智能化农业灌溉范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了12篇智能化农业灌溉范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

2.丰南区农业灌溉智能化系统建设

丰南区在2008年开始建设农田灌溉监测系统，2010年9月列入全国第二批小型农田水利重点县项目区。项目建设之初，丰南区就确立了工程节水与管理节水一体建设的目标，把农业灌溉用水监测纳入项目建设之中，与管灌工程建设紧密结合起来，实现了农业灌溉的自动化、智能化管理，由传统粗放管水农业向现代化精准用水农业转型，取得了很好的效果。农业灌溉监测系统的建设，监测中心是关键，是整个监测系统的中枢。为此，丰南区建立了2个中心，一个在局机关，另一个在唐山海森电子公司（企业自建），两个监测中心并行，同时监测，数据共享。通过几年的运用，达到了如下目标：一是建成了全省第一个县级农业灌溉监测系统。以监测中心为中枢，智能控制柜为监测点，形成了灌溉监测网络。二是实现了对农业灌溉各种数据的适时监测，利用数据指导农民灌溉。到2012年底，全区共有农田机井8126眼，目前安装机井智能控制柜2700多套。机井灌溉智能控制柜设施安装率达到30%以上，初步形成了农用机井灌溉数据信息采集及分析。

3.农业灌溉智能化系统应用效果

及注意事项农田灌溉监测系统的建设，以机井智能控制柜为载体，全面提升用水计量设施。以机井智能控制柜替代传统井房是建设灌溉监测系统的突破口，智能控制柜与传统井房相比具有占地少、投资小、快速安装、使用简便且安全可靠、计量收费公平、准确、可重复使用等优点。通过实际运用，达到了如下目标：一是工程形象面貌焕然一新。整齐划一、新颖别致的机井智能控制柜替代了破旧的老式井房，使整个工程的可视性大幅度提升。二是实现了单一用电计量向水电双控计量的转型。改变了过去IC卡单一计量电量的方式，使农民可以直观地看到用水情况，增加农民的节水意识。三是操控方便。经过简单的培训，农民可以熟练掌握使用方法。根据灌溉周期及个人时间要求，随时进行浇地，改变了过去排队浇地，争水、抢水的现象。四是提高强制管理手段，实现用水、缴费自动结算，解决长期存在的农业灌溉收费难的问题，也为开征农业水资源费打下了基础。五是大面积推广机井智能控制柜，为全面建设灌溉监测系统奠定了物质基础。农业灌溉智能监测系统的应用，为农业灌溉自动化管理提供了良好的信息平台，同时，也存在一些问题，一是现在部分务农人员年龄偏大，利用智能手机操作有一定困难，需要技术培训和指导。二是在防偷仿盗方面需要加强管理。三是全面普及需要投入大量资金，目前，国家没有针对农业灌溉智能监测系统的专项资金，致使农业灌溉智能监测项目发展缓慢。

篇2

1.1大大提高了作物灌溉用水效率

通过智能化节水灌溉系统，根据实时监测土壤湿度及其他环境信息，通过计算机处理分析，再根据作为生长所需水阈值，实现了作物灌溉用水控制精准化，大大提高了作物灌溉用水的有效利用率，极大的节约了水资源。

1.2实现了适时适量、科学合理的精细灌溉

智能化节水灌溉系统可自动根据作物种植区实时的气候情况、所种植作物需水情况和土壤湿度情况进行适时、适量地灌溉，实现了农业种植的精细灌溉，使得灌溉更加科学合理，提高了灌溉质量。

1.3大大提高了作物生产管理水平

通过智能化节水灌溉系统，可以在节水灌溉系统显示屏上，观看土壤水肥供应数据，通过自动装置，智能控制灌水量和时间，不仅减轻了劳动强度，还解决了以往施肥、滴水的精准度难于把握的难题，有效的提高了作物生产管理水平，节约了人工管理成本。

1.4促进了作物增产

智能化喷灌、滴灌系统，应用于小麦、棉花等作物，与常规灌溉相比，平均可增产10%以上。智能化微灌系统，在种植蔬菜、水果时使用，增产效果更加显著，果实质量更好。

2智能化节水灌溉系统在我国研究及应用现状

2.1智能化节水灌溉控制系统研究

智能化节水灌溉系统在节水灌溉发达国家发展较早较快，尤其是以色列等严重缺水国家，节水灌溉配套的智能化控制系统较先进。我国节水灌溉技术起步较晚，智能化节水灌溉控制系统方面更是落后，自行研制的、成型的自动控制产品较少，绝大部分都依靠从国外进口。周子瑾、任盛明等对GIS在灌溉系统中的应用进行了研究，分析了GIS技术在节水灌溉中应用的特点及优势。戴彬虎、刘凯、倪涛等人研究了单片机技术在灌溉系统中的应用，基于此技术的灌溉系统具有成本低、运行可靠、可拓展性好等特点。无线传感器由于具有应用成本低、网络结构灵活、数据传输距离远等优点，在智能化节水灌溉系统中得以迅速应用。李祥林等人设计出基于ZigBee分布式无线传感网络进行精确农田信息实时采集的智能节水灌溉系统。王骥等人利用无线传感器技术，提高了灌溉系统的自动化与监测水平。赵南等设计了一套农田灌溉无线传感器监测系统。曹成茂、汤万龙、高晓红等人对自动灌溉策略进行了研究，提高了灌溉系统的控制精度。以上研究主要是课题研究，多数研究尚未与农作物生长相结合，成果转化率低，实用性较差[1]。为此，我国加快对种植作物情况下智能化灌溉系统研究步伐。韩建明、何志刚等人在江苏省农业科学院溧水高科技农业示范园，研制了一套以设施葡萄为目标作物的智能化灌溉系统。该系统采用目前世界上先进的WSN技术，克服了传统农田环境信息有线检测、实时监控等难、繁、不易操作的缺点，具有广阔的应用前景。其自主研发了土壤湿度传感器，同时开发设计了不带LED大屏显示装置的便携式机型，其体积小，适合于普及推广应用[1]。南京理工大学的陈巧莉等人对智能化设施农业节水灌溉控制系统进行了研究。采用了传感技术与单片微机技术，结合了工业测控技术和农业种植与灌溉技术，实现了适时，按需精确灌溉。该系统的节水灌溉控制仪体积小、操作简单灵活、成本低、工作可靠，易于推广[2]。江苏省常熟市水利技术推广站开发了基于物联网的智能化农业节水灌溉系统。利用该系统受益灌溉面积总计2600hm2，灌溉水利用率由0.6提高至0.9以上，实现节水25%，改变了因传统灌溉带来的面源污染，减轻氮磷负荷70%。

2.2智能化节水灌溉系统应用现状

在加大研发力度的同时，我国不断加大对节水灌溉项目的中央资金扶持力度，涌现了一批高效节水灌溉试点县和示范区，智能化节水灌溉技术逐步得到发展。新疆是我国节水灌溉技术范围最广、面积最大、发展最快的地区之一，是我国农业节水滴灌的技术应用的样板。2003年，兵团第七师130团率先在大田棉花上开发和应用了智能化滴灌控制，并于2004年和2005年逐步提高完善，该系统结合了滴灌技术、土壤水分检测技术和农业生产时间经验，利用移动通讯GSM网络实现了精准农业灌溉。2005年，第一师3团建成3万亩棉田滴灌自动化控制系统，由团场自主设计、联合研发了棉田膜下自动化滴灌智能化分析决策系统，具有节水、省劳力、自动化程度高、分析决策准确等特点。截止2014年7月，全兵团共建设大田自动化滴灌面积约2.67万hm2，实际在用约1.13万hm2。据不完全统计，全疆已建成大田自动化滴灌面积约4万hm2，每年新增约1～1.33万hm2，应用作物主要在棉花、加工番茄和果树上，近两年在玉米、小麦等大田粮食作物上也开始应用。宁波市近年来开始实施智能化微喷灌工程建设，在我国处于领先水平。江苏省无锡市锡山区东港镇的太湖水稻示范园首次采用了水稻智能化灌溉系统，充分发挥了该系统节水、省工、增产、增效的特点。江苏省海门常乐镇实现了对233.33hm2大棚作物的智能化节水灌溉。江苏徐州市邳州率先在鲜切花种植中引进智能化节水灌溉系统，比普通灌溉节水40%～50%。山东省济宁市金乡县化雨镇现代农业示范区实现了智能化的节水灌溉技术，受益农田达2000hm2。山东省德州市陵县滋镇德强农场采用智能化喷灌设备，实现了节水灌溉高产试验区的自动化、信息化、安全化。山东省滨州市焦桥镇5533.33hm2土地全部实现了智能化节水灌溉。云南省昭通市昭阳区对173.33hm2苹果园实施了智能化灌溉，年可节约18万m3左右的水量，增产苹果500kg/667m2。河北省张家口塞北管理区重点实施了智能化控制灌溉工程，年均节约用水180万m3，节水覆盖率达到80%。

