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關鍵詞: 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
Abstract: this article Outlines Chinese production of liaoning province precise geographic information system construction and prospects
Key words: the geographic information system database
中圖分類號:C922文獻標識碼:A 文章編號:
地理信息系統(tǒng)是近20年來國際地理科學的一項突破性的技術。它將系統(tǒng)科學、信息科學、計算機的數(shù)據(jù)采集、處理和分析模型、數(shù)據(jù)庫技術與計算機圖像技術密切結合起來,成為一種綜合性技術。GIS 早已不限于應用在地理學研究領域,而廣泛地應用于資源開發(fā)、天氣預報、城市規(guī)劃、社會統(tǒng)計等各行各業(yè),目前在農(nóng)業(yè)領域也越來越廣泛地得到了應用,在高科技集約化農(nóng)業(yè)中發(fā)揮巨大作用。尤其是精準農(nóng)業(yè)更離不開 GIS的技術支持,它是構成農(nóng)作物精準管理空間信息數(shù)據(jù)庫的有力工具,田間信息通過GIS系統(tǒng)予以表達和處理,是精準農(nóng)業(yè)實施的重要。本文就我省中藥材生產(chǎn)自身情況,研究建立一個能夠精準管理這些中藥材所有信息,進行農(nóng)作空間分析,給出準確可靠的農(nóng)事操作方案,達到精準農(nóng)業(yè)水平,并且今后可以推廣的遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng)。
一、遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng)目標
在全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)等現(xiàn)代技術支持下,以遼寧省特色的中藥材為突破口,建立遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng),為政府、企業(yè)、農(nóng)民提供相關服務信息。
二、遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng)重點需要解決問題
1、遼寧省中藥材GIS 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構建
數(shù)據(jù)庫是精準農(nóng)業(yè)農(nóng)田地理信息系統(tǒng)的基礎,數(shù)據(jù)來源于地理背景、本底調(diào)查、實時農(nóng)田采集、以及經(jīng)濟的數(shù)據(jù),主要的數(shù)據(jù)庫有:
(1)地理背景數(shù)據(jù)庫:試驗示范地在遼寧省遼寧東部山區(qū)的新賓、桓仁、西豐和蓋州等位置,1:1000地形圖和全要素底圖,農(nóng)業(yè)設施,地形,土地利用等;
(2)GPS數(shù)據(jù)庫:GPS控制點,土壤、環(huán)境、水分、氣象等采樣點的GPS點數(shù)據(jù)。其中土壤數(shù)據(jù)庫包括土壤類型、土壤剖面、土壤質(zhì)地、耕作層厚度、土壤養(yǎng)分及淋洗特征、土壤容重、土壤微量元素、土壤含水量、土壤滲透性、田間持水量數(shù)據(jù)等,與地理背景數(shù)據(jù)疊加可以形成土壤要素空間分布圖,不同深度土壤圖等;環(huán)境數(shù)據(jù)庫包括水(井水)、土壤、植物、空氣等,分析鉛、汞、鎘、 砷、總氮、速效氮、總磷、速效磷、有機質(zhì)、有機磷等項目;氣象資料數(shù)據(jù)包括經(jīng)緯度、海拔、日照時數(shù)、日平均溫度、日溫度極值、空氣相對濕度、風速、日降水量、水汽壓等;
(3)中藥材數(shù)據(jù)庫:分基本指標、生產(chǎn)條件、化肥農(nóng)藥使用等。基本指標包括中藥材種類、中藥材品種、生態(tài)適應性、生長發(fā)育,農(nóng)藝形狀,抗性,品質(zhì),經(jīng)濟技術指標,中藥材營養(yǎng)需求(水分、養(yǎng)分等),病蟲害等;中藥材生產(chǎn)條件數(shù)據(jù)庫包括種植選地、栽培技術、化肥投入、灌溉條件、播種面積、種植制度、產(chǎn)量水平、農(nóng)藥使用量、價格等;化肥農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫包括中藥材可以使用的化肥農(nóng)藥品名、價格、形狀、作用等;中藥材禁止使用的農(nóng)藥種類。
(4)影像數(shù)據(jù)庫:航片、衛(wèi)星數(shù)據(jù)等;
2、遼寧省中藥材精準農(nóng)業(yè)的空間分析系統(tǒng)
