电子信息技术在安徽省智能化农业机械中的应用

黄骏杰

摘要：党的十九大报告提出实施乡村振兴战略，加快建设农业强国是新时代新征程我们党做好“三农”工作的战略部署，建设农业强国，基本要求是实现农业现代化。安徽省作为农业大省，农业机械智能化是推进农业现代化的关键一环。电子信息技术，包括物联网、大数据、云计算和人工智能等，为农业机械的智能制造提供了技术支撑。文章旨在探讨电子信息技术在安徽省智能化农业机械中的应用现状，分析其在提升农业生产效率、降低生产成本、增强农业竞争力方面的积极影响，并提出相应的策略建议，以期能为农机装备产业的创新发展提供理论与实践指导。

关键词：电子信息技术；农业机械；智能化；安徽省

文章编号：1674-7437（2024）04-0234-03     中国图书分类号：TP391.41；S126      文献标识码：A

农业是国民经济建设和发展的基础产业，农机装备作为农业科技的集成和大规模应用重要载体，在提升土地产出率、资源利用率和劳动生产率方面效果显著，是我国实现农业现代化和粮食稳步增长的重要物质基础，对全面推进乡村振兴、推进中国式现代化具有重要意义。2022年2月，安徽省出台《科技强农机械强农促进农民增收行动方案（2022—2025年）》，对一产“两强一增”行动计划中的各项内容细化具体目标要求[1]。此外，安徽省16个市也制定了“两强一增行动方案”，要求大力推广大马力、高性能、复式、智能化农机具，积极开展农机补短板、新产品研发，电子信息技术在安徽省农业机械应用领域取得了一定的科研成果，但是对比发达地区的机械化水平还是远远不够的。在这一宏观背景下，文章深入探讨电子信息技术在安徽省智能化农业机械中的应用，以期能为农机装备产业的技术创新提供理论依据，同时还能为相关政策的制定和实施提供科学参考。

1 农业机械智能制造的关键技术

1.1 传感器技术在农机监测中的应用

传感器技术作为电子信息技术在农业机械智能制造领域的一项基础且关键技术，其在农机监测中的应用广泛。该技术可以测量温度、湿度、压力、光强、加速度等物理量，并将其转化为电信号，这些电信号经过放大、滤波、数字化等处理后，应用电子信息技术将检测到的数据反馈给农机操作系统，以实现对农机工作过程的智能调控。在农业机械智能制造的背景下，传感器技术不断升级，智能传感器的出现为农机监测带来了革命性的变化[2]（见图1）。

在实际应用中，智能传感器能够自行判断当前的监测数据是否超出正常工作范围，进而自动调节农业机械的工作状态。例如，中联农业机械有限公司（芜湖）研发生产的4LZT-7.0Z型履带式全喂入谷物联合收割机，利用多传感器融合技术，增加倒伏检测与自动控制、含杂检测告警与自动控制、损失检测告警与自动控制和谷仓粮满率检测告警功能[3]。

1.2 嵌入式系统在智能农机中的应用

嵌入式系统是利用电子信息技术实现对系统或设备的自动化控制，作为智能农机的“大脑”，在农业机械智能制造中承担着数据处理和决策执行的关键任务。嵌入式系统通常由微处理器、存储器、输入/输出接口和操作系统等构成，其设计的主要目标是满足特定应用的需求。在智能农机的应用中，嵌入式系统不仅需要处理复杂的数据信息，还要控制机械设备的精确运行。以自动导航农机为例，嵌入式系统需要实时接收来自GPS模块和传感器的数据，这些数据包括机械的当前位置、速度和周围环境等信息[4]。合肥佳富特机器人科技有限责任公司主要应用嵌入式系统研制的果蔬智能嫁接机是一款集光、机、电、气于一体的高科技产品，其主要指标在国内同类产品中遥遥领先。效率可达1 500株/时，嫁接精度达到0.2㎜，成功率超过98%，是专业嫁接工效率的3倍-5倍[5]。

