农业系统伦理学论文范文第1篇
摘要:文章引入ZigBee技术、Web技术、通讯技术等多种新型物联网技术,研究了具有远程监控、智能操控和实时数据展示等多种功能的智慧农业大棚监控系统。智慧农业大棚监控系统采用了浏览器朋艮务器的架构模式,利用布置在大棚不同角落的图像、温度、湿度和光照等传感器,通过手机或者计算机用户能够观察到大棚内各个角落的数据,并根据实时环境参数利用系统智能控制相应的设备进行生产,提高了生产效率。
关键词:物联网技术;智慧农业大棚监控系统;浏览器/服务器
文献标识码:A
传统的农业大棚中,一般采用水银式温度计测量温度,机械式湿度计测量大棚湿度,存在人工测量读数精度低、人工劳动量过大的问题,造成了劳动力资源的浪费,大大降低了农业大棚的生产效率。随着互联网技术和物联网技术的高速发展,将会给传统农业带来一场重大的智能化变革,针对上述传统农业大棚存在的问题,本文将引人物联网技术与传统农业大棚生产相结合,利用各类环境参数传感器构建了智慧农业大棚监控系统,以期为农业的发展提供技术支持。
1 系统功能需求分析
根据对传统农业大棚进行实地考察所采集数据的分析结果,智慧农业大棚监控系统在满足环境数据实时收集、生产设备智能化控制和系统软件平台监测分析等需求的前提是对整个农业基地进行全方位的监控[1],下面将对上述三种需求具体分析。
1.1 环境参数数据收集
智能化的农业大棚不仅只是对大棚温度、湿度和光照强度的监控,同时还要采集土壤温度、土壤含水和二氧化碳环境参数。被采集到的环境参数数据可展示在系统的显示屏上,同时系统还需具有有线网络传输和无线网络传输两种信息传输通道用以系统与上述各环境传感器连接。
1.2 生产设备智能化控制
智慧农业大棚监控系统要对大棚中的设备进行智能监控,可根据育大棚实时环境数据和系统内设定的参数阈值,触发智能化控制设备,用以調整大棚温度、大棚湿度、增减光照、控制二氧化碳含量等操作。比如生物效应灯。如果大棚中的温度或者其他的原因无法适应农作物的生长,系统可以自动进行环境数值的对比,根据结果自动调节大棚内的温度、湿度、光线等设备,实现农业大棚的自动化、全方位的管理。
1.3 系统软件平台
系统软件平台需要能够完成用户权限设置、数据图形化处理分析、病虫害诊断分析和大棚智能管理等功能需求。其中用户权限设置是指针对不同的人群设计不同的管理权限,使监控系统管理员用户权限可以实行所有的权限,而普通用户权限只能进行基本的操作。该系统软件平台要对大棚中的农作物病虫害进行诊断,并给出诊断的结果与方案,将农作物的发病原因录入到系统中,通过决策树对病因进行诊断。为了便于管理人员进行实时观察,该系统可以将采集到的大棚中的空气温度与湿度、土壤温度与湿度、光线强度等参数数据,通过图形化数据处理方式进行处理展示,如果采集到的数值超出了设定的数值,图形中的数值会变成红色[2]。
2 智慧农业大棚监控系统设计
2.1 监控系统的总体设计
根据上述系统功能需求分析结果,智慧农业大棚监控系统平台中包含了WSN技术的信息采集功能;物联网运营支撑平台主要是利用农业任务驱动的方式,与无线传感器网络进行有效的结合,并负责数据的传输与处理,监控大棚中的温度、湿度;无线传输平台采用通信技术和ZigBee技术实现距离的传输;生产监控管理应用平台中包含了数据分析、数据监控、参数设置等功能。
2.2 硬件设计
根据上述研究得知,系统中至少包括空气温湿度传感器、土壤温度与含水传感器、二氧化碳浓度传感器和光照强度传感器,同时上述传感器与系统进行通信连接需求要利用ZigBee物联网技术和远程通信技术。系统硬件框架,如图l所示。
2.2.1 空气温湿度传感器
大棚内空气温湿度传感器采用的是SHTIO集成电路芯片,该芯片采用电容式聚合体测空气湿度,能隙式聚合体测空气温度,具有测量精度高、测量灵敏度高的优点。上述传感器的信息传输方式采用的是RFID无线传输方式,该通信方式的有效数据传播距离可达60m。系统根据上述传感器测量的温湿度数据分析结果,若出现大棚温度过高则系统弄控制大棚排风机进行排风;若大棚内空气湿度过低则控制加湿器进行补水。
2.2.2 土壤温度与含水传感器
据上所述中通过在大棚土壤内部买人热敏电阻实现对土壤温度的测量;利用土壤温度通过热土壤介电常数测量土壤含水率。根据上述传感器测得土壤参数数据,若出现土壤缺水,系统控制喷灌装置进行喷洒作业。
2.2.3 二氧化碳含量传感器
据上所述中采用基于NDIR原理的红外光吸收式二氧化碳含量传感器用来监测农业大棚内空气的二氧化碳含量,该传感器具有测量精准度高的优点。若上述传感器检测到室内二氧化碳浓度过高则系统控制排风机加强通风来调节室内二氧化碳浓度。
2.2.4 光照强度传感器
利用光敏元件将光照强度信号转换为电信号,并将上述电信号传输至系统平台进行分析,若上述光照强度超过系统预设的阈值,则控制大棚顶部的遮阳帘遮蔽大棚,减少光照。
2.2.5 ZigBee技术
ZigBee组网技术可以实现数据采集[3],实现不同节点之间的相互通信功能,ZigBee技术传输距离短,每一个ZigBee都是一个移动的信号,是一种低速传输的通信协议。主要应用在小范围内的系统设计中,应用范围广泛,ZigBee组网技术与其他的无线通信协议相比,要求低,容易实现,适用于智慧农业大棚监控系统中。
2.3 软件设计
软件设计以Eclipse作为开发平台,使用Java作为语言开发工具,开发智慧农业大棚监控系统。系统软件采用B/S架构,用户工作界面是一个三层的结构模式,有WWW浏览器、Browsr、Server组成,B/S架构可以将系统的业务管理功能都集中在服务器中,简化了系统的使用过流程,浏览器可以通过Web进行数据交互,简化了电脑运行负荷,降低了用户成本。
2.3.1 前台管理模块
系统前台管理模块结构是登录该系统的重要前提,该模块可以实现用户的登陆、信息的查询、网页的浏览,对大棚的光线强度、温度湿度信号、浓度等参数进行采集,也可以进行历史查询,实现对大棚进行智能监控管理的功能。
2.3.2 后台管理模块
