利用信息技术提升农业机械化水平

科技   2024-12-25 09:50   北京  


本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第6期,目次40


摘要:随着科技的不断进步和信息技术的日益发展,农业机械工程领域也迎来了前所未有的变革与发展。该文从信息技术在农业机械工程中的应用角度探析其在农业生产中的作用与意义。介绍了信息技术在农业机械工程中的相关技术,通过具体应用和数据的分析,阐述信息技术对提升农业机械工程效率、改善农产品质量、优化农业生产管理等方面的重要作用,以期为推动农业现代化进程提供理论支持和实践指导。

关键词:信息技术;农业机械工程;应用

随着人口的不断增长和城市化进程的加快,人们对农业生产的需求也日益增长。然而,传统的农业生产模式往往存在着效率低下、资源浪费、劳动强度大等问题,制约了农业的可持续发展。信息技术为解决这些问题提供了新的途径和方法。农业机械工程作为农业现代化的重要组成部分,正逐渐融入信息技术,实现智能化、自动化生产,推动农业生产方式的转型升级[1]。

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信息技术在农业机械工程中的相关技术


信息技术在农业机械工程中的相关技术涵盖了多个领域,包括但不限于以下几个方面:

1.1   物联网技术(IoT)

物联网技术是指通过互联网将各种物理设备连接起来,实现设备之间的信息交换和互联互通的技术。在农业机械工程中,物联网技术应用于农业设备的远程监控、数据采集与传输、智能控制等方面。通过在农业机械设备上安装传感器和控制器,实现对农机设备状态、作业情况、环境参数等信息的实时监测和控制,从而提高农业生产的智能化水平。

1.2   大数据技术

大数据技术是指利用大规模数据的存储、处理和分析技术,从海量数据中挖掘出有价值的信息和知识的技术。在农业机械工程中,大数据技术可应用于农田监测、作物生长预测、农机设备维护管理等方面。通过收集和分析农田、气象、作物等多源数据,实现对农业生产全过程的监控和管理,为农业生产决策提供科学依据[2]。

1.3   人工智能技术(AI)

人工智能技术是指模拟人类智能的理论、方法、技术和应用系统的总称。在农业机械工程中,人工智能技术可应用于农机设备的智能控制、农田作物的图像识别与分析、智能农业机器人的研发等方面。通过机器学习、深度学习等技术,实现对农业生产过程中的复杂问题的智能化处理和决策。

1.4   无人机技术

在农业机械工程中,无人机技术应用于农田勘测、农作物监测、农药喷洒等方面。通过搭载各种传感器和相机设备,实现对农田作物生长状况、病虫害情况等信息的高效获取和分析[3]。

1.5   云计算技术

云计算技术是指通过互联网将计算资源进行集中和共享的技术。在农业机械工程中,云计算技术应用于农业数据的存储、处理和共享。通过将农业生产中产生的大量数据上传到云端进行存储和处理,实现对数据的集中管理和快速检索,为农业生产提供数据支撑和决策参考。

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信息技术在农业机械工程中的应用


2.1   智能化农机设备

传统的农业机械设备往往需要人工操作,效率低下且容易受到人为因素的影响。而引入信息技术后的智能农机设备可以实现自动化操作、智能化控制,提高了生产效率和质量[4]。以智能化播种机器人为例,通过激光传感器、GPS定位等技术,可以实现精准播种、智能避障,大大减少了人工成本,提高了播种的准确率和速度。表1展示了智能播种机器人与传统播种方式的效率对比。



通过对比可见,智能播种机器人每日播种面积显著高于传统人工播种,且只需要极少的操作人员,同时播种准确率也大幅提高。这表明智能化播种机器人在播种效率、人力成本和播种准确率等方面都具有明显优势,且带来更高的生产效率和作物质量。

2.2   农业生产管理系统

信息技术在农业生产管理中的应用,可以实现对农田、作物、气候等数据的实时监测和分析,为农业生产决策提供科学依据。例如,利用物联网技术和大数据分析,建立农田监测系统,实时监测土壤湿度、温度、光照等参数,及时调整灌溉、施肥等措施,提高农作物的产量和质量。表2展示了农田监测系统对不同作物产量的影响。



数据显示,在使用监测系统后,小麦、玉米和水稻的产量均有不同程度的提升,提升幅度分别达到了25%、20%和25%。这说明农田监测系统的应用能够有效地提高作物的产量,通过实时监测土壤湿度、温度、光照等参数,及时调整灌溉、施肥等措施,从而优化了农业生产管理,提高了农作物的产量和质量。

2.3   农业物流管理

信息技术的应用还可以优化农业产品的物流管理,提高产品运输效率和降低成本。通过物联网技术和智能感知装置,实现对农产品运输车辆的实时监测和调度,避免了货物滞留和损耗,提高了物流运输的效率和安全性[5]。表3展示了智能物流管理系统对农产品运输的效果。



通过表格显示,传统物流的运输时间为8小时,损耗率为3%;智能物流系统的运输时间为5小时,损耗率为1%。这表明智能物流管理系统在提高了物流运输的效率和安全性的同时,也降低了货物的损耗率,节省了物流成本,提高了运输效率和质量。

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结论与展望


信息技术在农业机械工程中的应用,提高农业生产效率、改善农产品质量、优化农业生产管理提供了重要支撑。然而,目前中国农业机械工程信息水平与发达国家相比仍存在一定差距,需要进一步加大科研投入,推动信息技术与农业机械工程的深度融合,实现农业现代化的全面发展[6]。未来,可以通过以下途径进一步推动信息技术在农业机械工程中的应用:

(1)加强科研与技术创新:政府、企业和科研机构应加大对信息技术在农业机械工程中的研发投入,推动新技术、新产品的开发与应用。例如,加强对人工智能、大数据、物联网等新兴技术在农业领域的基础研究,提高技术水平和创新能力。

(2)优化农业生产管理体系:建立健全农业信息管理平台,整合农田、作物、气候等数据资源,实现全面、精准的农业生产管理。同时,加强对农业从业人员的培训与技能提升,提高其信息技术应用能力。

(3)推动农业机械智能化升级:加强智能农机设备的研发与推广应用,提高农机设备的自动化、智能化水平,降低农业生产成本,提高生产效率和质量。

(4)加强农业信息基础设施建设:加强农村信息网络建设,提高农村信息水平,为农业信息技术的应用提供良好的基础环境和支撑条件。

(5)加强政策支持与产业协同发展:制定相关政策,鼓励企业增加信息技术在农业机械工程中的投入,推动产业协同发展,形成政府、企业、科研机构和农民共同参与的良好发展格局。

通过以上措施的实施,相信信息技术在农业机械工程中的应用将会不断深化和拓展,为实现农业现代化目标提供更加坚实的技术支撑和保障。



参考文献:

[1]刘鑫鑫.机电一体化在农业机械工程中的应用[J].河北农机. 2023(12):34-36.

[2]王静.人工智能技术在现代农业机械中的应用研究[J].南方农机. 2023,54(12):83-85.

[3]王莎莎.计算机视觉技术在智能化农业机械中的应用研究[J].南方农机. 2023,54(10):47-49.

[4]温永涛.农业机械自动化控制技术在现代农业生产中的应用[J].南方农机. 2023,54(6):72-74.

[5]鄢发东,陈永虎,高刚毅.传感技术在农业机械自动化系统中的应用[J].电子技术与软件工程. 2023(2):134-137.

[6]乐雷.数字化技术在农业机械设计中的应用[J].南方农机. 2022,53(22):50-52.



作者单位:安徽农业大学马克思主义学院


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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.17.040




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