導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇智能農業的發展趨勢，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.115

0 引言

在我國歷史發展的過程中，農業一直處于重要的地位，為我國經濟的增長提供了良好的保障。在農業生產的過程中，從春播到秋收，通常需要進行很多項工作，其中除草工作是其中主要的工作之一，該項工作進行的好壞，會直接影響到農民的經濟收入。而當前階段進行該項工作時，通常是采用化學農藥除草的方式，這種方式不僅效率不高，而且還會對環境造成嚴重的污染，不滿足我國現今可持續發展戰略的實施。因此，高中生的我們作為祖國未來的接班人，加強對智能化除草機器人技術發展現狀及趨勢展望進行研究具有重要意義，為我國農村的經濟發展提供了一定保障。

1 智能除草機器人的發展概述

在我國社會發展的過程中，農村人口一直占據很高的比例，具相關部門統計，當前階段我國農村人口超過了7.5億，將近占具我國總人口總數的60%。在這種情況下，雖然我國土地面積非常的廣闊，但是人均土地占有量不是很多，因此，在進行農業生產工作的過程中，農業機械的應用程度還不是很高，并且在使用的機械設備中自動化程度較低，從而對我國農業機器人的研究造成了嚴重的影響，與其他國家相比，我國的研究還非常落后[1]。而在我國當前階段中，農村人口老齡化問題逐漸加重，同事一些農村又在逐漸的向著城市化的方向發展，導致農村勞動力數量逐漸的減少，對農業生產正常的進行造成了嚴重影響，從而使原有的工作量使用更少的人員來完成，提高了人們的勞動強度，而且還增加了生產過程中的投入成本，不利于我國農村的發展。

我國當前的農業除草工作中，主要有兩種方式，一種是人力除草的方式，這是一種古老的除草方式，是由我國古代人民總結出來的除草方式，這種方式不僅強度非常大，而且效率還不是很高，不利于農業生產的進行，正在逐漸的被拋棄。另一種為化學農藥除草，這種方式是根據一些化學成分對雜草的影響，殺死雜草中的細胞，從而達到了除草的目的。使用該種方式除草時，會對從社會造成一定的影響。首先可以將化學農藥殘留到作物中，如對作物使用時清理不當，就會導致這些化學成分進入到人們的體內，出現中毒的問題，從而對人們的身體健康造成嚴重的影響，不利于人們正常的生活；其次是我國缺少完善的農藥使用標準，同時農民還缺乏安全意識，在工作的過程中，常常使用錯誤的施藥方法，致使農藥出現飄散的現象，不僅使農藥的利用效率不是很高，而且隨著農藥的飄散，還會對環境造成影響，不利于人們的生活與作物的生長[2]。

智能除草機器人研究的過程中，首先是美國、英國等國家對其進行了研究，研究的相對較為完善，而我國當前階段中，國家與社會逐漸加強了對農業生產中的除草工作的重視，開始了對智能除草機器人的研究，通過對國外技術的借鑒，也在開始自行的進行研發。雖然我國研發的時間較晚，但是我國一直作為農業生產大國，對農業的重視程度較高，也會加強對智能除草機器人研究的重視程度，在之后的研究過程中，一定會追趕上國外的先進技術，形成我國獨特的智能除草機器人系統，為我國農業生產更好的進行提供了良好的幫助[3]。

2 智能除草機器人的技術原理與重要技術分析

除草機器人中硬件系統起到了決定性作用，其中包括了很多部分，如PC處理機、末端執行器等，通過這些部分起到的不同作用，才能使智能除草機器人發揮出應有的作用。

2.1 除草原理

在智能除草機器人工作的過程中，主要的工作原理為：首先要對田間各種類型的雜草與植物的信息進行收集并分析，并將分析的結果存儲到相應的硬盤當中，為之后的工作提供良好的對照信息；然后進行除草工作時，硬件中的攝像頭就會發揮出其應有的作用，根據農田的壟條形狀，對拍攝進行調整，從而對每一條壟條進行拍攝，并將拍攝的畫面通過傳送裝置傳輸到PC處理機中，之后PC處理機根據傳回的結果，與硬盤中的對照信息進行比較。最后，根據比較出來的結果，對除草系統進行控制，使除草系統在工作時，能夠與作物保持一定的距離，避免其對作物造成損害[4]。

2.2 除草的重要技術

（1）視覺影像技術。在智能除草機器人中，視覺影像技術是其中最為重要的一項技術，智能除草機器人運動時，該項技術可以對環境進行拍攝，拍攝出多個物體圖像，然后將該圖像傳輸到相應的計算機中，計算機就會對其進行處理與分析，之后將分析的結果傳送到控制系統中，控制系統就會根據傳輸的結果對機器人進行控制，從而準確的尋找到作物的生長位置，保證該設備能夠正常的在田間行走，不會對作物造成影響。

在使用該技術時，主要有以下兩種方式。第一種是利用OCD-ICP的圖像配準方法，在使用該種方法進行應用時，應用了一定的圖形學原理，在圖像的邊緣處，根據農田的實際情況，選取出多個邊緣角點，并結合相應的篩選規則，對其進行篩選，使邊緣角點不斷地優化。當其優化到一定程度后，就要通過迭代最近點的方法對其進行處理，從而得出最佳的配準，從而確定出了作物的準確位置；另一種方式是利用HSI顏色分量的顏色特征提取法，采用該種方式進行運行時，由于植物的高矮、性狀等存在差異，導致光照射到不同的植物上，會產生不同的光照強度、色調與飽和度，因此，在繪制圖像時，就會直接采用多閾值分割的方法對其進行處理，將其以量化的形式體現出來，然后將這些量化后的顏色進行組合，并提取出不同顏色中的特征，根據特征內容的不同，將其分為不同的種類，最后將不同種類的特征進行組合，是圖像達到了跟個的效果，從而完成了整個工作[5]。

在實際的智能化除草機器人中，一種視覺影像技術往往達不到要求，通常情況下是對兩者共同應用，將兩者進行了有效的融合，形成了一種更加先進的圖像處理技術，并在該技術的基礎上，構建出了良好的操作平臺，在該平臺中就會更好的進行工作。當前階段中，國外的研究時間較長，研究基本上比較完善，而我國研究的時間較短，相對來說還不是很完善，還有更加廣闊的發展空間[6]。

（2）機械控制技術。在智能化除草機器人中，另一重要的組成部分就是控制系統，該系統性能的好壞直接影響了整個設備的工作性能。通過視覺影像技術得到的圖片信息，控制系統對其運動進行控制，從而使其達到了運動除草的目的。

在當前智能除草機器人當中，對該種技術的應用主要有以下兩種方式。第一種為建模分析的方式，在使用該種方式進行應用時，當圖片信息進入到該系統后，就會將其導入到相應的三維軟件中，該軟件就會根據圖像的信息，建立出相應的模型，然后通過該軟件具有的仿真功能，模擬出農田的不同環境，并根據農田的環境，來對機器人的移動進行設計，從而使其達到了移動的目的。并且，在這一過程中，還會根據相應的動力學原理，對機器人運行的效果進行研究，計算出其不可測的滑移量。在計算出該數據之后，將其輸送到控制器中，從而使其進一步對移動進行設計，產生出相應的補償控制器，這時就會將其導入到三維軟件與商業數學軟件中，利用兩者來對其進行仿真。通過該仿真結果可以發現，使用該種控制方法對機器人進行控制時，效果較好，使其運行的距離更加精確，對作物產生的破壞影響較小；另一種對數字圖像處理技術進行了一定的應用。在當前階段中，隨著社會的發展，數字圖像處理技術得到了快速的發展，使其更加的完善，具有了更加強大的功能，被廣泛的應用在我國的各個領域中，為各領域發展提供了良好的幫助。在智能化除草機器人中的應用，不僅可以使機器人更有效的對外部信息進行采集，而且還會加強其對環境的理解，為機器人正常的運行提供了保障[7]。并且在機器人運行的過程中，主要包括了兩個方面的工作內容，一個是對其自身的運動進行檢測，另一個為對目標的跟蹤，在使用該技術后，就能夠達到這兩項工作內容的要求，使機器人能夠更好地對雜草進行識別，并將識別的信息輸送到傳感器中，其內部的執行部門就會對機器人下達準確的行動命令，從而使其安全、穩定的移動到規定的位置，之后對其除草操作進行命令，從而使其完成整個除草的工作。