3智能化节水灌溉系统存在的问题及对策

3.1存在问题

智能化节水灌溉系统实现了精准（精准灌水、精准施肥等）高效（劳动效率高、增产幅度大）、节约（节水、节能、节地、节肥等）、环保（环境友好、盐渍良利用等）、易控（机械化、自动化、集约化），也促进我国农业向规模化、集约化、标准化、信息化、现代化方向发展；但在其应用中仍存在以下问题。3.1.1　智能化节水灌溉系统研究推广较发达国家仍存在很大差距，急需加大研发及示范推广力度。与智能化节水灌溉研究较为先进的以色列等国家相比，我国的智能化节水灌溉系统研究整体水平较低，缺乏标志性研究成果，无法在更大范围、更高层次实现对节水灌溉实践的有效支撑，制约了系统的推广应用和效用发挥。3.1.2　智能化节水灌溉系统造价仍然偏高，影响了大面积推广。智能化节水灌溉系统涉及产品较多，科技含量较高，目前多为国外进口，系统整体造价相对偏高，这给经济实力原本有限的农业生产单位造成了沉重的经济负担，许多单位因此而主动放弃购买使用，客观上影响了智能化节水灌溉系统的大面积推广。3.1.3　缺乏专门的灌溉系统管理技术人才。现有的管理人员技术水平较低，缺乏系统化的专业培训，造成系统管理维者对系统的性能和特点不了解，对设备的操作和维护不熟练，造成系统运转不畅、效率低下、难以达到预期效果，严重制约了系统促产增效作用的发挥，影响了人们的使用积极性。

篇3

1.1智能化农机的内涵

智能化农机是指装备有中央处理芯片（CPU）和各种各样的传感器或无线通讯系统的现代化农机，其特点是加装在农业机械上的微型计算机对传感器传回的各种信号进行逻辑运算、传导、传递，进而在动态作业环境下发出适宜指令驱动农业机械来完成正确的动作，由此实现农业生产和管理的智能化。智能化农机所要达到的目的是实现工作效率化、作业标准化、农机舒适化、人机交互人性化、操作傻瓜化等。目前智能化农业机械装备已成为当今世界农业装备发展的新潮流，是近几年来国际上农业科学研究的热点之一。

1.2智能化农机的优点

智能化农机是应用计算机技术、电控技术和人工智能等技术装备农业机械的高新技术产品，与传统的功能性农机相比具有以下几个方面优点：

（1）功能强大。智能化农机由于装备了智能化控制系统，不但能完成传统农机的耕作、收获、灌溉和病虫害防治等作业，还可进行土壤信息采集、农作物产量信息采集等工作，进而为精准农业的实施提供技术支撑。

（2）结构紧凑、通用性强。由于中央处理芯片的功能越来越强大，因此智能化农机的结构变得更加紧凑、通用性更强。通常只需改变部分软件，就能改变判断基准，变更动作顺序，以适应不同的作业环境及作业对象对作业机械的功能要求。

（3）劳动强度低、作业效率高。智能化农机能根据作业的需求变化进行自动调整、控制，减少了许多人工操作，不仅降低了操作人员的劳动强度，而且还拥有很高的作业效率，一个人甚至可在办公室内通过计算机同时控制几台智能化农机完成不同的生产作业。

（4）安全性、可靠性高。智能化农机装有各种各样的传感器用于监视作业环境和作业状况，可根据作业环境和对象变化自动调整工作状态，并始终处于良好的技术状态下作业，加之具有自动保护功能，因而安全性和可靠性较传统农机高。

（5）节能、环保。由于智能化农机在良好的技术状态下进行各种作业，加之其作业效率高，因而能耗较低；同时智能化农机采用精准方式作业，不仅能大幅提高化肥和农药的利用率，而且能减少两者对农业生态环境的污染，降低农产品中的农药残留。

2国内外智能化农机的发展现状

自20世纪90年代中期，美国将卫星导航系统安装在农业机械上，从而开启了农业机械高科技、高性能、智能化的先河。目前欧、美、日等发达国家农业不仅已基本实现全面机械化，而且智能化农机应用也具有相当高的水平。虽然近年来，国内智能化农机有了较大发展，但总体上还处于研发阶段，智能化机具很少、智能化程度低，与国外发达国家的差距还很大。

2.1智能化动力机械

农业动力机械的智能化包括农用拖拉机、大型自走式农机（联合收获机械、植保机械）在行走、操控、人机工程等方面的智能化。利用GPS自动导航、图像识别技术、计算机总线通信技术等汽车航天技术来提高机器的操控性、机动性和人员作业舒适性。在上述机械驾驶室中，都有一台或数台计算机，具有统一标准设计的接口，用于与不同类型的农机具配套使用。与传统农机驾驶室中采用仪表盘显示作业参数不同的是，智能化农业动力机械安装有信息显示终端的人机交互界面，通过屏幕菜单操作者可任意选择显示机组中不同部分的终端信息，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。如美国研制成功一种激光拖拉机，利用激光导航装置，不仅能够精确地测定拖拉机所在位置及行驶方向，而且误差不超过25cm；英国开发的带有电子监测系统（EMS）的拖拉机具有故障诊断和工作状态液晶显示功能，通过EMS可严密地控制作业机具的耕作及播种的宽度、深度等。是德国的一款智能化甜菜收获机及其驾驶室内景。近年来，国内的福田、一拖等一些农机企业已意识到了农机“智能化”研发的重要性，开始着手研发智能化动力机械，并取得一定成效。据《中国农业机械化发展报告》显示，在国产东方红X￣804拖拉机上已经设计开发出载波相位差分全球定位系统（DGPS）自动导航控制系统，该系统使得拖拉机的自动化和智能化水平大大提高，成功实现拖拉机的无人驾驶。

2.2智能化作业机械

智能化（有时亦称变量）作业机械主要包括播种机、施肥机、整地机械、田间管理机等作业机具，其智能化应用如激光平地、变量施肥与喷药，以及机具作业状态的监控、故障报警等。

（1）智能化收获机械。联合收割机装备有各种传感器和GPS定位系统，既可收获各种粮食作物，又可实时测出作物的含水量、小区产量等技术参数，形成作物产量图，为处方农作提供技术支撑。如美国卫西•弗格森公司在联合收割机上安装了一种产量计量器，能在收割作物的同时，准确收集有关产量的信息，并绘成小区的产量分布图，农场主可利用产量分布图确定下一季的种植计划及种子、化肥和农药在不同小区的使用量；日本研制的自动控制半喂合收割机，其作业速度自动控制装置可利用发动机的转速检测行进速度、收割状态，通过变速机构，实现作业速度的自动控制，当喂入量过大时，作业速度会自动变慢。智能化粮食收获机械是当今国内智能化农机装备研究的重点和热点，目前已研制开发出实用化的大型智能化粮食收割机。如国机集团所属的中国农机院研制出智能型10kg/s通用性多功能谷物联合收割机，创造了中国收割机最大喂入量记录，并凭借自动化、智能化控制等先进技术，打破了国外技术垄断和市场垄断，可用于水稻、小麦、大豆等粮食作物收获；福田雷沃创新研发的基于GPS定位系统的精准农业远程信息化服务系统，能够对收割机故障进行远程实时诊断，并能指导维修作业。

（2）智能化喷药机械。智能化喷药机械能提高农药利用率，减少对土壤、水体、农作物的污染，保护生态环境。如作为智能农机领域中的引领者，美国约翰迪尔公司生产的自走式精确喷雾机具有灵活高效、 作业精准等诸多优势；德国推出的一种莠草识别喷雾器，在田间作业时能借助专门的电子传感器来区分庄稼和杂草，只有当发现莠草时才喷出除莠剂，除莠剂使用量只有常规机械的10%甚至更低，减少了对环境的污染；俄罗斯研制的果园对靶喷雾机采用超声波测定树冠位置，实现对果树树冠的喷雾，大幅度减少或基本消除了农药喷到非靶标植物上的可能性，节省农药达50%，生产效率提高20%。国内对自动对靶喷雾等变量喷药技术进行了较深入的研究，结合生产实际开发了相应的机具。如将红外探测技术、自动控制技术应用于喷雾机上，研制出果园自动对靶喷雾机，较好地解决了现行果园病虫害防治存在的农药利用率低、污染环境等问题。2012年作为智能农机领域中的领导者，约翰迪尔4630自走式喷雾机在中国实现本土化生产，目前已广泛地应用于国内玉米、棉花、高粱和甘蔗等高秆作物的大面积、高效率和精准植保作业。

