浅谈农业生产中自动化控制技术的应用

邵秀东

（山东英才学院，济南250104）

1 引言

农业是我国的重要产业，对国民经济发展影响重大。随着现代化农业的发展，精准农业理念得到推广，而精准农业就是根据农业生产特点，利用信息技术制定一套农业操作技术和管理系统，实现定位、定时、定量的农业生产控制。在这种趋势下，我国农业必须要进行改革和创新，结合传统农业的特点，积极应用自动化控制技术改善农业生产状况。经过多年的探索和实践，自动化控制技术在我国农业生产的多个环节发挥了重要作用，有利于推动我国农业生产的转型发展，从而建立科学、高效、有序、集约的现代化农业。因此，研究农业生产中自动化控制技术的应用具有重要意义[2]。

2 农业生产中自动化控制技术的应用

2.1 自动化控制技术在农业机械中的应用

在农业生产中，自动化控制技术应用较多的领域就是农业机械。现代农业生产中还存在一些传统的机械，例如谷物脱粒机、割晒机、收割机等，随着农业生产规模的扩大，这些传统的机械难以满足农业发展的需要，不利于农业生产的自动化水平的提升。在科学技术的推动下，自动化控制技术在农业机械中得到应用，例如，现代大型联合收割机可以利用计算机控制技术完成收割、晾晒、脱粒等各项作业，进而实现农业生产的一体化发展，有利于农业生产效率的提升。现代农业生产中，玉米、花生等传统农作物以及苹果、柑橘、西红柿等经济作物的收割中都应用到了自动化控制技术。其中，自动化控制技术在农业机械中应用的主要原理是在机械控制系统中应用视觉技术，能够对采集目标进行准确定位，然后由控制中心发出控制指令，利用机械手进行现场的自动化收割，提高农业生产效率[3]。

2.2 自动化控制技术在无土栽培中的应用

无土栽培就是不利用土壤培养植株，而是利用一些营养液体进行培植。无土栽培摆脱了传统土壤培植模式的局限，不受地质条件的限制，并且营养液可以进行灵活的调节和反复利用。在具体培植过程中，只需要根据植株的生长需求添加合适的营养成分，具有管理方便、产量较高的特点，在农业生产中获得了广泛应用。将自动化控制技术应用到无土栽培中，主要是利用中央计算机系统对整个无土栽培过程以及植株生长状态进行全面监测和控制。不同类型的植株在生长过程中需要的营养成分种类和含量不同，在不同的生长条件下，植株的生长状态需要进行科学监控，这就需要借助相关的自动化控制技术，例如专家系统，进行相关数据的采集、分析和处理。在无土栽培自动化监控系统中，需要对各个子系统的功能模块进行完善，主要包括自动化控制软件的优化设计、图像识别与分析能力的提升、智能计算机程序的有效控制等。

2.3 自动化技术在节水灌溉中的应用

农业生产对于水资源的需求量是很大的，但是我国的地下水资源十分有限，做好农业用水的控制是现代社会可持续发展的重要工作之一。随着科学技术的发展，农业生产中采取了很多节水灌溉措施，例如渠道防渗、滴灌、喷灌等，在满足农作物生长用水的基础上，能够有效实现地下水资源的节约[4]。从我国农业节水灌溉现状分析，自动化控制技术得到了有效应用，主要是利用中央控制计算机、电子负压计、土壤水分传感器、数据采集系统、变频器、电磁阀、水动阀等构建自动控制体系，利用传感器实时监测土壤含水量，进而根据设定的阈值进行数据分析和比较，之后由中央控制计算机做出判断，发出控制指令，实现对灌溉设备的自动化控制，当土壤水分传感器传输至中央计算机的数据到达灌溉标准之后，灌溉设备会立刻停止工作。因此，自动化控制技术在节水灌溉中的应用能够有效提升农田灌溉水分的利用率，同时进一步增加农作物产量。

2.4 自动化控制技术在温室大棚中的应用

温室大棚是现代化农业生产中的一种重要形式，能够有效缩短农作物的生产周期，同时提高农作物的生产质量和效率。温室大棚可以改善农作物的生长环境，甚至可以在不适合农作物生长的季节实现农作物的培植，为农作物提供适宜的生长条件，进而改善农业生产效益。温室大棚的控制要求较为复杂，因此，对于自动化控制技术的应用需求也较高。自动化控制技术在温室大棚中的应用主要体现在湿度照明系统、温度控制系统、供水系统、照明系统等方面。在温室大棚的自动化控制中，可以利用计算机控制中心对各类控制系统的相关数据进行采集和分析，从而对大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等进行有效监测，并根据这些数据，做出科学的调整，为农作物提供良好的生长条件，进而达到预期的经济效益。此外，温室大棚自动化控制中采集到的各类数据能够为以后的农业生产管理提供可靠的参考。

3 农业生产自动化的发展策略

3.1 促进机械设备改造

科学技术是第一生产力，有利于促进农业机械设备的改造和升级。要加快农业自动化发展的步伐，就需要加强对机械设备的技术创新，一方面，政府有关部门可以搭建技术创新协同合作平台，让农业机械设备研究院校、农机制造企业、农机设计企业等积极参与进来，加强技术交流，进而全面提升农业机械设备的技术水平，实现产学研结合的创新机制；另一方面，加强农机制造专业人才的培养，相关学校和企业要积极组织实践活动，让这些人才能够到农业生产现场了解农业的地理情况、生产流程，进而在机械设备研究中更加注重实用性和适用性，加快开发中小型、复合型、规格多元化、生产效率高的农业机械设备。

3.2 提高农民的操作水平

在农业自动化发展过程中，农民自身的素质也是有待提高的。在大部分农村地区，农民的受教育程度较低，对于自动化控制技术或者新型的农业机械设备接受能力较差。农业生产技术推广人员在推广自动化技术的过程中，要加强科技普及教育，并宣传农业机械自动化重要价值的知识，尽快培训出能够满足农业生产自动化发展需求的新一代农民。农业技术推广员要深入基层，向农民耐心、细致的讲解农业技术，并利用新型机械设备进行现场示范，帮助农民了解和掌握新型的农业生产技术以及设备的操作技巧，进而提升农民的整体素质。此外，村委会还可以定期组织农机设备技术交流会，让村里的农机设备大户、种植大户等传授自己的农业生产经验，并及时探讨和解决农民在实际生产中遇到的问题。

3.3 加强自动化基础设施建设

农业生产自动化基础设施的建设能够为农业自动化控制技术的应用和推广提供良好的保障。加强农业生产自动化基础设施建设是一项打根基、利战略、扩内需、保发展的重要举措，这就需要政府有关部门加大资金投入，抓住发展机会，积极购置一批先进的农业机械设备和自动化控制技术，进而扩大农业生产自动化的推广规模。一方面，政府要投入资金，修缮农村的主干道路，为大型农业设备深入田间提供良好的保障；另一方面，建立大型的农业机械设备维修服务站点，从而及时解决机械设备的故障，为农民提供良好的技术服务和支持。

4 结语

总而言之，我国农业经济发展关系到整个国民经济的发展，为了促进农业现代化、自动化、信息化的发展，政府有关部门、企业以及农民自身都需要提高对农业生产技术的重视。现代科技日新月异，自动化控制技术在农业生产中具有良好的应用效益，这就需要进一步为农业发展提供可靠的技术、设备支持，扩大农业自动化领域，促进我国农业又好又快发展。