后台管理模块是系统中权限最大的一部分,监控设施管理模块更是系统的核心内容,能够实现对监控点的管理功能。
2.3.3 服务器模块
服务器模块是用来连接数据通信和终端管理的,在该模块中,能够接受来自手机客户端、Web端以及其他控制器发来的数据信息。
2.4 数据库设计
数据采集表中包含了大棚中的所有信息,有光线强度、空气的温度与湿度、土壤的温度与湿度、数据以及大棚的编号等属性;监控单元表的主要功能就是用来记录大棚中所有监控点的真实信息,有检测点的名称、状态等属性;管理表中有大棚的名称以及用户信息等属性[4]。
3 系统功能实现
3.1 系统登陆
为了保证系统的安全性,需要登陆才能进入到系统中,系统管理员为adrmn,普通用户进入要向进入系统,需要先在系统管理员处回去登陆的权限,并进行权限确认,输入自己的用户账号与密码,与系统数据库进行匹配。会出现两种情况,①账号存在但是密码不正确,②账号不存在,如果用户的账号正确但是密码错误,会提示密码错误,如果账号不存在直接登陆会弹出不存在对话框。登录界面中有四个模块,校验模块、匹配模块、报错模块以及权限模块,用户登陆时需要这四个模块都能够进行匹配,才可以登陆成功翻。
3.2 决策支持
决策支持中包含了风机决策、滴管决策以及补光决策。决策子系统的主要功能就是提供支持,如果温度低会开启风机,如果达到设定的范围将会自动关闭;每天早上的8点会开启滴管,12点关闭;当光照的强度没有达到一定的数值时需要将生物效应灯开启,充足则会自动关闭,通过这样的方式完成决策支持的功能。其中滴管决策的开启条件中,如果超过了12点将不会再开启,为了能够运行的更加智能化,在程序设计的过程中加入一项校验的功能,主要的目的是开启决策服务,当时间校验开始运行后,系统会自动获取网络时间,并自动判断滴管决策的开启与关闭的时间。为了能够让系统正常运行,每一次倒计时结束后都需要进行重新判断。
3.3 病虫害诊断
在农业大棚中,有各种各样的农作物,以番茄为例,介绍病虫害诊断系统的实现过程。番茄可以分为根、叶、花、果实4个部分。根部决策树中又包含了很多病虫害知识,比如根部出现局部坏死,萎蔫;根部呈红褐色,出现病变;根管没有出现维管束;维管束变成褐色等;叶部包含了叶背面长出稀疏白色霉层;幼芽青枯进而萎蔫;叶片出现了不同程度的斑驳,叶子出现了老化,有明显病斑迹象,在叶子的表面出现了圆斑;植株没有出现明显畸形;植株呈现出营养不良的情况等;花包含了花柄出现浅褐色病变,花药也出现了褐色的病变;花的表面没有出现明显的发霉痕迹,花的基部出现褐变,果实出现发霉;果实的表面出现了严重的发霉情况,局部出现发白,并长出霉菌;果实掉落在地面后会出现感染,随着空气的温度逐渐变得硬化;有凹凸畸形;霉状物颜色浅;果实腐烂软化严重等。病虫害诊断流程.如图2所示。
3.4 数据采集
成功登陆系统后都需要建立一個长效的连接,采集子系统会每隔Imin向指定端口发送以此数据采集,当数据传送后,服务器需要对传输的数据进行解析,获取参数,并将解析后的数据存入到数据库中。通过连接管理,找到手机终端,然后将所得的数据推动到手机终端中,当手机接收到数据之后会向服务器发出请求[6],通过自带的图形化函数显示出图形。对于用户而言,通过对数据包进行解析,然后调用相应的函数将因子返回,然后再利用插件与框架的方式将图表显示在网页中。
3.5 远程控制
手动远程控制与智能远程控制是本系统主要的监控手段。手动远程控制时,需要对远程控制箱的原理进行充分的掌握,了解原理之后在进行远程设计时就会变得非常的简单。在远程控制箱中只需要安装一个GPRS/3G的转换模块,完成信号的转换,然后对电源的开关空能进行控制,在控制箱中有一共有8个接口,当用户操作相应的按钮时,系统会发出相应的命令,当模块接收到该命令后,会判断是否需要进行控制命令,其流程为:使用终端设备向服务器发出命令;服务器会对命令进行提取,并找出对应的编号;对控制状态的模块进行扫描,并判断是否处于控制状态下;控制箱会对命令进行解析,然后激活相应的数据,并通知服务器进行执行;设备开启或者关闭。
4 系统应用
进行系统应用时,农业大棚管理用户在手机或者计算机终端登录智慧农业大棚监控系统,并打开系统中的数据监控界面,用户可在该界面中查看大棚监测结果,用户利用终端界面上的功能选择键完成对大棚设备的远程控制。
根据上图显示的实时环境参数监测数据可知,以应用系统的大棚中土壤湿度和二氧化碳浓度已经超过系统预设的阈值,在系统展示界面中以红色警示颜色显示,系统控制灌溉阀和风机开启,进行土壤喷水和农业大棚通风。通过对该系统的实际应用,证明智慧农业大棚监控系统系统功能完整,并能实时监控大棚内部环境参数,实现大棚设备的智能化控制,有效提高了现代农业大棚生产的效率,降低了成本,具有广阔的应用前景[7-8]。
5 结语
通过物联网技术在大棚内安装传感器,采集大棚中的温度、湿度、浓度、光照等指标,并利用多种技术实现系统的功能开发与设计,通过设计病虫害诊断系统对农作物的生长状态进行实时的监控,将系统做成APP软件,让管理者可以不再现场就能够对大棚中的设备进行自由调节,在最后的测试阶段,虽然各项功能都能够符合要求,但是在细节方面仍然需要不断的加强,加强数据信号的传输,不断优化网站与手机界面,让操作变得更加智能化。
参考文献
[1]袁小平,徐江,侯攀峰,基于物联网的智慧农业监控系统[J].江苏农业科学,2015,43(3):376-378.
[2]周新淳,张瞳,吕宏强,基于物联网的精准化智慧农业大棚系统设计[J].国外电子测量技术,2016,35(12):44-49.
[3]张新,陈兰生,赵俊,基于物联网技术的智慧农业大棚设计与应用[J].中国农机化学报,2015,36(5):90-95.
[4]江莹旭,华芳芳,郑梁梁,等.农艺与物联网下的智慧农业[J].农业工程,2014,4(4):38-40.
[5]黄颖,张伟,基于物联网的智慧农业监控系统[J].物联网技术,2017,7(4):33-34.
[6]张得龙,基于物联网技术的智慧温室监控系统的研究与设计[J].科学技术创新,2016,(15):12.
