計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

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摘要：農(nóng)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展是國(guó)家經(jīng)濟(jì)工作的頭等大事，因此要不斷地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技化水平，進(jìn)而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文就計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，旨在為計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；設(shè)施農(nóng)業(yè)；應(yīng)用；發(fā)展

1智能溫室種植

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展讓智能溫室成為了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的最重要的一種設(shè)施，溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與智能控制成為影響溫室性能的重要部分，對(duì)溫室經(jīng)濟(jì)效益也有直接影響。下面就智能溫室種植中應(yīng)用到的幾種智能系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

1.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

在智能溫室中所種植的作物有很多種類，有著較多的功能分區(qū)，因此對(duì)溫度的需求存在差異，所以在溫室的設(shè)計(jì)上要對(duì)分區(qū)作物的溫度需求進(jìn)行考慮，設(shè)置多種溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如采暖系統(tǒng)與降溫系統(tǒng)。溫室采暖系統(tǒng)可采用天然氣壁掛爐形式，在溫室的立柱、側(cè)墻上安裝壁掛爐，根據(jù)溫度傳感器所收集的溫度數(shù)據(jù)控制氣壁掛爐的開(kāi)啟和關(guān)閉。降溫系統(tǒng)主要有濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)、自然通風(fēng)降溫系統(tǒng)、噴霧降溫系統(tǒng)等，濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)利用風(fēng)機(jī)向室外抽風(fēng)，讓室內(nèi)形成正壓空氣，室外空氣通過(guò)濕簾進(jìn)入到室內(nèi)，達(dá)到降溫的效果。自然通風(fēng)降溫系統(tǒng)是在溫室中設(shè)置充足的通風(fēng)口，利用風(fēng)壓與熱壓實(shí)現(xiàn)有效的自然通風(fēng)[1]。噴霧降溫系統(tǒng)則將水經(jīng)高壓噴頭射出，讓水霧化噴散到空氣中，達(dá)到水蒸發(fā)散熱的效果。

1.2自動(dòng)除雪、融雪系統(tǒng)

與其他溫室材料相比較，玻璃有很好的通透性，但自身承重力較差，寒冷的北方，冬季積雪過(guò)多則可能影響溫室屋頂安全，并對(duì)采光造成影響，因此玻璃溫室屋頂通常設(shè)計(jì)為三角形，弧形槽上方設(shè)置弧形蓋板，并在弧形蓋板上設(shè)置鹽門(mén)，在弧形槽內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)軸，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，通過(guò)屋頂傳感器感應(yīng)到的壓力，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸將鹽拔出，起到融雪的效果，減輕屋頂?shù)膲毫Α?/p>

1.3灌溉系統(tǒng)

玻璃溫室灌溉系統(tǒng)由滴灌、微灌結(jié)合的方式組成，滴灌設(shè)施下，緊靠滴頭下的土壤水分基本處于飽和狀態(tài)，而其他部分的土壤水分則為非飽和狀態(tài)，滴灌可在各種土壤條件下應(yīng)用，并且灌溉施肥方便，易于控制。微灌系統(tǒng)則是利用塑料管道進(jìn)行水的輸送，采用微噴頭可在作物表面進(jìn)行水的噴灑，實(shí)施局部灌溉，這種灌溉方式具有針對(duì)性并且可節(jié)約用水。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)下的自動(dòng)化控制可對(duì)灌溉實(shí)施啟閉。

1.4PLC技術(shù)的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)