（3）智能化施肥机械。施肥机可以在施肥过程中，根据作物种类、土壤肥力、墒情等参数控制施肥量，提高肥料利用率。如美国Ag￣Chem仪器装配公司生产的施肥系统可进行干式或液态肥料的撒施，该系统通过电子地图内叠存的数据库处方，可同时分别对磷肥、钾肥和石灰的施用量进行调整；日本久保田株式会社推出的农业服务支援系统“久保田智能农业系统（KSAS）”，该系统的正式套餐中，联合收割机搭载了与KSAS对应的传感器，插秧机附带电动调节施肥量的功能，对应农机连动制作产量分析及施肥计划。国内山东省农机科研院、福田雷沃国际重工股份有限公司等单位研制出“2BYFZ￣4型智能玉米精密播种施肥机”，该机采用自主研发的种、肥专用传感器分别设计了种子检测与自动补种系统、化肥检测与自动疏通系统，以及基于CAN总线的专用控制器与触控软件系统等三个主要系统，其中前者能完成已播数、重播数、漏播数的计量和缺种、堵塞故障报警及自动补种，而后者能实现株距与施肥量的电动无级调节。

（4）智能化灌溉机械。灌溉机械的智能化不仅可大量节约用水，而且还能省工、省时。如美国瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司开发的智能红外湿度计，被安装在农田灌溉系统后，可每6s读取一次植物叶面湿度，当植物需水时，灌溉系统会及时通过计算机发出灌溉指令向农田中灌水；美国、以色列等国在大型平移式喷灌机械上加装GPS定位系统，结合存放在地理信息系统中的信息和数据，通过处方实现农作物的人工变量灌溉。此外，目前发达国家已实现喷水和施肥、喷药同步进行的一体化作业。国内将计算机与分布于农田内的各种传感器，如土壤水吸力、管道压力、流量、空气温度、空气湿度、雨量、太阳辐射、气压等传感器进行相连，实现数据采集自动化，同时对采集到的各种数据信息进行计算、分析，其结果不仅可作为确定精确的灌溉时间和最佳灌溉水量的依据，而且还可根据决策结果对灌溉设备进行自动控制与监测。

（5）智能化播种机械。智能化播种机械能根据播种期田块的土壤墒情、生产能力等条件的变化，精确调控播种机械的播种量、开沟深度、施肥量等作业参数。如美国依阿华州生产的“ACCU￣PLANT”的播种机控制系统可附加在各类播种机上，通过该系统调控播种机上的播种量计量装置，实现不同地块的播种量调整。另外，部分条播机还加装了同时撒施肥料、杀虫剂和除草剂的撒施装置，将这些装置的驱动机构与播种机计量装置连结在一起，能实现撒施量与播种量大小的同步调整与变化。国内研制了基于全球定位技术(GPS)的智能变量播种、施肥、旋耕复合机，并在一些农场投入使用。此类机械具有复式作业功能，可一次性完成耕整、播种、施肥等多种功能，适用于小麦、大豆、油菜等多种作物，并且操作简便，通过电脑触摸屏调控机具作业参数。

（6）智能化设施农业装备。目前欧美、日本等发达国家已形成温室成套装备，其温室结构、环境控制设施设备，以及室内作业机械装备的制造技术都非常成熟，并向高度自动化、智能化方向发展，并已建立不受或很少受自然影响的全新农业生产技术体系。如荷兰的温室能够常年稳定地生产蔬菜和花卉，黄瓜、番茄等作物的产量可以达到40～50kg/m2；设施农业中的植物工厂（plantfactory）则完全摆脱了自然环境对植物生长的影响，其产量可达到常规栽培的几十甚至上百倍，图3为植物工厂的内部情况。国内许多机构利用计算机技术、传感器技术、通讯技术研制出温室环境监测和自动控制系统，不仅可自动监测温室内的气候和土壤参数，而且还能自动控制温室内配置的所有设备的优化运行，如开窗、加温、降温、加湿、补光照、CO2补气、灌溉施肥、环流通气等；与此同时利用物联网、互联网、大数据和云计算等先进技术，研制远程监控系统，并能通过手机或计算机实现温室可视化远程监控。图4是基于物联网的控制大棚。

（7）农业机器人。在先进发达国家，农业机器人在农业生产的许多领域得到发展和应用。如美国明尼苏达州一家农业机械公司研究推出的施肥机器人（如图5所示），会从不同土壤的实际情况出发，适量施肥；法国发明了专门服务于葡萄园的机器人，它几乎能代替种植园工人的所有工作，包括修剪藤蔓、剪除嫩芽、监控土壤和藤蔓的健康状况等；美国波士顿研制出育苗机器人，工作人员只要在触摸屏上设定地点参数，机器人就能感应盆栽，并自动把它们移动到目的地；英国、日本研发了挤奶机器人，不仅能完成挤奶工作，还可在挤奶过程中检测奶质；澳大利亚发明了一种像牧羊犬的机器人（如图6所示），能在农场代替传统的放牧劳力。国内农业机器人起步晚、底子薄、投资规模小、发展速度缓慢，目前仍处于理论研究时期，距离实际应用还有许多难题需要解决，与发达国家相比，在可靠性、精度和效率等方面差距很大。尽管如此，国内农业机器人的研究目前也已取得了一定的成果，如中国农大研制出蔬菜嫁接机器人，南京农业大学、上海交通大学、西北农林科技大学、陕西科技大学等高校已成功研制出采摘草莓、黄瓜、茄子、番茄等水果蔬菜的农业机器人和用于除草的农业机器人；但总体上处于研究试验阶段，进入实用化的农业机器人则很少。

2.3智能化农机管理

农业机械性能发挥程度和使用率高低受许多条件限制，既受农机具的保有量、配置和状态的制约，又受作物生长情况、气候变化等因素影响。只有在一个农场或区域形成一个高效的农业生产管理网络，并实现农机具的智能化管理，才能充分发挥各种农业机械的效率与作用。农机具管理智能化包括机具配置、机具状态监控、实时调度和维修保养的智能化。如欧洲一些大农场已建立和使用农场办公室计算机与移动作业机械间通过无线通信进行数据交换的管理信息系统，通过该系统不仅能够制定详细的农事操作方案和机械作业计划，而且驾驶员还能根据作业机械显示的相关数据，调整机械作业的负荷与速度，确保机组能在较佳的工况下运行，与此同时利用作业过程采集的数据，通过系统运算和处理，能够实现如作业面积、耗油率、产量的计算、统计及友好的人机界面显示等智能化功能；日本洋马株式会社的农机“智能助手”，通过搭载在农业机械上的GPS天线和通信终端，农机能够自动发送位置、运转及保养方面的信息，并每天自动生成作业报告，还可实现监视防盗、运转状况管理、保养服务、突发问题自动通知与迅速应对等方面的功能，该“智能助手”不仅能自动支持农业机械作业，还可与第三方公司提供的农业云应用程序“facefarm生产履历”配合使用，进一步提高效率，目前“智能助手”已在日本全国推广应用。国内一些省份农机管理部门、高校与有关公司合作，利用“互联网+”实现了农机智能化管理。如宁波市农机总站与宁波移动合作建设“智慧农机”信息服务平台，该平台整合了无线通信、农机定位、地理信息、计算机控制等先进技术，能实现农机定位、农机调度、农机作业面积统计计算等功能，通过几年试点工作，现已取得较好成效；中国移动湖北公司为湖北省农机局研发了“农机宝”手机APP智能应用系统，为全省农机手免费提供农机作业电召信息、农机维修及加油站点位置服务等九大类手机智能应用服务；浙江大学正呈科技有限公司与江苏北斗卫星应用产业研究院联合开发的“北斗农机作业精细化管理平台”能为农机作业提供定位监控、指挥调度、面积统计、信息管理等智能化精细化管理服务，经浙江省一些县市农机管理部门使用，反映效果好，目前已进入加快示范推广阶段。

3我国智能化农机未来发展建议

加强以信息化技术为先导的智能化、自动化农机技术与装备的研发制造，既是转变农业生产方式的现实要求，也是农业现代化发展的客观需要；因而国家非常重视智能化农业机械装备技术发展，“十二五”期间，国家不仅在《高端装备制造业十二五发展规划》《农机工业十二五发展规划》要求重点发展农机自动化、信息化和智能化技术，以提高农机装备的控制水平和智能水平，而且启动了当今农业装备领域财政投入最大的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目。另外，还将农业机械列为智能制造试点的十大领域之一。根据目前国内智能化农业机械的研发、制造和应用现状，应采取如下几方面措施加快智能化农业机械领域发展，以适应现代农业发展对先进适用农业机械的需要。

（1）积极营造发展智能化农业机械的良好氛围。目前国内对农机“智能化”理解偏差较大，尤其是许多农机企业过于关注眼前利益，因而对发展智能化农机并不完全认同。为此，需要强化宣传，营造良好氛围，提高对发展智能化农机重要性的认知，使社会各界尤其是农机企业认识到中国农机走“智能化”发展道路，既是我国从“农机大国”走向“农机强国”的必然选择，也是由我国未来现代农业生产和新时代人群的需求所决定的。

