世界温室装备技术发展趋势及对中国的启示

世界温室装备技术发展趋势及对中国的启示
世界温室装备技术发展趋势及对中国的启示

第24卷第10期农业工程学报V ol.24No.10

2008年10月Transactions of the CSAE Oct.2008279世界现代化温室装备技术发展及对中国的启示

齐飞1,周新群1,张跃峰1,李志1

(农业部规划设计研究院设施农业研究所,北京100125)

摘要:现代化温室是设施园艺科学研究的前沿和技术应用的高地,代表了设施园艺的尖端成果和发展方向,可以为各种先进装备技术在其他栽培设施中的推广起到先导性的试验示范作用,研究世界现代化温室装备技术研究热点、应用状况、推广模式和发展趋势可以有效推动中国设施园艺发展。通过近年来的文献研究和在温室园艺发达国家的现场调研,该文就国外温室装备技术的推广应用特点、技术创新动态、当前研究热点等总结世界温室装备技术的发展状态和趋势;在分析中国温室园艺发展形势和温室装备技术所面临的主要问题的基础上,提出进一步提升设施园艺在农业发展中的地位、加快提升装备技术应用速度与规模、坚持科研与创新的前瞻性和针对性、提高共性技术的研究和扩散水平、转变装备技术发展的带动模式、提高产业链各环节的科技水平的建议,为加快中国温室装备技术发展、实现技术应用新的跨越提供指导和借鉴。

关键词:温室,装备,技术,创新,发展

中图分类号:S625文献标识码:A文章编号:1002-6819(2008)-10-0279-07

齐飞,周新群,张跃峰,等.世界现代化温室装备技术发展及对中国的启示[J].农业工程学报,2008,24(10):279-285. Qi Fei,Zhou Xinqun,Zhang Yuefeng,et al.Development of world greenhouse equipment and technology and some implications

to China[J].Transactions of the CSAE,2008,24(10):279-285.(in Chinese with English abstract)

0 引言

大型现代化温室是设施园艺中装备完整性最好、环境调控能力最强、技术集成度最高的栽培设施,是设施园艺科学研究的前沿和技术应用的高地,也是中国设施农业发展的重要方向[1]之一,其技术内容代表了设施园艺的尖端成果和发展方向,也是各类先进装备技术在其他栽培设施中推广运用的重要前提和有效示范,直接影响到一个国家或地区设施园艺的整体发展水平和种植效益,因此关注并研究世界现代化温室装备技术研究热点、应用状况、推广模式和发展趋势可以有效指导和促进中国温室园艺发展,特别是在全球农业共同面临经济一体化不断深入、能源供应矛盾突出、资源约束日益加剧[2]等问题的情况下,充分利用全球农业科技资源和信息,对促进我国设施园艺由“粗放型”向“集约型”转变[3]具有特殊重要的意义。

1当前世界温室装备技术发展趋势与热点

1.1温室新装备的配置速度加快

通过近来在多个国家的现场调研和文献研究发现,与前些年相比,温室种植者对各种新型生产装备技术的应用速度不断加快,除传统的行间作业和采收机具外,环境控制和产前、产后处理和物流装备增加尤其明显,

收稿日期:2008-07-05修订日期:2008-09-25

基金项目:国家科技支撑计划重点项目(2006BAD28B07):“现代高效设施农业工程技术研究与示范”

作者简介:齐飞(1967-),男,所长、高级工程师,主要从事温室结构、设备、材料和产业发展方面的研究。北京市朝阳区麦子店街41号农业部规划设计研究院设施农业研究所,100125这种趋势不仅出现在设施园艺发达的荷兰、美国、日本等国,在以出口为导向的以色列、哥伦比亚乃至埃塞俄比亚、肯尼亚等国家和地区也呈现出相同的态势,其主要原因和代表性装备如下:

1)追求规模效应。在欧美尤为明显,以荷兰菊花生产为例,在700hm2温室中,经营者数量已由原来的几百家减少到目前150~200家,未来还将继续减少到100~125家[4],每个经营者的栽培面积由原来的2hm2以下增加到4hm2以上,而这种规模的扩张旨在通过提高管理和技术水平来提高产量、降低成本,获得市场竞争中的主动地位。

2)降低劳动力成本。在发达国家,温室生产中劳动力成本是可变成本中的主要部分,以欧洲劳工为例,目前价格已达50000欧元/年[5],并还在增长,为此,装盆机械、可移动栽培床、智能运输设备、多用途灌溉设备得到了快速应用。

3)保证供应的及时性。在园艺产品竞争中,高效率成为越来越重要的手段,保证销售旺季的最大供货量就意味着更高的利润,因此以保障高峰期产品供应为主要目标的后加工机械发展很快,如各种花卉及蔬菜的包装机具、高效运输系统、盆花转运机械、快速分级系统等。

追求产量的最大化。产量与成本直接相关,除其他装备外,对光照的追求一直是温室园艺发达国家不断探索的内容,各种新型温室灯具不断推出,温室内平均人工光照水平也从7~8年前在2500lux、5年前的4000~5000lux达到近来的8000~10000lux[4],大量种植者在更换和改造人工光照系统;同时诸如LED(发光二极管)等新型光源的研发也在不断加速。

5)保证作物在各环节的质量。在市场竞争激烈的条

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件下,作物质量成为决定种植利润的主要因素,除生产环节外,减少采收、包装等环节人为操作的偶然误差和破坏也成为温室管理者关注的焦点,特别是在劳动力素质相对较低的南美、非洲等地,过多的手工操作已严重影响了花卉质量,因此,各种采收和后加工装备逐渐被越来越多的温室采用,如玫瑰的采运、包装设备能实现10~20个不同品种自动分类、X射线分辨茎干的长度等功能[4]。

6)增加生产面积。减少占地面积、增加空间利用率可减少固定资产和环境调控的投入、提高生产效率,最近几年,以悬挂栽培、多层栽培为代表的空间型栽培系统得到了更加广泛的应用,部分产品还获得了2007年度荷兰HortiFair的产品创新奖。

笔者曾在多个国际展会上与部分装备生产商进行了交流,从其近些年销量看,基本都有明显的增长特征,这也促使企业不断增加研发和生产投入,在研究客户需求的基础上不断改造原有产品、将当前工业领域内的科技成果(机器人技术等)不断运用于温室园艺装备之中。

1.2技术集成再创新成为亮点

在世界各国,温室园艺技术发展已在不同层面上进入平稳期,因此以技术挖潜为主的集成再创新成为科技创新的有效方式,并以强烈的实用针对性和可操作性取得了意想不到的良好效果,以位于荷兰Bleiswijk的Improvement Center为例,其技术集成再创新的模式具有典型而显著的特色。

1)特点。该中心示范温室设置了11个实验区,按预定研究目标分别采用了不同品种、装备或栽培方式,研究数据定期向项目参加单位反馈,成果向行业内公布,如其将番茄产量提高到100kg/m2的试验[6]项目就引起了业内的巨大关注。其运行管理的主要特点有:①以Wagninggen大学和其他研究所为主导;②以品种、基质、栽培设施、自控等设备供应商为主要参与者;③以装备集成创新为主要手段;④以实用性为成果要求;⑤以研究信息共享化为扩散方式。

2)形式和主要内容:以两个有代表性的试验温室(Venlo型)为例,如1号试验区“番茄鱼菜共生封闭栽培试验温室”宽24.00m、开间35.00m、面积660m2,番茄品种为Cocktail,2007年10月12日播种,密度3株/m2;主要是试验罗非鱼和番茄共生系统的有效性;通过水处理等措施达到番茄灌溉和养育水系统循环等目的,通过循环综合养殖技术来提高温室栽培的效率和效益;项目试验期2年[7]。又如7号试验区“番茄栽培试验温室”宽28.80m、开间35.00m、面积为936m2,2007年4月1日播种,密度3.79株/m2;选用2种灌溉方式比较,对番茄新品种Coarse vine进行栽培试验,比较质量和产量。