1.3 远程控制与无线通信技术

远程控制与无线通信技术是实现农业机械智能化的重要通信桥梁。远程控制系统通常包含远程传输模块、控制中心和执行装置三个核心部分。无线通信技术的应用可以通过无线网络（如WIFI、4G/5G网络）或卫星通信实现。应用通信技术，数据传输可以不受地理位置的限制，及时传递至控制中心，实现对农机的远程监控和指令下达。同时，通过无线通讯技术实现的远程监控还可以及时发现农业机械的异常情况，例如，机械故障或作业效果不理想时，能快速做出响应。安徽斯高德农业科技有限公司开发并生产的CDZ0620型种猪选育设备，集成了法国的高端技术，能辅助养殖场精选具有优良生长特性的种猪。该设备能够详细记录每只猪的生长数据，并将这些信息实时上传至云端服务器，便于在网页浏览器中查看和分析。此外，该设备还能直接与国家育种数据中心相连，简化了数据转换和处理的步骤[6]。

1.4 信息采集、处理与分析技术

信息处理是电子信息技术的核心内容之一，涉及信息采集如传感器技术、RFID技术，信息处理技术，如边缘计算、数据融合等技术，信息分析技术主要为机器学习和人工智能等多个层面。例如，合肥美亚光电技术股份有限公司研制的基于深度学习技术的大米工程化色选机集成磁悬浮喷阀3.0、超清相机系统、低功耗相机的轻量化深度学习平台，实现大米中27种次品识别；减少了传统色选机45%的控制模块，实现了95%核心器件国产化[7]。

2 农业机械智能技术的实际应用

2.1 自动导航与驾驶技术的整合与应用

在农业机械智能化进程中，自动导航与驾驶技术的融合应用，显著提升了农业生产的自动化与智能化水平。通过高精度全球定位系统（GPS）与地面增强系统（如RTK-GPS），配合先进的惯性导航系统（INS）和电子地图，实现对农机具的精准定位与导航。农机在田间作业时，能够依据预设的路径自动行驶，减少人为操作的误差，提高作业效率和质量。例如，在小麦收割作业中，采用自动导航农机，不仅可以精确划定作业轨迹，还可以通过实时监控作业进程，确保每一轮作业的准确对接，可以有效减少遗漏和重复作业的概率；可以与农田管理信息系统相结合，基于农场的具体地形、作物种类和生长情况，优化作业路径，以达到节约资源、增加产量的目的[7]。在实际应用中，安徽泗州拖拉机制造有限公司研制的智能无人驾驶拖拉机将卫星导航自动驾驶系统与精量作业机械结合，实现了千米接行误差不大于2.5cm；行驶均匀，土地利用率提高0.5%—1%[7]。此外安徽部分农机企业通过搭载北斗慧农XT2000农机自动导航驾驶系统，农机在田间作業时能够得到精细化管理，确保作业过程中无遗漏无重复，显著提升了农机的作业品质、土地的使用效率以及农机的工作效能。同时，这也减少了农机操作的劳动负担，促进了农机资源的合理分配和使用。

2.2 智能喷洒与植保系统

智能喷洒与植保系统代表了农业机械智能化的又一重要方向。该系统通过精确控制农药和肥料的施放量、施放时间和施放位置，达到减少化学品用量、减轻环境污染、提升施肥效率的目的。在实施过程中，系统集成了植物生长监测传感器、土壤成分分析器等先进设备，能够根据作物的生长状况和土壤肥力，实时调整施肥和喷洒策略，不仅为精准农业提供了技术保障，还大幅度提高了资源利用效率。安徽春风农林机械制造股份有限公司研制的新牛四驱多功能田间管理机，突破了传统单轴微耕机的固有模式，采用双连体全齿轮变速箱、四驱工作形式且增加刀轴正反转功能，满足了现代化农业种植结构多样化的需求，是一款一机多用的全能型机型。此外，安徽全丰航空植保科技有限公司研制的智能喷洒、施肥、播种无人机3WAFTP-23，该款智能化农机设备载荷大，作业精准，充电快，效率高；机身为抗坠毁结构，安全耐用；采用模块化设计，保护核心部件，维修更便捷，可完成在旱田、稻田、鱼塘、林木多场景中的喷药、撒肥、投料、播种等系列作业，实现一机多用[8]。