（2）加强现有智能化农业装备成果转化和示范推广。“十二五”实施的国家863计划项目“智能化农机技术与装备”重大项目，目前已在秧苗高速栽插与精密播种技术研究、瓜菜田间生产智能化关键技术与装备研究、茶园智能化关键技术与装备开发等方面取得了许多研究成果。为使上述智能化农机技术与装备对农业现代化的发展确实起到支撑作用，应加快建立若干以智能化技术为引领的智能农机装备产业化示范基地，推进成果的转化与应用。

篇4

金福腾智慧灌溉施肥控制系统使用目前最先进的物联网技术，可以同时远程监控多个区域的农田（即智慧灌溉施肥机），工作人员可坐在监控室里实时监控智慧灌溉施肥机的工作情况，对上传上来的数据信息进行综合分析，利用手动或自动方式，对不同区域的作物执行不同的灌溉方案。同时还可以利用数据查询系统和打印系统，随时记录、查询和打印每台智慧灌溉施肥机所显示的信息。并可以在智能手机上随时随地的查看智慧灌溉施肥机的工作状态。

智慧灌溉施肥控制系统主要包括四个部分：水源、中心控制组件、管网系统和灌水器。其中中心控制组件包括水泵、过滤器、灌溉泵、压力和流量监测设备、压力保护装置、施肥设备和自动化控制设备。管网系统包括各级主支管道，各种口径的管道控制阀门，排污设备，田间枢纽，毛管等。金福腾智慧灌溉施肥机采用模块化设计，可以根据现场需要进行扩展，最多可以控制200路电磁阀门，及使用200 个灌溉程序对灌溉进行智能化管理。同时可以自由添加各种相关模块，比如气象站管理系统、温室管理系统、GIS地理信息管理系统等。

金福腾智慧灌溉施肥系统相比于将肥料溶于水，人工淋施、浇施等形式，属于水肥一体化的高级作业模式，是基于物联网的远程智能灌溉施肥控制系统，可精确的，集约化的管理对植物的灌溉施肥，可实现节水60%、节肥50%，增产30%的目标。随着灌溉施肥规模的扩大，传统的人工作业模式将逐渐无法满足灌溉施肥要求，而智能化的灌溉施肥控制系统使灌溉施肥作业更加便捷化，系统的应用削减了巨大的人力成本，越来越受到人们的青睐。

篇5

1我国智能化农业机械的应用现状

对于人口众多、人均资源不足、地形复杂、气候环境变化显著的传统农业大国来讲，我国技术也相对欠发达，这些因素制约着农业的发展。因此农业机械的发展与发达国家之间还存在一定的差距，为了减少这些差距，我国着重研究精准农业机械，不断提出实行智能化农业机械的发展。发展智能化农业机械，即促使农业朝着自动化与智能化方向发展。在当代社会，我国农业部门也总结出了一些智能化农业机械发展的经验。例如，在农业上广泛应用传感与检测技术、计算机技术、图像处理技术，促使农业机械自动化，以此不断推动现代农业化的发展；同时我国也开展了如山东寿光的智能蔬菜大棚，大棚采取自动采摘装置，这是农业自动化与智能化的结合，而且我国也设计出了拖拉机的自动化。为了更好地实现农业机械智能化，我国也不断向外国吸取先进经验。例如，学习英国的精准控制肥料的动力测量和日本发明的四行半喂入联合收割机。我国在不断向西方学习的过程中，掌握智能农业的核心技术，以此促进我国智能化农业机械的发展。

2我国智能化农业机械的应用

2.1工业机械的智能化

工业机械智能化能有效降低成本、节约资源和保护环境。工业机械的智能化包括喷灌机械、智能红外湿度计等。喷灌机械是工业机械智能化的代表之一，它在计算机上通过精准变量的灌溉设备，能合理控制喷水量和随时进行喷水作业，能极大地减少水量流失，节约水资源。而对于智能红外湿度计来说，它会根据时间随时对植物、土壤的湿度进行读取。通过对湿度的读取和信息分析，能判断何时进行灌溉，这样能成为判断灌溉的有效指标。这样工业机械智能化也能有效减少土壤、水质的污染。

2.2动力机械的智能化

动力机械智能化能有效提高劳动效率、促进资源的高效利用。动力机械的智能化包括人机工程、拖拉机、自走式农机等。近年来，我国高度重视动力机械的智能化，在动力机械智能化方面取得了良好的成果。如东方红LF954-C是中国首台无人驾驶拖拉机，配备了顶尖技术，如雷达及视觉测量系统、远程遥控系统、自动避让系统、动力转向变速箱、电控悬挂系统等一系列控制和信息系统。且我国也通过研究电控液压转向系统而设计出农业机械智能化导航，有效帮助在农业施工过程中实现地头转向控制和作业机据升降控制。这些智能化的动力机械适用范围广泛，有效提升了我国农业智能化水平。

2.3农机管理的智能化

农机管理的智能化能有效构建农业管理网络，可以有效在区域或全国进行信息的采集和存储工作，这样能有效地发挥农机管理的价值，提高工作效率。农机智能化管理主要包括Web系统终端、APP和硬件设施。在西方国家已经开始应用农机管理的系统工程，他们通过计算机技术促使农场里的作业机械和无线通信来交换数据。这样能有效地帮助存储和整理信息，并将数据信息归纳到数据库。同时在农场也通常将设备安装在农业机具上，并通过地图对农业机具进行定位。这样能有效跟踪农业工作进程，有效地了解农业施工的天气状况。在国内农机管理的智能化也有应用，例如高校与农机公司通过合作共同研发“互联网+”技术，以此来对农机进行智能化管理；而且浙江大学也与北斗卫星应用研究院进行合作，共建“北斗农机作业精细化管理平台”以此用来定位监控农业机械；而在我国宁波市，宁波移动也与农机站建设了“智慧农机”平台……，这些都是我国农机管理智能化的代表。这些平台或技术应用到实际生产，促进了精细化的管理服务。

3我国智能化农业机械存在的问题

近年来，我国在智能化农业机械的道路上取得了重要成就，无论是无人拖拉机的应用、智能大棚、电控液压转向系统、还是即自动化收割玉米和脱粒烘干于一体的自动化装置都极大的促进了农业化道路的发展。但同时，由于我国历史与技术水平问题，农业机械的发展与发达国家相比仍有较大差距，即也存在着挑战。

3.1我国农机服务产品化程度较低、农机市场主体培育水平不够

对我国来说农业智能化和自动化的推广力度还不够大，持有智能化与自动化的农机手持证人少之又少，因此尚未形成农机市场推广与服务产业的一体化进程。而且对于后期智能化农业设备的维护不方便、服务体系不够健全，这些都成为制约农业机械智能化发展的阻碍。

3.2国家对农业机械专项补贴的资金不足

在我国目前存在补贴资金缺口，虽然国家日益增加农业机械专项补贴基金，但对于农业智能设备和机械设备昂贵的装备来说，资金还存在问题。因此为了更合理的走智能农业机械化道路，需要合理分配和安排各项资金。

3.3我国应不断完善农业机械制造发展

虽然在农业机械制造发展上也有进步，但是我国由于历史与技术水平问题，与西方发达国家相比农业机械智能化发展水平还不够高，创新能力不足。导致我国缺乏自主品牌的研发精神，研发产品操作性不强，价格昂贵，研发生产的智能农业机械化程度水平较低，这样会使我国农业机械智能化产品很难被应用和推广起来。

4对于我国智能化农业机械发展的建议

4.1促使我国智能化农业机械发展更具中国特色

我国在发展智能化农业机械应用时，应该立足于本国实际。发挥科学发展观的指导作用，注重产学相结合。并不断提升农业机械的智能化和自动化，有效提升农业机械智能化水平。同时我国应不断向西方汲取先进经验、吸取他们的先进技术，并结合本国农业发展的特点，应用到本国实际当中，创造出具有农机本土化、国产化的智能农业化发展道路，以此来促进我国现代农业化的发展。

4.2国家加强政策引导与扶持

发展智能化农业机械应用离不开政府的支持。良好的政策能有效帮助我国农机的发展。我国可增加对农业机械专项补贴的资金，同时根据各地的实际情况制定可实行的政策，以此促进农机装备的发展。而且政府也要进行有效的监管，这样农业机械智能化才能朝着正确健康的方向发展。