智能溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，包括濕度、溫度、光照、二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液等系統(tǒng)，根據(jù)所種植作物的生長(zhǎng)周期、生長(zhǎng)需要進(jìn)行各方面的科學(xué)控制。智能溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)核心為PLC單片機(jī)智能控制器，可進(jìn)行基礎(chǔ)信息的采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理、操作執(zhí)行等模塊。溫室內(nèi)傳感器將收集到的溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳到PLC單片機(jī)中，并與預(yù)先設(shè)計(jì)的閾值比較，各個(gè)因子一旦超過(guò)所設(shè)定的閾值，則會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的控制系統(tǒng)，執(zhí)行相應(yīng)的操作。同時(shí)該系統(tǒng)還能夠?qū)⑾嚓P(guān)信息做出顯示，提醒工作人員查看，實(shí)現(xiàn)智能控制和人工調(diào)節(jié)的結(jié)合。該系統(tǒng)還可對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等運(yùn)用，進(jìn)行風(fēng)機(jī)、天窗、遮陽(yáng)網(wǎng)、水簾等設(shè)備的控制，創(chuàng)造適合作物生長(zhǎng)的溫室環(huán)境。

2水肥一體化技術(shù)

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水資源與廢料的利用率普遍較低，這對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了很大的限制，而提高水肥利用率也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所需要解決的一個(gè)問(wèn)題。水肥一體化技術(shù)屬于先進(jìn)的節(jié)本增效技術(shù)之一，針對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所存在的問(wèn)題可以進(jìn)行有效地解決，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)約型農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)起到推動(dòng)作用，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。水肥一體化技術(shù)利用的是系統(tǒng)的壓力作用，根據(jù)作物的需求和突然實(shí)際條件進(jìn)行肥料溶液的配置，然后通過(guò)田間的網(wǎng)絡(luò)體系定時(shí)定量地對(duì)目標(biāo)作物提供水分與肥料，讓作物根系周?chē)寥浪峙c肥料充足供應(yīng)。這種技術(shù)不但可以讓水肥的利用效率大大提高，還能夠節(jié)約人力成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，并對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用[2]。目前水肥一體化技術(shù)在蔬菜、水果、棉花等作物中的應(yīng)用都取得了較好的效果，例如，水肥一體化技術(shù)在甘蔗種植中的應(yīng)用，廣西是我國(guó)甘蔗種植的主要生產(chǎn)基地，也是當(dāng)?shù)氐闹饕еa(chǎn)業(yè)，盡管全面當(dāng)?shù)氐慕涤炅砍渑妫珪r(shí)間分布上并不均衡，致使春秋干旱季節(jié)，甘蔗單產(chǎn)量下降，通過(guò)水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在相同施肥水平上，在甘蔗生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，通過(guò)水肥一體化適時(shí)適量供水供肥甘蔗生長(zhǎng)更快，產(chǎn)量也更高（直徑更粗、莖長(zhǎng)更長(zhǎng)、單莖重與畝產(chǎn)量更高）。

3智能化養(yǎng)殖技術(shù)

在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展之下，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備越來(lái)越緊密的與農(nóng)業(yè)相結(jié)合，在種植業(yè)中的應(yīng)用比較普遍也比較成熟，在畜牧業(yè)中的應(yīng)用也在不斷的發(fā)展中。社會(huì)的發(fā)展對(duì)畜產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量提出了更高的要求，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也越發(fā)激烈，在自然資源和人力資源有限的情況下，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用是提高競(jìng)爭(zhēng)力的有力工具。養(yǎng)殖場(chǎng)的規(guī)模發(fā)展越來(lái)越大，集約化程度逐漸提高，因此管理上面臨著較大的難度，僅僅憑借以往的經(jīng)驗(yàn)是無(wú)法滿足現(xiàn)代管理需求的，畜牧業(yè)也面臨著從基本經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)系統(tǒng)到信息與科技生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，這都必須要得到計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持。如養(yǎng)殖場(chǎng)智能控制系統(tǒng)和設(shè)備的應(yīng)用給智能養(yǎng)殖帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

3.1智能溫控系統(tǒng)