2.3 农产品采摘机器人技术研究

农产品采摘机器人为解决农业劳动力不足的问题提供了新的思路，该智能型装备通常配备有高分辨率的视觉识别系统，通过机器视觉识别成熟果实，利用精准机械臂进行采摘，能够适应不同的农业环境，如水果园、蔬菜大棚等，其智能化程度高，能够大幅提高采摘效率，减少果实因采摘不当而造成的损失，并装备有多功能的末端执行器，能够模拟人手的采摘动作，轻柔而精确地摘取果实，能大大提高了采摘工作的自动化水平，不仅解放了大量劳动力，还提高了采摘过程中的产品质量。例如，由安徽唯嵩光电科技有限公司开发并生产的6GFJX-6型果品分级机，融合了智能识别、全景超清视觉检测、高效精确的剔除技术以及智能LED冷光源照明等尖端技术，该款设备在智能化和分拣效率方面表现出色，适用于各种小型果实的干品和鲜品分级作业，比如蓝莓、小番茄、荔枝、板栗和红枣等，能够精确地满足不同水果分级的市场需求，有效克服了传统人工分拣效率低下和对劳动力依赖性大的问题。此外，安徽省农机企业在农产品分拣方面也做了深入研究，安徽森米诺农业科技有限公司研制的智能粮食干燥机将智能测控系统配套在循环式粮食干燥机上，准确采集干燥机作业量，开发精细粮食循环干燥新工艺，解决粮食干燥水分在线检测的准确度、稳定性问题，提升干燥机的测控精度、控制水平以及远程操控能力。企业为安徽省烘干行业龙头企业，累计销售300多台套循环式谷物干燥机产品，市场占有率约15.5%[9]。

3 发展方向建议

安徽省农业机械智能化水平有所提升，但是整体来说，农业机械化程度与发达地区相比还存在差距，存在部分地区农机配备率较低、农机化服务水平有待提高、农机装备结构需要调整与优化等问题[10]。整体来看，安徽省地形以丘陵和山地为主，约占全省总面积的70%，丘陵地带由于地形起伏较大，适宜发展茶叶、板栗、中药材等经济林果及特色农作物的种植，但是目前安徽省农机企业除针对茶叶采摘、烘制等机械设备进行深入研究外，其他方面的农业机械研究较少。因此，结合安徽省丘陵地带的地理特点和主要农作物种植情况，针对丘陵地形设计适用的农业机械，如小型化、轻便型、多功能型农机具，这些机械可以在狭窄和倾斜的地带灵活作业，适应茶叶、板栗等作物的种植环境[11]。

此外，需结合土壤和作物生长状况智能调控水肥供给，实现精准农业管理，既保证作物生长需求，又减少资源浪费；开发适合于板栗、毛竹、中草药等农产品的智能化加工设备，提高加工效率和产品质量，同时利用物联网技术对产品进行追踪和品质监控，提升产品市场竞争力；针对智能化农业机械的操作和维护，建立完善的培训体系，提高农民的技术水平，同时建立服务网络，确保机械设备的及时维修和技术支持。最后，通过大数据和物联网技术，实现产后加工自动化和产品质量追溯，最终构建一个集智能化生产、管理和服务于一体的现代农业体系，提升安徽省农业的整体竞争力和可持续发展能力[12]。

4 结束语

综上所述，文章以安徽省为例，主要探讨了电子信息技术在安徽省智能化农业机械领域的推广应用，详细剖析了传感器技术、自动控制技术、数据处理技术等多种关键技术，并借助实际科技成果，论述了智能化农机设备中的应用成效及其对提升农业劳动生产率的积极作用。电子信息技术的应用不仅能够提高农机设备的操作效率，更能优化整体农业生产结构，随着技术的进一步发展与推广，电子信息技术将推动农机装备产业高质量发展，为安徽省实现农业现代化提供有力智力支撑。

参考文献：

[1]安徽省农业农村厅.我省出台“两强一增”行动方案[EB/OL].（2022-02-22）[2024-02-28].http：//nync.ah.gov.cn/public/7021/56132181.html.

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[11]王青.电子信息工程现代化技术解决“三农”问题的措施[J].农业工程技术，2023，43（23）：141-142.

[12]谢杨青.安徽省农机安全监理装备建设现状及存在问题分析[J].农业开发与装备，2023（12）：35-37.