4.3创建自主品牌研发，不断升级农业机械装置

篇6

公司创始人张侃谕教授首先在国内提出“智慧农业”概念，并给出其确切的定义，带领公司成为国内在智慧农业领域内唯一拥有完整自主知识产权的农业科技企业。

公司主营业务

数字农业、智慧农业设备与系统提供；

节水灌溉与精准施肥的水肥一体化工程与技术服务；

先进农业栽培和养殖技术支持与服务；

现代农业园区规划与温室建设的整体解决方案。

温室建设及其自动化智能化的整体解决方案

邦伯公司把现代温室建造和智能栽培环境调控技术相结合，从温室建造和种植技术的结合点入手：

提高温室自动化水平，实现温室管理的省人化、智能化；

采用智能栽培专家库、决策辅助系统，实现温室环境调控和智能栽培，提高温室产品产量产值；

采用节能降耗，节水节肥技术，减少温室运行成本。

通过深入研究设施智能栽培技术和温室环境调控技术，直接为用户提供温室建设智能化、自动化的整体解决方案。

邦伯公司已为上海市嘉定区特种水产养殖试验场设计了基于水产物联网的刀鱼全人工繁育环境调控和监测系统的方案。

技术优势

温室建造运行与智能环境调控和智能栽培管理相结合的整体设计建设方案；

研究光合效率、干物质积累、呼吸消耗、干物质分配与产量形成等过程，建立数字的温室智能栽培管理专家系统；

通过研究温室栽培环境中的肥水需求规律，实现精准施肥灌溉一体化；

通过病虫害远程诊断网络技术平台，实现病虫种类识别、发生流行规律、防治决策方法和治理技术的查询。

方案解决过程

应用案例

已经为全国10多个省市（南至西沙、南沙群岛，北至吉林长春，西至甘肃、新疆），110多个农业园区和农业生产企业提供温室建设自动化智能化的解决方案和系统的工程服务。

主打产品

GSZK-01节水灌溉与精准施肥控制系统

GSZK-01节水灌溉与精准施肥控制系统具有高性价比的特点，节水节肥、省力省时、产量提高，专用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田的水肥一体化控制，是公司的主打系统之一。

产品特点

节水节肥——高效水肥灌溉和精准调控；

可迅速大面积灌溉和施肥；

根据土壤水分等相关参数自动反馈控制灌溉；

省人力、省时；

提高产量——投运该系统可增产30%～50%。

GFZP-20食用菌工厂化栽培控制与生产管理系统

GFZP-20食用菌工厂化栽培控制与生产管理系统针对食用菌工厂化生产，提供食用菌工厂化栽培全程智能控制系统。

产品特点

上、下位机的二层网络结构，集中监控与菇房现场控制相结合；

全数字的现场总线控制系统；

变风量变频调节的环境综合调控模型；

食用菌工厂化栽培全过程自控与管理；

各种菌类栽培数据库及栽培过程参数复用；

缩短食用菌培育时间，提高产量。

系统功能

该控制系统由中央集中监控计算机和多个嵌入式控制器组成，通过CAN现场总线构成分布式网络，可同时对多达16 个菇房进行生产监控。中央监控计算机集中管理菇房食用菌栽培生产过程控制和数据处理显示分析；控制器承担菇房的数据采集和控制任务，控制器具备小键盘和液晶显示器，完成菇房现场的控制参数设置和全程生产管理工作。

ZPSY-30组织培养室环境调控与种苗生产管理系统将环境自动控制与植物组培技术融合，实现了环境控制和植物种苗组培全程生产管理及信息追溯，属于邦伯公司的独创。

ZPSY-30组培室环境调控与种苗生产管理系统

产品特点

植物种苗组培、脱毒等生产过程和操作流程的全程自动化管理；

组培室楼群的温湿度、CO2、光照、菌落、空气流通量等环境参数的自动调控；

绿色食品的基于条形码、RFID射频识别技术的安全生产监测与追溯管理；

组培过程视频监控；

篇7

引言

我国是世界严重缺水的国家之一，农业是用水最大用户，农业用水总量4000亿m3，占全国总用水量的70%，而目前我国农田水分利用率和水分利用效率都比较低，其中农田灌溉水的利用率平均仅为40%―50%左右，农田对自然降水的利用率仅达到56%；农田灌溉水的利用效率仅有1.0kg/m3左右；旱地农田水分的利用效率为0.60―0.75 kg/m3。根据权威部门的预测结果，在不增加现有农田灌溉用水量的情况下，2030年全国缺水高达1300亿―2600亿m3，其中农业缺水500亿―700亿m3。加快发展节水高效农业，不仅是解决我国水资源短缺、实现水资源高效利用的有力保障，同时也是保障粮食安全、生态安全和水资源安全的重大基础战略，可以大幅度增加农民收入，有力地推动农业和农村经济可持续发展，具有重要的战略地位和深远的意义。而当前我国在节水灌溉方面还基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程自动控制系统，但只是小面积的局部控制。真正具有扩展功能的大规模灌溉工程的计算机监控系统应用还不多见。

灌溉自动控制模式与人工控制力式相比，具有节省水、肥、能量、杀虫剂、人工等优点，并可基本消除在灌溉过程中人为因素造成的不利影响，提高操作的准确性，有利于灌溉过程的科学管理和先进灌溉技术的推广。同时通过灌溉控制器适时、适量地灌水，提高农作物产量，有利于我国广大农村劳动力的转移和农村经济结构的调整，同时，对环境保护也起到一定的作用。

一、国外灌溉自动化技术的发展状况

随着全球性水资源供需矛盾的日益加剧，世界各国，特别是发达国家都把发展节水高效农业作为农业可持续发展的重要措施。发达国家在生产实践中，始终把提高灌溉（降）水的利用率、作物水分生产效率、水资源的再生利用率和单方水的农业生产效益作为研究重点和主要目标。这些发达国家从最早的水力控制、机械控制，到后来的机械电子混合协调式控制，到当前应用广泛的计算机控制、模糊控制和神经网络控制等，控制精度和智能化程度越来越高，可靠性越来越好，操作也越来越简便。

1、 电气信息技术在灌溉控制中的应用

30年前，沟灌和漫灌几乎全靠人力，自动化技术未能应用到灌溉工程中。真正的计算机控制灌溉源于以色列。该国最初把自动化控制技术应用到灌溉中的原因是：以色列足一个极其缺水的国家，从自然条件上讲必须发展节水农业；另一方面是出于中东安全的考虑，以色列人想通过自动化控制技术在家里控制农田灌水，减少由于武装冲突带来的危险。最初的灌溉控制器是一个简单的定时器，这可以看做是灌溉控制自动化的第一阶段。随着控制技术、传感器及水的发展，以色列开发了现代诊断式控制器，这种控制器把以前不能采集到的信息通过不同的传感器来获得，通过互联网、远程控制、CSM等来实现数据传输，然后通过计算机中的一些模型来处理信息，做出灌溉计划。

2、人工智能在灌溉中的应用

由于土壤湿度传感器的非线性以及其输出延迟较大，采用传统的反馈控制方法很难得到满意的结果，而近几年由于人工智能技术的发展，使得人工智能技术在节水灌溉中的应用显示出广阔的前景，其中包括用专家系统、模糊逻辑系统、神经网络来预测和建模，使得灌溉控制器用这些智能技术来及时、准确地预测环境参数，同时控制这些参数使得它更适合于作物生长。糊控制和神经网络在灌溉控制器中的应用较多，这些系统一般以土壤湿度传感器测土壤水分，同时还通过自动天气预报站估算出作物的蒸腾量，然后把这两个信息经模糊化后输入到模糊控制器，模糊控制器经模糊规则决策得出模糊输出，再把该模糊输出精确化传送给执行机构，控制电磁阀动作。如果该控制不能得到满意的结果，则可以通过神经网络来优化控制规则。

模糊控制不需被控对象的精确模型，它是根到另一个神经网络去预测灌溉需求。根据人的手动经验或专家的知识来设计的。一个有经验的农民能知道合适的灌溉时间和灌溉量，既然模糊控制能够模拟人的推理能力。所以把模糊控制技术和传统的控制方法结合将是非常有发展前途的。

二、国内灌溉自动化技术发展状况

国内在开发灌溉自动控制系统方面处于研制、试用阶段。能实际投入应用，且应用较广的灌溉控制器还不多见。在开发的产品中有代表性的如中国农业机械化研究院联合多家单位研制的2000型温室自动灌溉施肥系统，该系统是国家“九五”科技攻关项目中自主研发的科技产品。该系统结合我国温室的环境和实际使用特点，以积木分布式系统结构原理，解决了计算机适时闭环控制、动态监测、控制显示中文、施肥泵混合比可调、电磁阀开度可调等关键技术问题。该系统具

