农业生产中自动化信息技术的应用探讨

    摘要：21世纪科学技术的迅猛发展给现代农业生产带来了全新的发展机遇，电子计算机的普及使得自动化控制逐步走进现代农业生产过程中。随着机器视觉技术、人工智能技术、数据融合技术等高科技技术进入自动化控制的工作领域，我国现代农业生产的温室大棚、节水自动灌溉、工厂化养殖等收到了良好的经济效益。以下将结合近些年自动化控制技术的创新发展，具体谈一谈自动化控制在现代农业生产中所起的重要作用。
    关键词：自动化控制，现代农业生产，应用
    1自动化控制在温室大棚中的应用
    现代农业生产的目的是在保护生态环境的基础上尽可能提高农业生产效率，以最少的资源、最短的时间创造出最丰富的农产品。温室大棚作为现代农业生产中必不可少的一个环节，能够在不适宜植物生长的季节提供生育期，并可以大大提高农作物产量。温室大棚的构造包括供水系统、温度控制系统、照明系统、湿度控制系统等等，上述各种辅助系统都是自动化控制在现代农业生产中的具体应用。各自动化控制系统对温室大棚内的情况进行实时数据的采集，在通过计算机中心的统计分析，最终反馈给各个自动化控制仪器进行操作，完成对于温室大棚的监控管理。自动化控制还可以完整、系统地保存相关数据资料，为研究农作物生长提供第一手的资料数据。
    近些年来，随着科学技术的不断发展，自动化控制技术也取得了长足的进步。机器视觉技术也逐渐进入温室大棚之中。机器视觉技术可以对农作物表面进行色彩分析、纹理分析、明暗分析，通过这些数据可以有效监控农作物的生长情况，其结果可以作为温度控制系统、湿度控制系统等等的控制信号，这样可以更准确地对农作物生长进行自动化控制。
    2自动化控制在节水灌溉中的应用
    在各行业中，农业的耗水量是极其巨大的，而我国目前人均占有水资源量不到世界平均水平的五分之一，水资源供求矛盾日益严重，这对于我国的可持续发展有着十分消极的影响。所以，近些年来随着科技的发展，自动化控制节水灌溉技术逐渐步入我国现代农业生产中来。节水灌溉具体可分为渠道防渗、管道输水、喷灌、微喷、滴灌等11类形式，无论采用何种形式的节水灌溉，都需要对其进行有效的自动化控制。可使用由中央控制计算机、数据采集系统、电子负压计、土壤水分传感器、电磁阀、水动阀、变频控制器等仪器组成的自动化控制设备进行精量灌溉、水分调平等先进的灌溉技术，做到以最低限度的用水量获得最大的农产品产量和经济效益。
    3自动化控制在无土栽培中的应用
    无土栽培指的是使用水、雾、基质等代替土壤进行植物培植的方法，从20世纪30年代开始被使用于农业生产之中，目前已经在现代农业生产中广泛使用。无土栽培需要自动化控制设备的帮助才能顺利实施，首先需要中央计算机控制系统对于无土栽培的各个阶段进行实时监控，根据不同的植物对于营养物质以及水的需求来进行培植。无土栽培需要栽培容器、贮液容器、营养液输排管道等设备，这些设备通过自动化控制系统连接在一起，自动化控制系统可实现自动供养、导流滴灌等工作，这就大大节约了劳力，同时提高了种植效率，生产出来的农产品也可以保质保量。
    目前，专家系统逐渐成为自动化控制的重要组成部分，专家系统是一个包含极其丰富专业知识资源的软件，是智能型的计算机程序，它可以代替传统的人工诊断，利用专家系统中包含的图像分析、模式识别等功能对农作物进行研究，通过计算机内信息的总结对比做出推理，从而解决农作物生长中遇到的种种复杂问题。
    4自动化控制在收获机械中的应用
    农作物收获机械的自动化控制是近些年来十分热门的研究课题。传统的收获机械一般是谷物收获机械，包括收割机、割晒机、谷物脱粒机等多种品种。随着科学技术的发展，传统的谷物收获机械也开始向自动化控制发展，自动化控制系统可以将收割、割晒、脱粒等多个步骤一次性完成。自动化控制系统通过中心计算机对各个机械进行统一调度控制，按照预设的过程对谷物进行高效的管理。
    近些年来，针对西红柿、卷心菜、西瓜、柑橘、苹果等农产品的收获机械也逐渐出现在现代农业生产过程中。这种收获机械通过机器视觉技术来对采集目标进行分析判断，当发现目标后，自动控制系统会发出指令，引导机械手进行农作物采摘工作。这项技术可以大大减轻农民的劳动力度，同时加快农作物采摘速度，保证新鲜的农作物第一时间被采摘下来进行处理、进入市场销售，可以说对于现代农业生产有着革命性的影响。
    农业所涉及的面十分广泛，从耕地、播种，到采摘、包装，农业生产的全过程都需要自动化控制技术的支持。随着自动化控制技术的不断提高，它必将为人类解决粮食短缺、资源枯竭等问题提供重要的帮助。
    [参考文献]
    [1]王辉，信息技术在农业生产中的应用[J].河北农业科学，2009，（7）.
    [作者简介] 贺少芸（1972一），女，陕西西安人，大学本科，主要研究方向：土地资源管理。