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人工智能背景下电气自动化与农业电气化的探索与研究

安磊
  
电脑校园
2023年7期

摘要:随着现代化农业的发展,电气自动化技术在生产控制领域中具有重要作用。因此,对电气化、电气自动化、农业电气化等方面进行了论述,分析了现阶段电气自动化与农业电气化结合存在的问题,提出了推动农业高质量发展的意见和建议。

关键词:人工智能;电气自动化;农业电气化;探索

引言

以5G网、物联网、云计算等新技术为基础的现代信息技术不断发展,人工智能成为经济社会发展的主旋律、主趋势。在电气自动化与农业电气化的探索方面,各种新设备、新技术、新手段层出不穷,推动数字农业、智慧农业不断向前发展。

1人工智能技术

人工智能技术发展至今已经具备了一定的规模。这项技术主要是以现代计算机技术为支撑,结合了仿生学科等多个专业领域所形成的一门交叉型社会技术学科。以计算机技术为平台,通过研发智能型的人工机器人代替人类从事不同领域和行业带有强度或危险的工作项目。但由于受到当前前沿发展科技的限制,虽然人工智能技术已经获得了飞跃性的发展,但是在对数据信息的处理和提取过程中仍然无法与人的大脑相提并论。事实上,目前,人工智能技术在前期设置的计算机口令中大致可以分为三大类型,分别是运作效率口令、模糊控制口令以及专家系统。在这三种人工智能模式中,专家系统的运作模式是最为复杂的,但也是执行能力和智能化能力最强的一种。可由于专家系统前期的软件工程设计要求较为严格,对于专业技术人员的能力要求较强,因此,目前大多数应用人工智能技术的行业更加倾向于采用模糊控制系统。模糊控制系统在前期的指令操作输入环节中更加方便灵活,并且后续的维护管理流程也更加简洁。从客观的角度上来看,人工智能只是人脑部分运作和思考环节的复制,在独立分析数据信息并解决问题时仍然具有较大的局限性。

2人工智能背景下推进电气自动化与农业电气化存在的问题

2.1人才缺乏

一是农民受教育程度低。我国有8亿多农民,但是平均受教育程度不足7年。在4.9亿农民劳动力当中,受过高中及以上教育的占比仅为13%。二是农村留不住人才。大量从农村进入大学的学子,毕业后大多不返回农村。三是接受农业知识和技能培养的人才少。在农村,一般只有致富带头人、农村工匠等少数人接受过再培训,多数农民无法使用农业高新技术设备。

2.2农业生产规模小

我国农村土地实行家庭联产承包责任制,土地分散在农民手中,不利于农业产业化和规模化推进。同时,农民受传统思维影响,一些农民不愿意流转自家土地,很多农业设施设备就无法推广和应用,规模农业难以发展。

3人工智能背景下电气自动化与农业电气化的应用

3.1自动灌溉设备

自动灌溉设备是在现阶段农业生产中较为常见的自动化农业机械设备之一。在应用中,通过在农田中自动完成数据分析,可以根据土壤状况实施科学合理的自动化灌溉。相较传统灌溉技术而言,使用自动化灌溉设备不仅能够提高灌溉效率,节约人力成本,同时还可以确保精准灌溉,避免水资源浪费。在农田周围铺设水管,在远程控制终端输入需灌溉农田范围以及种植的农产品类型。由控制终端分析数据,检测土壤含水量,控制灌溉孔的出水量,设定更加精细的出水参数。自动化灌溉能够为农田提供更加精准的灌溉作业,形成科学合理的农业灌溉。自动灌溉设备中结合了多种不同的先进物联网设备,包括智能控制器、无线智能网关、太阳能电池板、无线采集器以及各类传感器等。通过传感器采集农田当前灌溉信号,传递给智能控制模块。由通信传输系统向控制中心以及上位机传递传感器所采集到的灌溉信号,然后在中心显示台进行显示并自动储存处理。

3.2虚拟化

为了避免农业机械设备运行过程中出现问题,提升运行稳定性与安全性,可以通过电气自动化技术对其进行模拟与优化。利用计算机网络技术、电气自动化技术等,对农业机械设备的运行进行模拟,以数据的方式直观展现在农业机械运行过程中,发现农业机械运行中潜在的问题,进而对其控制方式进行优化,设定更加完善的自动化控制程序,从而能够全面提高农业机械控制效果。以农业机械设备研发项目为例,通过电气自动化技术能够促进农业技术创新发展,为了确保农业机械设备能够得到统一管理,可以对现有技术与资源进行整合;同时,为了提升农业机械设备运行流程的可视化,可以通过电气自动化技术对其进行模拟,有利于促进相关机械设备的创新,使得机械设备研发控制效率全面提高。农业机械设备研发是一项复杂的工作,需要保证控制系统的科学性,可以通过电气自动化技术的模拟化优势,对其运行控制过程进行模拟,将运行控制流程更加直观地展现在研发人员面前,有利于对农业机械设备的设计方案进行优化。因此,需要将电气自动化技术充分应用于农业机械设备控制系统研发优化中。

3.3自走式联合收割机

传统农业生产过程中的联合收割机在实施收割作业时,需要人工加以辅助操作,并且只能够开展简单的农作物收割作业。而在逐渐应用到自动化以及智能化的机械设备之后,诞生了自走式联合收割机,在收割作业中,能够实现部分自动化特征。这极大程度上解决了以往农民收割玉米时需要另外解决秸秆的问题,进一步降低了农民劳动负担,形成了更加良好的收割工作表现。自走式联合收割机融合了先进的视频监控技术以及传感器技术,对收割机在收割作业中的工作状态进行全过程监测,确保安全有效。通过收割机前端的传感器装置,自动识别生物体征,避免在收割过程中误伤田间农民,进一步降低机械故障发生率,确保农业收割工作质量有效提高。

结语

人工智能背景下将电气自动化与农业电气化相结合,催生了智慧农业。智慧农业成为未来我国农业发展的主要方向,信息化技术与自动化机械设备相结合,不仅能提高农业生产效率和农产品产量,还能降低人力资源成本和水肥施用量,将农民从劳动中解脱出来成为农业管理者,从而实现以最小人力资本投入获得最大收益的目标。

参考文献

[1]刘晓燕.人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用研究探讨[J].农村经济与科技,2021(22):2.

[2]宋国成.电气自动化控制中应用人工智能技术的思路探究[J].中小企业管理与科技,2021(15):189-190.

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