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农业自动化

HMI-based农业自动化系统方案

高效花卉苗木温室潮汐灌溉系统

应用自动控制和电子计算机等技术手段实现农业生产和管理的自动化,是农业现代化的重要标志之一。农业的机械化实现了用机械动力和电力代替人力和畜力,以工作机械代替人的手工工具。70年代以来,农业逐渐推广应用自动控制、电子计算机、系统工程、遥感等技术,实现部分生产作业和管理自动化,取得了提高作业质量、效率和安全、省力等效果。农业自动化主要包括耕耘、栽培、收割、运输、排灌、作物管理、禽畜饲养等过程和温室的自动控制和最优管理。

●耕耘、栽培、收割和运输自动控制:

在这方面主要是采用高速、宽幅和自走式农具,利用液压控制、自动快速挂接、自动监视和排除故障。无人驾驶拖拉机和遥控机组也经过了局部实验。

●自动排灌系统:

无线电遥控喷灌装置已开始应用于农田。它由发射装置和接收装置组成(见遥控)。发射装置体积小重量轻,便于随身携带,接收装置安在排灌用的电动机上。管理人员发现出现旱象的地段即用无线电装置发出控制信号,控制电动机和水泵喷灌。当喷溉水量达到要求时再发出控制信号,停止灌水。还有一种不用管理人员参与,根据稻田水分蒸发情况自动决定供水或停水的自动灌溉系统。

●作物自动管理系统:

它应用电子计算机调整作物布局,根据农作物的生长特点综合分析生态环境诸因素的影响,制定可能获得最佳经济效益的管理方案。例如,选择适宜种植的作物品种和作物的最佳施肥时间、数量,预报病虫害的发生时期和程度,提供应用药剂、药量和防治时间的决策信息。70年代以来,遥感技术和系统工程开始在农业生产和管理中得到应用。

●禽畜饲养自动化:

养鸡、养猪和养牛等自动化系统均以电子计算机为其核心,它能自动选择满足禽畜营养要求、成本最低的配方,对禽畜实行定时定量喂料或在群养条件下的个体管理。例如养鸡场利用电子计算机进行饲料配方,对喂食、喂水、照明、温度、取蛋、清粪等进行自动控制,可节省大量的劳动力,提高鸡的产蛋率。此外,用电子计算机还可记录和处理禽畜有关数据,提供选种、繁殖管理的最优方案。

●温室自动控制与管理系统:

温室的控制和管理是农业自动化中发展较快的领域。一般的温室控制与管理系统由传感器、计算机和相应的控制系统组成。它能自动调节光、水、肥、温度、湿度和二氧化碳浓度,为植物创造最优的生长环境,促进植物的光合作用和呼吸、蒸发、能量转换等生理活动。温室最优控制和管理系统的核心是电子计算机。它的主要功能是进行环境控制、温室数据和植物体响应数据识别、控制算法和设定值的决定、温室管理等。自动控制和电子计算机也用于蔬菜生产的工厂化和无土栽培等方面。


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