计算机智能化技术在现代农业机械中的应用研究

王 敏

（滕州市中等职业教育中心学校，277500，山东滕州）

在科技发展的智能化时代，大众无论是在生活方面还是劳动生产方面，都愈加重视效率、效益。随着城镇化进程的不断推进，农业生产现代化进程进一步加快。尽管广大农村的人员正在逐步减少，但农业生产始终是关乎国计民生的大问题。现代农业机械的使用大大降低了农民的劳动负担，有效提高了农业生产效率，当下及未来实现现代农业机械自动化依然是解放广大农村劳动力的重要方式[1]。基于计算机智能化技术的现代农业机械智能化具有实时管控、稳定可靠、智能诊断、灵活操作等一系列优点，两者的融合一方面能够极大地推动现代农业机械自动化的创新发展，另一方面在极大提高农业生产效率的基础上，有效解放了农村劳动力，降低农业成本，践行科技兴农，达到了助力农村经济发展的目的。可以肯定的是，计算机智能化技术在农业机械中的应用推动了农业机械自动化的进一步发展，为未来农业机械自动化、智能化发展注入了新的活力，这是农业生产发展的一次变革，也是农业经济健康稳定发展的重要技术支撑。

1 农业机械智能化技术概述

1.1 农业机械智能化技术的概念

农业机械智能化技术是计算机智能化技术应用于农业机械的简称[2]。计算机智能化技术是对人类智力仿真和扩展的科学技术，其研究范围包含智能机器人、语言仿真系统、视觉识别系统、语言处理系统、专家系统等，是科学技术发展进步的重要体现。将该技术合理地应用于人类生产生活能够极大地解放劳动力，特别是在以人力生产为主的农业生产中。计算机智能化技术在现代农业机械中的应用实现了农业机械和智能化技术的有效融合，赋予了农业机械产品集成化、自动化、智能化的优点，将具有智能化特点的机器人和专家系统等安装在农业机械设备上，实现对农业作业的智能化生产管理。应用了智能化技术的现代农业机械可不受时间和作业环境的影响，无论是作业质量还是作业规范性，都远远超过人力作业，充分实现了资源的最大化利用，有效减少了人力物力的投入，提高了农业作业舒适度，进一步提升了农业生产效率，为农业健康、稳定、可持续发展发挥了重要的推动作用。

1.2 农业机械智能化技术的特点

现代农业机械智能化技术不同于传统的农业机械技术，它是以计算机智能化技术为核心，将农业机械与计算机技术相融合，实现对农业机械的智能化、自动化管理，在提高农业机械作业效率的同时减少人力资源成本[3]。农业机械智能化技术具有明显的实时管控、稳定可靠、智能诊断、灵活操作等特点。

首先，实时管控。农业机械智能化技术是实现自动化的主要技术方式，它是以电子技术和计算机技术为基础设计而成的。在实际应用和操作的过程中，信号传输速度极快。通过信号传输实现对机械的实时有效操控，操作简单，时效性强，实现对农业机械科学、准确操作的同时，能够更好地及时保护自动化设备，有效管控相关机械设备，降低设备风险系数。

其次，稳定可靠。以农业机械智能化技术为核心的自动化农业机械设备，在运行中其输入输出的信号都采用了光电隔离处理技术，真正实现了对农业机械设备运行中内外电路的电气绝缘控制[4]。为了保证农业机械在作业过程中不受任何因素的干扰影响，农业机械智能化系统对机械控制系统的各个模块都使用了抗干扰屏蔽措施，其中的元器件都是经过严格的实验筛选出来的，例如常见的传感器等，大部分现代农业机械智能化技术设备都选择分辨力强、可靠性好的传感器，因此不难看出农业机械智能化技术设备具有高稳定性和高可靠性的特点。

