠對農(nóng)業(yè)機械實時定位，幫助農(nóng)民迅速了解農(nóng)業(yè)機械當前所處位置，并且使農(nóng)民能夠對農(nóng)業(yè)機械運行速率進行實時測定，幫助農(nóng)民遠程控制農(nóng)業(yè)機械，實時調整工作方案，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化水平。農(nóng)業(yè)機械也能夠通過測量農(nóng)作物之間的距離，對其距離進行具體管理，實現(xiàn)科學生產(chǎn)。農(nóng)機定位系統(tǒng)也能夠發(fā)揮慣性測量單元作用，幫助機械完成迅速定位、精準定位。

2.1.4 電子智能技術

電子智能技術隨著國家技術發(fā)展與政策推動而不斷得到推廣與應用，從而幫助現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提升效率，促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展進程，彌補當前農(nóng)業(yè)所存在的不足。電子智能技術能夠幫助農(nóng)業(yè)作業(yè)實現(xiàn)精準作業(yè)，例如：根據(jù)農(nóng)業(yè)機械的運行特點，應用電子智能技術，在農(nóng)業(yè)作業(yè)中使用多功能性、高適應性的農(nóng)業(yè)機械，其能夠獨立完成耕作、病蟲害防治、施肥、灌溉、收割等工作，減少人工投入與資金投入，提升生產(chǎn)效率。或者種植戶為了保證溫室大棚擁有足夠電力維持溫度，減少電能消耗時，可以搭建太陽能發(fā)電裝置，種植戶可以通過電子智能技術對溫室大棚內部溫度進行實時掌控與調整?，F(xiàn)階段，電子智能技術多應用于育種、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控等工作中，仍具有良好發(fā)展空間。

2.1.5 跟蹤控制技術

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅會影響農(nóng)民經(jīng)濟收入，還會對國家未來發(fā)展產(chǎn)生重要影響，因此應加強農(nóng)業(yè)技術智能化研究，重視其具體運用?；诖耍谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動時，需要重視路徑規(guī)劃工作，為農(nóng)業(yè)設備工作提供保障。其中，應當注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)路徑控制技術的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)路徑控制技術將決定后續(xù)智能化農(nóng)業(yè)機械工作效率，在農(nóng)業(yè)機械智能化前期，應當根據(jù)現(xiàn)有資源，總結以往工作經(jīng)驗，結合實際作業(yè)環(huán)境，對農(nóng)業(yè)機械具體路徑規(guī)劃方案不斷推演，設定完善的工作路徑，從而保障后期機械運行效果。應用跟蹤控制技術后，不需要工作人員實時監(jiān)督，智能技術將系統(tǒng)化對作業(yè)軌跡以及工作流程進行實時記錄，目前隨著技術進步，雖然大部分區(qū)域已經(jīng)能夠良好運用跟蹤控制技術對路徑進行規(guī)劃推演，但仍有部分問題難以解決。

跟蹤控制技術能夠根據(jù)預設方案完成作業(yè)，當農(nóng)業(yè)機械運行路徑出現(xiàn)偏差時，機械會根據(jù)方案及時完成方案調整。在農(nóng)業(yè)機械應用跟蹤控制技術時，應當重視以下兩個問題：1）模型控制技術，提高農(nóng)業(yè)作業(yè)效率不僅需要保障農(nóng)作物質量，也對工作人員的知識儲備有較高要求，工作人員應具有相關工作經(jīng)驗，擁有對應技術證書，能夠掌握機械運動類型以及機械動力學等相關機械知識，從而保障后續(xù)跟蹤控制技術出現(xiàn)問題時工作人員能夠及時對其設計進行優(yōu)化與調整；為保證生產(chǎn)工作及時開展，應結合實際做好模型應用與建模工作，幫助農(nóng)民靈活掌握智能化農(nóng)業(yè)機械，以達到預期的農(nóng)業(yè)機械應用效果，提高農(nóng)業(yè)機械的智能化水平。2）數(shù)據(jù)控制技術。隨著社會逐漸進入數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)技術、信息技術等數(shù)據(jù)技術不斷應用于智能化農(nóng)業(yè)機械中，推進了農(nóng)業(yè)機械智能化進程，提升了農(nóng)業(yè)機械自動化操作水平[5]。

2.2 推動智能化農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的措施

2.2.1 營造積極良好智能化農(nóng)業(yè)機械發(fā)展氛圍

目前，我國部分區(qū)域對“智能化”理解仍有不少偏差，有大量農(nóng)業(yè)機械企業(yè)過于關注眼前利益，不注重農(nóng)業(yè)機械智能化技術發(fā)展。因此，需要積極營造良好智能化農(nóng)業(yè)機械發(fā)展氛圍，對智能化農(nóng)業(yè)機械發(fā)展進行積極宣傳，提高普通民眾對智能化農(nóng)業(yè)機械的認知，促使我國從“農(nóng)機大國”走向“農(nóng)機強國”[6]。

2.2.2 加強智能化農(nóng)業(yè)機械推廣

目前，秧苗高速栽插技術、精密播種技術、瓜菜田間生產(chǎn)智能化關鍵技術與裝備研究都在我國政策引導下取得了諸多研究成果。為了提高農(nóng)業(yè)機械智能化技術水平，為我國農(nóng)業(yè)起到支撐性作用，應積極展開智能化農(nóng)業(yè)機械推廣工作。例如，建立生產(chǎn)示范基地、報紙輿論推廣等，從而推動智能化成果應用到實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中。