3 智能除草機器人的發展趨勢

隨著社會的發展，人們生活水平的提高，對各項工作具有了更加嚴格的要求，而農業生產工作作為我國社會發展中重要的組成部分，對其的要求也逐漸增加，因此使其向著現代化的發展具有重要的意義。在其之后的發展中，主要向著以下兩個方向發展。首先智能化除草機器人是在自然條件下應用的，人們無法對自然現象進行控制，使得與其他類型機器人的工作環境相比，具有多變的特點，對工作性能具有更高的要求。因此，在其之后的研究過程中就要向著更加智能化的方向發展。在之后的研究過程中，就要進一步對上述兩種技術進行研究，使其發展的更加完善，不僅使機器人在工作中發揮出更大的作用，而且還可以降低制造的成本，能夠更加廣泛的應用于農業生產中；其次在當前的智能化機器人工作中，通常是電力能源為其提供動力，在其運行中，會消耗大量的電能，這樣為了滿足其對電力的需求，電力系統就會增加對電力的需求，從而提高了對煤炭等資源的消耗，而且機器人在工作中還常常會發生電量不足的問題，使其突然停止運行，降低了其工作效率。因此，在其之后的發展中還要向著節能的方向研究。在該研究中，可以對耗能系統進行研究，降低機器人的運行功率，減少其運行過程中消耗的電力能源，而且還可以對新能源系統進行研究，在機器人運行時能夠利用自然環境中的太陽能、風能等自然能源，降低了其對電能的需求，從而可以達到節能的目的[8]。

4 總結

綜上所述，在農業生產中應用智能化除草機器人后，不僅可以提高除草的效率，是農作物更好的生長，而且還有效的對環境做出了保護，對我國社會的發展具有重要的影響。而在當前階段實際的農業生產工作中，智能化除草機器人應用的還不是很廣泛，還沒有形成一定的估摸，因此，本文作者就根據自己對其了解的程度，對智能化除草機器人進行了研究，為其更好的在實際工作中應用提供了一定保障。但是，一個人的力量終歸是有限的，這就要加強國家與社會各界對其的重視程度，通過人們共同的努力研究，使其更加的完善，為農業生產工作的發展提供了更有力的保障。

參考文獻：

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篇2

1 研究目的與方法

通過網絡、書籍調查資料，結合科幻影視作品和小說，從科學的角度預測分析未來計算機的發展趨勢。

2 研究結果

2.1 未來計算機將有更高的性能

看計算機的發展過程，歷經電子管計算機、晶體管計算機、大規模集成電路計算機、超大規模集成電路計算機4個發展階段。受工藝的限制，大規模超大規模的集成電路不可能無限集成，因此集成電路的開發已經瀕臨極限。由于目前計算機硬件用的幾乎都是半導體集成電路，以半導體材料生產集成電路或超大規模集成電路的工藝以及技術越來越接近其物理極限，在不遠的將來，計算機的性能也將接近物理極限。

2.2 未來計算機將有更廣的應用

⑴普適計算將無處不在。所謂普適計算指的是，無所不在的、隨時隨地可以進行計算的一種方式；無論何時何地，只要需要，就可以通過某種設備訪問到所需的信息，普適計算強調把計算機嵌入到環境或日常工具中。

⑵電子娛樂。目前，不少娛樂公司已經開始在網上播放電影和電視節目，并打造數字家庭。

⑶生物識別技術。生物識別技術被廣泛應用鑒于反計算機黑客、反病毒、網絡過濾及識別盜賊等技術存在的問題，生物識別技術為其提供了可能的解決方案。指紋、虹膜、聲音和面部特征等識別技術已經開始用于政府和公司的身份認證系統。

⑷精確農業。精確農業是指以計算機、全球定位系統（GPS）等信息技術控制的農業灌溉、播種、施肥和治蟲以及水土保持等工作。鑒于精確農業具有可降低化學品使用量、保證農作物高產和環保等特點，預計精確農業技術將在未來10年內在國內得到廣泛應用。

⑸遠程醫療。常規檢查將輕而易舉，醫藥行業是最早被裝備先進信息技術產品的行業。性能更好的信息技術產品將顯著地降低醫療工作成本。專家預計，這些技術將在2015年形成氣候，將顯著降低數十億美元的醫療費用，極大改善醫療保健，提供更便捷的醫療服務。

⑹納米技術。納米技術逐步形成規模在納米級別上的科學研究與開發成果，使人類越來越有信心掌控微觀世界，制造出功能更強的計算機和更有效的醫療手段。目前，已有數十億美元的資金用于納米技術及其產品的研發。專家預計，納米技術的應用將在2015年左右形成規模，納米技術的潛在市場將達兆億級水平。

⑺機器人。機器人將落戶尋常百姓家包括能與人交談、從事更為艱苦工作等智能化機器人，正被加速開發。隨著計算機技術以及仿真技術等發展，微型機器人不久將成為人類既經濟又方便的助手。目前，日本和韓國已經出售了上百萬的微型機器人，用于工業界、家庭事務、醫療保健、軍事和休閑業。專家預計，機器人最早將于2020年被大規模采用。

⑻人造器官。人體諸多器官現在都可以用仿真器官來代替，包括人造皮膚、骨頭、耳蝸、血管、心臟等。利用計算機芯片、微型機械、組織工程和其他新技術，仿生器官不久可以涵蓋到整個人體。目前，利用芯片，人造胳膊和大腿可以與人神經系統相連，借助于傳感器可以有觸覺。專家預計，2017年到2027年，人造器官可以替代人體主要器官。

⑼智能交通。智能化高速公路將成為風景線，鑒于沒完沒了的交通擁堵現象，智能化高速公路以其更低的成本、更快的速度、更高的安全性被普遍看好。有關計算機模型顯示，智能化公路將使目前高速公路通暢能力提高2―3倍，而每英里的成本不到1萬美元。目前新的高速公路造價是每英里100萬到1億美元。智能車將裝配無線通訊和傳感器等設施，將使行駛車輛的速度、方向和剎車得以自動化控制。目前通用汽車公司已經成功測試了無人駕駛的速度為每小時112公里的智能車。預計，2020年―2030年期間，30%的高速公路將采用智能化公路。

2.3 未來計算機將有更深的智能

⑴人機交互。人類自然形成的與自然界溝通的認知習慣和形式必定是人機交互的發展方向，研究者們也正在努力讓未來的計算機能聽、能看、能說、能感覺。

⑵機器學習。機器學習是研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使計算機具有智能的根本途徑，其應用遍及人工智能的各個領域。

⑶自然語言理解。自然語言理解就是要讓計算機能夠聽懂人們說的話。自然語言理解技術的突破不光可以應用在計算機人機語音對話中，它的更大應用將是人工智能中的一個具有更大意義的領域──機器翻譯。

⑷機器視覺。機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。特點是提高生產的柔性和自動化程度，而且機器視覺易于實現信息集成，是實現計算機集成制造的基礎技術。

[參考文獻]

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摘 要：進入到新世紀以來，隨著我國市場經濟水平的迅速提升，我國的各行各業都取得了非常快速的發展，農業機械化是我國農村社會經濟和農業現代化發展的重要標志，而在我國科學技術水平和計算機技術快速發展的背景下，我國農業機械化的發展也是十分迅速的，然而，我國農村經濟的發展情況、農機工業水平、農業經營規模以及農業機械的智能化情況等因素對其都是有著重要的影響的，所以，在我國農業機械化發展過程中，還是暴露出了諸多的問題，仍然需要我們詳細的研究并制定妥善的處理對策，這樣才能促進我國農業機械化的健康發展。本文便對我國農業機械化的發展現狀以及我國農業機械化發展的策略和趨勢兩個方面的內容進行了分析，從而詳細的論述了我國農業機械化的發展工作。

關鍵詞：農業機械化，發展現狀，策略和趨勢.