农业系统伦理学论文范文第2篇
摘 要 科学是第一生产力,随着科学技术向农业生产中逐渐渗透,使得农业生产逐渐趋向于智能化的发展趋向,尤其是物联网技术的应用,实现了农业生产的集中化管理和远程智能控制,但物联网技术的接入会产生大量的数据,而这些数据该如何处理,如何发挥其数据价值,是农业物联网关键技术必须面对的问题,因此,就物联网在农业生产中的数据进行了剖析,对数据处理的若干关键技术进行探讨,为物联网在农业生产中的更深入、更广泛的应用奠定基础。
关键词 农业生产;物联网;数据处理;专家系统
物联网技术的接入会产生大量的数据,而这些数据该如何处理,如何发挥其数据价值,是农业物联网关键技术必须面对的问。目前,在农业数据处理方面已经研发出了不同类型的农业数据处理服务系统,这些数据处理系统,既有对农业生产的单方面开发的,也有针对农业生产中单源产品的开发[1]。因此,就农业生产中的数据处理需求和数据类型进行了简单的介绍,分析农业生产数据的特点,进而对数据信息处理服务系统进行了剖析,探讨了物联网在农业生产中的数据处理关键技术。
1 数据处理
数据是针对指令的一种表达形式,对数据的处理主要包括数据采集、传递、保存和转换等,这些过程既可以依靠智能化技术来实现,也可以由传统手工操作实现。就表现形式来看,任何形式的文字、影像和音频都可以作为数据的表现,而数据的信息只有在数据本身具有了一定的含义后才具有的[2]。
1.1 农业生产中数据处理的目标
任何形式的数据处理,其根本目的都是在庞大的数据量中通过一系列的手段进行分类、整理、提取和转换,最终形成对使用者有一定的价值的信息数据。就农业生产中的数据处理而言,主要是通过RFID、传感器和执行器进行数据采集,然后通过一系列的处理方法,提取数据内容中的有用价值,这些有用的数据信息将会对农业生产起到一定的积极作用,这样就是农业物联网的数据处理的最终目的。
1.2 农业生产中数据处理系统的应用现状
物联网接入到农业领域中,目的是通过数据的处理,通过挖掘数据中的价值与信息,以此来更好的服务于农业生产,而农业生产比较复杂。因此,针对农业生产的数据应用也是分门别类,不同的系统有着不同的作用,总的来说,分为以下农业专家系统和可追溯系统[3]。
1.2.1 可追溯系统
Traceability System指的是溯源系统,也就是可追溯系统,主要的作用是在农业的产品生产中对所涉及到的数据信息进行采集、记录和保存,当产品发生了质量问题时,可追溯系统就可以立即准确的定位到问题所在,发现是哪一个生产环节出了问题,通过查询问题来制定措施,这一系列的处理过程是保证产品质量的重要途径。可追溯系统贯穿于所有的农产品(包括了饲料和食品以及其他生产资料)的生产全过程,从原材料提取,到生产过程,到产品进入市场,可以说是一个保障质量和安全的信息系统[4]。
溯源系统最早诞生于20世纪末,一些欧洲国家,尤其是英国正在遭受疯牛病的影响,暴露出了丹麦暴肉沙门氏菌污染和苏格兰大肠杆菌2件重大的食品卫生事故,其中苏格兰大腸杆菌食品安全问题共造成了21人丧生,这一度使得消费者对于政府的食品安全监管失去信心,而这也是溯源系统产生的最根本原因,由于对食品安全问题的担忧,欧盟首先在欧洲国家地区建立了溯源系统,为消费者提供所有食品的生产信息,为保障食品安全提供了服务支持。
目前已经有20多个国家建立了农产品溯源体系,该体系使农产品的生产和供应每个环节都被标识,并以信息数据的形式保存和管理,实现了农产品的追溯。而我国在食品安全监管方面仍然和发达国家有着较大的差距,频繁的食品安全问题的暴露,使我国消费者对食品安全缺乏信息,不管是食品追溯体系的建立还是数据信息系统的建设方面,都处在初步阶段。从2005年开始,沿海地区逐渐开始进行可追溯制度调研和建设,对地区实行可追溯体系的可行性进行了分析,在档案管理、产地编码、规范包装标识等方面展开了许多工作,已经初步建立了关于茶叶产品质量安全、熟肉制品质量安全、果蔬类多源农产品和粮食质量安全的追溯系统。这些系统都是基于农产品的生产特点和生产流程来设计的。因此,具有特殊性,局限于某一种特定农产品的追溯。针对这一问题,已有研究人员开展了面向服务架构思想的农产品质量追溯系统架构,这一系统架构将供应链的业务流程和功能以服务的形式提供,而逻辑流程的编码使得和下层应用隔离,而系统之间是依靠服务来进行调动,此举有助于对业务的需求和变化做出快速反应。
1.2.2 农业专家系统
Agricultural Expert System是基于农业领域中的人工智能技术,称为农业专家系统,该系统是利用人工智能技术,结合农业生产的专业理论知识,通过模拟农业生产中的问题推理过程,分析问题并做出决策,农业专家系统的目的是为了突破时空的限制,通过信息技术,将农业专家在专业领域上积累下的理论知识和实践经验进行整合,将知识转化为生产力。
20世纪70年代,我国展开了专家系统的研究,浙江大学与中国农科院桑蚕研究所合作开发了香育种专家系统,植物保护研究所开发了黏虫测报专家系统,宁夏农林科学院开发了春小麦条锈病预测专家系统。这些农业专家系统的开发,推动了我国农业发展,实现了农业经济的创收。
以目前农业专家系统的研究成果来看,大部分的农业专家系统都包含了知识库、数据库、推理机以及用户界面和功能模块,其架构如图1所示。
知识库和推理机是该系统中最为核心的内容,农业专家的经验和理论知识保存在知识库中,形成了专业的理论知识,而推理机的作用是通过数据的调用,协调,而数据在推理中由数据库保存,再经由功能模块中的知识模块提取,将专家知识和经验进行转化,存储在知识库中,在经由功能模块中的解释模块对用户的问题进行解答,并提交给系统内部模块进行处理,之后系统进行研判,做出决策,并通过用户界面向用户进行反馈。
农业专家系统的应用对于解决农业生产中的问题有着重大的实践意义,究其实际应用来说,农业专家系统具有权威性、非时空限制性、灵活性、启发性和透明性等特征。农业专家系统通过启发式的形式对用户反馈出的问题进行推理和研判,并将推理过程以公开透明的方式进行解释,并以灵活的知识获取方式,对知识库里的知识进行调整和控制,使知识库时刻保持内容更新,并以程序的形式永久保存,知识库中包含了农业专家的理论知识和实践经验,具有权威性。
3 农业物联网数据处理服务
3.1 农业领域数据特点
3.1.1 种植领域数据特点
农业领域中种植业占比最大。我国种植业氛围粮食作物和经济作物2大类,经济作物种植类包括油菜、花生、芝麻、果树和蔬菜。粮食作物种植包括小麦、高粱、玉米和水稻等。
种植领域中的数据内容主要包括了农业生产人员的劳动信息,土壤土层信息,种子和肥料信息,农药使用和病虫害信息等。种植业的品种纷繁复杂,对于不同的品种的种植生产也有着不同的控制点。例如,白菜和苹果的种植,白菜的种植是直接播种,并且不需要经过育苗,而苹果的种植要先对种子进行育苗,之后在进行栽种。另外,白菜不需要中耕,而苹果需要进行中耕处理。种植业中的数据除了种植物数据之外,还包括了较多的环境信息数据。
3.1.2 养殖领域数据特点
养殖业类主要包含畜牧、家禽、水产及特种经济动物养殖,如蚕、蜂等。对于养殖领域中的数据处理,主要包含养殖所涉及到的劳作、农舍、伺料、药剂以及牲畜疾病等数据信息。同样不同的养殖对象控制点也不同,如不同的养殖环境下,数据的采集和依赖有着明显的差异性。放养方式的畜牧类对环境数据要求相对较低,而水产类对水环境数据要求则相对较高。
