智能制造背景下农业工程自动化的发展论文

2024-10-31 16:49:08 来源: 作者:liziwei
摘要:介绍了智能制造背景下自动化的发展,阐述了智能制造背景下的农业工程智能化应用。
摘要:介绍了智能制造背景下自动化的发展,阐述了智能制造背景下的农业工程智能化应用。
关键词:智能制造;自动化;生产;农业工程
自动化即在生产实践活动中,实现生产设备、系统、流程无人化作业。自动化在生产制造中的应用,实现了生产效率的提升。随着信息技术的发展,“智能制造”概念进入人们视野,其倡导的数字化、智能化、物联网化等技术在各种生产生活装备及其生产中得到了广泛应用,实现了对装备的升级,其更加科学、智能、灵活操控。
1智能制造背景下自动化的发展
1.1智能制造
智能制造时代的到来为自动化技术在实际生产中的发展应用提供了广阔前景。在智能制造理念的引导下,自动化技术与信息化技术的紧密结合,实现智能化和物联网化。
智能制造概念是制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化、高度集成化。智能化是制造自动化的发展方向,一般指在生产制造的各个环节中如工程设计、工艺编制、生产调度、故障诊断使用人工智能技术。现今,其更是走向于互联网化,工业互联网使得生产过程智能化。
1.2智能制造与农业工程
“智能”的优势在农业实际生产中不断展现出来,大大地提升了农业现代化水平。以计算机控制技术为载体的信息化技术与传统农业自动化相结合,使农业现代化水平进一步提升,实现了智能制造时代下的农业工程智能化。当下,农业中已经用到很多的智能制造技术。农业工程的智能化升级,大大减少了人工成本和时间成本。
2智能制造背景下的农业工程智能化应用
2.1农业装备智能监测
自动化检测与诊断技术可以按照既定程序对生产设备的状态进行全方位检测,自动化设备大大提升了生产作业效率,但无法避免由于机械性磨损造成的损坏、故障。在农业工程装备中,运用物联网技术对其生产过程的无人化智能在线监测研究是研究热点方向之一,对于提升生产过程的可靠性和效率有着重要现实意义。对设备故障信息进行统计分析、对故障维修经验进行收集,随后自动生成故障维修方案,可提升诊断准确率与诊断精确度。
2.2农业装备无人化运行
传统的半自动化生产设备依然需要人工配合操作,并且半自动化生产设备效率较为低下,农业现代化水平较低。物联网大数据技术在农业工程中的应用,能提升装备的智能化水平,实现无人化运行,从而提升作业效率。如大量的农业生产设备中广泛采用北斗导航,配合固定基站、定位装置、姿态传感器、智能驾驶控制器、方向盘转角传感器、压力传感器、液压转向电磁阀、显示终端等,实现农业生产装备和生产过程的无人化运行。
2.3农业大棚智能化监控设备
农业生产中使用温室大棚是为了给农作物提供恒定的温度、稳定的环境,传统的温室大棚需要结合气温变化对棚内温度进行人工调节,但是人工操作费时费力,且无法保证温度精度,造成较大偏差,影响作物生长和农业生产效率。在温室大棚中应用人工智能技术,可以实现对棚内作物状态和环境状态的实时监控,由传感器将信息传递给计算机进行处理后,发送执行装置进行控温、控湿、控光、控热等,并且同步输送至云端和客户端,用户通过移动终端即可查看作物生长状况,并且用户可以通过移动终端进行操控。
2.4农业灌溉
农作物在生长过程中需要及时补充水分,灌溉在农业生产中具有重要作用。传统的半自动化、手动灌溉方式过于粗放,不仅灌溉效率极低,而且会造成水资源浪费。智能化的灌溉设备配备了传感器系统,通过微型计算机对作物状态进行监控,如果发现作物处于缺水状态,则立刻启动定量喷水,实现对水量的精准控制,提升作物灌溉效率,可以有效节约劳动力成本、经济成本、时间成本、水资源成本等。
2.5农机自动化
在智能制造背景下,智能化网联技术在拖拉机、收割机等农机中的应用实现了农机的自动化作业。比如变量施肥机真正实现了施肥自动化、智能化,变量施肥机在实际使用中结合田地施肥需求的不同,进行针对性施肥,具体表现为施肥配方的针对性、施肥量的针对性、施肥比率的针对性。通过向变量施肥机中输入预先编制的施肥程序,变量施肥机即可结合实际情况选定程序,从而实现精准施肥;变量喷药机可以确保喷药的精确性,通常需要配合拖拉机使用,用户通过观察拖拉机驾驶室内显示器给出的定位,在此基础上开展定量喷药;变量播种机可以结合土壤实际情况,在播种的同时对播种深度、播种量进行调整,由此确保播种最佳状况。
2.6农业装备机器视觉
智能制造离不开自动检测技术尤其是基于光学的检测技术,如计算机视觉等。该技术在农业领域有着广泛的应用。计算机视觉技术可用在农业生产中用于检测作物的生长、为作物诊断各种病症检测等。视觉技术还在农业车辆的驾驶员状态监测、农产品加工监测中得到了广泛应用。
3结束语
在智能制造时代下,人工智能、物联网、大数据等技术在生产制造中的应用,对于提升制造精度、生产效率具有实质性作用。人工智能在农业装备制造、农业生产、农产品加工、无人驾驶、协同作业等的广泛应用,大大提升了现代农业的智能化水平。
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