有手动控制、程序控制和自动控制等多种灌溉系统模式，可按需要灵活应用，在大连、北京等地已经投入了应用。从系统运行情况来看，该系统有很好控制效果。取得了一定的经济效益和社会效益。天津市水利科学研究所研制的温室滴灌施肥智能化控制系统主要用于现代温室，日光温室作种物的灌溉营养液施肥，环境监测的智能控制，采用世界先进的可编程序控制器和触摸屏控制技自动灌溉控制器，性能可靠、功能齐全、人机界面友好、操作简单、价格低廉，此控制系统的控制流量为15 m3h， 控制规模为1―2 hm2，能控制24路阀门，系统具有人工干预灌溉施肥功能，定时、定量灌溉施肥功能，条件控制灌溉施肥功能。北京澳作生态仪器有限公司的澳作智能节水灌溉控制系统可与各种滴、喷灌系统连接，实时监测土壤墒情，根据要求自动灌溉。控制方式灵活，手动、半自动、全自动任选且可随意在计算机上更改，可同时控制多个设备，受控区位置及形状，环境参数及设备状态可同时显示在中心计算机上。北京奥特思达科技有限公司研制的WT一02型微喷灌定时自动控制器，是一种供农业、草坪、果园、温室一般场合给水的电子灌溉自动控制系统。

1995年，许建中在大规模灌溉工程的计算机监控系统中采用分散功能和集中管理，各局部系统(RTU)都能独立工作，各RTU之间的信息则通过高速数据通道进行联系，其控制方式包括时间控制、水量控制、时间水量综合控制、综合分析制。毛慎建、张和许一飞(1995年)在智能化灌溉控制器研制中，介绍了以803l单片机为核心的全自动化灌溉控制器，该控制器可以按照任意设定周期进行灌溉控制，也可以根据检测的土壤水分状况进行闭环控制，能够控制多路灌溉系统进行多种方式灌溉，该系统已成功用于北京航空航天大学体育场，从投入运行的情况来看，情况良好。许吉力(2000年)以以色列和法国Richel温室系统为对象，综合分析了温室灌溉系统的要求和特点，提出了一种以集散控制系统方式的温室计算机控制系统的组成方式，采用了面向对象编程技术和事件驱动方式，能及时响应用户请求，使系统不但具有非常友好的人机交互界面，而且具有良好的实时控制功能，强大的信息查询能力。胡清和桂玉屏(1999年)在采用计算机控制农田灌溉网络系统设计中，介绍了一种低成本新型水传感器，并把它用在农田灌溉计算机网络系统中，该装置成功应用于福建省漳州市甘蔗灌溉试验站，取得了满意的结果。朱长青、曹成茂(2001年)在多用途节水灌溉控制系统研制中，介绍了一种以单片机控制为核心，能适应多种作物节水灌溉控制系统，该系统研制时充分考虑各种作物的特点，综合选择与灌溉控制密切相关的三个因素作为综合控制对象。其它国内研制得自动灌溉控制器，还有直接用PC机进行控制的，这样使成本增加，不易在田间较恶劣环境下使用等缺陷。

三、节水灌溉自动化技术发展趋势

经过多年的发展，国外灌溉控制器已逐步趋于成熟、系列化，但价格昂贵。国内虽引进一些，但多数是农业示范区、科研单位、高校，虽然国外生产的灌溉控制器性能优越。但没有考虑我国特殊的自然、气候、土地资源、农民经济状况等因素，因而国外引进的灌溉控制器在国内应用并不普及。国内虽然有多家研制灌溉控制器。但多数是小规模、实验和理论的探讨，应用不够普及，究其原因一则是开发性能完善的灌溉控制系统需要大量的人力、物力的投入，需要多部门、多学科的融合，这在一定程度上限制了性能完善、适应性强的控制器的开发。其次是现在开发出来的灌溉控制器价格昂贵，农民尽管知道能节省人力、灌溉用水、提高产量，但由于一次性投资太大，多数农民承受不起，这也在一定程度上限制了灌溉控制器的普及。

随着中国农业现代化进程的加快、农业结构的调整、以及我国加入WTO等因素，可以预计对农业灌溉自动化技术的要求会越来越高。灌溉控制器在我国将有巨大的市场。节水灌溉控制器近期在中国应朝着价格低、性能可靠、操作简便的方向发展。但从长远利益考虑，新的智能化技术、传感技术和农业科技的引入、应用和普及，将会有智能化程度更高、功能更强、性能更稳定可靠的灌溉控制器出现。

结束语

综上所述，西方发达国家在节水灌溉控制器的开发上已越来越成熟，且发展趋势是研制大型分布式控制系统和小面积单片机控制系统。同时随着人工智能技术的发展，模糊控制、神经网络等新技术为节水灌溉控制器的研制开辟了广阔的应用前景。而国内在灌溉控制器的研制方面还没有形成规模大、应用范围广的成套灌溉控制产品，国内的一些高尔夫球场等大面积场地灌溉控制，一般引用国外现成的成套灌溉控制产品。而广大农村可根据我国国情和各地经济和技术发展的实际情况，采取简单可行的节水灌溉措施及相应的排灌机械和设备，大力发展可靠、实用、成本低、操作简便的节水灌溉控制器，这样做不仅具有广阔的市场，而且具有巨大的社会和经济效益。

【参考文献】

篇8

关键词：自动控制技术　农业自动化

由于历史、观念和技术等方面的原因, 我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距, 已远远不能适应农业的科技进步。近些年来, 自动化的研究逐渐被人们所认识, 自动控制在农业上的应用越来越受到重视。例如,把计算机技术、微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术结合起来, 应用于传统农业机械, 极大地促进了产品性能的提高。我国农业部门总结了一些地区的农业自动化先进经验(如台湾地区的农业生产自动化、渔业生产自动化、畜牧业生产自动化及农产品贸易自动化)的开发与应用情况, 同时也汲取了国外一些国家的先进经验、技术, 如日本的四行半喂人联合收割机是计算机控制的自动化装置在半喂人联合收割机中的应用,英国通过对施肥机散播肥料的动力测量来控制肥料的精确使用量。这些技术和方法是我国农业机械的自动化装置得到了补充和新的发展, 从而形成了一系列适合我国农业特点的自动化控制技术。

一、已有的农业机械及装置的部分自动化控制

自动化技术提高了已有农业机械及装置的作业性能和操作性能。浙江省把自动化技术应用于茶叶机械上, 成功研制出6CRK-55型可编程控制加压茶叶揉捻机, 它利用计算机控制电功加压机构, 能根据茶叶的具体情况编制最佳揉捻程序实现揉捻过程的自动控制, 是机电一体化技术在茶叶机械上的首次成功应用。

1.应用于拖拉机

在农用拖拉机上已广泛使用了机械油压式三点联结的位调节和力调节系统装置, 现又在开发和采用性能更完善的电子油压式三点联结装置。

2.应用于施肥播种机

根据行驶速度和检测种子粒数来确定播种量是否符合要求的装置, 以及将马铃薯种子割成瓣后播种的装置等。

3.应用于谷物干燥机

不受外界条件干扰, 能自动维持热风温度的装置停电或干燥机过热引起火灾时, 自动掐断燃料供给的装置。

二、微灌自动控制技术

我国从20世纪年50代就开始进行节水灌溉的研究与推广据统计。到1992年, 全国共有节水灌溉工程面积0.133亿m2, 其中喷灌面积80万m2, 农业节水工程取得了巨大的进展。灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段, 高效农业和精细农业要求必须实现水资源的高效利用。采用遥感遥测等新技术监测土壤墒性和作物生长情况, 对灌溉用水进行动态监测预报, 实现灌溉用水管理的自动化和动态管理。在微灌技术领域, 我国先后研制和改进了等流量滴灌设备、微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、压力补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器和进排气阀等设备, 总结出了一套基本适合我国国情的微灌设计参数和计算方法, 建立了一批新的试验示范基地。在一些地区实现了自动化灌溉系统, 可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器、电线等。

篇9

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）04-0109-01

一、问题的提出

智能化农机装备技术专业是我院适应黑龙江垦区率先实现农业现代化对现代农机人才的需求而开设的，在全国高职院校为首家。它与传统的农业机械化专业的区别在于培养目标的定位，即培养适应农机现代化生产、建设、管理、服务第一线需要的，掌握农业机械图样、机械材料、农业机械构造与原理、农业机械管理、农业机械营销等专业知识，具备现智能化农机信息技术、电子技术，机、电、液、信一体化专业素质，掌握智能化农机使用、维护、保养、检修、安装调试、机械故障检测、诊断等职业能力，面向农业生产企业智能化农机运用、维修、售后服务等岗位从事农业机械的使用维护、检测维修、营销、安装调试以及农机管理工作的高端技能型专门人才。智能化农机装备技术专业人才是在推行“精确农业”战略中需要优先解决的问题。支持“精确农业”的若干重要农业机械，如带产量图自动生成的用于水稻、小麦、玉米和大豆收获的谷物联合收割机等，可以适应不同的农业机械装备、种植特点，不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术的应用，是现代农业机械化人才培养的重点。