遼寧省中藥材精準農(nóng)業(yè)需要特別的程序進行空間分析,以決策施肥、灌溉、播種、除草、滅蟲、收獲、采集種子等農(nóng)事操作,因此要開發(fā)適合我省省情的空間分析軟件。通過準確可靠的綜合分析專家系統(tǒng),決策結果的空間分布載體,以便于農(nóng)業(yè)機械執(zhí)行??臻g分析系統(tǒng)技術體系至少要包括作物產(chǎn)量空間分布、土壤養(yǎng)分的空間分布、土壤水分空間分布、土壤微量元素空間分析、作物需求空間分析、環(huán)境空間分析等。
3、接口
這里所說的接口是指自動農(nóng)田信息采集數(shù)據(jù)、自動環(huán)境信息采集數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、農(nóng)機具指揮系統(tǒng)與GIS的接口等完成以上任務,往往需要與各種相應的農(nóng)業(yè)模型相結合。
三、結論
遼寧省中藥材GIS 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)主要組成部分是數(shù)字地圖,以數(shù)字形式存貯地圖的地理信息系統(tǒng),是當代測繪科技的重要成果,它將測繪科學作為基礎,利用地理信息系統(tǒng)背景本底數(shù)據(jù)庫,對中藥材的育種、施肥、生長、病蟲害防治等實行監(jiān)測,精確地計算出一塊地所需的投入,從而達到減少不必要的投入、避免資源浪費及提高效益的目的,以確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。它不但改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作,更體現(xiàn)了測繪高科技產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)中的應用,具有較好的發(fā)展前景。
參考文獻:
【關鍵詞】自動控制 滴灌技術 農(nóng)業(yè)建設
1 引言
水是生命的根本,是不可代替的資源,同時也是農(nóng)業(yè)發(fā)展不可或缺的因素。近年來,隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展,經(jīng)濟水平和人口的不斷提升,水資源的不合理運用現(xiàn)象越來越嚴重,許多地區(qū)缺水大旱,農(nóng)業(yè)得不到水的灌溉,而且農(nóng)業(yè)灌溉效率低下現(xiàn)象也普遍存在。這一系列問題都警示水資源的不合理運用將會對人類和社會造成越來越不可估量的危害。因此,國家實施了滴灌技術,改變了傳統(tǒng)的灌溉方式,發(fā)展節(jié)水灌溉技術,科學應對水資源短缺問題,使灌溉技術脫離人工控制,運用自動化的技術進行農(nóng)業(yè)灌溉。從而降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,是一項利國利民的節(jié)水技術。
2 自動控制精準滴灌技術概述
自動控制滴灌技術是針對高效利用水資源而實施的一項技術,對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和保護生態(tài)方面有重要的意義和作用。而且脫離了人工的控制,自動控制的滴灌技術更加提高了農(nóng)業(yè)灌溉的效率,節(jié)約成本。
2.1 自動控制精準滴灌技術的含義
節(jié)約水資源是自動控制精準滴灌技術的直接目的,這種技術改變了傳統(tǒng)的灌溉技術,高效率用水資源,通過現(xiàn)代化科學技術來改變水資源浪費和農(nóng)業(yè)灌溉不合理的現(xiàn)狀。自動控制精準滴灌技術通過滴頭,每次用小量的水準確直接的對土壤進行灌溉,避免不必要的浪費。自動控制精準滴灌技術不僅完善了灌溉技術的不足,同時也促使灌溉技術的進一步發(fā)展。
2.2 自動控制精準滴灌技術的發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)灌溉技術的發(fā)展出現(xiàn)了不同的灌溉技術,以噴灌和滴灌最為普遍。我國也大力推廣滴灌技術,自動控制滴灌技術得到越來越多的應用,隨著電子、科技的發(fā)展,自動控制滴灌技術也將進一步得到發(fā)展。滴灌技術在世界上也得到廣泛應用,一百多個國家實行節(jié)水灌溉技術。自動控制精準滴灌技術農(nóng)業(yè)發(fā)展、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展都有推動作用。這項技術在國內(nèi)的發(fā)展前景也會越來越好。
3 自動控制精準滴灌技術在農(nóng)業(yè)建設的應用研究
自動控制滴灌技術的發(fā)展應用在農(nóng)業(yè)上,推動了農(nóng)業(yè)的科技化發(fā)展,自動化的灌溉技術,不僅減少了藥物對農(nóng)作物的傷害、保護了生態(tài)環(huán)境,同時也節(jié)約了人力物力。廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)設計方案和南寧市府城鎮(zhèn)百香果滴灌實踐技術為案例具體介紹自動控制精準滴灌技術在農(nóng)業(yè)建設的應用研究。
3.1 以廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)設計方案為例
廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)采用了自動控制滴灌技術,運用網(wǎng)絡和自動控制相結合的技術對土壤進行控制。實現(xiàn)了水資源的最大化利用。通過計算機遠程控制,為實驗基地的每塊土壤進行精準的灌溉和管理。