1 我國農業機械化的發展現狀.

1.1 發展過程中所取得的成果.

現階段，我國在研發、設計、制造、銷售以及服務等多個方面都建立了完善的農機工業體系，農機產品的服務對象也幾乎涵蓋了我國的整個農業領域，如畜牧業、林業、漁業和副業等。我國的小型農業機械產品生產起步的時間較早，質量優異并且成本較低，在近些年來不斷的發展和研究過程中，產品種類日益齊全，并且生產能力逐步擴大，性價比也能夠很好的滿足我國農民的支付能力和使用水平。截止到現階段，我國能生產出 15 個大類、近 100 個小類、超過 3000 多個品種的農機產品，這些產品在非洲以及東南亞等市場所占的比重很大。

1.2 發展過程中暴露的問題.

(1)不同區域之間農業機械化水平的發展差異大。

我國農業機械化的發展情況與發達國家農業機械化發展的特點是有著明顯的差異的，這也是導致各地農業機械化水平差異較大的根本原因。我國是一個幅員遼闊的國家，各地的天氣條件和地理條件差異很大，有的地區農村勞動力過剩，也有的地區土地十分匱乏，再加上農村的人均收入較低等因素的限制，就導致了在我國農業機械化發展過程中的不同區域的發展特點是有著明顯區別的。通過所統計的數據我們發現，我國東部地區的耕地面積占比約為 30%，而農機擁有量卻超過了總體的一半以上，西部地區的耕地面積占比為24%，農機擁有量的占比卻不足15%。

(2)農業機械門類品種上有一定的缺陷。

在不同的生產環節和不同作物上，我國農業機械化的水平也是有著很大的差距的，我國水稻的種植面積和產量有著明顯的降低的趨勢，主要原因就是我國水稻機械化的水平明顯落后和南方的部分土地存在拋荒的現象，棉花目前還沒有機械化的能力，而玉米在少數地區也還是剛剛起步的階段，一些節種節肥節水性能較好的機具普遍都存在著水平低、數量少的問題，所以始終都無法大面積的推廣使用。另外，由于我國農機產品還存在著短缺和過剩并存的問題，這也嚴重影響了我國農機產品的工作效率及其所帶來的經濟效益。

(3)農業機械使用中的問題。

農民之所以愿意購買農業機械產品，就是要在省時省力的同時獲取更大的經濟效益，而在我國的很多地區的農民的經濟條件不允許他們購買農業機械，或是他們用不好這些產品，這也就制約了農機水平的提高。具體表現為：一是買不起，我國農田機械產品的價格基本都在 1-10 萬元之間，最小型的產品也在 5000元左右，即使各地都出臺了購買農機產品的補貼政策，但補貼的力度較小，對于普通的農民來說，價格還是無法承受的;二是不會用，在農民購買了這些產品后，各地的農機管理部門對于農機具的引進、推廣以及使用技術的培訓等工作都還無法有效、順暢的開展，所以很多農民都不能很好的使用這些農機產品;三是效益差，因為農民的文化素質較低，所以在他們使用農機產品的過程中經常會遇到問題，設備也容易出現故障，也沒有形成完善的農機作業市場，很多農機具都處于閑置的狀態，無法發揮出農機產品應有的經濟效益，這也就降低了農民購買和使用農機產品的積極性。

2 我國農業機械化發展的策略和趨勢.

2.1 我國農業機械化的發展策略.

首先，我國的農業機械發展應更加重視對高科技的投入和應用，我國的農業機械裝備技術應與信息技術、儀器與控制技術、現代液壓技術以及現代微電子技術等先進的科學技術有機的融合，同時應該向著機電一體化和智能化的方向快速發展了;其次，當前我國應繼續研發和生產與我國農業生產的實際特點相適應的農業技術設備，認真分析和研究我國農業的生產規模、農業資源、經濟實力以及農藝制度等現狀，結合我國農業生產的自身特點，從而發展出與之更加相適應的農業技術設備;最后，應逐步提高農業裝備產品的質量，提升自身的市場競爭力。

生產農業裝備產品的企業應建立一套完善的產品質量保證和質量管理的體系，提高農機產品使用過程中的安全性、可操作性和舒適性，進一步的改善使用人員的作業條件，從而提升自身的市場競爭力。

2.2 我國農業機械化技術的發展趨勢.

智能化以及自動化將是我國社會農業發展的必然趨勢，這也是我國發展高效節約農業的最重要措施。

(1)應用農業傳感器技術。

要想真正的實現農業機械的自動化控制，首先我們必須能夠實時的監測農業裝備的工作狀態，發現問題及時改善，其次就是要能夠準確的評價農產品的生物學的活動和性狀，所以應用農業專用的傳感器技術就顯得尤為關鍵了。現階段，農業傳感器的應用效果還是比較理想的，采用谷物濕度傳感器谷物的濕度進行實時的監控;采用溫度傳感器能夠準確的測量糧食烘干和儲存過程中的實時溫度等等。

(2)計算機技術和電子技術的應用。

在農業機械裝備中應用計算機技術和電子技術，將進一步的促進我國農業機械化技術的發展，小型化、微型化的芯片的出現也為農機產品實現完全的智能化和自動化提供了可能，比如說在農機裝備上安裝電子監控裝置，這樣農民就可以實時的掌握裝備的工作狀態，出現故障時可以即使的進行調整，提高作業的質量。我國電子設備的性能越來越完善，農業裝備也能夠更好的適應灰塵、潮濕以及噪音等不利的環境，其可靠性和耐久性也得到了顯著的提升。

(3)農用機器人技術。

作為機電一體化的實例，農用機器人集合了人工智能、自動控制以及機械電子計算機等多種高新技術，農業的作業對象和環境的復雜多變性對農用機器人提出了很高的要求，雖然現階段農用機器人技術還存在著一定的問題，但是隨著計算機智能技術的不斷發展，這項技術也將越來越完善。

(4)建立更加精確的農業體系。

這一內容的核心思想就是要及時的獲取農作物的產品并掌握影響生物生長的環境因素的有關信息，分析研究其原因，從而制定出經濟上有效并且技術上可行的改善措施，根據實際的需要進行調控，主要的支持技術有智能化農業機械技術、決策支持系統、3S技術以及信息采集和處理技術等。在我國工業上人工智能技術和計算機網絡技術應用已經越來越廣泛了，所以，在我國的農業機械裝備上應用人工智能技術和信息技術也將是農業現代化發展的必然趨勢。

3 結束語.

通過以上的論述，我們對我國農業機械化的發展現狀以及我國農業機械化發展的策略和趨勢了兩個方面的內容進行了詳細的分析和討論。新世紀隨著我國科學技術水平的快速發展，我國的農業要想真正的實現可持續發展這一策略，現代農業裝備技術也應體現出多學科綜合和交叉這一特色，隨著世界人口的持續增加以及城鎮居民生活水平和生活質量的不斷提高，我國農業機械化也必將向著更高的水平快速發展。

參考文獻.

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【Abstract】With the rapid development of Computer Intelligent control technology and Automatic level， intelligent control has been widely used in China. This article introduced current situation of the domestic and international greenhouse control technology， analyzed the problems of greenhouse control and finally summarized the development direction.