1.3装备技术升级保持较快进展

1)灯具和光研究。有研究报道指出,温室中每增加1%的光照意味着0.8%的产量增长[8],对种植者诱惑巨大,但在人工光照的情况下,这也意味着增加1%以上的成本。在荷兰,人工补光设备是能耗最大的设备之一,每年12月9日到来年3月14日高强度补光季节,会耗费大量的电能。为此,对新型节能、高光效、长寿灯具和光源的研究成为目前温室装备研究和开发的热点之一。

①LED(发光二极管)光源研究。LED光源250W 即相当于高压钠灯400W,减少能耗接近50%,平均寿命50000~80000h,显著减少无效热能转换,有效控制PAR,目前研究主要方向是寻找适当的发射光谱,以实现未来LED灯替代高压钠灯的目标。

②光照管理研究。研究人员也在补光装备不变的条件下对光照“时间-强度”进行研究。通过不同时期采用不同的人工补光时间,在不增加能耗甚至降低能耗的基础上,获得14%~23%的增产量。经过9个月的试验表明:黄瓜产量分别达到46.7kg(18h)、43.8kg(15h)、42.7kg(18h)、39.1kg(12h),15h的光能利用率最高;由12h增加到15h的增产量大于由15h增加到18h的增产量。

2)散射光研究。散射光栽培理论正逐步由研究进入应用。借助其各向同性的特点,可显著改善光的分布,增加作物中、下部叶片乃至根部的光照和生长量。通过荷兰散射光玻璃与普通玻璃温室的对比试验表明:即使在减少4%光照度的情况下,黄瓜试验仍可增加产量7.8%,对于盆花也有相似效果[9]。同时,散射光型的遮阳保温幕产品也开始投入使用。

3)多层保温幕。目前已基本普及,并从原来的调节光照为主变为兼顾节能;由原来的节约冬季燃料费用变为兼顾夏季降温;由原来的内部多层变为温室内外均为多层。

4)FClean应用新有进展。FClean ETFE这种高透光、长寿命、高强度覆盖材料,因其很薄所以节能性较差,2007年,FClean双层薄膜温室在德国开始试验,采用“一层F-Clean+一层散射光膜”的方式,比普通双层充气膜增加10%光照,节能30%以上,有可能解决降温和光照矛盾的问题。

5)桁架柱大开间温室(TwinLingt)。这是2007年荷兰P.L.J.Bom集团推出的一种高大型温室新结构,柱子采用上宽下窄的变高桁架,以获得更大的空间、更高光照水平和更稳定的环境条件,目前面积达5hm2的温室正在荷兰建设,肩高7.1m、跨度12.8m[10]。

6)物理病虫害防治设备。目前生物和化学防治均不同程度遇到新问题,许多种植者又开始重新研究物理防治的新方式,如新型微波土壤消毒机由115个微波发射管组成,可产生150kW微波电磁辐射,可杀灭土壤中的大部分病菌,预计2008年夏天将大量投入使用[11];又如紫外光消毒机Clean Light UV,由4个75W紫外灯和控制器组成,利用温室加温管以5~10m/min速度行走,杀灭根部和下部叶片的病菌[12]。

7)全开屋面温室。其主要目的是最大限度地利用自然资源,在气候适宜时将屋面和侧墙全部打开使栽培环境变为露天,在诸如强日照、大风、暴雨、霜冻等不利条件下将屋面和侧墙收起,成为一个“准温室”或常规温室。这种温室在10多年前就已出现,但近期得到了较

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快发展,主要因为气候异常频次增多和能源成本上升等。

1.4温室栽培相关技术继续成为创新主角

新品种和栽培管理软件始终是现代化温室技术升级的重点,如2007年HortiFair的50个获奖新产品、新技术中,90%以上为蔬菜或花卉新品种、栽培技术或软件,以下仅举几例来说明这些创新所带来的变化和揭示的方向。

1)盆栽有机番茄。荷兰最大的番茄种植者AgroCare 公司尝试用盆栽的方式种植番茄[13],这种方式可防止土传病害,提高有机栽培水平,开辟温室有机蔬菜栽培的新途径,该方式还可通过“番茄—甜椒”的轮作来实现土壤循环使用。

2)精确灌溉管理技术。工程技术人员正在研究推广一种基于科学计算和专家系统的的控制模块,通过对VPD(水汽压差)、土壤水分状况、植物响应等的精确分析来控制水肥供应,通过高精度传感器来实施诸如不充分(亏缺)灌溉等水肥方案[14],取得了良好的节水、节肥、增收效果。

3)象鼻气囊(Airbag)。专门为封闭温室设计的象鼻气囊通风加温方式目前也被用于普通温室中[15],通过在作物根部加温和通风来提高根部的温度并改善根部高湿环境,减少植物根部病害。

4)新型基质和基质栽培模式。由于基质栽培在现代化温室中占较大比例,也成为研究重点,如Grodan公司推出了基于基质栽培的“6阶段生长模型”[16],将基质栽培的生长过程分为定植/生根期、根系/植株发育期、植株均衡生长期、产量均衡期、最大产量期和生产末期6阶段,通过测定不同阶段作物生长和根部环境来调整栽培方案达到最佳栽培。BVB substrates公司推出了浸肥基质,针对不同作物将有机或无机肥批量混合成具有一定NPK 比例、有利于进行精确、简便水肥控制的基质,大大减少种植者的管理成本,提高特定品种的产量和品质。

总之,通过装备更新与新品种的配合,温室作物产量得以大幅提高,如部分切花从原来平均250枝/m2增长到315枝/m2,单重由的50g/枝提高到75g/枝[4]。

1.5能源与资源受到持续关注

近来世界温室园艺界始终将“能源和水资源”作为关注主题[17],特别是能源价格的持续上涨为种植者带来了巨大的经营压力;同时,京都议定书和CDM[18]的执行又增加了温室生产在环境和生态保护方面的压力,内外交困之下,节能和拓宽可利用能源范围成为温室能源研究的主题。

1)节能措施和趋势。温室生产中,种植者通过研究和实践总结出了很多简便易行的有效节能措施和方法并取得了立竿见影的良好效果[19]。如保温幕除温室屋面外也兼顾侧墙和山墙处的节能保温;温室密封性和操作、施工精度不断提高,以最大限度降低因缝隙所造成的无效热交换;提高加温管道的保温性或将管路置于地下等,以减少热量散失、降低因管道散热造成的温、湿度不均;采用供热热源的优化管理(提高燃烧率、控制锅炉进气量、不定时燃烧等);提高多层PC板、充气膜等节能材料应用比例;采用能源管理软件改善整个温室的能源综合利用效率等。

2)新能源的使用。2006年开始,太阳能、风能、生物质能等可再生能源开始应用于温室,在欧美已部分投入商业化运行;相关应用研究也全面展开,在荷兰“2007新能源温室设计赛”中,有三种方案获奖,包括SunWind 温室、Wagninggen大学和Benk设计的其他两种温室[20],上述三种温室均以太阳能、地热能、风能利用为主要目标,与其他相关技术配合,探索温室利用新能源的技术机理和商业化途径,减少未来对化石能源的依赖,在政府支持下,示范项目正在Bleiswijk建设。

3)水资源。除应对水源性缺水的节水技术和设备外,以改善水质为主的水处理和灌溉控制技术发展很快,包括清洁水源(杀菌、杀病害等)、调节水质、减少灌溉污染等,如各种新型过滤器、高效率水处理器(400m2/h)、洁净水处理器(10~500 m)等。