智能化农机装备技术专业核心课程包括智能化农机驾驶与维护保养、智能化作业机械使用与维护保养、农机液压系统检修、农机化新技术、农机电器系统维修、农机检测技术等。这些专业核心课程具有很强的实践性和应用性，它的教学目的是让学生掌握理论知识的同时，必须学会使用与维护。但目前高职院校甚至本科院校同类专业的校内现场教学条件有限，大部分仅限于农机机械基础、底盘拆装与维护、柴油机拆装与维护等专业基础课程的校内现场教学。同时考虑季节、气候、土壤、种植种类等因素影响，专业核心课程更适宜于校外现场教学。

二、校外现场教学模式的实施

1.现场教学模式概念的界定

现场教学模式是指课堂设在工作现场或模拟工作现场，将课程中抽象化、概括化的理论知识以现场实景、实事、事物的形式展现给学生，直观地进行讲解和具体演练，促使学生在实际的体验和活动中学习抽象的知识，培养实际工作能力的一种教学模式。高职智能化农机装备技术专业核心课程校外现场教学模式，是将该专业核心课程设置在农场农机智能化控制室或田间，将抽象农业机械智能化类课程的基本理论知识转化成学生直观可触的真实场景，在农业生产智能化控制室或农业生产现场开展教学活动，让学生直观现代智能化农业机械的基本特点、类型和操作与维护过程，并身临其境进行教学演练，达到学习知识、培养能力的双重目的。

2.校企合作开发并实施专业核心课程教学

课程开发应充分考虑实现教学与生产同步、实习与就业同步。校企共同制订课程的教学计划、课程标准。学生的基础理论课和专业理论课由学校负责完成，专业课程实践、生产实习、顶岗实习在企业完成，课程实施过程以工学结合、顶岗实训为主。

开发的课程应具备的特点：

一是课程结构模块化。以智能化农业机械装备技术专业实际工作岗位（群）需求分析为基础，其课程体系、课程内容均来自于实际工作任务模块，从而建立了以工作体系为基础的课程内容体系；

二是课程内容综合化。主要体现在理论知识与实践知识的综合，职业技能与职业态度、情感的综合；

三是课程实施一体化。主要体现在实施主体、教学过程、教学场所等三方面的变化。也就是融“教、学、做”为一体，构建以合作为主体的新型师生、师徒、生生关系，实现教室与生产现场、实训设备与现场机械、教具与工具三者结合；

四是课程评价开放化。除了进行校内评价之外，还引入企业及社会的评价，实际实施过程中以企业评价为主。评价内容上，在充分考查学生专业技能的同时，还必须融入对学生沟通能力、团队合作意识、职业道德等考核，并以此综合评价。

通过校企合作，现已经开发了智能化农机驾驶与维护保养、智能化作业机械使用与维护保养、农机液压系统检修、农机化新技术、农机电器系统维修、农机检测技术等六门课程，并对六门课程共同实施的关于智能化技术内容进行整合，形成八个教学模块：

2.1基于GPS、GIS在农业机械田间导航、作业面积计量、引导定位作业和空间数据定位采样的应用技术；

2.2基于与作物收获机械配套的产量传感技术与带产量图自动生成系统软件的应用技术；

2.3基于实施定位处方农作物生产和控制的施肥、施药、浇水、精播和栽植的移动作业机械技术；

2.4基于自走式农田土壤、病虫草害和作物苗情定位信息采集机械装备技术应用；

2.5基于大中型拖拉机和自走型农业机械智能化技术状态实时诊断、监控与显示装置技术的应用；

2.6基于农机作业信息高效处理、存储、传输、通信技术及其总线与接口的标准化处理技术；

2.7基于GPS、GIS有关技术用于支持农业机械社会化服务管理系统的应用；

2.8基于GPS接收机的智能化节水灌溉机械、植保机械和播种机械技术的应用。

三、校外现场教学模式的实践意义

1.提升教学质量，促进教师职业能力的提升

校外现场教学模式是将智能化农机装备技术专业核心课程通过模块化教学在生产现场进行，改变了以往从知识到知识的传统教学模式，摒弃了实验室或校内模拟实训教学的不足，提高了学生学习的积极性，更好地完成了学生从徒弟向师傅的转换。现场教学使课堂教学更具开放性和创新性，极大地调动了教师工作的积极性，便于提升教师职业能力，加快双师素质教师的培养。

2.提高学习效率，加快学生职业能力的成长

校外现场教学模式将学生完全至于真实的生产与工作环境中，使课堂上抽象的智能化技术得以具体体现，提高了学生学习的积极性、主动性和创造性，有利于全面促进学生职业能力的提升。同时，现场教学模式的实施，不仅培养了学生发现问题和解决问题的能力，也培养了他们分享与合作的团队精神。

篇10

关键词：

农田水利工程；信息管理技术；生产效率；可持续发展

当前，很多地区在农业发展过程中开始通过大型机械设备代替人力消耗，但是部分不发达地区仍未对此问题加以重视，导致农业生产效率一直不高的困难局面。就农业工作开展情况而言，水利水电工程的开展情况将直接影响到农田的灌溉、抗洪等工作情况，借助信息管理技术，能够使得传统的水利工程变为智能化。通过对相关数据的收集以及处理，并农田作业工作的开展提供有效数据，并预测相关数据，为农业生产工作提供参考。所以，想要保证农业生产中的农作物灌溉、保护，必须提高农田水利利用效率，结合信息技术手段。本文就农田水利工程的相关内容进行分析。

1农田水利信息技术特点

相对于传统农业管理技术，农田水利信息技术具有智能化信息收集与传输、方便用户体验、信息数据及时反馈等特点。下面就具体技术特点进行一一说明。

1.1智能化信息搜集、传输

相对于传统农田水利工程，借助农田水利信息管理及时，可以完成对水源、灌溉作业的全天候监控，并将相关信息整理后进行处理、传输至数据库中。借助智能化信息数据收集，能够对农田水利的信息进行汇总，包括农作物的生长情况以及水利灌溉的频率等。通过信息反馈，可以为农田后期作业工作的开展加以指导，保证工程作业执行的针对性、有效性，提高工作最大化效率。

1.2用户体验

农田水利信息涉及到5个层次，即采集、传输、数据、应用、用户层，前期工作的开展必须借助设备、智能化工具，用户层测试在基本工作均完成的情况下，服务于农业工作人员。对农田信息的统计，可以为农户提供更为直观、准确的数据参考内容，成功规避了传统农业工作中的片区分散化工作特点。结合农户体验工作情况进行分析，信息技术手段的执行农田工作的开展更具针对性、科学性。

1.3信息及时反馈

农田水利信息管理技术的实施，可以成功为农业工作的执行情况进行全天候监测，通过信息传统以及分析，反作用于农田实际作业中。所以，通过信息化技术手段能够随时弥补农田工作的不足，帮助用户提出应对方案，保证农田工作的进行。

2农田水利信息管理技术应用分析

农田水利信息管理技术，能够为农业工作人员提供相关信息数据的分析结果，帮助提升了农业作业的效率，并更好地保护了农田、水源。下面就具体应用内容进行分析。

2.1构建农业配套政策

在农业工作中实施农田水利信息管理技术，能够将作业工作中的全部信息进行收集并加以整理，最终反馈给农业工作人员。技术的实施能够规避或者降低了灌溉以及防汛工作执行中的不足问题。所以，要求基层农业单位在进行农业管理时，还要构建与工作开展实际情况相配套的农业指导对策，来更好地进行农业生产工作的指导，强化农民自身的农业素质以及综合能力。

2.2打破传统农业管理方式

虽然，农业在我国经济比例中占据较多，很多地方也在农业种植以及生产过程中使用了很多的机械化，降低人力投入，并实现工作最大化效率。但是，部分地区依旧延续传统家庭式生产作业，不但无法进行统一的管理，还降低了农业工作的效率。所以，要求基层单位转变传统的农业管理方式，建立生产合作小组，结合信息系统的反馈数据进行全面灌溉、及时灌溉，提高农田作业效率，并通过最小的投入获得最大的经济效益。

2.3组建专业农业技术人才队伍

水利信息管理技术在农业工作中的逐渐实施和推广应用，系统传递以及反馈的信息开始变得丰富且多样化，而一切工作执行的前提都是人员，所以缺乏专业人才进行实施监督以及信息解读，会直接造成信息获取遗漏问题。因此，在应用水利信息管理技术的同时，不但要考虑到农业管理措施的完善，还要不断补充专业人才。专业人才的上岗必须进行专业考核，合格者才能上岗，以为水利信息管理技术的实现提供人才保障。

篇11

中图分类号： S126 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230005

目前在国内虽然已经有不少企业或个人引进了国外先进的温室环境控制系统，对温室进行施肥、灌溉，在一定程度上实现了温室控制上的智能化、自动化，但是往往要引进这种温室控制系统的投资过于庞大，在日常维护上十分不便，且温室的控制管理操作人员需要具备较高的职业技能素质与丰富的工程施工技术经验，然而目前我国绝大多数农民还不具备管理与操作温室环境控制系统的能力。也就在一定程度上制约了温室环境控制系统的应用与发展。所以，开发低价位、实用性高的温室控制系统，在我国势必有巨大的市场强力，且对推进我国农业智能化、自动化进程有着重要的意义。