3.1.1 滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置
滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置的首要因素是泵站位置的選擇,位置不能選擇貧瘠的土壤,相對集中靠近路邊的位置是最佳選擇,其次輸水管道的選擇也應該合理,項目資金節(jié)約化,管道的內(nèi)徑和長度要適宜。設備選擇先進、適用、合理的這樣能更大的發(fā)揮滴灌技術的作用。管道的選擇要考慮土地、水源等,盡量使管道系統(tǒng)相對均衡。
3.1.2 控制調(diào)節(jié)和保護設備
自動控制滴灌要控制好設備的保護和技術的控制,電磁閥的設置要考慮便于管理、控制流量等,在首部水泵前安裝逆止閥。排氣閥要安裝在干管始端。壓力表、閥門箱要安裝在合理的位置,便于維修和使用,同時也避免受凍。
3.1.3 滴灌系統(tǒng)電路設計
電路的設計很關鍵,采用交流電磁閥控制,控制滴灌電磁閥配送和輸出電。
3.2 以南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地自動化控制滴灌工程為例
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地于2013年就開始建設,經(jīng)過幾年的灌溉項目建設,積累了豐富的節(jié)水用水經(jīng)驗,使用了自動化控制滴灌技術,為其他地區(qū)的自動化滴灌技術的發(fā)展起了帶頭作用。
3.2.1 項目建設情況
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地啟用了自動控制的滴灌技術,主要農(nóng)作物是百香果。其灌溉采用的是兩種方式結合灌溉,冬季采用周邊山塘水進行大水漫灌,在農(nóng)作物生長期則采用滴灌技術。
3.2.2 自動化控制系統(tǒng)的組成及功能
自動控制灌溉技術能夠?qū)⑺Y源和化肥平均的分配到土壤中,讓農(nóng)作物更好的平衡吸收。自動化的控制會對流程中每個步驟進行嚴格的檢驗,使之保持在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)自動記錄每個灌溉系統(tǒng)的運行時間和總水量,還安裝了防盜裝置,對設備故障自動檢查對系統(tǒng)運行中的破壞還可以進行警報,準確的指出故障位置和故障類型,對濕度和降雨量準確測量。
3.2.3 自動化控制滴灌工程建設對南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地的作用
自動控制滴灌技術由機器對農(nóng)作物的灌溉進行控制,擺脫了認為的控制,也就避免了人為因素的誤差,更有利于農(nóng)作物更好的生長。自動控制滴灌是農(nóng)業(yè)灌溉與時代接軌的標志,是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然結果,農(nóng)業(yè)要想產(chǎn)量高、效率高必須運用現(xiàn)代化技術帶動發(fā)展。自動控制灌溉更加便于操作,更加有效的控制了灌溉時間,從而節(jié)約了水資源和勞動力。實驗區(qū)自動控制滴灌技術的實施,同時也為實驗區(qū)積累了經(jīng)驗,為其他地區(qū)提供了借鑒的經(jīng)驗。
4 自動控制精準滴灌技術在農(nóng)業(yè)建設中存在的問題
自動控制滴灌技術有其優(yōu)勢也必然存在弊端,這項科技化技術在其他設備保護、造價和控制精準度等等方面都存在著不足。
4.1 田間設備的保護問題
自動控制滴灌技術的實施運行需要通過無線進行數(shù)據(jù)傳輸,無線設備容易被損壞,在設備運用過程中很可能對無線傳輸進行不必要的干擾,造成數(shù)據(jù)傳輸不準確。同時線路也容易受到人為的破壞,導致線路傳輸工作無法正常運行。
4.2 系統(tǒng)造價過高
自動控制滴灌技術需要通過計算機進行控制,是一項現(xiàn)代化技術,需要人力物力以及資金的支持,而很多地區(qū)無法大面積使用這項技術也是這個原因。這是自動控制滴灌技術存在的一個弊端。
4.3 水肥監(jiān)測精度與控制精度的統(tǒng)一性不夠
要進行自動控制滴灌技術就要配合進行土壤水分檢測,而檢測由于資金并不能覆蓋大面積,這就造成數(shù)據(jù)是能反映部分土壤情況,不能代表大部分。養(yǎng)分監(jiān)測和作物監(jiān)測同樣不能覆蓋大部分,因此水肥監(jiān)測精度與控制精度無法統(tǒng)一。
5 結語
自動控制精準滴灌技術不僅推動了我國農(nóng)業(yè)的專業(yè)化發(fā)展,同時也推動了現(xiàn)代化、科學化的進步。作為現(xiàn)代的灌溉方式,自動控制精準滴灌技術必須發(fā)揮其優(yōu)勢,完善其不足,揚長避短,不斷的在實踐中發(fā)展。同時也要根據(jù)農(nóng)業(yè)具體實踐來相應的改變技術的實際應用,推動自動控制精準滴灌技術的進一步推廣和發(fā)展。
參考文獻
[1]聞珍霞,何龍,楊海清.發(fā)展自動控制精準滴灌技術加快節(jié)約型農(nóng)業(yè)建設[J].農(nóng)業(yè)裝備技術,2010(3).