将种植业和养殖类的数据需求进行对比可以发现,种植类的数据内容更多的是对土壤环境、土壤肥力及虫害进行分析,而养殖类的农业数据更多的关注与牲畜疾病信息的分析。
3.2 数据处理的需求分析
根据不同的农业生产对象,在生产过程中的数据信息的采集和处理也有着不同的方式,不同的路径,就共性来看,农业生产的数据处理需求主要包括了以下几个方面。
3.2.1 提前预警
农业生产中经常遇到生长环境和生长过程中的突发状况,因而农业的数据处理能够对这些突发状况进行分析和预测,提前做出警示,提前采取预防或是准备措施,实施预警有助于避免农业生产中的不必要损失。
3.2.2 问题决策
农业生产中会遇到生长环境和生长过程中的一系列问题,数据处理将对管理人员由于缺乏经验无法解决的问题做出决策,将已有的农业知识进行提取和存储,通过数据分析和问题分析,为解决问题提供一些决策方案。决策方案的提出依赖于专家知识库中的内容,因此专家知识库要不断的更新,以匹配越来也多、越来越复杂的农业问题。
3.2.3 数据的检索与可视化
通过检索数据,获取数据信息价值,是物联网数据处理中的一个绝对性的需求,在数据的一系列采集、存储和传递等过程中,用户可能会需要对数据进行统计或是检索调取数据。例如,当天的气候环境,空气的湿度,为播种、施肥等处理提供信息帮助。数据的可视化主要表现在数据的检索之后可以以直观的图表形式进行呈现,而不是输出大量的连续数据,可视化的原则是简介、高效。
3.2.4 数据追溯
农产品在生产和投入市场之后,消费者可以根据农产品的编码查询到相关数据,这一功能也涉及到了数据的查询和可视化功能,通过生产中的数据检索和统计,在终端显示给消费者,生产者对农产品的追溯可以依据市场需求的反映来及时的调整经营。
3.3 数据处理服务关键技术
3.3.1 农业预测预警技术
这一技术的实现依据设计的数学模型,通过对农业生产的对象所涉及到的生长环境信息和生长过程信息进行推理和预估。预警和预测是结合的,农业生产中可能会发生一些不确定性和潜在的危险情况,数据处理的预警技术要给出决策判断,避免发生不必要的损失。在数学模型方面,国内外的研发较为成熟,主要有贝叶斯网络预测技术、神经网络预测技术、灰色理论预测技术等。
3.3.2 农业智能控制技术
农业智能控制技术是依赖于控制模型和控制策略,对农业生产中的所有相关个体和环境进行监控,通过监控将农业生产中的每个环境进行控制。目前,智能控制研究内容十分广泛,有对外部环境的光源和强度控制、农业滴灌控制水质控制、温室温度和湿度智能控制以及动物生长环境智能控制等。
3.3.3 农业智能决策技术
决策技术是依赖于专家系统中的知识库,通过经验和知识的总结,以计算机的形式对知识进行表示,存入知识库,通过推理模块和解决问题的数学模型,对用户反映出的问题进行推理、判断及分析,模拟专家的思维为农业生产提供决策支持,国内外对农业智能决策的研究内容主要体现在设施园艺、动物饲料配方动物养殖、病虫害预防和防治、农田肥力、品种和灌溉等方面。
3.3.4 农业诊断推理技术
农业的诊断推理技术属于决策技术的范畴中,诊断推理往往是对用户反映出的问题进行分析和提取,在知识库中查询是否有相似的问题,进行判断和推理,这一部分主要表现在病虫害防治方面
3.3.5 农业视觉处理技术
视觉处理技术是将农业生产中的数据进行處理,从而实现视觉化,换言之,就是将原本纷繁复杂的数据内容根据经过规范化的处理、统计和归纳,最终将数据以一定的视觉形式呈现给用户,用户在终端获得视觉数据内容,用于处理实际问题。目前,可视化技术主要是将数据以报表、图标、文档的形式呈现,可视化处理。
4 结语
任何形式的数据处理,其根本目的都是在庞大的数据量中通过一系列的手段进行分类、整理、提取和转换,最终形成对使用者有一定的价值的信息数据。物联网在农业生产中的应用涉及到大量的农业数据的处理,包括了预警、推理、研判及可视化等数据需求。但目前,此方面的研究仍然有较大的局限性,例如专家知识库的及时更新、用户属性化,数据算法泛化性能等。因此物联网在农业生产的实践还有待提高。
参考文献
[1]赵霞,吴建强,杜永林,等.物联网在现代农业中的应用研究[J].农业网络信息,2011(6).
[2]沈苏彬,范曲立,宗平,等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2009(6).
[3]吴婷.开心农场:从网络走进现实——物联网技术在农业信息化中的应用[J].湖南农业科学,2012(20).
[4]刘东红.周建伟.莫凌飞.物联网技术在食品及农产品中应用的研究进展[J].农业机械学报,2012(1).
(责任编辑:赵中正)
农业系统伦理学论文范文第3篇
摘 要:精密播种是指按精确的粒数、间距和播深将种子播入土中,具有节省良种、提高作物产量、减轻间苗的劳动强度以及提高生产效率等优越性,越来越受到人们的欢迎。为此,在分析精密播种存在问题的基础上,对精密播种机监控系统的一般原理做了简单说明;详细分析了国内外精播机监控系统的发展现状;指出了国内监控系统存在问题及今后研究发展的趋势,最后总结了精密播种机监控系统的相关启示。
关键字: 农业工程;精密播种机监控系统;综述
0. 引言
随着农业生产的发展.在播种这一环节上,人们逐步认识到用种量大.浪费间苗用工,出苗过多苗期争肥、争水严重等弊端 同时也在不断寻找解决的办法。
20世纪80年代,根据当时的农业生产条件[1],主要是进行半精量播种(或称精少量播种)。我国北方一些地区采取了既经济又方便的办法,即对传统机械进行改制。如BZ-6型播种机经改制后,下种量由原来的每穴5、6粒种子减少到3±1粒种子,比原来省种近l/3,提高了经济效益和社会效益。半精量播种在农业生产中的一定时期發挥了积极作用。进入90年代,由于机械精量播种技术的逐渐成熟,播种技术实现了质的飞跃,许多部门开始试验推广精密播种技术。1995年以来,由于精密播种机具性能的进一步完善及推广力度的加大,种子品质及处理技术的提高,这项技术被广大农民所接受,推广面积逐年增加。
目前,国内各生产厂家在不断改进精密播种机性能,尽量完善机具结构的基础上,注重提高播种机具的通用性、适应性和可靠性,使之具有良好的工作性能,以提高播种质量,满足农业生产要求。如配备不同排种部件以适应播种不同品种的需要;更换播种机的链轮改变传动比来实现不同株距的需要;单体、双行、多行播种机的出现,满足不同动力的需要;增加注水装置.满足抗旱播种的需要。国内使用的精密播种机大多数是机械式和气力式播种机。由于精播机在播种作业时种子流动过程是全封闭的,因此仅凭人的视听无法直接监视其作业质量。当播种机工作时发生机械故障、种箱排空、导种管堵塞、开沟器被土块堵塞等故障均会导致一行或数行下种管不能够正常播种,造成漏播。尤其是大型宽幅精播机,其作业速度高、播幅宽,一旦发生上述现象则会造成大面积的漏播,必然造成农业生产的严重损失。精密播种机的监测系统是现代精播机的一个重要组成部分,其性能的好坏将影响精密播种质量。研究精密播种机的监控系统对提高生产率、节约社会劳动、推动我国的经济发展有着重要的意义。精播机对不同性能有不同要求,而且其参数覆盖面广。目前国内外都在积极研制与精播机相配套的智能型监控装置,以减少漏播带来的损失。
1. 工作原理
