HMI-based農(nóng)業(yè)自動化系統(tǒng)方案
應(yīng)用自動控制和電子計算機等技術(shù)手段實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志之一。農(nóng)業(yè)的機械化實現(xiàn)了用機械動力和電力代替人力和畜力，以工作機械代替人的手工工具。70年代以來，農(nóng)業(yè)逐漸推廣應(yīng)用自動控制、電子計算機、系統(tǒng)工程、遙感等技術(shù)，實現(xiàn)部分生產(chǎn)作業(yè)和管理自動化，取得了提高作業(yè)質(zhì)量、效率和安全、省力等效果。農(nóng)業(yè)自動化主要包括耕耘、栽培、收割、運輸、排灌、作物管理、禽畜飼養(yǎng)等過程和溫室的自動控制和最優(yōu)管理。
●耕耘、栽培、收割和運輸自動控制：
在這方面主要是采用高速、寬幅和自走式農(nóng)具，利用液壓控制、自動快速掛接、自動監(jiān)視和排除故障。無人駕駛拖拉機和遙控機組也經(jīng)過了局部實驗。
●自動排灌系統(tǒng)：
無線電遙控噴灌裝置已開始應(yīng)用于農(nóng)田。它由發(fā)射裝置和接收裝置組成（見遙控）。發(fā)射裝置體積小重量輕，便于隨身攜帶，接收裝置安在排灌用的電動機上。管理人員發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)旱象的地段即用無線電裝置發(fā)出控制信號，控制電動機和水泵噴灌。當噴溉水量達到要求時再發(fā)出控制信號，停止灌水。還有一種不用管理人員參與，根據(jù)稻田水分蒸發(fā)情況自動決定供水或停水的自動灌溉系統(tǒng)。
●作物自動管理系統(tǒng)：
它應(yīng)用電子計算機調(diào)整作物布局，根據(jù)農(nóng)作物的生長特點綜合分析生態(tài)環(huán)境諸因素的影響，制定可能獲得最佳經(jīng)濟效益的管理方案。例如，選擇適宜種植的作物品種和作物的最佳施肥時間、數(shù)量，預報病蟲害的發(fā)生時期和程度，提供應(yīng)用藥劑、藥量和防治時間的決策信息。70年代以來，遙感技術(shù)和系統(tǒng)工程開始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理中得到應(yīng)用。
●禽畜飼養(yǎng)自動化：
養(yǎng)雞、養(yǎng)豬和養(yǎng)牛等自動化系統(tǒng)均以電子計算機為其核心，它能自動選擇滿足禽畜營養(yǎng)要求、成本最低的配方，對禽畜實行定時定量喂料或在群養(yǎng)條件下的個體管理。例如養(yǎng)雞場利用電子計算機進行飼料配方，對喂食、喂水、照明、溫度、取蛋、清糞等進行自動控制，可節(jié)省大量的勞動力，提高雞的產(chǎn)蛋率。此外，用電子計算機還可記錄和處理禽畜有關(guān)數(shù)據(jù)，提供選種、繁殖管理的最優(yōu)方案。
●溫室自動控制與管理系統(tǒng)：
溫室的控制和管理是農(nóng)業(yè)自動化中發(fā)展較快的領(lǐng)域。一般的溫室控制與管理系統(tǒng)由傳感器、計算機和相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成。它能自動調(diào)節(jié)光、水、肥、溫度、濕度和二氧化碳濃度，為植物創(chuàng)造最優(yōu)的生長環(huán)境，促進植物的光合作用和呼吸、蒸發(fā)、能量轉(zhuǎn)換等生理活動。溫室最優(yōu)控制和管理系統(tǒng)的核心是電子計算機。它的主要功能是進行環(huán)境控制、溫室數(shù)據(jù)和植物體響應(yīng)數(shù)據(jù)識別、控制算法和設(shè)定值的決定、溫室管理等。自動控制和電子計算機也用于蔬菜生產(chǎn)的工廠化和無土栽培等方面。
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