新形势下智能农机装备技术推广应用优势及发展趋势

孔晶晶

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.06.023

最近几年，我国农业现代化发展进程逐渐加快，现代化的农机装备在农业生产领域所扮演的角色日益重要，尤其是随着大数据、云计算为代表的现代信息技术的深度融合，我国的农业机械化发展，逐渐向着信息化智能化方向转变。通过将智能技术与农机装备技术有效结合加快构建完善且现代化的智能农机装备，能够更好地满足现在农业的生产需求，同时也能够更好地推动农业生产方向的智能化转变。在农业生产领域通过加快智能农机装备技术的有效推广应用，不仅能够降低农田作业成本，提升农产品品质，而且还能够转变传统的生产模式，实现农业产业结构的有效调整。本文主要结合实际工作经验，探讨了新形势下智能农机装备技术推广应用措施，并提出了相应的发展趋势，希望对相关工作人员有一定借鉴。

一、智能农机装备技术推广应用优势

1、提高生产效率

智能农机装备技术的应用使农业作业更加智能化和自动化，减少了人力资源的依赖和劳动强度。智能农机能够高效地完成各种田间作业任务，保证作业质量和作业速度，并且减少了作业中的错误和浪费。这显著提高了农业生产的效率和生产力。此外，智能农机装备技术的应用可以提供实时地数据收集和分析，帮助农民和农业服务提供商作出科学决策。通过对土壤特性、气象状况和植物生长状态的感知，智能农机可以提供关键信息，如优化施肥计划、减少农药使用、管理病虫害等。这有助于农田管理的精细化和精准化，提高作物品质和产量。

2、减少资源浪费

智能农机装备技术通过智能化地施肥、灌溉和农药喷洒管理，可以精确计算和控制所需的资源用量。这减少了过量使用的风险，避免了资源的浪费和对环境的影响。智能农机能够根据土壤和植物的特征进行精准地资源供给，提高资源利用效率。

3、保障农民安全

智能农机装备技术的应用可以减少农民在农业生产中的风险和危险。自动化控制系统可以监测农机的工作状态和环境条件，提供实时预警和报警功能，以及避免机械故障和事故发生。这大大减少了农民操作农机时的风险，保护了农民的生命和身體安全。

4、推动农机共享和农业服务专业化

智能农机装备技术的应用促进了农机共享和农业服务的专业化发展。智能农机技术改变了传统农机购买模式，农民可以根据需要进行农机租赁或共享服务，减少了农机闲置率和农机成本。与此同时，农机服务提供商可以通过智能化技术和数据分析来提供高效、个性化的农业服务，实现农业服务业的专业化和提升。

二、智能农机装备关键技术

1、环境感知技术

智能农机环境感知技术是指智能农机装备中应用的一种技术，通过传感器和相关设备对农田环境进行实时感知和监测，为农机作业提供精准地环境信息。智能农机装备搭载土壤传感器，通过感知土壤的湿度、含水量、温度、质地等特性，实时了解农田土壤的状况。这使得农机能够根据土壤的特性进行精确地施肥、灌溉等农业管理操作，避免过量使用肥料和水资源的浪费。设备在运行过程中还可以感知气象信息，如温度、湿度、降雨量、风力等。通过与气象数据的实时匹配分析，农机能准确判断当前的气候状况，为农业作业提供科学依据。例如，在作业前检测到即将有雨，农机可以及时停止作业，避免农作物受到不必要的损失。同时，智能农机装备可以利用光学传感器和图像分析技术，感知植物的生长状态。通过对植物相关数据的采集和分析，可以实时监测植物的生长情况、病虫害的发展趋势，并进行及时的疏浚和防治措施。另外，智能农机装备还可以配备地形传感器和卫星定位系统，感知农田的地形特征。这有助于农机进行均衡地操控和调整，确保在不同地形条件下农机高效作业。智能农机装备可以应用传感器来感知农业环境中的污染情况，例如水体和空气中的化学污染物含量等。通过监测和识别农业环境污染的程度，农机可以采取相应的农业管理措施，减少环境污染风险。