3)土地资源。土地资源在世界经济发展较快的国家都出现了紧缺,提高单产和机械化程度、多层栽培等均是适应这种形势的举措。面对21世纪中叶后80%可耕种土地将被使用的预计,哥伦比亚大学环境科学家提出了“温室摩天大楼”和“Vertical Farms(立体农场)[21]”的概念,并对21层高摩天温室进行了技术和经济分析。

2中国温室园艺发展的形势和机遇

21世纪以来,在中国政治稳定、经济平稳高速发展和人民生活水平不断提高的背景下,温室园艺产业通过引进吸收、自主创新和探索实践获得了长足发展,具有中国特色的设施园艺生产体系基本形成[22],产业规模迅速扩大、产业形态和社会化服务水平得到提高,面临空前的发展机遇。

2.1外部宏观环境有利于温室园艺发展

1)中国经济总量和财政收入的大幅增加为设施园艺发展提供了坚实的物质保障。中国国民经济连续多年保持良性高速增长,特别是2003年后GDP年均增长率10.4%,比同期世界年均增长4.9%[23]高出5.5个百分点;国家财政收入在短短6年间从2002年的2万亿元[24]增长到2007年的5.13万亿元,为实现农业现代化、建设社会主义新农村提供了坚实的物质支撑,也保证了各项强农、惠农政策的有效落实,国家和地方也都对发展设施农业给予了不同程度的政策、金融和财政支持。

2)国家对农业的重视得以延续和强化。十六大以来,党中央提出了解决“三农”问题的新论断,即“把解决好三农问题作为全党工作的重中之重”,最重要体现就是中央连续5年“1号文件”的出台;2004年中央经济工作会议指出,中国现在总体上已到了以工促农、以城带乡的发展阶段[25],国家确定了农业投入比例和经济建设重点集中在农业和农村的策略;十七大再次强调发展现代农业、走中国特色农业现代化道路,农业与农业现代化的地位得到空前提升,

3)消费市场的增长呈现新特点。中国2006年前十名城市人均收入已超过17400元[26],城乡居民消费实力

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的增加和消费市场变化为设施园艺这个以保障城市农副产品和消费品为主的产业提供了巨大市场和发展机遇,对安全、适口、鲜活、多样、持续的温室农产品消费提出了更高要求。

4)食品安全成为社会与政治问题。在经历了一连串食品安全事故后,中国食品安全已成为保证民族生存健康、国际形象和社会和谐的重要因素,国务院为此也首次召开了会议[27]。这些事故不仅损害了农民和群众利益、影响企业信誉,而且影响中国产品在国际市场的整体形象[28],甚至为某些国家将中国食品安全国际化、政治化提供了口实,也为设施园艺发展提出了更高要求。

5)其他有利因素。2008~2010年,中国将迎来奥运会、建国60周年和世博会等推动社会经济保持乐观、繁荣发展的“黄金年”,将对蔬菜、花卉等设施园艺产品的消费和城市美化理念等带来前所未有的积极影响和有力促进,据预测2008年奥运会仅绿化一项的开支就达到120亿美元[29],为设施园艺产业提供难得的发展契机。

2.2产业自身发展条件良好

1)产业规模巨大、作用日益突出。中国设施园艺面积预计已突破300万hm2,居世界之首,已成为保障农副产品有效供给、增加农民收入的重要手段,各地都在根据各自实际扩大发展规模,继续出台促进设施园艺发展的政策。除基础较好的上海、北京、广东、山东等地外,宁夏[30]、新疆[31]等西部及边远地区也加大投入来促进设施农业的发展。

2)温室装备制造产业初具规模。经过市场拉动和自主发展,温室装备制造产业已形成较完备的产业构架,从技术研究、装备制造、材料生产、工程安装、售后服务等各产业节点成形链条,企业数量超过200多家[32],基本满足了产业建设和装备改造的需求;产业结构虽不尽合理但内容比较完整。

3)发展意愿强烈、需求潜力巨大。随着市场竞争的加剧以及生产资料和能源价格上涨,生产成本不断提高,为种植者带来了很大的挑战和压力,因此产业内部提升装备技术水平和综合生产能力的意愿十分强烈,市场需求潜力巨大。

总之,在新的历史阶段,设施园艺面临着财政基础、市场需求、经济社会发展要求等多方面的有利因素,环境十分有利,机遇前所未有。

3中国温室装备技术发展中存在的主要问题

在良好的机遇面前,中国温室装备技术的发展还存在许多问题,发展过程中积重难返的现象没有得到有效扭转,可持续发展的挑战巨大,对温室园艺的提升、促进和带动作用难以充分发挥。

3.1产业发展环境有待改善

当前,在温室装备主体产业群基本形成的条件下,保持行业的健康快速发展所需的科技、人才、资本、信息和法律、财税、行业管理等环境支撑条件和运行状态还存在很多问题,部分内容甚至尚未构建。

1)政策环境方面。受行业内容复杂、发展过程市场推动性强的影响,温室装备技术产业界限模糊,还没有纳入新型农用工业[33],在产业支持、税收、融资、科研等政策方面没有获得与其他涉农产业同等的待遇,制约了行业通过科技进步、资本运作等提高科技含量、降低生产成本的步伐。

2)人力资源供应方面。由于行业地位不明确,温室装备人才呈现典型的边缘学科特点,核心人力资源大多来源于其他行业;在高校专业设置起步晚、培养经验不足、社会化培养渠道缺失的情况下,人才培养速度和质量都存在问题,行业内部高、中层次人才普遍缺乏。

3)行业管理方面。在中国当前市场发展水平下,行业管理对规范和引导行业发展具有特殊重要的作用,温室园艺行业管理的缺失已经产生了明显的负作用,在行业定位、信用体系建设、公共技术认定与推广、标准执行与监督、竞争行为规范等方面的困难和矛盾长期难以扭转,特别是“低质-低价”[34]、低水平盲目“示范”的问题依然十分普遍。

3.2装备技术创新扩散推广机制不完善

以行业共性技术与关键技术为先导的技术创新直接影响到全行业的技术水平;而技术的扩散推广既是技术创新的目标又是其持续发展的推动力。中国还缺乏面向整个行业的温室装备技术创新平台和机制保障,基础性、共性关键技术创新成果少,成果的针对性和研究深度不够,权威的持续扩散机制更为薄弱,“引进—模仿—弱化—再引进”[35]的循环依然普遍存在。此外,以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的产业创新体系没有形成,国家对企业直接投入少、企业主体作用难以发挥。同时,知识产权保护的规则没有形成,业内仿冒现象十分严重,制约了企业创新的积极性和新技术投入市场的速度。上述问题造成了全行业在技术创新方面的低水平,也由此带来了应用层面的许多新问题,如标书取代技术设计、价格决定装备内容、装备集成技术功能难以体现等,造成温室技术含量不高、综合生产能力不强、可持续性差。

3.3与装备技术相关的技术进步缓慢

由于温室园艺以生物为应用主体,温室装备技术的效益也以生物产出量和质量为衡量标准,因此,在温室品种、栽培技术、管理等方面技术进步的缓慢直接影响了温室装备技术的应用,如栽培研究重实用而轻机理,操作管理研究限于个体而推广基本停顿,以装备与其他技术紧密配合的综合性研究寥寥无几等,直接影响到了温室园艺发展的水平和效益,成为影响温室装备技术发展的主要瓶颈之一。