[2]李健華.基于GPRS技術的膜下滴灌自動化控制系統(tǒng)的設計[J].中國農(nóng)機化學報,2014(1).
作者簡介
覃江峰(1983-),男,壯族,廣西壯族自治區(qū)南寧市人。碩士學位?,F(xiàn)為廣西水利科學研究院工程師。研究方向為計算機網(wǎng)絡及自動控制技術。
邱林(1983-),女,廣西壯族自治區(qū)河池市人。碩士學位?,F(xiàn)為廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院講師。研究方向為計算機網(wǎng)絡及電子商務。
作者單位
關鍵詞:無線傳感器;精準農(nóng)業(yè)監(jiān)測;無線通訊;自組織網(wǎng)絡
中圖分類號:TP212文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 06-0000-02
Development&Application of Wireless Sensor Network
Cao Mingyi
(Sichuan Coal Industry Group,Dazhu Group,Telecommunications Branch,Dazhou635000,China)
Abstract:Over the past 10 years,wireless sensor network technology into an application technology has been rapid development.It is the expansion of remote sensing technology.The article focuses on the development of wireless sensor network(WSN),and introduce the technology maturity analysis,also focuses on description of use the precision agriculture areas.At last,wireless sensor network technology in the development of the main challenges and its environmental applications,the focus of future development were reviewed.
Keywords:wireless sensor network;Precision agriculture monitoring;
Wireless communication;Self-organizing network
一、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)概述
無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)技術是集成了傳感器技術、自動控制技術、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸、儲存、處理與分析技術的現(xiàn)代信息技術,是信息科學領域中一個全新的發(fā)展方向。無線傳感器網(wǎng)絡經(jīng)歷了智能傳感器、無線智能傳感器、無線傳感器網(wǎng)絡3個階段。智能傳感器將計算能力嵌入到傳感器中,使得傳感器節(jié)點不僅具有數(shù)據(jù)采集能力,而且具有濾波和信息處理能力;無線智能傳感器在智能傳感器的基礎上增加了無線通信能力,大大延長了傳感器的感知觸角,降低了傳感器的工程實施成本;無線傳感器網(wǎng)絡由具備記憶能力的存儲器、處理器、傳感器、無線通訊和電池等硬件組成,它將將網(wǎng)絡技術引入到無線智能傳感器中,使得傳感器不再是單個的感知單元,而是能夠交換信息、協(xié)調(diào)控制的有機結合體,實現(xiàn)物與物的互聯(lián),把感知觸角深入世界各個角落,必將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。
二、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)技術原理
無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)的傳感器一般與小型計算機和無線發(fā)送裝置集于一體(節(jié)點),可以獲得關于觀測對象的圖像、聲音、氣味等特性,并進行顯示、儲存或分析通過網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)收集中心。它的發(fā)展及其廣泛應用主要歸因于傳感器技術的微型化、智能化、廉價性和數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)目赡苄?。網(wǎng)絡傳感器節(jié)點可實現(xiàn)相互間的網(wǎng)絡通訊,指令和數(shù)據(jù)傳輸,并自動構建網(wǎng)絡拓撲。