【Key words】Green House； Intelligent Control； Current Situation； Development Direction

0 引言

自動化行業的飛速發展為現代化農業的發展帶來了新的契機，現代農業非常依賴于溫室環境，溫室是一個獨立的為農作物生長創造環境的設施，由于農作物的培育對于溫度、濕度、CO2濃度等參數的要求很高，所以溫室管理需要引入更為先進的自動化控制系統，所以智能溫度控制系統對于現代農業的發展有非常重要的意義。

智能溫室是專門為農業溫室、農業環境控制等開發生產的智能控制系統。可測量溫度、濕度、光照、氣壓、紫外線、土壤溫濕度以及CO2濃度等農業環境要素。

將自動化控制系統應用于溫室當中，使得溫室內大氣、土壤、光照、CO2濃度、風向、風速等參數的采集更加準確，從而模擬出最適合的棚內植物生長的環境，再通過控制系統對數據進行分析之后，由一些控制器來進行自動化控制，從而調節到適合農作物生長的環境。

1 國內外研究現狀

1.1 國外現狀

溫室控制技術在國外的發展要追溯到羅馬時期。從20世紀70年代開始，計算機控制技術也開始應用到溫室控制當中，最開始是用現場采集技術，發展到后來應用了較為高級的分布式控制系統。目前，美國已經將眾多新型技術應用到溫室生產當中，包括全球定位控制系統、計算機控制技術和遙感技術等。除此之外，許多發達國家在溫室控制方面都有較為深入的研究。

國內外對溫室環境控制系統的研究也為其帶來的飛速的發展，在控制手段的技術上經歷了“手動―自動機械―分散電動―集中電子―計算機集成”五個階段。其中，溫室控制系統的難點在于對環境參數的采集，然后針對于環境做出相應的控制動作，這對于傳統控制系統來說是一個挑戰。從20世紀80年代開始，隨著計算機技術的飛速發展，計算機控制技術廣泛應用于各個行業，也包括溫度控制系統當中。

目前世界制造業的迅猛發展為溫度控制系統也帶來了巨大的革新，人們已經不滿足于自動化控制，而是追求全自動化、無人化控制，例如荷蘭在生產它們作為標志性的花卉及蔬菜時，自動化控制占85%。針對于一些較為復雜的參數，例如溫室材料、結構、載荷、微環境（包括溫濕度、通風、光照、CO2濃度等）等，英國有一家專門機構來進行研究，這樣，全自動化溫室控制技術就能更便捷的發展。目前日本研究出無人化的溫室大棚，對只能溫室控制及現代化農業的發展都帶來了新的啟發。

總的來說，國外在溫度控制系統方面的研究已經非常的深入，包括參數采集，控制方式的升級，以及無人化的實現。但溫度控制系統應用于農業生產中還有很多問題亟待解決，因為農作物的生長有許多經驗性的因素存在，所以要達到完全的自動化生產還需要更多的仿真數據及實踐研究。

1.2 國內現狀

我國將溫室應用于農作物生長起步較晚。20世紀60年代簡易塑料大棚開始出現。70年代之后，新型的節能型日光溫室技術慢慢普及，發展至1981年，保護地的面積約為1.6萬公頃，占種植面積的4.35%，其中溫室僅僅1500公頃，占蔬菜種植面積0.4%。到了1994年，全國有節能型日光溫室115萬畝，大棚400萬畝，總面積達515萬畝。直到近幾年，溫室種植技術才開始廣泛應用于農業生產。而溫室自動控制系統能夠大大提高溫室的工作效率，現在國內許多機構都在著手研究，但是溫室自動控制系統主要問題有以下幾點：

（1）投入產出低，運行經濟效益差，并且引進價格高。

（2）技術要求高，一般用戶不易掌握，限制了其使用范圍。

（3）不適合我國氣候的特征。從國外引進的溫室不能適合我國的運行模式，從而在氣候特征方面不能完全契合。

所以，研究出一個適合我國氣候環境，并且能夠推廣開來的溫室自動控制系統是當務之急。基于上述各類因素，我國農業自動化領域的學者在吸收了外國智能溫室技術優點的基礎上，進行了我國溫室環境中各種參數變化的研究。從而越來越多的溫室自動控制系統產品問世，也有相當一部分產品應用于一些農業示范園，甚至應用到量產的農作物溫室當中。目前，國內智能溫度控制技術的發展正逐漸成型。

2 我國溫室存在的主要問題

（1）起步晚、科技水平低。我國機械栽培技術起步晚、基礎差，生產設備不規范，沒有完整的成套電器設備，也沒有完善的自動化生產體系。

（2）技術單一。目前的技術研究僅限于單個溫室，沒有針對于多個溫室的集中控制系統，目前物聯網技術的發展有希望解決這一問題。

（3）通信方式落后。目前，我國溫室測控系統的通信主要是485總線以及CAN總線等有線方式。因為有線通信方式存在諸多弊端，例如布線復雜，空間限制級故障率高，維修維護復雜等等。而現在由于無線傳感技術正逐漸成熟，無線通信技術有望更多的應用于溫室控制系統中。

（4）缺少合適的上位機管理系統。目前的溫室控制系統中，一些上位機只限于存儲采集的歷史數據，而之前提到農業生產需要許多經驗因素，溫度控制系統則需要更多的農業專家進行實時控制管理系統。

（5）設施抵御自然災害的能力差。目前大多建筑材料包括鋼材、玻璃等等。而這些材料沒有國家統一的標準和規格，且應用率不高，僅占設施栽培面積的10%，而自動化溫度控制需要對溫度、濕度、光照等參數進行調節，而一些自己建造的塑料設施并不能實現這些要求，所以設施的規范化是目前亟待解決的問題。

（6）機械化水平不高。目前，在操作方面還是以人工為主，沒有大型的機械等輔助進行生產等行為的實施。

3 智能溫室控制的發展趨勢

智能溫室控制系統的出現為我國現代化農業的發展帶來了便利，而放眼未來，為了完善和加強智能溫室控制系統技術，還有許多方面需要進行研究。也將會有越來越高科技的產品的出現來促進農業及自動化行業的發展，其發展趨勢主要從以下幾個方面

（1）越來越多的參數檢測及控制，除了溫度濕度及氣體濃度等常見的參數，還需要針對于不同農作物的多種參數進行控制。

（2）相對簡單的操作終端，由于農業生產的操作者并非自動化行業的從業者，所以相對簡單的用戶操作界面也非常重要。

（3）便于維護維修，由于系統較為復雜，故障點也較多，所以需要便捷的維護維修。

（4）系統便于升級，從農業物聯網的角度出發，會有越來越多的功能加入，所以智能溫室控制系統需要更加的有可開發性。

【參考文獻】

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[2]農業部設施園藝發展對策研究課題組.我國設施園藝產業發展對策研究[J].現代園藝，2011（4）：13-16.

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前言

機械自動化的應用，實現了設備的自動化運行。根據相應的指令，機械設備能夠自主完成生產任務。在智能機械自動化當中，運用了智能技術、傳感技術、通信技術、電子技術等，利用計算機遠程控制技術和計算機模糊控制技術，智能型機械化設備能夠在無人值守的情況下自動運行工作，其安全性和操作性都十分優秀。在運行過程中，智能型機械自動化設備可對自身的故障進行自動檢測與排除，有效的應對短路、過載、過壓等問題，從而降低損失，確保機械設備的安全。

一、智能型機械自動化的優勢

近年來，隨著對機械制造技術的不斷深入研究，使得智能型機械自動化得到了一定的發展，在機械制造和加工領域當中，已經應用了很多的智能型機械自動化設備。與傳統的機械設備相比，智能型機械化設備的信息傳輸系統、傳感系統、報警系統等更加科學化，對于遠程故障信息的動態故障檢測、故障信息傳輸等功能，都能夠良好的支持。在實際應用當中，智能型機械自動化具有生產效率高、智能化程度高、適應能力強、自我維護性高等優勢。