3.4温室装备制造行业短期行为增加

虽然温室园艺面临良好的宏观发展态势和较大的发展潜力,但在竞争环境恶化、相关产业技术进步缓慢、产业升级难度较大等现实背景下,装备制造企业的经营效益出现明显起伏,可持续发展能力和信心受到影响,部分企业技术研发、固定资产、人力资源等投入均不同程度出现下滑和紧缩,行业性的短期行为和观望态度成为主流,技术创新和应用的主体作用进一步弱化。

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4世界温室装备技术发展对中国的启示

温室园艺作为一种以装备为基础、以学科综合应用为特点的生产方式,品种和农艺优势都需在装备的直接配合下得以发挥,因此装备技术水平决定了温室生产的效率,也成为技术研究和应用的重点和提升生产水平的核心,世界其他国家所出现的许多新趋势,都是想通过装备技术水平的提高来强化本国温室园艺乃至农业产业的竞争地位,如荷兰认为这种方式是其保证世界花卉产销“霸主”地位的重要途径和战略选择。在当前全球化迅猛发展的形势下,中国也必须通过持续的技术创新来提升农业国际贸易竞争力[36],世界装备技术的发展重点、创新模式、推广应用方式等都对中国温室装备技术当前和未来发展具有积极的指导和借鉴意义。

4.1进一步提升设施园艺在农业发展中的地位

为达到统筹城乡发展、构建和谐社会的总目标,中国农业的主要任务已从单纯的粮棉油等战略农产品供给为主转变为依靠发展现代农业实现农业质量的改善、效益的提高、功能的开发、资源的节约、产业的和谐[37],作为农业现代化的典型,中国设施园艺发展规模巨大,到2005年已经达到260多万hm2[38],并在转变农业发展方式、实现农民持续增收、资源节约、改善环境、增加农产品有效供给、保障食物安全等方面[39]发挥了巨大作用,国外许多国家都将其作为农业现代化的前沿和窗口,并通过国家和行业层面的技术推动来提升温室园艺的发展水平,在行业运行规范的情况下,深层次矛盾较少,始终能在各国农业发展中起到积极的先导和示范作用,中国也应当在宏观和微观两个层面上将发展有中国特色的设施园艺作为农业的战略性任务[40],摆在更加重要的位置,努力使其走在中国农业发展的前面,争取附加值较高的温室农产品赢得国内外市场竞争优势,带动其他农产品生产技术、质量、效益的提升。

4.2加快提升装备技术的应用速度与规模

国外温室装备配置速度加快是成本、质量、环境保护[41]等多种压力综合作用的结果,在中国,上述压力也开始显现,如2008年上半年农产品生产价格增加22.9%[42]、城镇劳动力成本持续上升[43]、农村劳动力进入成本核算[44]、农产品质量和安全要求不断提高等,因此,将装备技术作为温室园艺最重要的基础设施内容,通过有效的手段促进装备技术的持续广泛应用,提高温室环境的稳定性、生产的标准化程度、能源与资源的利用效率等,才能在稳定降低生产成本的基础上,逐步克服劳动力素质较差、管理水平较低等突出问题,为中国温室园艺早日进入由大到强的发展轨道提供物质支撑。

4.3坚持科研与创新的前瞻性和针对性

虽然温室园艺发达国家的装备技术水平也有层次上的差别,但其科技创新始终坚持了对应用层面的针对性(如装备挖潜、软件升级等)和对基础层面的前瞻性(如栽培与装备综合集成创新、产量挖潜等),从其发展效果来看,温室园艺技术需要在较高技术层面获得成果后,再向广泛的较低层面推广会取得更明显的技术效益,因此中国当前这种高层面、机理性研究成果少的局面会使研究者和种植者始终处在“不知其所以然”的状态下,使连栋温室和日光温室等各层面生产技术贡献率难以进一步提高,而只有兼顾前瞻性和针对性才能在提高创新本身技术含量的基础上提升整个产业的技术水平。

4.4提高共性技术的研究和扩散水平

共性技术是产业技术创新基础,具有公益性、重要性、共享性的特点[45],其发展高度和扩散程度直接决定了产业的整体技术水平,中国温室装备技术创新在经历了引进消化吸收阶段短暂的高速发展后,一直处在一个发展比较平缓的平台期,其主要原因就是缺乏共性技术的支持,特别是生物-工程-环境相互作用机理的研究等,同时缺少对各类装备技术设计理论的研究,试验数据匮乏,难以掌握产品的核心技术[46],由于许多应用型新技术发明需要非商业性基础科学研究成果为支撑[47],因此新型装备技术之所以能够在一些国家得到大规模应用,就在于其公共技术上的成熟和普遍掌握。虽然中国农业技术创新由政府主导的模式在运行与制度安排中存在一些问题[48],但鉴于目前温室装备技术创新在软硬件方面十分薄弱的局面,除了要建立以科研机构、大学和企业为中心、面向市场的科研与技术推广体系[49]外,国家应当在建立完善温室装备工程研究中心、标准化设计平台等条件的基础上,切实开展公共技术的深入研究,并从政策、机制等方面保证其在行业扩散的深度与广度。

4.5转变装备技术发展的带动模式

近年来中国温室及配套设备产业已经具有较大的规模,企业数量众多,产业结构也日趋合理,产业自身对技术进步的需求十分旺盛,但由于装备技术受生物和农艺两方面的制约,需要创新模式来加快自身发展。因此,装备技术产业应采取更加主动的方式来带动上下游链条的技术进步,由此获得自身的突破。以Improvement Center 的创新模式为例,其就是在装备行业的直接支持和参与下,对温室园艺技术进行积极的引导、示范和推动,并以高技术装备集成为先导、以品种和农艺为配套,用高水平的研究成果来指导装备技术的创新,取得了良好的整体效果;许多国家温室装备制造企业也不断加大与农艺专家的合作并增加农艺专业员工数量,以从自身产品出发主动提高对上下游技术的适应性并寻求新的技术突破来引导种植者生产。对中国温室装备技术行业来说,从创新模式、人才配置、竞争方式等方面都值得学习借鉴。

4.6提高产业链各环节的科技水平

温室园艺的产业链包括育种、生产、贸易三个主要环节,温室装备行业处于“生产”这一链条上[50],受到上下游产业链发展的影响,从国外温室装备技术的发展看,与品种、农艺、温室物流等相关的装备技术占有相当的比例,而中国目前设施栽培国外品种占主导地位[51]、物流装备研究和制造几乎是空白,上下产业链技术水平十分落后,严重制约了产业效益的充分实现,削弱了装备技术得以应用的经济支撑,应当引起国家的重视,坚持并强化温室专用品种的培育,尽早启动有关物流装备

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的技术研发。

5结语

中国农业装备产业正处于一个前所未有的战略机遇期[52],温室装备技术产业也应把握时机,突破发展中那些原始推动力不足、持续发展力残缺、外部吸拉力疲软的困境[53],充分研究和借鉴世界各国装备技术发展的成功经验。在进一步提高设施园艺在农业中地位的基础上,以提高温室产出率、能源和资源利用率为重点,选择共性关键技术开始全国性的攻关和再攻关;以提高研究方法的科学性、成果的针对性和科技创新实现率为目标,加强创新平台、协作机制和新型产业创新系统[54]建设;以尽快发挥装备技术的支撑、保障和引导作用为目标,采取补贴、示范等措施加大装备技术的应用范围;以实现跨越为目标,加强国际交流与合作,积极争取先进技术资源。总之,中国温室园艺要坚定科学发展的信念,统筹国内外各种资源、兼顾现实和长远,在认真审视并进一步明确发展方向和策略的基础上,早日实现装备技术在高层面创新上的新突破并由此带动温室园艺行业各层面又快又好的发展。

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Development of world greenhouse equipment and technology and some

implications to China

Qi Fei,Zhou Xinqun,Zhang Yuefeng,Li Zhi

(Chinese Academy of Agricultural Engineering,Beijing100125,China)

Abstract:Representing the peak of protected horticultural research and technical application,integrating the advanced achievements and pointing out the developing direction of protected horticulture,modern greenhouses can play a pioneer and demonstration role for the popularization of equipment high-tech into other facilities.Through article reference study and in situ investigation in the horticulture developed countries,the authors summed up the developing trend of world greenhouse equipment and technology based on the analysis of extension features,technique innovation and research hot points.Accompanied with the analysis of developing trend and main challenge Chinese horticulture faced to,the authors put forward suggestions such as improving the status of protected horticulture within agriculture,stepping up equipment technique application and scale,insisting on the prescience and pertinence of research work,increasing the research level of common science and all application study within the industrial chain,and changing the developing style of equipment technique,in order to provide guidance and reference for Chinese greenhouse horticultural improvement and development.