圖1 無線傳感器示意圖
圖2 無線傳感器網(wǎng)絡示意圖
三、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)網(wǎng)絡應用
WSN網(wǎng)絡是面向應用的,其產(chǎn)生和發(fā)展一直都與應用相聯(lián)系。WSN技術在軍事領域、精細農(nóng)業(yè)、安全監(jiān)控等領域的應用得到了充分的肯定和展示。特別是在環(huán)境監(jiān)控和精細農(nóng)業(yè)方面,WSN系統(tǒng)應用最為廣泛。美國華盛頓州20世紀80年代在全州鋪設了公共農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)網(wǎng),華盛頓州立大學精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中心在此基礎上,為了升級數(shù)據(jù)存儲和傳輸技術,開發(fā)了2套無線傳感器網(wǎng)絡。一套是基于AWN200硬件技術的區(qū)域無線傳感器網(wǎng)絡技術,另一套是農(nóng)田霜凍監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡技術SS100。每個農(nóng)業(yè)氣象節(jié)點能夠獲得太陽輻射、氣溫、相對濕度、葉子濕度、降雨、風速、風向、土壤溫度和濕度。每個節(jié)點的能量若能使用交流電就用交流電,否則用太陽能和電池相結合。圖3為紐約河口實時水面風場觀測與預測圖,其中(a)為觀測圖;圖4紐約港口外部定點測量時序數(shù)據(jù)及預測圖。
圖 3 紐約河口實時水面風場觀測與預測圖
圖 4 紐約港口外部定點測量時序數(shù)據(jù)及預測圖
四、展望
前面提到,目前無線傳感器網(wǎng)絡采集的數(shù)據(jù)主要是溫度、濕度等標量數(shù)據(jù),對攝像等視覺數(shù)據(jù)的采集和傳輸能力均有限。人們已經(jīng)開始發(fā)展視覺傳感器網(wǎng)絡(VSN)技術。未來5-10年將是無線傳感器網(wǎng)絡技術大發(fā)展的時期,傳感器多樣化及系統(tǒng)節(jié)點微型化方面將會取得長足發(fā)展。在傳感器技術方面,生物傳感器有望成為一個主要的生長點。生物傳感器是依靠生物機制對目標污染物或微有機物產(chǎn)生響應的傳感器轉換裝置?,F(xiàn)在監(jiān)測污水中有毒污染物的生物傳感器已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化,其中表面等離子共振反射測量技術的商品化會成為生物傳感器發(fā)展的重要手段。
參考文獻:
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關鍵詞:激光技術;農(nóng)業(yè)機械制造;應用
激光技術是基于現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展之上所形成的一種現(xiàn)代科形式,在農(nóng)業(yè)機械制造中的合理應用,能夠促進機械加工質(zhì)量不斷提升,提高農(nóng)業(yè)機械的整體性能,從而推進我國農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的順利開展。
1 激光技術概述
1.1工作原理
科學研究表明,激光具有平行光束,同{性和單色波長的性能特征。在科學實驗中,使用電管以電流或者光的能量對一些原子里含有易激發(fā)的物質(zhì)或者某些晶體進行撞擊,撞擊后原子所帶的電子處于一種高能量狀態(tài),當高能量的電子轉化為平和的低能量時,原子會產(chǎn)生更大的能量,繼而放出光子;該狀態(tài)下,被釋放出來的光子又不斷撞擊原子,原子繼續(xù)產(chǎn)生光子,不斷循環(huán)進行撞擊與釋放,而且持續(xù)往同一個方向運行,由此集中形成該方向的一束具有極強能量的光,形成所謂的激光原理。聚集的激光能量強大,可穿透各種材質(zhì)。例如紅寶石激光,該激光輸出脈沖的全部能量不足以讓冷水沸騰,卻擁有穿透5mm鋼板的能量??梢姡M管激光的光能一般,但功率密度極高,穿透力強大,這是一般的光束無法企及的,因此激光的這一優(yōu)點被廣泛應用于諸多行業(yè)。
1.2優(yōu)越性