精密播种机监控装置是通过传感器对播种机工作情况进行监视的,并能以不同的方式发出声光报警,告诉操作者故障位置和种类,最大限度地减少损失。精密播种机监控系统按照其工作原理的不同,可分为机械型、机电型和电子型等3种形式[2]。
1.1 机械型
在精密播种机上最早使用的报警器都是机械型的,完全利用机械元件进行工作。例如,法国NODET气吸式播种机[3]上的i一种响铃式排种故障报警器,发生故障时以敲击铃罩的形式不断发出响声,进行报警。由于该系统安装在播种机种箱附近,而机器本身具有很大的噪音,再加上作业环境的噪音,作业者很难及时听见。
1.2 机电型
机电型报警装置通常采用声音报警和指示灯报警两种方式,同时还可以实现其它动作,如探测种箱内的种子数量等。
1.3 电子型
现代精密播种机上一般安装有电子监视装置,这类装置一般由光电传感器、光电处理电路、报警控制和信号显示等装置构成。利用传感器将输种管中种子流动的情况变换成电信号,传送给CPU 进行处理。当出现播种故障时,监视装置进行声光报警。电子型监控装置具有更强的功能。随着新技术的不断涌现,监控装置也在不停地发展。例如,应用数字图像处理技术对排种情况进行监视;采用压电式或声电式传感器将种子下落时的机械碰撞产生的压力或声音转换成电脉冲,对排种情况进行监控等。这些新方法使得监控系统会越来越完善。
2. 国内外研究现状及存在问题
许多精密播种机上广泛采用各种监测装置,以及时发现和排除故障,确保播种质量。国外发达国家在该领域研究和发展比较早,并且得以推广;而我国在近几年才得到了重视和研究。2.1国外研究现状
国外在播种监测方面研究较早。20世纪80年代初,西方国家就已开始将电子技术用于播种机,如电子监视播深控制等。当今,西方发达国家的精密播种机的监控系统是相当先进的。精播机上采用的监测和报警装置大致有三种类型,即机械式报警器,机电信号式报警器和电子仪器式监视装置。前两种根据机械装置中工作部件的不正常状态发出报警,电子仪器式监视装置则主要监视种子流动是否正常。英国斯塔赫S870型精密播种机上采用了电子监视器,其种子箱中采用浮子式种子贮量测量监视器,用转轮式排种器监视器监视排种轮是否转动;澳大利亚AEE有限公司为气力播种机设计了一种监视器,它使用红外线传感器监控每个输种管中种子的排量,当某一输种管停止排种时,监控器立即发出声响信号,同时灯光指示出堵塞的输种管,该监视器还可监测风机转速;最近,日本的Inoti IK研制了电子控制的气力式精密播种机。该系统由电磁阀、数据采集与控制器、排种器组成,由电磁阀控制播种,排种性能通过种子下落间隔 30ms~210ms进行调整[4]。
目前,在欧美国家精密播种也已经达到相当完善的程度,精播机上的监控系统也随之发展起来。如法国NODET气吸式播种机上的一种响铃式排种故障报警器。与机械式报警器相比,机电式报警装置不仅有声音报警,还有指示灯显示,如德国DLG农业中心相继研究出了光电监测系统;又如美国内布拉斯加大学,最近研究出一种快速测量播种机排种间距的光电传感器系统。该系统可以取代人工,快速获得播种机排种间距一致性的数据,且输出的统计指标有排种合格率、重播率、漏播率,也可以用直方图形式表示结果。
2.2国内研究现状
随着国外不同类型精密播种机的相继引进,我国精密播种机的研制工作不断出现新的高潮,新式播种机和相应的监控系统也不断出现。河北农业大学刘淑霞等采用MCS-51单片机实现了精密播种机排种性能监测,对重播、漏播分别进行不同方式的声光报警,可定时计算重播率、漏播率,也可根据需要将这些参数打印下来,并送显示器显示。吉林工业大学马旭等运用计算机图像处理技术,建立了精密排种器性能检测系统。该系统通过对种子动态图像的详细分析,采用图像增强、平滑、锐化及分割等预处理方法,有效地提高了图像质量,提出了根据种子面积和种子间距来检测排种器性能的特征提取方式,确定了检测精密排种器重播、漏播及合格指数的方法,满足了精密排种器性能检测的要求。另外,吉林工业大学胡少兴根据基于计算机视觉的排种器性能检测的特点,提出了基于神经网络的种子位置智能检测方法。值得一提的是,中国农业大学机械工程学院的韩国留学生金衡模等不仅利用光电传感器技术实现了播种过程的排种监测,而且还提出了玉米免耕播种机的漏播补偿设计装置,通過机电结合手段解决漏播问题,并通过补偿装置采取措施实现及时补上种子。综上所述国内采用的主要方法有:裸眼直接观测、人工黄油粘胶带法、高速摄影法、基于微机的检测法、基于虚拟仪器的检测系统和基于图像处理的检测法等。
2.2.1 裸眼直接观测。
在排种器低速工作[5]时,这种方法是最直接、最有效的,大部分设计缺陷都可以发现。但当排种频率达到一定程度时,人眼已经观察不到排种部件的工作情况,就需要借助于其他手段来完成。
2.2.2 人工黄油粘胶带法
该方法是把在种子的同步带上涂抹黄油的方法应用于排种器性能的检测。此法比较直观,能在一定程度上反映种子的着落性能、状态。属人工检测统计法,主要检测工具为匀速运动的传送带、刻度尺、记录本、计算器等。但结果受人为因素影响较大。周期长。浪费种子、污染环境、耗费工时。同时检测排种器性能的黄油粘胶带因运动时产生振动,导致种子弹跳、滚动和滑移等。也会产生误差。
2.2.3 基于微机的检测法
国外早在20世纪80年代中期就开始了微机检测系统的研究。国内从20世纪80年代后期也开始微机检测系统的研究。具有代表性的有:1989年,北京农业工程大学电力电子学院开始将CCD 用于排种器性能的检测,能够满足对精播部分指标的评价。1996年,中国农大测试中心丁至成教授研制了基于单片机的排种均匀度检测仪。1998年,河北农业大学机电系开发完成了一套精密播种机工作性能的微机化检测系统。
2.2.4 基于虚拟仪器的检测系统
该系统主要由硬件平台和软件平台组成。硬件系统主要甫测试对象一精密排种器及实验台、传感器、信号预处理电路、数据采集卡和计算机组成;软件主要南排种信号采集模块、转速测定模块、数据处理和存储模块、报表生成和显示模块组成。研究能够充分地发挥计算机能进行高速数据采集的长处,研制出检测双粒(或多粒)重播情况的精密排种器虚拟器检测系统.使精密排种器检测系统的精度有较大的突破。系统研制了用于排种检测的新型光电传感器,开发了基于虚拟仪器的排种性能检测系统,设计了机械式精密排种器排种性能实验台。虚拟仪器的检测法,仅仅是虚拟仪器技术在播种机检测系统上的初步研究,其中很多问题还没解决。特别是在重播检测上。南于受到传统的播种机微机检测系统的设计思想的影响,其检测精度仍停留在原来的检测系统的基础上.有待于进一步的研究。
2.2.5 基于图像处理的检测法
吉林工业大学马旭等运用计算机图像处理技术,建立了精密排种器性能检测系统。该系统通过对种子动态图像的详细分析,采用网像增强、平滑、僦化及分割等预处理方法。有效地提高了冈像质量,提出了根据种子面积和种子间距来检测排种器性能的特征提取方式,确定了检测精密排种器重播、漏播及合格指数的方法,满足了精密排种器性能检测的要求。另外,吉林工业大学胡少兴根据基于计算机视觉的排种器性能检测的特点,提出了基于神经网络的种子位置智能检测方法。值得一提的是, 中国农业大学机械工程学院的韩国留学生金衡模等不仅利用光电传感器技术实现了播种过程的排种监测。而且还提出了玉米免耕播种机的漏播补偿设计装置。通过机电结合手段解决漏播问题,并通过补偿装置采取措施实现及时补上种子。