Key words:greenhouses,equipment,technology,innovation,development

中国现代农业发展现状及前景分析

中国现代农业发展现状及前景分析 2018-01-09 10:16 来源:欧柯奇技术 一、现代农业内涵定义 现代农业是一个动态的和历史的概念,它不是一个抽象的东西,而是一个具体的事物,它是农业发展史上的一个重要阶段。从发达国家的传统农业向现代农业转变的过程看,实现农业现代化的过程包括两方面的主要内容:一是农业生产的物质条件和技术的现代化,利用先进的科学技术和生产要素装备农业,实现农业生产机械化、电气化、信息化、生物化和化学化;二是农业组织管理的现代化,实现农业生产专业化、社会化、区域化和企业化。 (1)现代农业的本质内涵可概括为:现代农业是用现代工业装备的,用现代科学技术武装的,用现代组织管理方法来经营的社会化、商品化农业,是国民经济中具有较强竞争力的现代产业。 (2)现代农业是以保障农产品供给,增加农民收入,促进可持续发展为目标,以提高劳动生产率,资源产出率和商品率为途径,以现代科技和装备为支撑,在家庭经营基础上,在市场机制与政府调控的综合作用下,农工贸紧密衔接,产加销融为一体,多元化的产业形态和多功能的产业体系。 二、主要国家现代农业发展状况 1、美国 美国的农业劳动生产率高,是世界上唯一的人均粮食年产量超过1吨的国家,也是世界上最大的粮食生产国和出口国。农业是美国在国际市场上最具竞争力的产业之一。美国农业生产主要依靠家庭农场,目前美国拥有204万个农场,每年创造的农业产值3000多亿美元,

其中10%由400个大农场贡献,40%由中等规模的3.5万个农场贡献,其余由200万个农场贡献。 2、日本 日本人口密度大,人均耕地占有量小,农业发展面临较多障碍与限制。然而在第二次世界大战后,日本农业发展迅速,现代化水平非常高,有多项农业指标领先于其他发达国家。日本的水稻、豆类、饲用玉米、蔬菜、水果、花卉等农产品的品质很高;日本的食品与水产品大量出口,其上市公司的市值占据日本总制造业的10%,成为出口创汇的主要部门。3、荷兰 荷兰人均农业用地仅2亩,地少人多。但荷兰农业坚持集约化、外向型发展道路,农产品出口率达70%,居世界首位;出口额占全球市场的9%,居世界前列。花卉出口占世界市场的60%以上,是名副其实的“花卉王国”;蔬菜、乳制品和猪肉出口名列世界前茅。 4、以色列 以色列耕地少,自然条件恶劣,农业从业人员仅占全国总就业人数的4%,但依赖滴灌技术等高科技农业,取得了举世瞩目的农业奇迹。农产品不仅能自给,水果、蔬菜和花卉还出口到欧美市场,被称为“欧洲的菜篮子”。 5、澳大利亚 澳大利亚的农业发展水平和生产效率非常高,属于世界先进水平,其人均农业生产总值排名第一。澳大利亚农业属于外向型经济,自二十世纪九十年代以来,澳大利亚农产品出口收入平均占农业总产值的比例为60%以上。 三、中国农业现代化发展现状

物联网温室大棚智能化系统解决方案

物联网温室大棚智能化系统
解决方案

目录
1、设计原则.............................................................................................................................................. 3 2、设计依据.............................................................................................................................................. 3 3、系统简介.............................................................................................................................................. 4 3、系统架构.............................................................................................................................................. 5 4、系统组成.............................................................................................................................................. 6
结构图................................................................................................................................................ 6 现场的监测设备: ........................................................................................................................ 7 智慧大棚系统结构: .................................................................................................................... 7 智慧农业大棚系统介绍 ................................................................................................................ 8 温度控制系统 ............................................................................................................................ 8 通风控制系统 ............................................................................................................................ 8 光照控制系统 ............................................................................................................................ 9 水分控制系统 ............................................................................................................................ 9 湿度控制系统 .......................................................................................................................... 10 视频监控系统 .......................................................................................................................... 10 控制系统平台: .......................................................................................................................... 10 应用软件平台:.......................................................................................................................... 11 视频监控系统:.......................................................................................................................... 11 农业溯源系统.............................................................................................................................. 12 种植环节: .............................................................................................................................. 12 物流环节: .............................................................................................................................. 12 其他:...................................................................................................................................... 12 室外气象观测站.......................................................................................................................... 13
5、系统特点............................................................................................................................................ 14 预测性:...................................................................................................................................... 14 强大的扩展功能:...................................................................................................................... 14 完善的资料处理功能:.............................................................................................................. 14 远程监控功能:.......................................................................................................................... 14 数据联网功能:.......................................................................................................................... 14
6、项目定位............................................................................................................................................ 14 7、控制逻辑............................................................................................................................................ 16
温度控制...................................................................................................................................... 16 控制要素: .............................................................................................................................. 16 控制设备: .............................................................................................................................. 16 控制方式: .............................................................................................................................. 16
降温控制过程:.......................................................................................................................... 16 在软件中可以设定温度默认正常的上下限的值 .................................................................. 16 温度超过设定上限时 .............................................................................................................. 16
增温控制过程:.......................................................................................................................... 16 空气湿度控制.............................................................................................................................. 16
控制要素: .............................................................................................................................. 16 控制设备: .............................................................................................................................. 17 控制方式: .............................................................................................................................. 17 增湿控制过程:.......................................................................................................................... 17 在软件可设定湿度默认正常的上下限的值; ...................................................................... 17 湿度低于设定下限时: .......................................................................................................... 17 除湿控制过程:.......................................................................................................................... 17