智能型機械自動化設備的可靠性和穩定性普遍十分良好，在實際運行和工作的時候，能夠體現出良好的預處理能力和自我判斷能力。工作人員通過編程控制指令、語音控制指令、遠程控制指令等方式，對機械設備命令。而設備在執行命令之前，會對接收到的指令進行智能化分析，從而更好的完成工作任務。在實際運行當中，對于錯誤、重復的指令，智能型機械自動化能夠自動進行過濾和屏蔽，從而對運行精度進行更為有效的控制。智能型機械自動化的應用，使得生產效率、產品質量等都得到了極大的提高。

以計算機系統為基礎，智能型機械自動化能夠利用致動器、傳感器等設備，反饋、記錄、采集運行過程中產生的數據資料。然后以此為基礎，在線或動態的進行自診斷、自修復、自監控、自檢測，因此其自我維護性十分良好。在智能型機械自動化當中，融入了傳感技術、模糊控制技術、仿生技術、通信技術等，極大的提高了自身的適應能力。對于外界環境的變化，能夠清晰的感知，在不同環境下，都能夠滿足生產任務要求。在不同設備之間，智能型機械自動化還能夠實現信息通信、自動反饋、自動校驗、自動調整、數據傳輸等功能。

二、智能型機械自動化的應用

（一）工業生產

在工業生產領域當中，智能型機械自動化已經得到了十分廣泛的應用。尤其是在流水線的生產當中，智能型機械自動化的應用，使得生產效率得到了極大的提升。例如，在生產食品的流水線當中，智能型機械自動化能夠有效的控制包裝、噴碼、裝箱、運貨等全部生產過程，使得生產流水線的自動控制能力得到了極大的提高。同時，智能型機械自動化還能夠自我篩選和檢測產品質量，在提高生產效率的同時，還能夠有效的保證產品的質量。

（二）農業生產

在農業生產領域當中，智能型機械自動化的應用也十分廣泛。近年來，英國研制出一種激光拖拉機，其中對激光計算機導航裝置進行了應用，對拖拉機的運行方向和所在位置，均能夠進行精確的定位，誤差能夠被控制在25cm以內。同時，計算機系統能夠利用輸入其中的電子圖標信息，對土地的排水溝位置、化學成分、濕度條件等進行準確測定。并以此為基礎，自動計算出耕種所需的農藥數量、肥料、種子等，從而確定最為合適的種植方案。在操作過程中，只需一個人利用計算機遠程操作，就能夠實現多臺拖拉機的共同控制。這種拖拉機的應用，不但提高了農業耕種的效率，同時對農藥、化肥、種子的消耗量也大大降低，在提高農作物產量的同時，還可以有效的降低成本。

三、智能型機械自動化的發展趨勢

我國當前對于智能型機械自動化的應用，主要是集中在工業生產方面。雖然發展速度很快，但在智能化控制能力以及質量等方面，還存在著一定的不足，與發達國家之間的差距也比較大。因此，在智能型機械自動化的發展和研究當中，應當充分立足基礎，大力發展高精尖技術，加強其在生產制造領域當中的適應性。就目前的形勢來看，在未來的發展中，智能型機械自動化將會朝著光機電液一體化、信息集成化、綠色節能化的方向發展。

隨著制造技術的不斷發展，智能型機械自動化技術的集成化程度也將會不斷提高。在此過程中，對于控制能力的要求，也會逐漸提升，因此，在未來的發展趨勢中，智能型機械自動化將會融入液壓技術、機電一體化技術、光學技術等先進的控制技術。隨著知識信息時代的來臨，在系統決策過程中，最為重要的基礎條件就是對只是數據的挖掘。在制造業的自動化發展當中，這是一個必然的趨勢，通過分析和挖掘制造過程數據，有力的支持自動化控制策略和自動化制造技術，從而實現智能型機械自動化技術全球信息化的發展。

在當今社會中，隨著人們對于環境污染、能源緊缺等問題的重視程度不斷提高，各個國家對于綠色生產制造技術、綠色可再生材料等方面的研究力度也大大提升。因此，在智能型機械自動化的未來發展中，必然會朝著低能耗、經濟化、綠色化的方向發展，從而在提升產品質量和工作效率的同時，減少對能源的消耗，降低對環境的污染，實現綠色可持續化的發展。

結論

對于一個國家來說，工業制造技術的發展情況，對于國家的綜合國力有著十分重要的影響。我國當前的工業制造技術雖然已經取得了一定的進步，但是相比于發達國家來說，仍然比較落后。而智能型機械自動化的應用，極大的提高了我國工業制造的水平，推動了我國工業的發展。隨著智能型機械自動化應用范圍的不斷拓寬，在未來的發展中，其必將朝著更加先進、完善的方向發展。

參考文獻

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農業生產的整個過程都不能缺少機械技術作為保障，通過運用新型的機械技術就可以從根本上降低操作強度，同時也符合了新時期的增收與增產目標。目前的狀況下，有關部門以及相關人員都已經意識到了農業機械技術的價值所在，因此也在探求適合自身的機械農業新模式[1]。運用自動化的手段和措施來調控農業生產，此項舉措有助于優化現階段的農業生產實效，確保達到更高層次的農業效益。

一、新型農業機械技術的具體運用

(一)網絡化與信息化的新型技術

與傳統技術模式相比來看，建立于網絡化前提下的新型機械技術體現為更顯著的實效性，這是由于網絡化的手段有助于提升綜合性的農業效益，其中典型為農業生態學、土壤學及其他學科，此外還可能涉及到植物學等多樣性的學科。在網絡化手段的輔助下，針對農業生產構建了網絡通信體系、全球定位體系以及地理信息網絡，通過運用實時監控的措施來判斷全過程的作物生長狀態。每隔特定的時間段，實時性的監控網絡還能幫助農戶鑒別潛在的病蟲害隱患，因地制宜實現水肥的優化配置[2]。在必要的時候，農戶還能夠運用集成的地理信息系統來完成精準化的全過程生產控制，提升了精準作業的水準。

(二)人工智能的技術

早在上世紀末，某些發達國家就創設了人工智能的新型農業技術，并且將其融入農業生產的全過程中。具體來講，人工智能技術涉及到挖土活動、放牧活動、采摘活動以及漁業活動等，從而在農業生產的全過程中都運用了智能化，提升了整體上的智能化層次。截至目前，美國已經擁有了智能化的激光拖拉機，運用智能操控的方式來操控激光農業設備，從而實現了精確度更高的拖拉機定位，以便于隨時調控行駛方向。除了上述的技術措施之外，人工智能還能用來判斷土壤本身具備的化學成分以及土壤濕度等各項要素，在全面檢測的前提下再去進行實時性的信息反饋，因地制宜給出可行的種植模式，優化利用現有的各類農業資源。

(三)自動化的操控技術

從目前的現狀來看，自動控制技術正在融入農業生產的各個流程，運用自動控制的措施有助于突顯更高層次的生產實效，對于整體上的勞動強度也進行了全方位的減輕[3]。因此可見，自動控制有助于提升農業效率。近些年來，日本等國家正在嘗試運用上述技術來研發新型的聯合收割機，對于新型的聯合收割機進行了半喂入的改進。在自動顯示信息的基礎上，對于收割機在各個時間段的收割狀態、轉速以及其他各項指標都能進行全方位的結合處理，對此進行實時性的智能化與自動化控制。對于脫粒機如果能夠予以自動化的改造，就能隨時控制脫粒時的速度與負荷量，同時也避免了過高的運行負荷。因此可見，建立于自動控制前提下的新型機械技術擁有優良的推廣前景，尤其適合運用于改造收割設備。