激光加工技術原理充分展示了該技術于其他處理技術的區(qū)別與優(yōu)點。激光機工技術與材料進行零接觸加工,沒有對原件進行任何的直接性沖擊。這一系列光束特性為激光加工技術帶來了應用方面的先進性。根據(jù)激光加工技術的零接觸加工原理,在對機械進行處理時,不會影響機械的原型,破壞性極低;激光光束具有極高的能量密集度,對于局部加工的機械,加工時間段,在激光照射部位沒有任何不良影響,因此,在加工完畢后,機械受光束的熱能量影響小,減少了不必要的后續(xù)加工程序;激光光束對于導向和聚焦工作十分靈活,能根據(jù)控制靈活實現(xiàn)所需調(diào)整,配合十分默契,在復雜機械的加工上得以領先應用??梢?,激光加工技術的使用十分有效,對于產(chǎn)品的質(zhì)量也得到較好保證,生產(chǎn)效率明顯提高,在進行高精尖產(chǎn)品的加工上也得到了充分利用,加工過程不會造成污染,節(jié)省了材料,其優(yōu)越性顯著。
2 激光技術在農(nóng)業(yè)機械制造中的應用
2.1激光切割技術
激光切割技術是激光加工技術中的重要組成部分,基于激光光束高密度對材料表面進行精準掃描,在短時間內(nèi)促使被掃描部分迅速上升至上千攝氏度的高溫狀態(tài),并在被掃描部分熔化后以高壓氣體吹走融化部分,從而實現(xiàn)激光切割。激光切割技術作為激光技術中的重要形式,在農(nóng)業(yè)機械制造中發(fā)揮著重要的作用,能夠通過激光光束聚能而達到目標,其在實際應用中能夠產(chǎn)生較高的能量,因此與一般加工方式相比更具優(yōu)越性與可靠性?;诩す馇懈罴夹g的應用,農(nóng)業(yè)機械制造質(zhì)量得到可靠保證,在激光切割條件下,金屬材料能夠保持完整形態(tài)不變,在有效節(jié)約加工材料的同時,能夠提高工作效率,降低成本,從而保障生產(chǎn)加工的綜合經(jīng)濟效益。
就農(nóng)業(yè)機械制造來看,其需要以厚度較大的金屬材料作為支持,以促進機械制造加工各項操作的順利開展。一般加工制造方法無法滿足農(nóng)業(yè)機械制造的綜合要求,無法達到加工目的,并且所制造的農(nóng)業(yè)機械精準度不足。而激光技術的合理應用,具有較強的穿透力,通過激光切割技術,即便是相對厚重的金屬板也能夠?qū)崿F(xiàn)有效切割,保證工件制造精度,在農(nóng)業(yè)機械制造中的應用,為機械產(chǎn)品質(zhì)量與精度提供可靠保證,并降低機械制造材料成本,因而具有良好的應用價值。
2.2激光焊接技術
激光焊接技術在當前農(nóng)業(yè)機械制造中也發(fā)揮著重要的作用,一般焊接技術是無法與之相媲美的。激光光束能夠?qū)崿F(xiàn)能量的聚集,而激光焊接技術正是通過能量的聚集將光束照射到待焊接工件表面,促使其部分溶解,之后進行規(guī)范焊接并加以冷卻處理。激光焊接技術在實際應用中具有熔池凈化功能,保證金屬焊縫絕對純凈,從而對相同或不同的金屬材料進行規(guī)范焊接。激光焊接技術是基于熱傳導原理的基礎上所實現(xiàn)的,當激光照射于材料面時,表面受熱并逐步向內(nèi)分散,內(nèi)部受熱并使得工件熔化,促使熔池形成,為焊接操作的順利進行提供可靠保證。在焊接過程中,部分金屬器械部位難以靠近,傳統(tǒng)焊接技術無法得到有效應用,焊接難度較大,而激光焊接技術則能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離、零接觸焊接,應用便捷程度較高。
激光焊接技術在農(nóng)業(yè)機械制造中的應用,通過其自身良好的電磁學性能、機械性能以及抗腐蝕性能,能夠在一定程度上控制焊接材料變形問題,保證后重金屬穿透效果,從而提高農(nóng)業(yè)機械制造的精準度與可靠性。在農(nóng)業(yè)機械制造中可以對激光焊接技術加以引進與應用,包括播種機、收割機等,此類設備與地面接觸較多,往往會產(chǎn)生較大的阻力,從而對機械設備接觸面磨損較為嚴重。通過激光焊接技術的合理應用,能夠有效提高農(nóng)業(yè)機械焊接面質(zhì)量,延農(nóng)業(yè)機械使用壽命,并有助于優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械的使用性能,推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的高效開展。
2.3激光快速成型技術的應用
激光快速成型技術的應用較為先進,該技術的工作原理主要通過將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅(qū)動和新材料等技術集成綜合運用集成。與傳統(tǒng)制造方法相比具有互換性高,復制性好,成本低,加工周期短等優(yōu)點。激光快速成型技術采用非接觸的加工模式,沒有傳統(tǒng)加工的殘余力問題,工具的更新問題,無切割、噪聲等,有利于保護環(huán)境;可實現(xiàn)快速鑄造,快速模具制造,特別適用于新品的開發(fā)和單件零件的生產(chǎn)。據(jù)資料顯示,采用激光快速成型技術后,制造費用可降低50%以上,加工周期可縮短至80%,具有很大的優(yōu)越性。但這一優(yōu)越性在農(nóng)業(yè)機械制造中的運用還比較有限,主要是由于農(nóng)機制造向來都是以傳統(tǒng)的制造方式生產(chǎn),對激光技術的了解不足,沒有投入到使用中。但隨著農(nóng)業(yè)工業(yè)化的繼續(xù)發(fā)展,農(nóng)機制造企業(yè)自身的實力也不斷提高,市場對農(nóng)機產(chǎn)品的質(zhì)量方面有更高的要求,激光加工技術在農(nóng)機制造方面的應用趨勢不可避免。