2、农机工作状态跟踪监测技术

智能农机工作状态跟踪监测技术是指利用现代信息技术、传感器技术、数据处理技术等手段，实时监测和分析农机的运行状态，为其维护保养、故障诊断和作业优化提供数据支持。首先，传感器技术。传感器是智能农机工作状态跟踪监测的基础设备，用于实时测量农机的各种参数，如温度、湿度、压力、振动等。传感器的选择应根据农机的类型和需求来确定，以保证检测的准确性和实用性。其次，数据采集与传输技术。数据采集是指将传感器采集到的信息转换为数字信号，便于计算机处理。数据传输是将采集到的数据通过无线通讯技术传输到远程服务器或数据中心，实现实时监控。数据采集和传输技术的选择应考虑到信号的稳定性、传输速度和成本等因素。再次，数据处理与分析技术。数据处理是指对采集到的原始数据进行清洗、整理和存储，以便于进一步分析。数据分析是指利用数据挖掘、机器学习等技术，从大量数据中提取有用信息，为农机维护保养、故障诊断和作业优化提供依据。数据处理和分析技术的选择应根据农机的实际需求来确定，以提高分析的准确性和实用性。第四，故障诊断与预测技术。故障诊断是指根据农机的运行数据，判断其是否存在故障，以及故障的类型和程度。故障预测是指根据农机的运行数据，预测其未来可能出现的故障，以便提前进行维护保养。故障诊断和预测技术的选择应考虑到农机的类型、运行状态和故障特点等因素。

3、农机自动控制技术

智能农机自动控制技术是指利用先进的传感器、控制系统和算法，使农机能够在不需要人工干预的情况下自动完成农业作业任务。装备上通过配备全球定位系统（GPS）和惯导传感器等技术，可以实现自主导航与定位。农机能够根据预设的路径和地图信息，准确地移动和操作，达到精准作业的目的。自主导航和定位技术能够避免农机偏离轨迹、重复作业或遗漏作业的情况，提高作业效率和作业质量。利用化肥和农药的自动化供给系统，能够根据作业要求和土壤状况，自动调整施肥和喷洒的量和范围。通过传感器感知土壤养分和作物状况，农机能够实现精准施肥和喷洒，减少农药和化肥的过量使用，提高作物的生长效果和品质。智能农机装备还可以实现多种田间作业的自动化控制，如播种、犁耕、收割等。农机能够根据预设的操作模式和作业要求，自动调节相关参数，达到理想的作业效果。这种自动化操作减少了人工劳动力的需求，提高了作业的精度和效率，减轻了农民的劳动负担。此外，智能农机装备配备有传感器和远程监控系统，能够实时监测各项作业参数和环境条件。农机能够根据传感器采集的数据进行分析和判断，并通过远程监控系统发送报警信息。这使得农机能够自动识别故障、危险区域或异常情况，并及时采取相应的措施，确保作业安全和顺利进行。另外，智能农机装备能够实时记录和存储作业数据，包括作业路径、作业时间、作业量等。这些数据可以用于后续的数据分析和决策支持。通过对作业数据的分析，农机装备可以优化作业模式和参数设置，提高作业效率和质量。

三、新形势下智能农机装备技术推广应用措施

1、建立多层次的推广体系

政府应当制定支持智能农机装备技术推广的政策和标准，建立相关的资金支持和税收优惠政策，吸引企业和农民参与推广。同时，政府还可以通过农业行业组织、农业展览会等渠道，加强智能农机装备技术的宣传和培训，提高农民对智能农机技术的认知水平。隆基企业应当加大研发投入，提升技术创新能力，改进产品性能和质量。同时，企业还可以通过组织培训、技术讲座等方式，向农机服务商和农民传授相应的操作技术和维护知识，提高农民对智能农机装备技术的接受度和使用率。农机服务商应当加强与企业的合作，引进最新的智能农机装备技术，提供先进的农机服务。同时，农机服务商还可以开展培训活动，向农民传授智能农机装备技术的使用方法和操作技巧，提供技术支持和售后服务。农民需要保持对智能农机装备技术的学习和接受态度，了解其优势和操作方法。政府和企业可以通过组织培训班、示范田等形式，向农民展示智能农机装备技术的实际效果，鼓励农民使用和购买智能农机装备，改变传统农业生产方式。此外，学术研究机构应当加强与政府、企业和农机服务商的合作，深入研究智能农机装备技术的相关问题，提出创新解决方案，并将研究成果转化为实际应用，推动智能农机装备技术的发展与推广。