在養(yǎng)殖場(chǎng)中應(yīng)用智能溫控系統(tǒng)可獲得場(chǎng)內(nèi)的氧氣、二氧化碳濃度，空氣溫度與濕度值，大氣壓力、氨氣濃度等數(shù)據(jù)，在分析這些數(shù)據(jù)后，可以通過(guò)溫控系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的側(cè)窗、頂窗、噴淋通水裝置、濕簾風(fēng)機(jī)等進(jìn)行自動(dòng)控制，并且可通過(guò)計(jì)算機(jī)與手機(jī)等信息設(shè)備發(fā)送實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)信息與警告，完成對(duì)養(yǎng)殖長(zhǎng)的遠(yuǎn)程智能化控制，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)的精細(xì)化管理，提高牲畜的品質(zhì)和產(chǎn)量，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.2疾病監(jiān)控系統(tǒng)

疾病監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要在于對(duì)牲畜的體溫進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)場(chǎng)地實(shí)施消毒處理，對(duì)飲用水實(shí)施消毒等。對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的飲用水，場(chǎng)地環(huán)境和牲畜生理情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可及時(shí)準(zhǔn)確地了解牲畜健康狀況，做好可能發(fā)生疾病的預(yù)防措施，為牲畜的生長(zhǎng)提供保障，減少疾病防治費(fèi)用，確保牲畜的存活率與品質(zhì)，可大大降低養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)。

3.3遠(yuǎn)程智能控制

智能化養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，讓養(yǎng)殖戶在養(yǎng)殖場(chǎng)意外就能夠遠(yuǎn)程控制相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，養(yǎng)殖戶可根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)的規(guī)模、環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)養(yǎng)殖數(shù)據(jù)的設(shè)定，如一旦溫度過(guò)高腸內(nèi)的濕簾與自動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)等就開(kāi)始自動(dòng)工作，實(shí)施降溫處理。通過(guò)視頻監(jiān)控可進(jìn)行視頻的采集、存儲(chǔ)與播放、查詢等，為發(fā)現(xiàn)與解決養(yǎng)殖場(chǎng)中的問(wèn)題提供依據(jù)[4]。養(yǎng)殖戶可以通過(guò)客戶端對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的環(huán)境設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，查看報(bào)警信息等。

4展望和建議

我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)中對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和理論研究與世界相比都還存在著很大的差距，我國(guó)還需要從以下幾個(gè)方面做出努力：1）建立和推廣農(nóng)業(yè)科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，在系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)置相應(yīng)的信息收集與模塊，讓各個(gè)省、市、縣和鄉(xiāng)、鎮(zhèn)技術(shù)人員可獲得需要的信息并進(jìn)行交流。2）建立種植與養(yǎng)殖育種服務(wù)信息中心，聯(lián)合實(shí)施遺傳評(píng)定與參數(shù)估計(jì)。如豬、奶牛聯(lián)合育種等，建立信息處理中心。3）我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用還有待發(fā)展，存在諸多的不足，如專業(yè)應(yīng)用軟件缺乏，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)造成限制，所以要鼓勵(lì)與支持農(nóng)業(yè)科研人員與軟件開(kāi)發(fā)者的合作，開(kāi)發(fā)出適合設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)軟件和系統(tǒng)。4）設(shè)施工業(yè)的工作者信息技術(shù)知識(shí)普遍匱乏，所以加大對(duì)農(nóng)業(yè)工作者的信息技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)也十分地重要。5）要對(duì)農(nóng)業(yè)相關(guān)信息網(wǎng)站水平進(jìn)行提高，確保網(wǎng)站內(nèi)信息的可靠性和信息量，并加快信息的更新。相關(guān)主管部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)站的管理和監(jiān)督。農(nóng)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)無(wú)法創(chuàng)造更多的價(jià)值，農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)成為發(fā)展的核心，發(fā)揮著重要的作用。因此加快計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，可促進(jìn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的科學(xué)化發(fā)展。

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作者:李永富 單位:玉林市農(nóng)機(jī)化技術(shù)推廣服務(wù)站