电子战武器装备的发展趋势与发展重点

电子战武器装备的发展趋势与发展重点 吴世龙1 ,吴世岭 2 (1.解放军电子工程学院,合肥230037;2.庐江县白湖一中,巢湖231508) 摘要: 介绍了现有电子战武器装备的类型,探讨了电子战武器装备的现状及其发展趋势,并指出了未来电子战武器装备的发展重点,对于了解电子战武器装备的现状及发展趋势等有一定的意义。 关键词:电子战;装备;现状;趋势 中图分类号:TN97 文献标识码:A 文章编号:CN32-1413(2004)06-0003-03 DevelopmentTrendsandEmphasesofTheEWWeaponEquipments WUShi-long1 ,WUShi-ling 2 (1.ElectronicEngineeringInstituteofthePLA,Hefei230037,China;2.TheNo.1MiddleSchoolintheLujiangCounty,Chaohu231508,China) Abstract:TypesoftheEW(ElectronicWarfare)weaponequipmentinexistenceareintroduced,thepresentsituationandthedevelopmenttrendoftheEWequipmentarediscussed,thedevelop-mentemphasesaredemonstrated.ThisarticleisusefulinlearningthepresentsituationandthetrendoftheEWweaponequipment. Keyword:EW(ElectronicWarfare);equipment;presentsituation;trend 0 引 言 21世纪的战争是信息化战争,电子战必将成为信息化战争的主导作战样式,其重要地位和巨大作用将促使各国军队竞相发展电子战手段,以适应未来电磁环境条件下作战的需要。 21世纪电子战装备将进一步向系统化、系列化、侦察干扰一体化及标准化、模块化方向发展,四维战场空间制电磁频谱权的争夺,将会空前激烈。正如军事专家所断言的那样:未来战争的获胜者将永远属于“最善于控制和运用电磁频谱并拥有最新式电子战兵器的一方”。 同样,随着电子技术的飞速发展,电子信息技术设备已广泛渗透到电子战装备和电子战的各个环节。从侦察、监视到预警,从通信、指挥到控制,从情报处理到作战决策,都离不开电子信息技术设备。未来战争中电磁频谱控制权的 斗争将会更加激烈,对电磁优势的争夺将成为交战双方争夺的制高点,如何改进和发展自身的电子对抗及反对抗装备就成为一项极其紧迫的任务。 1 电子战武器装备的分类 现代战争电子战技术装备按用途大体可分为电子侦察、电子进攻和电子防御三大类。 电子侦察装备有太空侦察装备、空中侦察装备、地面侦察装备和海洋侦察装备。目前世界各国,特别是发达国家,已用这些装备在陆、海、空、天多维战场建成全方位、大纵深、立体化的电子侦察体系。 电子进攻是采用电子干扰、破坏、摧毁等手段,削弱或瘫痪敌方重要电子系统和设备效能的作战行动。目前发达国家军队的电子进攻手段及装备主要有通信干扰装备、雷达干扰装备、 收稿日期:20030915 2004年12月舰船电子对抗 Dec.2004 第27卷第6期 SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASURE Vol.27No.6

现代机械制造技术及其发展趋势_王世敬

!加工制造# 现代机械制造技术及其发展趋势 王世敬温筠X (石油大学(华东)机电工程学院) 摘要简述了机械制造技术的发展历程,国内外现代机械制造技术的现状及最新成就与进展,我国在发展现代机械制造技术的基本情况、差距及动向。在大量研究分析的基础上,预测了21世纪机械制造技术的3个发展方向:(1)全球化,其技术基础是网络化、标准化和集成化;(2)虚拟化,即设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术;(3)绿色化,即通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出产品,使用完后经绿色处理后加以回收利用。 关键词机械制造现状发展趋势 机械制造技术的发展历程 机械制造业是国民经济最重要的基础产业,而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。 机械制造业发展至今,按其生产方式的变化可划分为: (1)劳动密集型生产方式。手工制作及早期的工业生产均属于这种方式。 (2)设备密集型生产方式。这是一种随着运输机械、施工机械和机床等大规模工业化生产的出现而产生的生产方式。汽车、拖拉机、轴承等大批量生产中的刚性生产流水线均属于这种生产方式。 (3)信息密集型生产方式。从20世纪初期开始出现了数控机床、加工中心等新型机电一体化加工设备。它实现了人与机器设备之间的信息交流,机器设备可通过获得的信息,快速、准确地实现加工,继而产生了使用这些典型设备的生产方式。 (4)知识密集型生产方式。这种生产方式是制造理念的飞跃,把单向的产品制造链组成为有机的制造系统,其中的物流系统、信息流系统、能量流系统等相互依赖、相互作用、相互协调。这种制造系统不单能与人进行信息交流,而且本身具有专家系统、数据库等必要的解决问题的知识,使其能在获取较少信息的情况下完成加工要求。柔性制造系统(FM S)、计算机集成制造系统(CIM S)是这种生产方式的典型代表。 (5)智能密集型生产方式。这是目前正在研究和实施的一种全新的生产方式。它试图使用制造系统本身具有的人工智能,并引入了新的制造哲理和组织形式。因此,这种制造技术能够快速响应市场的变化,超前地开发产品,实现多品种产品的全过程管理。这种制造技术的实施,将使人们梦寐以求的/无图纸加工0、/无人化加工0、/无害化加工0成为可能。目前正在研究的智能制造系统(IMS)、智能型计算机集成制造系统(I-CIMS)、敏捷制造等就属于这种生产方式。 现代制造技术的涵义相当广泛。一般认为,现代制造技术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果,是一个集机械、电子、信息、材料与管理技术于一体的新型交叉学科,它使制造技术的技术内涵和水平发生了质的变化。因此,凡是那些能够融合 # 21 # 2002年第30卷第11期 石油机械CHINA PETROLEUM MACHINERY X温筠,讲师,生于1972年,1998年毕业于石油大学(华东)石油机械工程专业,获硕士学位。现从事机械设计制造工艺的教学和科研工作。地址:(257062)山东省东营市。电话:(0546)8392093(H)。第一作者王世敬简介见本刊2002年第8期。 (收稿日期:2002-04-05;修改稿收到日期:2002-05-31)

智能温室大棚系统需求分析说明书

智能温室大棚系统软件需求分析说明书 小组成员:物联网12001 梁树强 物联网12001 于吉满 物联网12001 卜浩圻

目录 1.软件介绍3 2. 软件面向的用户群体 (3) 3. 软件应当遵循的规或规 (3) 4.软件围3 5. 软件中的角色3 6.软件的功能性需求4 6.0功能性需求分析4 6.0.1经管员功能性需求分类4 6.0.2用户功能性需求分类4 6.1 系统经管员功能细化5 6.2 用户功能细化6 7.系统功能模块用例图10 7.1系统经管员功能模块用例图10 7.2用户功能模块用例图11 8.软件的非功能性需求13 8.1 用户界面需求13 8.2 软硬件环境需求13 8.3 软件质量需求13 9.参考文献13

1.软件介绍 (1)该软件是智能温室大棚系统 (2)软件开发背景:随着社会和经济的发展,人们对物质生活的需求越来越高。中国人口众多,人均耕地面积很少,如何提高农作物产量,实行耕地面积利用率的最大化十分重要。为了提高单位面积上农作物的产量,国外纷纷提出了自己的智能温室大棚系统设计方案。所谓的智能温室大棚系统设计就是通过现代科学技术手段,调节农作物生长所需的各种环境条件,主要有光照、温度、土壤湿度、二氧化碳浓度这4个环境参数,从而使农作物处于最佳的生长环境中,进而最大幅度地提高农作物的产量。而开发此系统正是利用现代科技,来科学有序的发展农业,让人们从繁重的体力劳动中解放出来,体验到科技带来的快乐。 2.软件面向的用户群体 适应群体:以农作物为主要经济来源的企业或者个体劳动者,特别适合拥有多个温室大棚用来种植作物的用户。 该系统的开发,最大的好处是更加科学的经管温室大棚,细致化的从温度,湿度,二氧化碳浓度等可靠数据来分析和制定作物的更加适宜的环境。智能化的使用方法让用户对温室大棚的经管更加省时,省力,使使用者最终获得更大的收益。 3.软件应当遵循的规或规 1.数据库要求规完整,有系统崩溃手动恢复的功能 2.要求该软件的可扩展性好。 3.要求该软件整体的安全性强 4.要求该软件采集的数据准确性要高。 5.要求该软件组建的无线传感网稳定,安全性高。 4.软件围 本系统用C/S架构,安全性能和维护性高,并且用java语言对此系统进行的开发,移植性好。适合用户在不同的平台运行,灵活可靠,更加符合在温室大棚不同的设备硬件上进行移植。 5.软件中的角色 5.1经管员