2、推动农业机械化大数据技术应用

农业机械化大数据技术应用是指利用大数据技术对农业机械化的生产、管理、服务等方面进行数据采集、分析和应用，以提高农业生产效率、降低成本、提升农产品质量。地方政府部门应该进一步加大对农业机械化大数据技术应用的扶持力度，出台相关政策鼓励农业生产、农机制造、信息化服务等领域的企业投入大数据技术研发和应用。加强农业机械化大数据技术的科技创新，支持科研机构、高校和企业开展相关技术研究，突破数据采集、传输、处理、分析等关键技术，提高农业机械化大数据技术的整体水平。构建农业机械化大数据平台，整合农业生产、农机管理、农产品流通等环节的数据资源，实现数据共享和交换，为政府、企业、农户等提供数据支持和服务。发展智能农机装备，将大数据技术融入农机设计、制造和作业过程，实现农机的自动化、智能化作业，提高农业生产的精准度和效率。加强农业机械化大数据技术人才的培养，通过专业培训、继续教育等方式，提高农业生产、农机制造、信息化服务等领域的从业人员的大数据技术水平和应用能力。通过手机APP、网站、微信公众号等渠道，为农户提供实时、准确的农业机械化大数据信息服务，帮助农户优化生产决策，提高农业生产效益。加强国内外农业机械化大数据技术领域的合作与交流，引进国际先进技术和管理经验，培育国际合作项目，促进我国农业机械化大数据技术的快速发展。

3、构建智慧化农机管理服务平台

利用物联网技术和各种传感器，实时采集农机的运行数据，如工作状态、位置信息、能耗数据等。同时，建立数据传输网络，将采集到的数据实时传输至服务平台。通过云计算和大数据技术，对采集到的农机数据进行处理和分析，挖掘有价值的信息，为农机管理提供决策依据。例如，分析农机的工作时长、维修记录等，预测农机的故障风险，并制定相应的维护计划。基于大数据和云计算技术，搭建农机管理服务平台，实现对农机数据的实时监控、分析和管理。该平台应具备用户管理、农机管理、数据分析、预警提醒等功能，以满足不同用户的需求。开发手机APP等移动端应用，方便用户随时随地查看农机的工作状态、运行数据和预警信息。通过移动端应用，用户可以实时了解农机的运行情况，实现对农机的远程监控和管理。利用人工智能和机器学习技术，对农机管理数据进行深度分析，为用户提供智能化决策支持。例如，根据农机的实时数据和历史记录，推荐合适的维修保养方案，提醒用户及时进行维护。在构建智慧化农机管理服务平台的过程中，要重视信息安全问题。通过加密技术、访问控制等手段，确保农机数据的安全传输和存储，防止数据泄露和篡改。为用户提供相关培训，帮助他们熟练掌握智慧化农机管理服务平台的使用方法，充分发挥平台的作用。同时，建立完善地服务体系，为用户提供技术支持和售后服务。

四、智能农机装备技术发展趋势详细综述

1、自动化与智能化

随着人工智能、机器学习等技术的发展，智能农机装备将实现更高程度的自动化和智能化。例如，自动驾驶、智能导航、自动作业等功能将逐步成为农機的标配，提高农业生产的效率和质量。互联网技术和大数据技术在智能农机装备中的应用将越来越广泛。通过物联网技术实现农机的远程监控、数据传输和信息共享，通过大数据分析为用户提供精准、实时地农机作业信息，提高农业生产的智能化水平。

2、集成化与模块化

智能农机装备将朝着集成化、模块化的方向发展，实现不同功能模块的组合和切换，满足多样化的农业生产需求。同时，通过模块化设计，可以降低农机的研发成本和维护难度。

3、定制化与差异化

智能农机装备将更加注重人性化和舒适性设计，以提高农机操作人员的作业舒适度和安全性。例如，采用人体工程学设计、智能操控系统等技术，减轻农机操作人员的劳动强度，提高作业效率。同时，针对不同农业生产场景和用户需求，智能农机装备将实现定制化和差异化发展。例如，通过个性化定制，为用户提供更适合自己生产需求的农机装备，提高农业生产的效益。未来，智能农机装备技术将与其他学科和领域进行交叉融合，如信息技术、生物技术、新材料技术等，推动农机装备技术的创新发展。

综上所述，智能农机装备技术的推广应用是基于农业现代化和智能化的发展趋势而形成的。随着农业产业结构调整和农村劳动力的减少，传统的人工农耕模式已经无法满足日益增长的农产品需求。智能农机装备技术的推广应用，可以提高农业生产效率、降低农业生产成本，实现农业现代化的目标。同时，随着信息技术、传感器技术、自动化技术等的不断发展，智能农机装备技术正逐渐成熟。先进的传感器和控制系统可以使农机具自主执行作业任务，实现精准施肥、精确植保、智能收获等。这些新技术促进了智能农机装备技术的推广应用。在农村地区，劳动力成本的上升已经成为制约农业发展的因素之一。智能农机装备技术可以减少对劳动力的依赖，提高生产效率和劳动力利用率，降低农业生产成本。未来，智能农机装备技术的广泛应用将推动农业生产方式的转型升级，提高农业生产效率和质量，促进农村经济的可持续发展。

（作者单位： 731600甘肃省永靖县农业科技培训和信息服务中心）