再次，智能诊断。传感技术是农业机械智能化技术的关键，装有稳定可靠传感设备的农业机械能够对数据进行高效实时的分析和诊断，检测设备运行过程中可能出现的各种故障，以此保证机械设备的正常运转，提高机械自动化作业的精准度[5]。在一些特殊的农业作业环境中，农业机械设备会受影响出现各种问题，而以农业机械智能化技术为核心的自动化技术，通过可靠的传感器可以进行实时有效的自我诊断。假如农业机械在作业过程中某个零件出现了故障，那么该设备会自动提前发出预警警报，立刻停止机械作业，在进行智能化诊断之后，系统会根据机械的情况自动修复，设备继续正常作业。

最后，灵活操作。现阶段国内已经通过自主研发和引进等方式，实现了传感技术及自动化控制技术在现代农业机械中的应用。当下国内农业机械自动化设备操作简单灵活，可以根据设备的实际需求选择不同的控制系统，按照不同的操作系统，也可以选择不同的信号操作方式，例如脉冲、开关量等。目前国内大部分农业机械自动化设备都实现了模块化设计，通过不同的模块组合连接，能够满足多种农业机械设备的操作需求。

2 计算机智能化技术在现代农业机械中应用存在的问题

现阶段国内计算机智能化技术在现代农业机械中应用已经得到行业人士的一致认可，但从当下实际的覆盖率和利用率来说，还未达到发达国家的水平，未来依然需要进一步推广和完善，其中基础设施不完善、缺乏专业技术人员、对农业机械智能化技术应用的重视程度不够是阻碍农业机械智能化发展的主要原因。

2.1 配套基础设施不完善

目前农业机械智能化技术并未得到普及推广，其中相关计算机基础设施不够完善是原因之一，继而导致农业机械智能化不能充分地发挥其效能[6]。导致这些问题的原因是多方面的，首先，随着科技的不断发展，计算机更新换代的速度不断加快，而大部分乡村的通信设备相对落后，根本无法与计算机技术相匹配。其次，农业机械智能化作为较新的农业机械创新成果，成本较高，大部分农村地区没有经济实力承担。最后，大部分农村地区的网络发展水平较低，致使计算机通信设备落后，因此大部分农户无法真正了解农业机械智能化技术。

2.2 缺乏专业技术人员

当下农业机械智能化技术作为技术创新应用的一种，无论是计算机操作技术还是设备维护技术，都需要专业技术人员进行管理[7]。一方面，对广大农户来说，智能化操作技术有较高的学习成本，大部分农村地区的农户受教育程度不高，需要进行集中培训学习，但专业技术人员少之又少，导致农村培训效果甚微。另一方面，农村较差的工作环境留不住相关专业人才，因此技术人员缺乏的现实问题依然存在。专业人才的缺乏导致农业机械智能化技术很难在广大农村中普及应用。

2.3 应用重视程度不够

传统的农业耕作理念已经深深地扎根于广大农民心中，对于农业机械智能化技术的应用，大部分农户很难主动接受，部分农户对于农业机械智能化持怀疑和不看好的态度，更倾向于传统的耕种生产方式。加之农业机械智能化技术普及成本较高，但相关的人力、物力、财力的必要支持不足，导致农业机械智能化技术在大部分农村地区迟迟得不到有效推广。

3 计算机智能化技术在现代农业机械中的应用场景

随着计算机智能技术在现代农业机械中应用的日趋成熟，农业生产与管理效率得到了进一步提升，其中在生产监测自动化、农业灌溉自动化、农产品检测自动化、农业管理自动化等中的应用最为突出。

3.1 在生产监测自动化中的应用

在农业生产过程中将智能化的农业机械设备应用到农作物的生产监测中，实现了对农作物的科学动态监测。在安装相关农业机械智能设备后，计算机可以成为监测农作物的中心控制设备，通过计算机可以实现对农业生产操作的监测，并实时获取相关数据，人们可以根据监测数据，对农业生产不同环节进行干预调整，优化生产流程的同时，实现农业生产科学化管理，最终达到效益最大化、成本最小化的目的。例如通过智能化的机械装备能够对所种植农作物的生长环境，包括温度、土壤成分、光照时间等因素进行监测，可以不受时间和地点的限制，将采集的数据通过科学自动地加工处理，实现对农作物生长环境的智能调控，维持农作物最佳的生长环境。此外，生产自动化监测设备也能实现对农业收获等不同环节的监控，或者实现对农产品储存的自动化管理。