二、探析新技術的發展趨勢

進入新時期后，信息化正在融入現階段的農業生產，與之相應的農業機械也產生了全方位的轉型。近些年以來，農業機械的新型技術表現為多樣化的特征，其中典型為聯合耕作技術、液壓技術、鉆機技術以及水井技術等。相比來看，建立于機械化前提下的新型農業技術具備更顯著的實效性，對于粗放式的傳統農業模式進行了全面摒棄，進而推進了可持續的新時期農業進步與發展。因此可見，現階段的新型農業呈現精細化的整體趨勢，上述現狀有助于提升農業機械技術的綜合水準。從技術演進的趨勢來看，未來階段的新型農業技術將會融入更多的自動化以及智能化要素，在這其中也涉及到信息化的新型技術模式。例如：自動化控制運用于新時期的機械化農業，有助于提升農業產能并且增添其中的技術含量。近些年以來，農業機械的很多高新技術都運用于日常的農業生產，針對農業生產的實效性進行了全方位的提升，優化了各個流程的農業生產。因此可以得知，農業機械新技術在根本上符合了自動化以及智能化的趨勢。未來在具體實踐中，有關部門還需要致力于強化宣傳，確保更多農戶都能接受并且認可新型的機械化農業，在此基礎上致力于推廣全新的機械化模式。針對多樣化的新型機械技術都應當融入農業生產，進而獲得更高層次的舒適度與安全性，簡化原先繁瑣的農業操作流程[4]。作為農戶也應當提升自身的綜合素養，不斷接受現階段的新型機械化方式，并且嘗試將其運用于自身的日常生產，推進增收并且保障持續性的農業發展。

三、結語

經過綜合分析可以得知，農業機械的新型技術措施有助于提升農業產能，確保農戶擁有更高水準的經濟收益。在現階段的各個生產流程中引入智能化以及機械化的操作模式，有助于縮短整個流程消耗的時間，進而在最大限度內減輕了農戶本身承受的負擔。未來在實踐中，有關部門還需要致力于推廣全新的農業機械化新型技術。

參考文獻：

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1 NB-IoT低速率窄帶物聯網通信技術現狀

移動通信近年來從人與人的聯接，開始拓展到人與物的聯接以及物與物的聯接。NB-IoT是全球第三代合作伙伴計劃（3GPP）提出的面向長距離、低速率、低功耗、多終端業務的物聯網技術，具有低功耗、低成本、高覆蓋、強連接等四大優勢，全面超越其他技術，成為最適合長距離、多終端物聯網業務的通信技術[1]。

我國企業參與的NB-IoT技術標準迅速確立，NB-IoT技術協議于今年6月16日獲得了3GPP無線接入網（RAN）技術規范組會議通過，是3GPP 2016年提出的三個技術標準之一。標準確立的高效率體現出市場對該技術落地實施的迫切需求。NB-IoT是由華為、沃達豐和高通等共同提出的NB-Clot技術和愛立信提出的NB-LTE技術相結合而發展起來的，我國的華為和中興公司對此做出了重大貢獻。通過參與技術標準的制定，企業不僅推動了技術發展，引領了產業進步，更重要的是掌握了行業核心技術，取得了發展主動權。

隨著技術和相關器件的成熟，截至2015年第四季度，國內模塊市場整體規模已超過3000萬。且據TSR預測，從2015到2020年，全球蜂窩M2M模塊應用的主要垂直市場分別是智能交通、遠程監測與控制、智能電表、安防以及移動支付，其總量將從9800萬片增長至1.9億[2]。

2 NB-IoT低速率窄帶物聯網通信技術發展趨勢

原來大部分產品都是以手機為核心，所有物聯網產品都是周邊配套的產品。在物聯網時代，物聯網將徹底打破移動互聯網時代以單一載體（智能手機終端）為特征的網絡架構和商業模式。因為NB-IoT在消費級領域將爆發出一個非常大的市場規模，它將形成真正意義上的萬物互聯的形態。

物聯網將建立一種以感知、云計算和大數據為核心的商業生態模型。NB-IoT標準推動物聯網新發展，大大增強物聯網的普及率，為消費類電子企業帶來下一個值得期待的潛在市場，物聯網產業的發展趨向于扁平化，中國的技術和市場將和全球產業鏈趨于同步，最終實現萬物互聯。

NB-IoT適合的垂直應用場景如下：

公共事業：智能水表、智能水務、智能氣表、智能熱表等。

智慧城市：智能停車、智能路燈、智能垃圾箱、智能窨井蓋。

消費電子：獨立可穿戴設備、智能自行車、慢病管理系統、老人小孩寵物管理。

設備管理：設備狀態監控、白色家電管理、大型公共基礎設施管理、管道管廊安全管理。

智能建筑：環境報警系統、中央空調監管、電梯物聯網、人防空間覆蓋。

智慧物流：冷鏈物流、集裝箱跟蹤、固定資產跟蹤、金融資產跟蹤。

農業與環境：農業物聯網、畜牧業養殖、空氣實時監控、水質實時監控。

其他應用：移動支付、智慧社區、智能家居、文物保護、可穿戴智能設備。

農業物聯網通常采用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有線等方式，主要問題集中在網絡覆蓋、供電和成本方面。NB-IoT技術和傳感器結合，全密封外殼，低成本、散布在田野、水下、山林，只要網絡覆蓋到位，可輔助農業生產上升一個大臺階。對于城郊和一些覆蓋到位的區域，NB-IoT可大大提升水產養殖、大棚、花卉等高附加值的農業生產流通領域。

預計2016年全球智能水表安裝數將上升到3250萬只，占全部水表的比例將超過30%。目前，中國智能水表安裝比例僅為15%，預計從2016年起年均復合增長率超過30%。水表的增量市場大多采用M-Bus總線通信。水表的存量市場是無線水表的機會。無線水表的施工簡單，因功耗、信號覆蓋和電池壽命的問題，迫切需要NB-IoT技術來解決現實的問題。

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中圖分類號：TH16 文章編號：1009-2374（2016）31-0058-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.030

20世紀50年代，我國在機械化產業方面開始了發展，隨著時代的進步，機械制造產業愈來愈重要，對我國的整體經濟水平的發展有著帶動作用。在機械制造技術的應用過程中，就能促進整體的機械產業發展水平的提高，尤其是在近些年的智能化技術的應用下，從機械制造的效率以及時間和質量等諸多方面都有著進步。通過從理論層面對機械制造技術發展和智能化技術發展趨勢進行探究，對實際應用起到積極促進作用。

1 我國機械制造智能技術的特征體現和發展現狀分析

1.1 我國的機械制造智能技術的特征體現分析

我國的機械制造產業的發展比較迅速，在機械制造智能化的系統發展逐步完善。從這一智能系統的特征來看，有著其虛擬性，在制造的設備方面對不同來源的企業和車間等，其在物理位置上是能夠分步的。從邏輯層面來說，能組成共同邏輯制造單元。另外，在機械制造智能系統的自治性特征上比較突出，這一特征的體現主要在生產管理層面表現得比較突出，這一系統的自比較強，能夠使突發事件在處理能力上得到有效加強，從而實現自動調整等。還有是在動態性的特征上表現得也比較突出，能結合不同物理資源和外部環境進行邏輯制造單元的科學化配置。

機械制造智能技術是不斷發展和完善的系統。在智能化系統的發展中，是從傳統制造技術上進行逐漸發展的，也是機械制造技術的最新發展階段，對傳統機械制造產業以及新技術的成果等都有著吸收和應用，能結合自身的發展加以調整，形成新的技術群，在這樣的技術發展促進下使得機械制造智能化的作用能夠充分呈現出來。不僅如此，機械制造智能技術也是系統化的工程和全球化的技術，在這些特征方面都有著鮮明的呈現。

1.2 我國的機械制造智能技術的發展現狀分析

從當前的機械制造系統的發展情況來看，數字化技術是比較重要的技術，這一技術的應用有著高效性、高精度的特征，在數字技術的支持下，能促進機械制造產業的進一步發展。在現階段的發展條件下，對制造產業智能化以及集成化發展產生影響的就是數控技術，這一技術使得機械制造的智能化目標得以有效實現。自我國改革開放以來，在機械化的技術產業發展上已經有了很大程度的進步，機械制造的水平以及產品質量方面也不斷的提高，在機械制造產品方面也有著我國自主研發新的產品。雖然在一些方面我國的機械制造得到了很大程度的進步，但還有諸多方面存在著缺陷問題，有待完善加強。