根据市场调查分析显示，目前我国在水稻育秧上迫切需要一种成本低、操作易的实用型温室监控系统，因此，针对这一要求结合我国温室大、面积广的实际特点，加强对水稻育秧大棚智能管理系统的研究，让其既能符合农民的实际经济承受能力，又能够实现日光温室智能基层控制系统的基本功能。

1 课题研究的总体目标

项目以大棚温室作物生产智能化为突破口，围绕大棚温室环境信息监控及远程管理服务，进行大棚温室环境调控设备及基于物联网的远程管理服务系统的研发与应用。

2 创新点

该系统平台定制化，针对性强，灵活性好，具备数据接收、管理的基本功能；还提供预警服务；提供远程控制特性化功能；所有设备采用间隔性供电超低功耗设计，系统可长期稳定运行。

3 主要研究内容

该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室内部的空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、光照强度及风速、风向、雨量等信息，通过采集的参数来远程或本地自动调控湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，从而保证温室内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。系统还可以通过计算机等信息终端向农户推送实时信息等，实现集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。

4 社会效益、经济效益及环境保护效益

可根据环境温度状况自动调控风机、湿帘的工作状态，根据空气湿度自动进行自动加湿，根据土壤湿度自动进行灌溉，大幅降低劳动强度；通过基于物联网的远程管理服务系统，可远程查看所有温室的生产状况，可节省人员劳务成本10%以上。

通过对作物生长环境的温湿度、光照、CO2等参数的调控，加快作物的生长速度，有效提高作物品质，产量预期增加10%左右。

该系统的应用，可使自动灌溉施肥机，按作物不同生育期的需求及生长状况自动调控水肥药比例，避免浪费，预期降低生产中水、肥、药的投入约10%以上，减少环境污染和农药残留。

篇12

引言

区块链技术的不断发展使其成为了超级商业的载体，增加了农民的农业收入，促进了农业的发展。区块链在智慧农业的发展过程中起到了很大的作用，它不仅维护着数据的安全、传递数据的价值、建立诚信的机制，还是发展智慧农业的技术支撑，全面认识区块链并发掘优势加以利用是发展智慧农业的首要任务和必然趋势。

1发展智慧农业的意义

1.1国家创新驱动的需求

传统的农业大量的投入资源、投入化肥造成很多不好的影响，所以现代农业的发展需要创新驱动力，大数据作为新型资源以及生产要素和互联网相结合，像为农业的发展插上了翅膀加速了发展，人工智能也可以进一步改善生产力，所以发展智慧农业是将新一代的信息技术和农业深入的融合，是国家创新驱动的需求。

1.2国家发展战略的需求

国家“十三五”的规划曾明确提出发展智慧农业，2016年也曾有文件提出要大力的推进“互联网+”模式，运用云计算、大数据等新一代的信息技术去推动农业改造升级，发展智慧农业代表着现代农业发展的新方向和新趋势，是国家发展战略的需求。

1.3实现农业精细化、绿色化、高效化的发展

发展智慧农业可形成通过科技技术对农业生产对象进行针对性的精细化管理工作，有助于农作物高效、绿色生长的同时，可最大限度减少资源消耗、保持生态环境。例如，通过云计算、大数据技术更加详细地掌握天气环境变化、市场供需信息、高新农业技术等，进而科学、合理的制定农作物整体种植计划，同时对由客观因素造成的病虫害、自然灾害等进行有效预防与规避，提升整体种植效益。一方面，可通过智能化设备来进行时间、地域的规划，起到减少劳动资源消耗、提升土地使用率的作用，一定程度上提升种植户自身的竞争力与种植效率，进而实现农业高效化发展。另一方面，结合智慧农业的高效与精细特点，可施行绿色种植方案，将生态保护与健康发展相融合，实现农业的可持续化发展。例如，节水灌溉技术、测土配方技术、病虫害防治技术、科学施放农药等，提高农业废物资源的利用率，合理利用资源、减少污染、既保护了生态环境又实现了产品绿色发展[1]。

25G时代对改善智慧农业发展现状的帮助

2.1使农业互联网更加智能化

很多做农业的人都了解智能农业物联网并且从中获得利益，例如：利用现代信息和通信技术设置蔬菜大棚，对大棚的种植环境和植物的生长状态进行监测，通过监测数据可以判断出施肥时间、除虫时间然后实施相应的措施，5G时代的到来可以降低物联网建设的成本，并且由于5G的速度很快可以根据采集到的数据迅速的做出相应的对策，使得农业互联网更加科学、准确、智能化。

2.2使农业管理更加智能化

农业管理是农业发展中重要的一环，农业生产中所使用的各种设备与5G相结合将给使用者带来加便捷、高效、智能的使用体验。例如，建设智慧农业大棚，对大棚内的空气温度、湿度、光照度等可进行视频实时监控，并通过5G网络实现实时进行云平台智能上传、备份、分析后，快速给出最终分析结果并进行种植预测，同时还可连接大棚的通风系统、灌溉系统等，实行完全智能化的管理模式。所以5G时代使农业管理更加智能化。

2.3使种植技术更加智能化

依据5G更加快速、精准的特性，可对更加宽广的区域进行高精度管理，并进一步提升农业种植技术。不仅仅可以将不同区域的土壤、日照、降水、种植等信息进行实时收集、反馈，高速处理这些信息实时为种植户进行预测与计划，还可以将这些信息及时反馈给专业技术人员，进行种植技术针对性升级与更新，使种植户掌握的高端种植技术更加适宜于自身的种植区域。另外，消费者也可通过5G网络实时对种植过程进行参观，也可让种植户方便借鉴相关经验，使种植技术更加智能化。

2.4使劳动管理更加智能化

我国社会是老龄化较为严重的国家，同样在农业劳动人员中老龄人务农的现象较为普遍，对于新技术、新知识的接受能力较为不足，劳动力成本随之上升。因此，智慧农业的发展可以有效帮助改变这一现状，例如，通过5G技术，实现智能人工进行日常农作劳动，种植人员进行实时远程操控、提前制定种植计划，再通过智能设备进行自动灌溉等，实现更大面积的管理并提高效率，使得劳动管理更加智能化[2]。

35G区块链大数据在智慧农业中的应用

3.15G区块链+农业大数据

区块链是由数据区块通过签名密码、时间戳等机制进行区块链条式组合，进而构成分布式网络数据库。因此将农业大数据应用于5G区块链，扩大区块链容量，同时利用区块链特有的不可篡改、全历史、强背书的数据存储性质，而使得数据特工这的合法权益与私密性得到了一定的保障，改善传统数据的数据复杂、结构复杂、周期长等特性，将5G区块链与农业大数据联合应用推进智慧农业的发展。

3.25G区块链大数据+农业物联网

将5G区块链大数据与农业互联网相融合，会让物联网需求更加多样化，远比目前更加低功耗、快速、准确的小型化农用传感器将随着整体5G发展而广泛运用，物联网的信息量与设备应用率将会更高，为整体农业的快速发展起到强有力的辅助作用。

3.35G区块链大数据+农业金融

在金融领域中区块链的应用已经较为深入，因此，将5G区块链大数据应用于农业金融中可借鉴金融行业成功经验，针对自身特性进行适宜调整，来达到提升信誉与工作效率的目的，同时提升了整体工作效率。例如，传统农业金融领域中申请农业贷款，需要银行、中介机构等进行核实信息、提交信用证明等工作，其中需要耗费大量的时间与人力。而应用5G区块链技术，可实现农业贷款机构直接通过调取区块链中的真实数据信息，即可进行相关业务的开展。

3.45G区块链大数据+农业保险

由于我国土地广袤，涵盖较多的自然环境类型，同时还是农业经济大国，因此种植户常会受到自然灾害的影响。一旦出现自然灾害、水土流失等情况，对于种植人员的经济利益将造成巨大、直接的损失。因此，建立农业保险制度至关重要。将5G区块链大数据应用于农业保险之中利用区块链特点，保证保险相关的数据真实性，再综合大数据中所记录的自然灾害信息，进行更加准确的灾损评估工作。不仅可以保证种植人员的经济利益，也可以实现农业保险评估、调查、定损、理赔等程序的公正与合理。

3.55G区块链大数据+云计算

目前的云计算依旧具有一定的中心化特征，因此将5G区块链技术与之有效结合，利用区块链技术的去中心化特点，将过去的云计算模式转化为云分布计算模式，让农业领域中大量的碎片数据与资源得到一定的保护与优化，提升农业分散数据的高效利用。同时，这种技术还可合理保护数据上传与利用、进行交易等过程中参与者的利益与权益，降低运行成本，提高系统的安全性。

3.65G区块链大数据+质量追溯