总之,现代的监测方法已经达到一定的水平,但目前国内精密播种机的研究也仅在适合国内情况下进行的,大部分的研究是运用价值低廉的单片机系统进行开发。而对精密机电子监视仪的研究也只是对传感器及监视部分研究较多,测量乃至监测系统的研究则较少。在控制重播、漏播方面还没有完善起来。
2.3 存在的问题
裸眼直接观测在排种器高速时工作,但当排种频率达到一定程度时,人眼已经观察不到排种部件的工作情况。因此,需要借助其他手段来完成。人工黄油粘胶带法虽然比较直观,能在一定范围上反映种子的着落情况;但因浪费种子、污染环境、耗费工时,且采集数据有限等缺陷而被淘汰。广泛研究的光电传感器检测方法,虽然优于人工检测,可以采集大量数据,而且操作简单。但实践证明,传感器检测对漏播检测效果良好,而对重播检测准确性差,特别对种子没有严格分级处理,速度快时误差容易产生。从光电检测的原理上分析,实际上也就降低了检测的准确性乃至采集数据的可信性。虚拟仪器的检测法,仅仅是虚拟仪器技术在播种机检测系统上的初步研究,其中很多问题还没解决。特别是在重播检测上,由于受到传统的播种机微机检测系统的设计思想的影响,其检测精度仍停留在原来的检测系统的基础上,还有待于进一步的研究。由于计算机图像技术的应用日益广泛,它也被应用到检测排种器的性能上面,但是由于图像处理的局限性无法做到定量的检测并计算出排种器的具体性能,只能做一些简单的定性判断;且投资大,所应用的一些理论还不成熟[6~11]。
3 精密播种监控系统发展趋势
随着科学技术的发展,机械技术与微电子技术相结合的机电一体化技术将逐渐进入精密播种机的监测装置。基于该技术下的监测系统不但有监测、报警功能,还具有执行动作机构,可以完成不正常播种的纠正。因此,运用机电一体化技术的精密播种机监测系统是将来的主要发展方向[12~14]。
(1)提高监控系统的灵敏度[5]。提高监控系统灵敏度:是监控系统发展的重要一环,也是精播机监控系统发展的第一走向。现在很多的研究利用微型单片机来进行控制监控装置。由单片机根据程序设置的时间,来对监视传感器、转换线路和报警系统进行监控,以至提高报警灵敏度,取得了一定的效果。
(2)自动补偿式监控系统。当司机听到报警后。马上停车检查故障。从报警到停车这段时间不能够正常播种。造成了漏种。当司机排除故障后,便从堵塞的位置开始重新播种.必然造成了漏播和重播情况。如果有自动补偿式监控系统。当监控系统检测到有故障造成不能正常播种时,报警系统瞬时启动,同时启动补偿系统代替出故障的部件,继续播种,直到司机停车检查.避免了漏种现象。因此自动补偿式监控系统的研制,將大大减少漏种造成的损失,同时也将极大提高播种机的工作质量,进一步地提高自动化、智能化水平。
(3)基于计算机视觉系统的监测系统。随着智能化技术不断发展,利用计算机视觉技术进行无接触测量的研究逐渐在国内外展开。运用计算机图像处理技术来实现对精密排种器性能快速、准确地检测。此系统主要由计算机、图像采集卡、摄像机、照明装置等组成。通过软件对图像进行采集、传送、处理、分析和显示得到对排种器检测的结果。采用图像处理技术最大的特点就是可以用机器或计算机代替人的眼睛和大脑,直接得到物体的图像。通过对图像的加工识别和处理。达到对事物的感知和检测。特别是随着图像处理所需的计算机设备的不断发展,高频的CPU和大容量物理内存及图像数字化设备不断更新,采集快速运动、多目标的图像成为现实。
4 结论
随着监控技术的发展,播种机的监控系统也将越来越完善,但其存在的问题也是不容忽视的。因此,提高监控系统性能质量、加快新技术在播种机监控系统中的应用等问题迫切需要解决。其中,提高监控系统灵敏度是监控系统发展的重要一环,也是精播机监控系统的发展方向。同时,采用自动补偿式监控系统,加快自动补偿式监控系统的研制,将大大减少漏种造成的损失,也将极大提高播种机的工作质量,进一步提高系统的自动化和智能化水平。
4.1 科研院所与企业合作,以促进成果转化
几年来,随着国外精密播种机械的引进,我国精密排种器监控系统的研究工作取得了很大的进步,不同形式的监控系统也相继出现,一些气力式播种机监控系统已先后投放市场,但播种精度和制造质量还有待提高。因此,要加强科研院所与农机企业的合作,集科研院所的科技实力和企业的资金优势于一体,从而达到资源优势互补,使科技成果尽快转化为生产力,推动播种机械水平的提高。
4.2 坚持引进与消化、吸收、创新的原则
引进国外先进精密播种机,对其排种器的性能、结构参数等进行研究,吸收先进的技术,制造准确度高的监控系统,为国内精密排种器的研究取得宝贵经验,是缩短与发达国家差距的有效途径。如在20世纪70年代末由中国农机院引进了西德、法国、美国的播种机,经过对其排种器的研究和试验,研制出了2BJ-6 型和2BJ-4型气吹式精密播种机[15]。
4.3 政府要加大扶持力度,增加资金投入
要进行精密排种器监控系统的研究,就要不断进行试制、试验、分析和测试,这就需要大量的资金作保障。而科研院所的资金又十分有限,大量研究会由于资金短缺而停滞,严重影响播种机械的发展,甚至影响农业发展水平的提高。这就需要政府主管部门加大对农业机械科研经费投入的倾斜力度,推动播种机械的技术进步。
参考文献
[1] 洪立华,朱喜才,董振,王奎伟,周会平.浅谈机械精播技术及优势[J].农业机械,2009,(21).
[2] 南京农业大学.农业机械学[M].北京:中国农业出版社,1996.111-113.
[3] 赵百通,张晓辉.国内外精密播种机监控系统的现状和发展趋势[J].山东农机,2003,(12):14-16.
[4] M.E.Manchester and G.O. Hamies. Automatic control tractors and field machines.In Robotics and machines in agriculture[J]. ASAE Publication 4-84,1984:120-127.
[5] 陈信林.浅析精密播种机械的排种测试方法[J].湖南农机,2011,(38):109-111.
[6] 廖庆喜.高速摄影在精密排种器性能检测中的应用[J].华中农业大学学报,2004,(5):570-573.
[7] 袁月明.基于高速摄像的精密排种器性能检测的研究[D].长春:吉林农业大学,2003.
[8] 赵立业.精密排种器虚拟仪器检测系统研究[D].南京:南京农业大学,2002:7-31.
[9] 马旭.采用图像处理技术检测精密排种器性能[J].农业机械学报,2001,(4):34-37.
[10] 胡少兴.基于计算机视觉的排种器性能检测技术[D].长春:吉林大学,2001.
[11] 胡少兴.采用图像处理检测排种器充填性能[J].农业工程学报,2002,29(5):56-59.
[12] D. Willams. Reaping the revolution[J]. Computerized agricultural equipment,1983,May-June:27-29.
[13] 马旭.用图象处理技术检测精密排种器性能[J].农业机械学报,2001,(7):34~37.
[14] 胡少兴.采用运动图象处理检测排种器填充性能[J].农业工程学报,2000,(9):56~59.
[15] 刘桂兰.我国气力式播种机的发展[J].农村牧区机械化,1996,(4):17.