3 結束語
總而言之,為促進激光技術的優(yōu)越性及獨特性得到充分發(fā)揮,加大力度探討激光技術在農(nóng)業(yè)機械制造中的應用是非常必要的。激光技術具有廣闊的發(fā)展前景,在工業(yè)、化學、電子等行業(yè)內(nèi)得到廣泛應用,基于其時間控制性與空間控制性能夠促進農(nóng)業(yè)機械制造各項工作的高效開展,從而為社會生產(chǎn)活動提供可靠的技術支持,促進社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展進步。
參考文獻:
[1] 崔莉 激光加工技術在農(nóng)業(yè)機械制造中的應用研究[J]. 《科技創(chuàng)新與應用》, 2016(31)
關鍵詞:農(nóng)業(yè)機械;新技術;計算機視覺
在農(nóng)業(yè)中大力發(fā)展機械新技術具有十分重要的意義。首先,通過實施農(nóng)業(yè)機械化建設,采取更多的機械新技術,可以促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率;其次,通過農(nóng)業(yè)機械新技術,可以最大程度的解放農(nóng)村勞動力。
1農(nóng)業(yè)機械新技術的發(fā)展與應用
1.1計算機視覺技術
因為在當前的經(jīng)濟社會,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益高低在很大程度上取決于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量好壞,優(yōu)質(zhì)等級的農(nóng)產(chǎn)品價格會更高。但是如果以人工方式對農(nóng)產(chǎn)品進行分類,不但費時費力,而且效率很低。而通過計算機視覺技術則可以很好的解決這一問題。其主要是依靠圖像處理、視覺模擬等先進技術作為技術依據(jù)來對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)進行分級檢驗。現(xiàn)如今,計算機視覺技術還在農(nóng)業(yè)機械收割、播種等領域有所涉及,但目前還無法有效處理快速獲取動態(tài)圖形信息,為收割、播種這一領域的應用帶來了一定的難題,還需要相關人員繼續(xù)進行研發(fā)[1]。
1.2人工智能技術
人工智能是當前社會上討論的熱點話題,是最前沿的高科技之一。將人工智能技術應用在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)中是時展的需求,也是未來的主要發(fā)展趨勢。美國等發(fā)達國家已經(jīng)初步將人工智能技術應用在實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。如美國農(nóng)業(yè)已經(jīng)開始使用激光拖拉機,實現(xiàn)了人工智能操控拖拉機的方向、所在位置和工作動態(tài),極大的解放了勞動生產(chǎn)力,提高了生產(chǎn)效率和操作精準度,也使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加舒適省力,尤其適宜大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
1.3自動控制技術
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,自動控制技術的應用較為廣泛,但是還有很大的應用與提升空間,尤其是在一些特殊生產(chǎn)領域,依然還屬于機械新技術。例如,在蔬菜大棚的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通過自動控制技術就可以自動對大棚內(nèi)部的溫度與濕度進行合理的實時調(diào)節(jié),不但使調(diào)節(jié)后的溫度濕度更加科學精準,更適宜蔬菜的生長,也大大減少了人力勞動工作量。
1.4聯(lián)合耕作機械技術
所謂聯(lián)合耕作,就是指兩個或兩個以上的機械一起使用進行農(nóng)業(yè)耕作。通過聯(lián)合耕作,可以縮短農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時間,提高農(nóng)業(yè)耕作效率。通過采取聯(lián)合耕作機械技術,可以一邊耕地一邊播種,也可以一邊采收農(nóng)作物一邊打碎秸稈。這樣的耕作要比傳統(tǒng)耕作更加高效省時,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了非常重要的作用。