2.2.3 加大智能化農(nóng)業(yè)裝備支持力度

我國地域遼闊，地理環(huán)境豐富，且我國農(nóng)作物種類與種植制度多樣化，這導致了我國對農(nóng)業(yè)機械裝備需求也具有多樣化特性。雖然我國智能化農(nóng)業(yè)機械技術已取得了不少成果，但仍對農(nóng)業(yè)機械種類有較大需求。我國應根據(jù)農(nóng)業(yè)裝備需求加大研發(fā)力度，積極支持推廣智能化農(nóng)業(yè)機械裝備研發(fā)與應用工作[7]。

2.2.4 加快構建智能化農(nóng)業(yè)裝備制造體系

隨著我國逐漸進入農(nóng)業(yè)機械裝備智能化、自動化時代，應根據(jù)當前農(nóng)業(yè)轉型所處階段，充分利用有利時機，建立以智能工廠、數(shù)字化車間、智能裝備、智能新業(yè)態(tài)、智能化管理、智能化服務等為主體的農(nóng)業(yè)裝備制造體系，奠定我國智能化農(nóng)業(yè)機械發(fā)展基礎[8]。

2.3 智能化農(nóng)業(yè)機械具體應用

2.3.1 精準農(nóng)業(yè)機載電腦與GPS導航定位系統(tǒng)

民用電腦不斷普及與應用，可為精準農(nóng)業(yè)機載電腦提供合理選擇方案，其性價比較高，農(nóng)業(yè)機載電腦操作與維護方便，能夠通過編程軟件對軟件完成數(shù)據(jù)編程，從而對智能化農(nóng)業(yè)機械進行管理，其應用方式快捷，可以應用到多種農(nóng)業(yè)機械中，且農(nóng)業(yè)機載電腦儲存量大，攜帶方便。農(nóng)業(yè)機載電腦還能夠與GPS接收功能相結合，應用于農(nóng)業(yè)機械裝置中，農(nóng)業(yè)機載電腦可以將軟件仿真導航示偏技術與數(shù)字定位顯示技術相結合，形成精準農(nóng)業(yè)導航定位系統(tǒng)，幫助智能化農(nóng)業(yè)機械在工作中進行自我定位，促進農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展[9]。

2.3.2 自動變量施肥播種機

智能農(nóng)業(yè)機械還可以開發(fā)用于農(nóng)業(yè)施肥過程的施肥動態(tài)調節(jié)裝置。施肥動態(tài)調節(jié)裝置可以使施肥機在施肥操作過程中根據(jù)預定的施肥量和控制系統(tǒng)控制指令實時調節(jié)施肥量，促進農(nóng)業(yè)動態(tài)操作水平的提升，提高農(nóng)業(yè)機械的自動化水平，減少人工成本與平均農(nóng)業(yè)工作量。

2.3.3 聯(lián)合收割機糧食產(chǎn)量分配信息采集系統(tǒng)

高智能農(nóng)業(yè)機械為聯(lián)合收割機產(chǎn)量傳感方法設定了一種基于稱重法的聯(lián)合收割機糧食產(chǎn)量分布信息測量方法，該方法能夠提高收割機糧食流量監(jiān)控準確性，保證糧食流量計量精度，解決了現(xiàn)有聯(lián)合收割機安裝問題。

2.3.4 大型平移灌溉機的可變控制系統(tǒng)

大型平移灌溉機的可變控制系統(tǒng)指農(nóng)業(yè)機械在工作過程中采用高精度綜合導航定位技術，能夠對特定土壤條件實時采集數(shù)據(jù)信息。同時，對采集得到的信息進行分析判斷，通過噴灌量可變控制制定最佳噴灌量。根據(jù)田間的規(guī)則，對指定的區(qū)域實現(xiàn)自動變量灌溉，以幫助實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)以及無人自動田間作業(yè)的目標。

2.3.5 雜草自動識別技術智能噴灑機

該機器可在機械化作業(yè)過程中，基于計算機雜草圖像自動識別方案進行智能、精確噴灑除草，確保除草機能夠正確識別作物和雜草。根據(jù)雜草的具體分布情況，實現(xiàn)農(nóng)藥的可控式變量噴灑，減少農(nóng)藥噴灑產(chǎn)生的環(huán)境污染，節(jié)約農(nóng)藥。

2.3.6 超低空野外信息采集平臺

超低空田間信息采集平臺可以為數(shù)字農(nóng)業(yè)田間信息采集提供一個很好的硬件平臺，超低空野外信息采集平臺可以深入田間進行超低空采集，近點觀察作物病蟲害和植物生長，采集所需要的數(shù)據(jù)信息，為數(shù)據(jù)測量奠定堅實的基礎[10]。

3 小結

綜上所述，農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展不僅能夠增加農(nóng)民經(jīng)濟收入，還與我國未來發(fā)展擁有重大聯(lián)系，應重視農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展進程，積極展開農(nóng)業(yè)機械改造、創(chuàng)新工作，不斷完善農(nóng)業(yè)機械內部系統(tǒng)與內部結構，提高農(nóng)業(yè)機械設備的使用質量，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展，積極采用先進的智能化農(nóng)業(yè)機械設備，營造積極良好智能化農(nóng)業(yè)機械發(fā)展氛圍，加強智能化農(nóng)業(yè)機械推廣工作，加大智能化農(nóng)業(yè)裝備支持力度，加快構建智能化農(nóng)業(yè)裝備制造體系，從而推動農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展。