3.2 在农业灌溉自动化中的应用

在农业生产管理中，农业灌溉是极其重要的环节。将智能化设备应用到现代农业灌溉中，能够实现农业灌溉的自动化科学化管理，节约水资源的同时极大地降低人力资源成本，真正将节约用水的理念贯穿于农业经济发展。利用农业灌溉自动化设备，可以获取农作物的面积数据、密度数据、水量需求数据等，通过可靠的传感数据和大数据检测分析平台，结合计算机数据处理等技术，实现对农作物的精准灌溉，确保农作物管理的科学化精准化，提升农作物生长质量，保证农业生产效率。

3.3 在产品检验自动化中的应用

基于计算机智能化技术的农业机械智能化不仅能实现对农产品的自动化生产管理，还能实现对农产品销售、检测、包装等流程的自动化操作。农业机械智能化一方面有力地推动了现代农业生产结构的创新变革，进一步优化完善了农产品的经营管理体系；另一方面极大提高了农产品质量检测和包装效率。农业机械智能化实现了产品检验的自动化管理，这种自动检测包装设备通过智能化技术实现了对产品外观的扫描记录，包括产品的尺寸、大小等相关参数。在检测的过程中，设备采用自动图形生成技术，对产品的生物特性进行检测，并绘制出可视化的三维模型，详细列出农产品的生物数据。农业机械智能化实现了产品检测的自动化管理，进一步促进了现代农业机械的人性化管理，优化了农业结构，是农业与科学技术结合的体现，有效解放了劳动力，为推动农业经济发展发挥了重要作用。

3.4 在农业管理自动化中的应用

将智能化农业机械设备应用于农业管理，在实现农业自动化管理的同时，提高了自动化操作的精准度。通过计算机技术创建的农田智能管理系统，能够实现与导航系统的有效连接，继而精准地绘制出农田的地图，然后采用智能化计算方式对农作物产量进行估算。在农作物生长过程中，智能化管理系统通过对田间土壤和农作物生长情况的分析，判断农作物的生长情况，及时发现问题并给出详细报告，例如农作物种植密度、施肥情况等。农户根据科学的报告结果对农作物的生长进行矫正干预。农业机械智能化技术中的GPS 技术能够实现对农业机械的实时监控操作，对农业施肥、浇灌、播种、收割等作业进行精准管理，大大提升农作物管理的效率。例如通过GPS 接收系统，可以实现对农药的准确投放，相比于人工作业方式，该方式更为准确科学。可以说基于计算机智能化技术的农业机械管理实现了农业管理效率的大大提升。

4 结语

在计算机智能化发展的时代背景下，现代农业机械的发展也要坚持与时俱进的原则，实现农业机械管理、生产等一系列工作的智能化、现代化。融入了计算机智能化技术的农业机械为农业生产自动化发展带来了新的机遇和挑战。面对当下农业机械智能化发展中存在的基础设施不完善、缺乏智能化技术专业人员、不重视农业机械智能化的现状，无论是国家、企业，还是相关农业从业者，都要改变农业机械生产管理理念，提高智能化技术应用水平，争取优化完善智能化农业机械基础设施，共同推动农业机械智能化的健康稳定发展。计算机智能化技术已经被广泛成熟地应用到不同行业，对于现代农业来说，智能化技术的应用是农业机械技术发展的再一次革新，未来农业机械智能化依然有巨大的发展空间。对此国家要继续扶持农业机械智能化创新发展，从政策、制度、资金、人力资源等各方面给予大力扶持，优化完善以智能化为中心的农业机械发展体系，进一步推动农业现代化建设和发展。