1.5液壓機械技術
采取液壓機械技術,不但能夠節(jié)省大量的能源,減少對自然環(huán)境的污染與破壞,還能夠保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性,不會因為其他因素影響其工作效果。這是因為與其他的農(nóng)業(yè)機械相比,液壓機械采取靜液壓轉動技術,根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)轉速,不但對機械本身的使用壽命有很大益處,也提高了農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的穩(wěn)定性。另外,采取液壓機械技術,最顯著的優(yōu)勢除了節(jié)能環(huán)保以外,還在于其不會發(fā)生任何泄漏,所以不會對土壤造成污染,這也農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)中很關鍵的一點。
2農(nóng)業(yè)機械新技術的發(fā)展前景及對策
農(nóng)業(yè)實現(xiàn)機械化生產(chǎn)是必然的發(fā)展趨勢,因此農(nóng)業(yè)機械新技術的發(fā)展前景十分廣闊。在此形勢下,需要進一步采取有力措施,促進農(nóng)業(yè)機械新技術實踐運用水平的提升[2]。
2.1政府及有關部門應大力扶持農(nóng)業(yè)機械新技術
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程為縮短城鄉(xiāng)差距做出了很大貢獻,但受生產(chǎn)力水平的限制,農(nóng)村經(jīng)濟依然比較落后。在此情況下,政府應當大力扶持新型高效農(nóng)業(yè)機械技術的研發(fā)和應用,并提供相應的優(yōu)惠政策和補貼政策,為農(nóng)民負擔一部分的購置機械費用,促進農(nóng)業(yè)機械新技術快速轉化為生產(chǎn)力,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益,增加農(nóng)民經(jīng)濟收入。
2.2大力推廣農(nóng)業(yè)機械新技術
我國是地大物博的農(nóng)業(yè)大國,各個地區(qū)都有農(nóng)業(yè)生產(chǎn),但是農(nóng)業(yè)機械新技術在研發(fā)應用時往往只是先在一部分發(fā)達地區(qū)實施。而在偏遠地區(qū),人依然是最主要的勞動力,新的農(nóng)業(yè)機械無法普及到這些地區(qū),極大的限制了我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。為此,新時期下還需要大力推廣農(nóng)業(yè)機械新技術,使更多的地區(qū)實現(xiàn)高科技的現(xiàn)代化機械生產(chǎn)。
2.3注重機械化生產(chǎn)的節(jié)能性
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,機械化生產(chǎn)與人工生產(chǎn)之間存在的區(qū)別之一就是人工生產(chǎn)時會更加注重對資源的利用,而機械化生產(chǎn)有時則會造成生產(chǎn)原材料的浪費。例如在玉米的采收中,人工采收基本可以實現(xiàn)顆粒歸倉。但是機械收割則有可能無法將倒在地面的玉米采收起來。這與農(nóng)業(yè)機械化建設的初衷是背道而馳的,因此在使用農(nóng)業(yè)機械新技術時,應該要注意節(jié)約資源,避免浪費,實現(xiàn)工作效率和生產(chǎn)效益的雙贏[3]。
3結束語
綜上所述,在當前我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,農(nóng)業(yè)機械化新技術具有很大的發(fā)展前景與發(fā)展?jié)摿?,并且在很多領域都還有很多的可發(fā)展空間。這就需要技術人員不斷的積極研發(fā)更多更高效的農(nóng)業(yè)機械技術,同時還需要國家給予一定的支持,做好農(nóng)業(yè)機械新技術的推廣工作,從而最大程度的將人工勞動力解放出來,促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。
參考文獻:
[1]王麗芬.農(nóng)業(yè)機械新技術的應用與發(fā)展[J].南方農(nóng)機,2016(11):22+28.
[2]李錦圖.農(nóng)業(yè)機械新技術應用探索[J].農(nóng)業(yè)工程,2016(6):13-14.