现代机械制造工艺的发展现状及趋势精选文档

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现代机械制造工艺的发展现状及趋势 摘要:随着我国社会经济的不断发展,机械制造工艺的发展得到了突飞猛进的进步,而且也推动着其他行业的快速发展,特别是对现代化工业的发展,起到至关重要的作用。机械制造工艺作为现代工业发展的根本动力,仍需要进行不断的优化和创新。自动化控制技术、激光技术的出现,都是当下机械制造工艺当中不可或缺的组成部分,并为制造企业带来巨大的效益。当然,随着社会的进步,我们还需要对机械制造工艺的未来发展趋势进行预测和分析,从而实现我国机械制造行业可持续化发展战略。基于此,本文对我国现代机械制造工艺发展的现状及发展趋势进行探讨和分析。 关键词:机械制造工艺;发展现状;趋势 DOI: 0 导言 进入二十一世纪以来,随着我国现代工业的飞速发展,人们对机械制造的生产需求也越来越高。为了满足社会发展需求,需要人们对机械制造工艺进行不断改进和创新,同时这也是我国机械制造工艺发展的必然趋势。 1 我国现代机械制造工艺的发展现状

机械制造工艺的发展是展现一个国家综合生产力的重要标志,在近几年的发展过程中,机械制造工艺中所应用的先进技术正在进行优化和改革。 自动化控制技术 自动化控制是最为常见的现代机械制造工艺,也是机械制造领域中不可或缺的重要组成部分。其自动化控制功能主要表现在自动化加工制造、自动化加工流水线以及自动化制造工程三个方面。例如,在机械制造的生产过程中,实施自动化生产可以代替传统的人工生产力,有效减少了人力的使用量,同时也能够减少由于人为因素造成的生产误差,在每个加工环节中都能够按照初始设定完成机械的加工和制造,大大提高了加工制造的精准性,最终形成自动化性质的生产流水线。然而,在市场需求不断变化的作用下,我国现阶段所应用的自动化控制技术已经难以满足市场需求,对机械制造工艺发展产生了局限性,因此,为了实现我国现代机械制造工艺的可持续发展,对其工艺技术的改进和创新是其必然的发展趋势。 激光技术 激光技术是现代机械制造工艺中被人们应用最为广泛的工艺技术,其主要包含激光热处理、快速成型技术等。激光技术的应用目的是为了将机械部件的使用年限延长,实现零部件的最大化应用价值。在对部件表面进行热处理

(word完整版)现代农业高技术的发展现状、方向和趋势

类别:综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业,就是用现代物资条件装备农业,用现代科学技术武装农业,用现代产业体系组织农业,用现代经营形式管理农业,用现代市场发展理念引领农业,用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 (一)、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展,现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合,逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速,成为经济发展新的制高点,对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合,促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性,科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术,该技术具有高效、安全的突出优点,已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一

批重大突破,成为农业高技术研究领域角逐的重点领域,目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破,为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时,生物技术的迅猛发展,越来越直接地影响着人类的精神生活,冲击着传统的伦理观念,衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异,对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国,现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势;以3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统)与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流;农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时,农业信息技术与数字化技术的不断发展,对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变,成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展,为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径,农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率,依据作物生理需水确定作物用水;在新型肥料技术方面,目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥

当今世界发展趋势的基本特征与认识

当今世界发展趋势的基本特征与认识 世界多极化、经济全球化和世界科学技术进步的日新月异是当代国际政治经济环境的基本趋势和特征,对发展中的社会主义中国来说,这一国际环境既是历史的发展机遇,又是现实的严峻挑战。 一、多极化是当今世界发展的一大趋势 1、两极的终结有利于世界向多极化方向发展。 世界格局是指主要国家与国家集团之间相互作用形成的一种相对稳定的国际结构及其表现形态。世界格局是有关世界政治经济形势最根本的特征,是国际关系的基本框架,也是对世界形势具有决定影响的国际关系。正确观察和分析世界格局的发展变化和大国关系的战略调整是21世纪初我们准确把握国际环境和国际政治斗争的重要内容,也是我国确立新世纪对外战略的重要前提。 早在1988年,邓小平同志就指出未来的世界是一个多极的世界。冷战结束后国际形势的发展和变化,完全证实了邓小平同志关于世界格局向多极化发展的英明预见。江泽民同志在党的十五大报告中则进一步指出:“多极化趋势在全球或地区范围内,在政治、经济等领域都有新的发展,世界上各种力量出现新的分化和组合。”① 从冷战结束以来的世界政治经济形势的发展情况来看,至少在以下几个方面有利于多极化的发展。 第一,趋于缓和的国际形势,为多极化趋势创造了有利的国际环境。在冷战时期,僵硬的两极政治、经济和军事的全面对峙不仅抑制了新生政治力量的生长,而且消耗了主要政治力量的实力。冷战结束后,国际形势总体趋于缓和,这既有利于现存的政治力量得以充分显示,又有利于新生政治力量的崛起,形成多极化趋势加速发展的良好环境。因为,冷战的终结解除了约束政治力量成长的集团政治框架,扫清了政治力量壮大的障碍。各主要政治力量在新旧格局的转换中,以强化经济科技实力为主要途径,以谋求在未来国际战略新格局中的有利地位为基本目标,集中主要精力于内政外交战略的调整与谋划,使世界舞台呈现出各种政治力量此消彼长的活跃局面。 第二,世界经济全球化与区域化为世界多极化奠定了基础。从战后国际关系的发展、苏联的解体、格局的演变、经济和科技地位的提升等都可以清楚地看到,世界经济与政治是紧密联系在一起的,它们相互影响相互制约。战后初期,美苏经济实力无与伦比,这是构成两极政治格局的客观经济基础。然而,进入20世纪90年代,全球化和多元化步伐加快,WTO、IMF等全球性国际经济组织和欧盟、亚太经合组织、俄白哈吉四国关税同盟、十国大东盟等地区一体化组织在人们心目中占有越来越重要的位置。尽管经济全球化是以国别经济的开放和参与为基础的,但是,其最大特点是从事经济活动的主体是公司,而非国家,生产要素的流动超越了国界的限制,并在国际范围内进行优化配置。而且,在许多情况下,公司的利益并不总是与一个国家的战略利益一致。这样,国家对国际经济事务的控制力相对减弱。尽管美国作为世界经济超强国家具有控制和影响世界经济的巨大能力,但是,它要建立经济霸权会遇到更多的制约和阻力。经济全球化使封锁、控制等传统手段逐渐失去效力,促使它们在对别国实施经济制裁的时候采取更为审慎的态度。而经济的区域化的本质在于经济权力的板块化,那些在经济上已经形成了巨大力量的区域经济集团必然会在政治上发挥更大的国际作用,这是国际关系史的一个重要的客观规律。世界经济的区域化在实践上是世界格局多极化的温床。

现代制造工艺技术(doc 27页)

现代制造工艺技术(doc 27页)

第7章现代制造技术 教学目标与要求 ◆了解现代制造技术的发展水平与趋势◆了解特种加工技术的原理、特点及应用◆了解现代制造生产模式及其发展趋势

教学重点 ◆现代制造技术的发展水平与趋势 ◆特种加工技术的原理、特点及应用 7.1 现代制造技术概述 与传统制造技术比较,现代制造技术具有如下特征。 (1)系统性 由于计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术和先进管理等技术的引入,并与传统制造技术的结合,现代制造技术成为一个能够驾驭生产过程中的物质流、信息流和能量流的系统工程;而传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流。 (2)广泛性 传统制造技术通常只是指将原材料变为成品的各种加工工艺;而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维护的整个过程,成为“市场—设计开发—加工制