农业系统伦理学论文范文第4篇
摘要:农业领域借助物联网技术,将更高科技水平的方向,作为了未来农业发展的主要目标。物联网技术应用到农业发展过程中,能够更加有效的形成一种全新形式的农业发展模式,这种农业发展模式简单来讲就是智慧农业,它可以使得国内农业生产的效率得到提升,同时还能强化资源利用效率。本篇文章接下来将对此展开科学分析。
关键词:物联网;智慧农业;平台构建
1、物联网技术
1.1视频监控系统
在示范点布置视频采集点,每个视频采集节点分别将实时图像传输到物联网生产管理平台,以便远程实时查看各基地全景和作物生长状态。
1.2示范点传感器系统
畜禽类。设有畜禽养殖常规四参数,设备控制箱,高清网络球机,视频监控相关设备和系统软件。种植业类。每个园区配备种植常规五参数传感器。设备控制箱。还有视频监控相关硬件及3套软件系统。水产养殖类。设有水温、溶解氧、pH酸碱度常规三参数6组,设备控制箱1个,高清网络球机4个,视频监控相关设备和系统软件。
1.3物联网应用解决方案
从农业服务角度出发,将整个物联网的服务监管及生产应用建设集中进行统一展现、统一调度、统一集成,建成了“一中心—基地”模式架构,指挥调度中心统一展示出所有种植、畜禽、水产等基地的信息系统,形成了集中化展现。各种植、畜牧、水产养殖等基地也可自主进行系统管理和操作。中心服务包含以下3个方面:统一监测展示与信息综合服务平台。为各个应用试点生产现场的生产情况、环境数据提供一个统一的展示平台,可以使管理决策者在指挥中心充分掌握农业生产的即时数据,为农业决策提供辅助。农业专家系统。农民可以通过现有公开的农业技术并参照各品种数据库自行查看、判断,专家可以通过远程视频监控系统,在异地对基地进行生产和病虫害等相关技术的指导。手机端系统。手机端APP基于Android系统开发,可实现设备控制。可利用手机对温室环境的智能控制、对灌溉系统控制,也可对相关设备状态进行调整,方便生产管理者实时、准确针对生产实际做出决策,保证生产顺利进行。可实现视频监控。通过手机移动网络,开启手机客户端视频监控,可远程对基地生产的实时情况做完全、动态的了解。
2、物联网基础下智慧农业平台建设的有效措施
2.1政府部门需要科学构建物联网智慧农业发展基地
要想使得我国农业能够在物联网基础下,更加科学的朝着智慧农业方向发展下去,那么最为关键的便是使得政府部门,进一步的参与到智慧农业平台构建工作当中。当前情况下,国内物联网技术在智慧农业的发展过程中,还存在明显的不足之处,所以,政府部门应当制定出科学化的文件,来加大物联网技术在智慧农业中的标准化建设,从而使得物联网体系能够在智慧农业体系中生成。从另一个角度来讲,物联网基础下的智慧农业平台构建工作,始终都需要政府部门来引导的,因为智慧农业同样是我国三农经济发展的重要方向,而且物联网基础下的智慧农业在实际发展过程中,将会在一定程度上发生不必要的问题,所以也只有借助政府的力量,才能有效做好问题发生时的解决措施。
2.2创新建设智慧农业运行机制
发展精准农业、智能设施种养以及从农业生产源头开始的农产品质量安全追溯管理等应用,全面提升现代农业生产管理水平和信息服务水平,通过农业物联网自动采集控制的生产源头数据,高效整合和优化各类资源,实现网上网下互相推动、同步发展、深度融合,建设社会化、网络化、专业化、多功能的“一站式”服务平台,对于促进全县社会资源高效配置和综合利用,提高榆中县现代农业自主创新能力具有重要意义。通过引进相关科研院校、高等院校、电信运营商、信息技术企业等社会力量参与智慧农业云平台项目建设,创建多方联动、市场运作、合作共赢的涉农服务云应用发展新模式。
2.3科学搭建物联网智慧农业网络信息平台
物联网智慧农业网络信息平台的建设,对于整个智慧农业的发展来讲,也是具有极其重要的意义的,因为它能够很好的保证智慧农业朝着更加科学化的水平发展下去,并且在网络平台的建设下,更好的实现农业生产交易信息的流通,从而相关农产品的信息以及销售渠道,都能够在信息平台上实现,这样必定可以很好的实现当地农业经济的发展。除此之外,物联网智慧农业网络信息平台在搭建的过程中,应当将传统的农业构建模式展开科学化的转变,切实有效的将农业生产各个环节的信息,统一的输入到信息系统当中,同时还要设置专业技术人员来对信息平台构建中存在的问题,予以全面化的解决。
3、智慧农业市场前景
3.1智慧农业普及化
智慧农业是我国农业现代化发展的必然趋势,需要从培育社会共识、突破关键技术和做好规划引领等方面入手,促进智慧农业发展。发展“智慧农业”,推动物联网等现代信息技术在农业生产中的应用,加快推动物联网技术在现代农业中的集成应用,全面提高农业生产综合生产能力和可持续发展能力,推进农业技术和生产方式创新,提高农业产业综合竞争力。通过树立发展智慧农业意识,重视农业信息化发展目标设计,加强农业生产安全质量控制,加大农业信息技术支持和推广应用。
3.2智慧农业全球化
智慧农业在国际上已经非常普及,以美国为代表的发达国家以大型农场为农业生产主体,既拥有着良好的基础设施,又能将农业科技和信息科技充分融合,并且农业从业人员普遍接受过高等教育,这些有利条件使得智慧农业可以在发达国家中广泛普及。我国要紧跟国际智慧农业先进步伐,同步加快推进农业信息现代化建设。
3.3智慧农业市场化
围绕提升我国农业信息化建设水平,紧盯发达国家建设水平,我国农业信息建设大有作为。农业信息化建设是今后农业发展的必然趋势,只有找准差距、补齐短板、迎头赶上,我国现代农业发展才能實现更高层次的发展和更好水平的转型跨越。通过市场化运行,整合农业物联网、生态循环、农业产业化等相关业务资源,形成智慧农业大数据中心,进而加快农业信息现代化建设步伐。
结束语
需高度重视智慧农业发展薄弱的现状,围绕农业信息化建设,明确顶层规划,走信息化、智能化农业道路。从中把握好科学构建措施,并且结合自身实际情况展开应用,相信最终将会在根本上提升智慧农业的质量水平。
参考文献:
[1]孔维斌,郭小燕.智慧农业综合服务平台信息化建设[J].热带农业工程,2020,44(05):82-85.
[2]张晶晶.基于物联网的农业智慧大棚监控系统的设计[J].知识文库,2020(14):80+82.