在信息化時代背景下，在新技術以及理念的融入下，機械制造技術得到了進一步發展。在計算機的智能化應用下，機械制造產業良好發展。基于我國在機械制造的管理方面比較落后以及在管理的體制上和生產模式上的發展相對比較緩慢，這在很大程度上都會影響我國的機械制造產業的進一步發展。我國的機械制造總體上還處在低水平的發展階段，在創新能力以及自主開發能力層面還相對比較薄弱，在制造技術上以及技改力度上還不是很充足。

實際的發展中，傳統的機械制造管理模式中，我國仍處在初期的階段，通過經驗來進行管理，也是以人為的管理方式為主。在制造設計的工藝方面，我國在CAD/CAM的技術層面向中小制造企業進行普及發展，但從整體上來看還有很大的進步空間。為此就要能結合我國的機械制造技術的發展現狀，采取針對性的發展措施來對機械制造智能化的發展進行促進。

2 機械制造技術的地位體現和影響因素分析

2.1 機械制造技術的地位體現分析

機械制造技術在我國的經濟發展中占有重要的地位。機械制造行業是比較大的發展行業，尤其是在我國的經濟發展過程中，發揮著重要的作用。機械制造行業在農業和工業發展時期扮演著重要角色，到了當前的社會經濟發展背景下，對機械制造的需求不僅沒有降低，反而有了增加。一些國家將機械制造產業的發展作為對國家綜合實力衡量的重要標準，可見機械制造產業對國家發展的重要性。我國在農業以及機械制造和工業發展的需求上都是大國，尤其是在機械制造產業的發展中，對農業的發展也有著很大的帶動作用，同時也能對工業化的正常發展有著積極的促進作用。從這些方面就能夠看出，機械制造技術在經濟社會中的作用和地位。

2.2 機械制造技術發展的影響因素分析

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中圖分類號：S-1 文獻標識碼：A

2013年1月15日，國務院副總理到國家糧食局科學研究院考察調研時強調“倉廩實，天下安；稻谷欠，天下亂”是中國歷代治國安邦的根本，糧食安全是保持國民經濟平穩較快增長和社會穩定的前提條件。擁有13億人口的中國不僅僅是世界上最大的糧食生產國和消費國，而且是一個糧食損耗大國。根據聯合國糧農組織規定的糧食損耗標準為5%，中國糧食收獲后的一系列后續過程包括脫粒、晾曬、運輸、加工、貯存、消費等的損失遠遠超過了這一標準，在這些損耗中，由于氣候原因，谷物沒有及時曬干未達到安全水分造成霉變、發芽等損失的糧食高達總損失的5%，因此，谷物干燥的機械化比田間作業的機械化更為重要，它是谷物豐產、豐收的重要保障。

1 干燥機原理

干燥機的物理原理是利用熱的干燥介質與濕物料直接接觸，以對流方式傳遞熱量，并將生成的蒸汽帶走，利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量，生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。糧食干燥機干燥過程是指空氣中的熱量經傳熱過程傳遞給谷物用于汽化其中的水分并加熱谷物，谷物中的水分蒸發并蒸發到熱空氣中，使物料中水分逐漸降低，得到干燥。一般干燥機設備的主要組成由提升機、排糧機、熱風爐、風機、糧倉等基本設備組成，其他的設備像水分檢測儀、溫度檢測儀、激光檢測儀等智能化設備也逐漸在干燥機中出現。

2 國內干燥機現狀

解放初期，我國開始引進并且開始研制谷物干燥機，目前中國的干燥技術和干燥設備制造行業已進入較成熟的發展階段。目前，由于中國南北方地理位置不同，氣候不同導致各個地方糧食的水分含量不同。針對此情況，南方和北方干燥機生產廠家生產的設備基本也各有不同，目前國內已有數百家干燥設備專門制造廠，基本上滿足了國內市場的需要，并且部分機種出口到國外糧食生產消費國。

近年來，隨著干燥機發展的不斷進步，干燥機的智能化發展成為趨勢，按照國家有關糧食干燥機項目的招標文件要求，特大型的和特殊需要的谷物干燥機必須配備糧食水分的在線測試的智能測控系統。由于智能化干燥機可靠性、自動化程度高等特點，逐漸受用戶的歡迎。90年代，臺灣和日本企業生產的糧食干燥機進入中國市場，以無錫金子公司（日本獨資）和上海三九公司（臺灣獨資）代表的干燥機，由于采用了自動控制系統，使用性能良好，但是干燥機控制系統的設定和控制較為復雜，控制電路所用芯片較多，控制原理復雜，控制方式不固定，設置的參數少，沒有時鐘控制，人機交互性差使用的是模擬量的溫度傳感器查等缺點。

以此為基礎，國內已有在這方面展開研究，研制開發了一體化的智能控制系統，能夠較好地完成對干燥機的控制。長春吉大科學儀器設備有限公司生產的吉大神陽干燥機將復雜的控制系統大大簡化，所用芯片少大大減少，并且增加觸摸屏界面，能夠方便快捷的設置的參數，使用數字溫度傳感器，增加激光料位報警，能夠在線測定谷物水分，一旦達到設定的水分值，烘干機就自動停機，同時能夠設定烘烤時間，定時自動烘烤，自動調整爐溫，并可測量干燥機內多個測點的溫度及濕度，還提供多路監測信號，實現了人機交互式一體化，操作方便，控制可靠，抗干擾能力強。

3 國內智能化干燥機的發展趨勢

隨著干燥機技術的發展，人們對干燥機的自動化和智能化程度要求越來越高，以傳感器、微控制器、水分檢測設備為核心的智能一體化控制系統被廣泛應用于糧食干燥機中，成為干燥機產業發展的必然趨勢。

干燥機智能控制系統的優越性主要體現在檢測熱風溫度、糧食水分、物料料位檢測、排糧速度檢測的自動檢測等方面。檢測的溫度有熱風爐的熱風溫度、燃燒室溫度、糧倉溫度和出風溫度。燃燒室溫度用于輔助控制熱風爐，以保證進入谷倉的熱風溫度不要太高，以免影響谷物品質。糧倉溫度用于控制烘烤的谷物的溫度，保證谷物的品質，特別是種子烘烤，保證發芽率。糧倉溫度和出風溫度用于輔助控制、烘烤監控，如糧倉溫度過高，出風溫度過低，說明熱風交換不暢，這時需要調節風機進行通風。除了自動檢測溫度外，還能自動檢測糧食水分，糧食的初始水分，目標水分的準確檢測影響干燥過程中對風機和燃油爐的控制，智能化糧食干燥機中糧食水分檢測儀能快速反應糧食在干燥過程中的即時水分，對干燥過程進行實時檢測并進行精確控制，防止谷物過干烘糊，這樣就能保證糧食的干燥品質。機內糧食進行料位檢測也是一個重要方面，可以將干燥機內糧食狀況實時顯示出來，有效地根據糧食的多少確定及時加糧。智能化干燥系統還能進行故障診斷與報警功能，干燥機運行發生故障時，首先燃燒機停止工作，然后停止排糧，最后停止提升機，防止機內糧食堵塞。風機不工作時，風壓傳感器報警，排糧機停止排糧。排糧機不工作時，報警指示燈報警，提糧機不工作時，報警燈亮，排糧機停止排糧，防止通道內糧食阻塞，干燥機發生故障。

智能化干燥機與傳統式干燥機相比，智能化人機交互界面使控制過程簡化，方便操作，增加自動檢測報警燈功能，及時排除故障，節省燃料，效率提高，在工作過程中實現自動化，節省人力物力更加有效地節省燃料，提高糧食品質，成為我國糧食干燥機發展的主流方向，為糧食生產提供重要保障。

