探究电气自动化技术在农业中的应用

们所认识 ． 自 动控制在农业上的应用越来越受到重视 。
关键词 ：农业 ；电气 自 动化 ；技术
引言 ： 伴随着 电子技术 、 信息技术以及 数字化 管理技术的发展 ，电气 自动化应用范围越来 越广 ，不仅应用于工厂 自 动化控制 、办公 自 动化操作 ，而且应用于农 田水利建设 当中。 电气 自动化技术 目前正在迈 向一 个新 的局 面 ，它的发展大大的推动 了国家经济发展 ， 自动化发展要求。我 国是农业大国 ， 农业是 国家赖以生存 的根本。由于我 国地域辽阔 、 人 口众多等因素 ， 导致水资源缺乏 ， 人 民生 活得不到保障。 农 田水利建设是通过农田水 利 工程设施 或者其他 方法来 调节地 区水 利 分布 、改善低产土壤 、充分利用水 资源 等 ， 但在实际实施过程 中却遇到 了技术难题 。为 了适应高科技、高文化的要求 ， 发展 、提高 电气 自 动化技术 ， 推动农业发展便显 的尤为
重要。
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 。
科技创新 ２ ０ １ ４年 ８月 （ 下）
探究电气 自动化技术在农业 中的应用
刘康铂 １王鹏杰 ２高临庚 ３谢宾 ４ 张伟 ｓ
（பைடு நூலகம்英利能源 （ 中国 ） 有 限公 司，河北 保定 ０ ７ １ ０ ０ ０ ）
摘要 ：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
１ ．电气自动化技术在温室大棚中的
应 用 随着社会竞争 的日益激烈 ， 已有多数厂 家进行温室大棚 电气 自动控制技 术的研究 、 产 品生产 。 远程监控系统发展迅速 ，以最大 程度 、 最大范围监测温室大棚 中农作物的生 长情况 。此监控 技术可检 测温室 中的温湿 度、光照 、 二氧化碳浓度 以及植物水分等环 境因素 ， 将所监控的信息直接传达到用户 ， 使用户可以直接采取相应措施 ，以确保提供 最适合农作物生长的环境条件 。当植物水 分 缺失的情况下 ， 系统会发 出报警信息 ，以便 提醒用户 。 不仅如此 ， 监控系统并不是在植 物出现状况才报警 ，它可以时时、迅速进行 检测植物是否处于良好发育状况 ， 分辨 出哪 块区域生长 良好 ， 哪块 区域需要 施肥 ， 哪块 区域需要灌溉等等。电气 自 动化技术 目 前在 大型农业生产 中较为常见，而在农村小户 、 集体户等地却不常见 ， 因为此技术虽具 有功 能强大 、 操作方便、覆盖 面积广等优点 ， 但 是花费对于小成本农 民来说过多。相信随着 社会发展 。 科技进步 ，电气 自动化技术的普
及 面将越来越广。
２ ． 电气 自动化技术在 节水 灌溉 中的
应用 我国从 ２ ０ 世纪年 ５ Ｏ 代就 开始进行节水 灌溉的研 究与推广据统计。到 １ ９ ９ ２ 年， 全国 共有节水灌溉工程面积 Ｏ ． １ ３ ３ 亿ｒ ｎ ２ ， 其中喷 灌面积 ８ Ｏ 万ｍ ． 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
监控 和管理 非常必要 ， 如在渠 系、灌水 、泵 站等方 面实现 自 动化监控与管理。 农业 自动 化向智能化方 向发展， 进一 步发展精准农业 重点发展节水 、节肥精 准农业技术体系的 自 动化控制， 实施精 准灌溉 、 精准施肥， 提高水 资源和化肥资源的利用率 。 精 细设施农业主 要发 展 以温室 为主的 自动控制 系统智能 化 研究 ， 从 而现 降低成本 、提高作物产量 、提 ３ ．电气自动化技术在无土栽培中的 应用 高农产 品品质 。 这有助于我国农业 资源 的高 无 土栽 培是 以轻质 材料或 人工培 养液 效利用 和农 业环境保 护， 是发展持续农业 的 代替传 统的土壤来 固定植物 ， 是植物的根部 重要途径 。