造—市场”的大系统。 (3)集成性 传统制造技术的学科专业单一、独立,相互间界限分明;而现代制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科—制造系统工程。 (4)动态性 现代制造技术是针对一定的应用目标,不断吸收各种高新技术而逐渐形成和发展起来的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期、不同的国家和地区,现代制造技术有其自身不同的特点、重点、目标和内容。 (5)实用性 现代制造技术的发展是针对某一具体的制造需求而发展起来的先进、实用的技术,有着明确的需求导向。现代制造技术不是以追求技

现代汽车制造技术现状及发展趋势

现代汽车制造技术现状及发展趋势 现代汽车制造技术现状及发展趋势 高星星,辽宁大连(大连交通大学机械工程学院 116028)本文结合汽车制造技术的产业发展重要性,从汽车制造技术管理方面、设计方面、制造工艺方面、自动化方面摘要:做了剖析了中国汽车现阶段制造技术的发展现状,并提出了相应的未来发展趋势预测。本文指出,信息化对制造技术的进步的推动作用越来越重要,各方面的精密加工也具有一定的进步空间。另外,本文针对敏捷制造技术又做了相关介绍。发展趋势制造技术现状关键词:汽车 Hyundai Motor Manufacturing Technology Status and Development

Trend Gao Xingxing Machinery, Dalian Jiaotong University, College of() Dalian 116028, China manufacturing automobile's development of industry of In this paper, Combining the importance the Abstract: technology. From the car manufacturing technology management, design, manufacturing processes, automation ,it has done corresponding And the status development at this stage. automobile analysis of the Chinese manufacturing technology forecast of future trends. This paper points out, Information on the manufacturing technology increasingly important role in manufacturing agile In improvement. this paper, for some also precision aspects promoting. All of machining has room technology has made related presentations.automobile Manufacturing Technology Status quo TrendsKey words: 是纯粹的技术产品,而是现前言0 代汽车新技术和先进的管年代以来,世纪80 20 理模式相结合的结晶。计算机和网络技术的迅速现代汽车制造技术的发展和普及,不仅改变了人发展包括了方方面面的发类 社会的技术特征,也对人展,例如新型制造技术的发类的社会、经济和文化等方展,刀具工艺的发展,激光面产生了深远的影响。一方焊接技术的发展,材料科学面,随着经济的发展和人们技术的发展,网络技术的发

智能温室大棚系统需求分析说明书

智能温室大棚系统软件需求分析说明书

目录 1.软件介绍 (3) 2. 软件面向的用户群体 (3) 3. 软件应当遵循的标准或规范 (3) 4.软件范围 (3) 5. 软件中的角色 (3) 6. 软件的功能性需求 (4) 6.0功能性需求分析 (4) 6.0.1管理员功能性需求分类 (4) 6.0.2用户功能性需求分类 (4) 6.1 系统管理员功能细化 (5) 6.2 用户功能细化 (6) 7.系统功能模块用例图 (10) 7.1系统管理员功能模块用例图 (10) 7.2用户功能模块用例图 (11) 8.软件的非功能性需求 (13) 8.1 用户界面需求 (13) 8.2 软硬件环境需求 (13) 8.3 软件质量需求 (13) 9.参考文献 (13)

1.软件介绍 (1)该软件是智能温室大棚系统 (2)软件开发背景:随着社会和经济的发展,人们对物质生活的需求越来越高。中国人口众多,人均耕地面积很少,如何提高农作物产量,实行耕地面积利用率的最大化十分重要。为了提高单位面积上农作物的产量,国内外纷纷提出了自己的智能温室大棚系统设计方案。所谓的智能温室大棚系统设计就是通过现代科学技术手段,调节农作物生长所需的各种环境条件,主要有光照、温度、土壤湿度、二氧化碳浓度这4个环境参数,从而使农作物处于最佳的生长环境中,进而最大幅度地提高农作物的产量。而开发此系统正是利用现代科技,来科学有序的发展农业,让人们从繁重的体力劳动中解放出来,体验到科技带来的快乐。 2.软件面向的用户群体 适应群体:以农作物为主要经济来源的企业或者个体劳动者,特别适合拥有多个温室大棚用来种植作物的用户。 该系统的开发,最大的好处是更加科学的管理温室大棚,细致化的从温度,湿度,二氧化碳浓度等可靠数据来分析和制定作物的更加适宜的环境。智能化的使用方法让用户对温室大棚的管理更加省时,省力,使使用者最终获得更大的收益。 3.软件应当遵循的标准或规范 1.数据库要求规范完整,有系统崩溃手动恢复的功能 2.要求该软件的可扩展性好。 3.要求该软件整体的安全性强 4.要求该软件采集的数据准确性要高。 5.要求该软件组建的无线传感网稳定,安全性高。 4.软件范围 本系统用C/S架构,安全性能和维护性高,并且用java语言对此系统进行的开发,移植性好。适合用户在不同的平台运行,灵活可靠,更加符合在温室大棚不同的设备硬件上进行移植。 5.软件中的角色 5.1管理员

现代制造技术的发展趋势

现代制造技术的发展趋势 袁锋 摘要 知识经济和高科技的迅猛发展给制造业带来前所未有的机遇和挑战,现代制造技术被赋予新的内涵和特征,与其它学科交互融合发展,对传统的制造业产生了巨大的冲击。只有采用先进制造技术并不断创新,我国制造业才能在激烈竞争中立于不败之地。为此阐述了现代制造技术的发展趋势。 关键词:现代制造技术;特征;趋势。 引言 制造是人类社会赖以生存和发展的基石,任何时代都离不开制造业,制造业具有永恒性和不可替代性,它不仅是一个国家国民经济的支柱产业,而且对其经济和政治的领导地位也有着决定性的影响,一个国家经济的崛起在很大程度上取决于制造业的发展。在工业发达国家,约有1/4的人口从事各种形式的制造活动,70 以上的物质财富来自制造业。因此,很多国家把制定制造业发展战略列为重中之重。战后,日本、德国等国家由于重视制造业,国力很快得以恢复,成为制造强国,经济实力也跃居世界前列。美国认为要重振经济雄风,保持美国在全球经济中的霸主地位,必须大力重振制造业,夺回其制造业的世界霸主地位。为此,美国加大了制造业的投资力度,积极进行策略研究,现在某些领域已基本赶上甚至超过日本而与其并驾齐驱。可见制造业对一个国家的经济地位和政治地位具有至关重要的影响。 近年来,随着高新技术和知识经济的迅猛发展,生命科学、材料科学、信息技术、微电子技术、航空航天等新兴的科学技术不断涌现。以计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术相结合的先进制造技术应运而生,对传统的制造业产生了巨大的影响和冲击。目前,世界各国尤其是工业发达国家都非常重视制造技术的开发研究和应用,在这一领域的国际竞争日趋激烈,我们要想在新一轮的较量中立于不败之地,就必须大力发展制造技术。 1 现代制造技术的主要特征 1.1 制造内涵的扩展 随着通讯和网络的发展,全球性的贸易壁垒正在逐步消失,制造技术已发展成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科且高度复杂的集成技术。制造的概念和内涵得到大大扩展,它是一种涵盖面很广的广义制造概念,是“大过程”、“大制造”,包括光、机、电产品的制造,工艺流程设计,通用产品和高精尖产品的制造以及材料制备;不仅包括机械加工方法,而且还包括高能束加工方法、硅微加工方法、电化学加工方法等;它不但包括从毛坯到成品的加工制造过程,而且还涉及产品的市场信息收集与分析、产品的选型决策、产品的设计制造过程、产品的销售和售后服务、报废产品的处理以及产品的疲劳强度和全寿命过程的预估等产品整个生命周期的全过程。 1.2 先进制造技术、制造系统和制造模式的发展 近年来,制造工程与制造科学取得了前所未有的成就,先进制造技术、制造系统和制

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