參考文獻

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1.機械設計制造及其自動化的概述

機械設計制造是嚴重各種工業機械設備及機電產品從設計、制造、運行控制到生產過程的一門綜合性學科。在經濟、科技飛速發展的時代里，對機械設計制造要求也來越高，尤其是在機械制造行業規模化發展的當下，傳統機械設計制造已經逐漸暴露出它的弊端，而要想推動機械設計制造行業的更好發展，就應當認識到機械自動化的優越性。機械設計制造自動化是科技發展的產物，以科技為依托，可以提高機械制造效率，保證機械設備的穩定性，節省機械制造成本，提高經濟效益。

2.械設計制造及其自動化的設計原則

機械設計制造及其自動化是集計算機科學、信息技術等為一體，在智能化、模塊化、微型化設計原則基礎上形成的新型設計制造形式，可以全面解決現代生產過程中的各項問題，是當前工業及工程中不可或缺的關鍵部分。為進一步提升機械設計制造及其自動化應用效益，其設計的過程中人員需要把握好：

（1）設計與機械功能需求相匹配。機械設計制造及其自動化設計的目的就是為了滿足機械設備功能需求，使其能夠在工業或工程中發揮其作用，形成高質量高、高效益機械設備體系，從根本上提升工業或工程的經濟效益。為此，設計過程中必須要保證機械設計制造及其自動化設計內容、設計重點、設計核心與機械設備功能需求相協調，能夠從全方位滿足機械設備功能需求，這樣才能夠實現機械設備應用效益的最大化，為我國工業或工程發展奠定良好的基礎。

（2）設計需注重全面創新。機械設計制造及其自動化與其他機械制造理論存在一定的差異，其要求在智能化、自動化、信息化技術基礎上不斷創新和改善，以保證機械設備生產和制造效益的最大化。為此，機械設計制造及其自動化設計的過程中必須全面融入創新理念，運用先進技術不斷創新，形成針對性設計體系，這樣才能夠從根本上提升設計效益，使機械設備自動化水平達到新的高度。

（3）設計需做好技術的融合。機械設計制造及其自動化內容較為復雜，在設計工作開展的過程中需做好各項機械設備技術的融合，這樣才能夠形成科學、全面、系統的設計體系。如常規設計的過程中需要把握好機械能量轉化技術、機械信息處理技術、機械智能檢測技術等，將其融入到機械設計制造及其自動化設計過程中，為設計工作提供完備的數據體系，從而提升機械設計制造及其自動化設計的科學性、可靠性和有效性。

3.機械設計制造及其自動化的實際應用

3.1在農業領域的應用

在我國農業機械設計制造及其自動化設備方面，推進其精準度發展進程，不僅有利于我國農業生產，還對我國經濟建設帶來幫助。與發達國家相比，我國農業機械設計制造及其自動化技術起步比較晚，在技術水平以及設備精準度上存在一定的差異。目前，我國農業精準度建設主要集中在農業節水、節肥等方面，例如在農業節水方面，通過精準的技術，實現農業灌溉上的節水，以達到節約水資源的目的。我國農業不僅在該方面實施精準化，還需要在農業機械設計制造及其自動化建設方面實現精準化。

首先，在學習國外先進技術基礎上，集中農業發展科研力量，對我國農業設備現狀進行充分了解，以科技為依托，在技術上將農業機械自動化設備進行完善，并推進農業機械設備精準化進程；其次，發展農業機械設備需要以科技為依托，優化農業機械自動化建設，例如農業機器人的研發，有效降低了農耕勞動力，進而實現農業生產科技化。

3.2在集成虛擬化技術領域的應用

機械設計制造及其自動化技術在機械電子集成電路中的應用，促進了電子設備有效控制。基于機械設計制造及其自動化技術的電子集成技術，其最大的特點，就是能夠通過機械設備，將電力系統中的控制電路、驅動電路以及功率電路集成在一起，但是在一個系統中將這些不同的線路集成在一起，并非能夠提升電力系統的功能，嚴重的情況有可能為電力線路管理與維護帶來困擾。近年來，在機械設計制造及其自動化技術下，研發出一種插卡式的集成技術，該種集成技術將控制電路放置在系統的外部，通過插卡的方式與集成電路進行連接。該種技術應用比較廣泛，例如插卡開關的使用。插卡式的結構，存在很多優勢，能夠有效避免封裝元件數量大等問題，又有效的避免了控制電路與模塊一體化的問題。

3.3工業領域的應用

第一，在Pro/NC數據庫中存放各項環境參數，這些參數分別為數控零件技術要求、幾何圖形、尺寸和器件在工藝上的要求等。最后確定在數控加工中的器件加工路線和器件加工工藝參數，并且確定輔助功能參數。按照數控機床原始的加工代碼來驅動數控機床進行器件加工。

第二，在Pro/E的數控加工中，過程必須遵循規定的加工工藝步驟來設計加工軌跡。在實際的加工邏輯中，數控程序流程與加工思路是一致的。在這一過程中，可以設計數控切割中刀具的具體參數，可以依照需要設計適合的刀具進行數控加工，加工系統通過對工藝數據計算出刀具的切割軌跡，并且最后生成CL文件。

4.機械設計制造及其自動化發展趨勢

4.1智能化的發展方向

機械設計制造的智能化發展在以往看來，可能很難實現。但是隨著科學技術的發展，尤其是現代信息技術的發展，手機的智能化，電腦的智能化，電視的智能化、智能機器人等等都已經實現，機械設計制造的智能化也必將成為現實。機械設計制造的智能化發展與自動化的結合，主要是通過計算機程序的設定，通過類似人工智能的程序，讓機械設備能夠自動智能的對信息數據以及問題進行分析處理，不再需要人為的操控，并且可以自動解決故障，從而讓機械生產真正的實現自動化。

4.2W絡化的發展方向

傳統的機械設計制造主要是利用紙質圖紙進行設計和制造，這種方法不僅需要大量的資源，而且無法保證無人工誤差。因此，機械設計制造及其自動化的發展將會結合計算機技術和網絡技術，對傳統的設計制造進行改善，利用計算機的操作軟件進行圖紙的設計和分析，在發現問題之后利用計算機進行糾正，最后投入制造。與計算機技術的結合，可以利用其智能化的優勢降低人工設計的誤差，提高設計效率而且利于保存。

4.3綠色化的發展方向

隨著經濟的發展和現代社會的高度進步，生態環保，綠色節約理念不斷被提出，在這種理念下，機械制造企業必須要肩負起保護環境，節約能源的重要使命，在機械設計制造中遵循綠色的理念，堅持綠色設計。在機械產品制造的過程中，要以對環境的影響為核心，兼顧產品功能，也就是說既要具備產品功能，又不能對周圍的環境造成不利的影響。綠色環保、節能減排、可持續性發展是未來的發展趨勢，也將是機械制造行業的主流方向，對提高企業的社會效益和企業競爭能力具有重要的意義。

4.4數字化技術的應用

將生產所需的圖像、聲音等信息轉換為數字信息的技術即為數字化，其在機械自動化中的應用有助于系統完成數據分析及處理工作，進而可實現系統對產品的模擬，產品制造由此完成。隨著人們對數字化技術的重視及廣泛應用，其將會使產品的設計更加精準化，產品生產過程也將更加簡潔化。

4.5科技化發展

就現階段而言，我國機械自動化的發展已經逐步實現了對生產過程的系統化操控，但其科技化發展仍需得到進一步完善，表現較為突出的是機械制造業中的遙控技術。就現階段而言，我國機械自動化中的技術監控和遙感技術發展水平還不高，其未來發展對于生產環節問題的有效解決具有重大意義。

結束語：機械設計制造及其自動化憑借自身優勢已成為機械設計制造行業的重要技術組成部分。對此，我們一定要對其特點及優勢加以分析，并在此基礎上探究其發展趨勢，在不斷完善機械自動化的同時促進機械制造行業的健康發展。

參考文獻

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