将计算机视觉技术应用于农业 自 可以直接接触养料进行吸收 ， 可通过精量播 动化领 域计 算机视 觉技术 是一个相 当新且 发展十分迅速的研究领域，日本、美 国等发 种达到一次成 苗的效果 。 轻质材质一般包括 水培 、 雾 培等 。由于人 工培养液可 以根据植 达 国家 已在 农业 计算机 视觉方 面进行 了广 泛而深入 的研究。 如农业种质资源管理、获 物生长所需必要元素来进行配置 ， 这样对植 物生长便起到 了有所针对 的促长作用 。自动 取作物生长状态信息、农产品 自动收获 、农 产 品品质鉴定等 。 英 国开发研制 的采摘蘑菇 化 技术 为无土 栽培管理 提供 了 良好 控制和 检测平 台。它使工作人员对植物生长 的状况 机 器人。 在定位蘑菇 采摘 点和测 量时，已经 可以清楚 了解 。通过 自动化检测平 台， 也可 利用 了计算机视觉和图像处理技术 。 计算机 以把无 土栽 培技术 和传统 栽培技术 生长 出 视 觉技 术在我 国农业 生产 和农业现 代化方 面已开始应用， 但在设施农 业、虚拟农业 中 的植物进行全程监测和对 比，了解哪些因素 对植物起到推动作用 。除此之外 ，自动化监 的应用 尚处于起步 阶段， 应进一 步加强 、加 快该领域的研究与应用 。 控可 以使工作人员对植物 的营养液吸收、周 围环境影响 、发展 阶段等情况有所 掌握 ， 方 我 国农业 自动化 已在设 施农业 中 的温 室自 动化控制 、 排灌机械 自动化、部分农业 便工作人员对技术加以改进 。目 前 电气 自动 化控制技术在无土栽培中应用也越来越广 ， 机械装置 自动化 等方面得 到一定 的发展， 尤 相信 随着社会发展 ， 此技术覆盖范围将越来 其精准农业 的发展越来越得到重视 。电子技 术 和计 算机技 术 的迅 速发展 推动 了农 业机 越广。 器向 自动化方向发展 。随着智能化技术 的发 ４ ．电气自动化技术在水处理 中的应 用 展， 人工 智能 将是 世纪农 业 工程发展 的重 点。 各种农业机器人或智 能化系统将在农 业 如今国家提倡水 资源节约 ，重复利用 ， 对于水处理要求也越来越高 。目 前水处理行 自动化控制 中不断涌现， 继续推动和实现农 业 自动化 是农业 机械 化工程技 术工作者 所 业发展 旺盛 ， 其所需电气 自动化技术也越来 面 临的长远课题 和挑 战， 并进一步促进农业 越高 。 国家、 企业建设水厂来处 理工业废水 、 生活污水等 ，目的就是能更充分的利用水资 自 动化控制技术 向智能化技术发展 。 结束语 ： 源 ，不至于造成资源浪费。水处理标准高 ， 我国人均水 资源 占有率较少 ， 水资 源如 处理之后各水 质参数应达到 国家标 准 ， 其 电 气 自动化技术也应满足要求 。 在农 田水利水 何有效 利用是 国家所关心的重要话题 。 农业 水利 的发展 ，将 大大 的节 约了水 资源 的浪 量应用之余 、污水排放需谨慎。电气 自动化 费 ，这都 离不开 高科技 、高技术 。在农业水 技术应用于污水检测 ， 可以判断农业废水是 否 有化学 污染 ，是否会 影响周 围环境 及水 利 发展过程 中，对其相 应技术要 求 日 益 提 质 。由于农业生产所需肥料较多 ， 水质受其 高， 传统 自 动化技术 已经不能满足现今农业 影响， 通过 自动化检测并处理可以进行循环 发展 、水资源节约的要求 。电气 自 动化控制 技术发展不仅有利于节约了人力 、物力 ， 而 利用， 不 至于造成水资源浪费。 且对环境 、土壤改进也有所影 响。如今农业 ５ ．自动控制技术在精准农业中的应 发展还有很长的一段路要走 ， 而 自动化技术 用 精准 农业 是在传 统农业 与农业 机装 备 的发展离不开我们 的努力 。 科技是第一生产 力 ，只有不断更新 、发展技术产业 ，才能使 技术上， 运用高新技术进行农业生产管理。 精 准农业 较传统 农业其 先进之处 主要 是应 农业水利发展迅速 ，超出国外领先国家。 参考文献 ： 用全球定位系统（ Ｇ Ｐ Ｓ ） 、 地理信息技术、 计算