湖北三峡职业技术学院 湖北 宜昌 443000
农业系统伦理学论文范文第5篇
调查与思考
曹县是国家农业综合开发重点县之一。经过20多年的开发实践,特别是土地治理项目建设的长期积累,为全县农业农村经济发展注入了大量生机与活力。在即将开始的“十二五”规划建设期,如何进一步实施好农业综合开发土地治理项目,使之为农村经济发展、农业增效、农民增收作出更大贡献,我们进行了专题调研。
一、土地治理项目建设取得的成效
曹县是国家农业综合开发重点县,省农业大县、粮食主产县之一。1988至2009年底共改造中低产田41.7万亩,建设高标准农田1.1万亩,完成投资16496万元。新增粮食生产能力69406吨,新增棉花生产能力1731.5吨,新增果品生产能力600吨,新增油料生产能力160吨,新增蔬菜生产能力120吨,新增其他农产品生产能力384吨。治理后的项目区,田成方、林成网、沟渠相通、路相连,地下节水管道纵横交错,桥涵井配套完善。实践证明,农业综合开发有效的改善了农业生产基本条件,提高了农业综合生产能力,增加了农民收入,改善了农业生态环境,取得了巨大的经济、社会和生态效益。
二、土地治理项目建设的治理模式
曹县农业综合开发土地治理项目的建设,经过多年的探索实 1
践,形成了行之有效的治理模式。根据上级业务部门中低产田改造项目与高标准农田建设示范工程项目的建设标准,结合我县实际有针对性制定治理措施。
曹县为黄泛区冲积平原,地势平坦。南部高,北部低,自南向北微倾斜。土壤质地分为砂壤、中壤、重壤三种。水资源主要由地下水、地表水、引黄客水三方面组成。地下水资源丰富,浅层地下水开采条件较好。在治理过程中,我们采取“以井保丰、引黄补源”的灌溉方式,以新打机井和维修旧井为主,大力发展节水灌溉,同时搞好开挖疏浚沟渠以及道路、渠系建筑物的建设,发展方田林网,在确保粮食生产的同时,发展棉、油、芦笋、蔬菜等高效农业种植。
三、土地治理项目建设存在的主要问题及成因分析
曹县农业综合开发土地治理项目建设在取得显著成绩的同
时,项目实施与管理也还存在一些制约发展的热点难点问题。主要表现在:
(一)田间道路占用矛盾大
农业综合开发强调集中开发,连片治理,使项目区建设成为
基础设施完善的高标准农田。然而,人多地少是我国的基本国情,我县作为农业大县、人口大县耕地紧缺的程度就更加突出。在项目区框架建设中,由于修建田间道路有时会调整占用耕地,若遇到顺茬地则可能占用同一农户很多甚至是全部耕地,这种“一家受损,全村得利”的情况尤其不好处理,个别行动过激的农民甚
至阻挠工程施工。根据我国农村现行土地政策,重新调整耕地的可能性不大,大部分项目村也没有机动耕地,农业综合开发资金又不允许支付占地补偿,这种使部分农民切身利益受损的情况,不仅给项目建设带来难度,往往影响到干群关系,引起上访使农业综合开发这一惠民政策在少数农民心中打了折扣。
(二)农民筹资投劳落实难
农业综合开发农民筹资投劳执行“一事一议”政策,但议事
容易,落实困难,特别是在经济比较落后和基层班子软弱的村更显突出。虽然土地治理项目自筹资金只占中央财政资金的20%,但我县大多数农村集体经济还不够发达,农民收入相对较低,自筹资金和以物折资难度非常大。此外,目前农村青壮年劳力大多在外打工,在家务农的多是老弱妇孺,出义务工也很难得到响应。随着工程招标制的推行和农业综合开发工程标准的提高,项目工程大部分由专业队伍施工,农民投工投劳参与工程建设的机会不多,即使参与了,效果也不佳。比如,同样是开挖地下节水管道沟,由农户自行开挖不但宽度深度难以统一,而且沟的走向不直,而用专业的挖沟机施工,不但标准质量高,效率更是人工的好几倍。因此,农民筹资投劳不仅执行难度大,在一定程度上还助长了弄虚作假的风气,不利于农业综合开发健康发展。
(三)工程运行管护难
农业综合开发项目工程建成资产移交后,一些乡镇虽然也制定了管护制度,并层层签订了工程管护责任书,但管护工作不到
位,保存率和完好率偏低的状况还是存在。在部分项目区,建成3年-4年后的树木存活率不到70%,田间道路、节水管道出水口等工程的损坏程度也比较严重,并且受损工程不能得到及时维修。究其原因:一是工程产权和管护主体呈多样性,难以统一管理。有的产权归集体所有,有的归个人或法人,由于产权归属不同,造成管护主体各异。例如,有些机井、田间道路、节水管道等工程为农民集体财产,由村集体进行管护,而林木大多数随地走,确认为农户所有并负责管护,管护主体分散,难以管理;二是重建轻管,管护意识差,群众对与己无关的工程不加爱护,常使部分工程受损;三是管护追偿难以实现,对损坏现象的调查取证困难,对损坏行为不能实行有力的惩治;四是管护队伍和管护机制不完善。大部分项目区缺少稳定的管护队伍,管护人员的误工补贴或报酬难以落实,工程的日常维护不能正常进行,当出现较大损坏时再进行维修,必然增大费用支出。
四、对策及建议
(一)努力化解田间道路占地矛盾
农路建设占用农民耕地的问题是比较棘手的,应从两个方面综合加以解决。一是国家应逐步完善土地治理项目的相关政策,与其他行业项目接轨,制定占地补偿政策,提出具体的和适宜的补偿标准;二是扎实做好项目前期工作,妥善解决农路占地问题,并耐心做好农民群众的思想工作,尽最大努力取得项目区农民群众的理解和支持。
(二)切实解决农民筹资投劳落实难问题
为了更好地解决农民筹资投劳落实难的问题,建议国家进一
步降低土地治理项目中农民筹资投劳比例。我们在调研中感到,项目区农民对筹资投劳比例偏高的反映较为强烈,尽管目前自筹资金的比例只占中央投资的20%,但随着土地治理项目建设与投资标准的提高,自筹资金的绝对数量没有减少。因此,建议将自筹资金比例降到占中央财政资金的10%以下。但是,降低自筹资金比例仍不是解决问题的最好办法,彻底解决的办法是取消农民筹资投劳比例在政策上的硬性规定,我们可根据具体项目和项目区实际情况自行组织县以下自筹或农民筹资投劳,自筹资金多少可作为项目竞争立项的条件之一,积极性高的乡镇可优先立项。
(三)完善机制切实做好工程管护工作
建立健全管护制度,是做好工程管护工作的前提与基础,而
农业系统伦理学论文范文第6篇
大棚作物的无线远程检测系统的应用。可全天候实时、定时采集棚内作物生长发育状态、病虫害活动的高清图片,棚内作物的大小也 清晰可见。其单路摄像,可进行焦距调节监控,达到近距离可以观测到植物叶面、茎干蚜虫等害虫。一般距离可以看到病虫害的发生状况、植物叶面等生长情况。远距离可观察作物整体长势状况。通过无线网络传输,千百里外也可以通过手机电脑实时监控,被称为测报人员的“听诊器”“千里眼”。
环境监测系统是智能大棚种植管理中的一项非常重要的功能。棚内空气温湿度、土壤温湿度、CO
2、光照度等因素,对棚内农作物生长起着关键性作用。通过环境监测系统,可以帮助用户通过电脑、手机客户端监测整个棚内农作物生长情况,全天候无线网络传输,自动上传作物生长信息,可以及时快速的获取棚内环境变化。从而方便用户及时进行调控,保证适宜植物生长的环境。
拥有智能控制系统的农业大棚则是农业现代化的重要标志。智能控制系统;通过棚内感知层对作物生长环境中的信息参数进行无线传输上传,智能比对参数设置值,系统分析对比运算,自动进入模型控制卷帘、风机、生物补光等环境控制设备,智能化控制设施农业各项设备启闭,调控大棚内环境达到适宜植物生长的范围。“如果温度低了,自控系统将开启空调,自动给其加温;如果温度高了,自控系统将开启风机,通过通风自动给其降温;不需要阳光时,自动打开遮阳网。病虫害做为影响农作物生长的重要因素,在设施内可以通过杀菌灯和频振诱控技术进行智能无害化防治。
二氧化碳含量作为直接影响作物光合作用的重要环境因子。系统可智能化调整,预设二氧化碳浓度、阈值范围参数。将二氧化碳浓度,实时采集值与当前浓度阈值进行对比,如果小于所设二氧化碳浓度阈值,系统则自动打开二氧化碳气罐进行精准补给;如果大于所设二氧化碳浓度阈值,则自动打开风机进行适量排放。
佳多智能大棚系统中墒情监测、智能滴灌对不同作物的种类,生长阶段、生长环境、气候土壤条件实施智能化精细灌溉施肥。将微生物肥料、有机肥料与灌溉水一起均匀准确地输送到作物根部土壤。大幅度地提高了肥料的利用率,可减少50%的肥料用量,水量也只有传统浇灌的30%-40%。