摘要：农业生产是我国国民经济的基础产业，是保障粮食安全和社会稳定发展的重要基石。电气自动化技术作为推动现代农业变革的关键力量，在农业生产中发挥着显著的作用，可有效提升农业生产效率和农产品质量，对于推动农业生产的集约化和规模化发展具有重要意义。电气自动化技术正在深度融入农业生产的各个环节，在农业种植领域、养殖领域、农产品深加工以及农业机械中都表现出了显著的优势，有效推动了农业生产向自动化、数字化和智能化方向发展。尽管农业生产环境较为复杂，但是随着电气技术的发展，与其他先进技术在农业生产中得到融合应用，各项技术会更加成熟和完善，从而推进农业生产向高效、精准、可持续的现代化方向发展。
关键词：电气自动化技术,农业生产,种植,养殖,农产品,机械
农业生产为维持国民经济的稳定运行提供了基础保障，也是人类赖以生存的重要产业。我国传统的农业生产方式效率不高，以家庭为单元的小块土地劳作具有很大的局限性，抵抗风险能力的较弱，精耕细作会占用较多的劳动力，资源利用效率低，难以我国社会经济可持续发展的需求。电气自动化技术是一门融合了电气工程、自动控制理论、计算机技术和传感器技术等多学科知识的综合性技术，通过对电气系统的自动化控制和监测，可实现系统的高效、精准、稳定运行。电气自动化技术经历了多个阶段的发展，已经被广泛应用于我国的各个领域中。
电气自动化技术是推动农业变革的重要力量，在农业生产的各个环节都发挥了重要的作用。电气设备和自动化控制系统的应用，实现着农业生产过程的自动化和智能化，生产效率大幅提升，降低了人们的劳动强度，减少了劳动力的投入。通过科学的规划和管理，电气自动化技术可根据农业生产对象的生长需求及时调整周围环境，减少不利因素对种植对象和养殖对象的影响，从而提升农产品质量，提高产品的市场竞争力。电气自动化技术还能够减少农药和化肥的使用量，减少对土壤和水源的污染，从而保护农业生态环境的稳定性。
1电气自动化技术应用于农业生产的意义
1.1提高农业生产效率和质量
将电气自动化技术应用于农业机械中，可实现精准操作，利用自动控制系统和传感器，可完成自动耕地、播种、施肥、收割等作业，既能够提升作业效率，又能够掌控作业质量。电气自动化技术在拖拉机和收割机中应用，能够实现自动导航，大幅缩短作业时间。在农作物种植中，电气自动化技术根据作物生长需求自动调节环境状态，监测作物的生长状态，确保农作物的健康成长和产品的质量。在农产品加工环节，自动化设备可对产品的质量进行精准识别，各道工序都可实现自动化控制，有效保证产品的加工质量。
1.2促进农业可持续发展
农业生产通常会消耗大量的资源，利用电气自动化技术可实现智能灌溉，根据农作物的生长需求精准供水，在保证农作物需水量的同时，可大大减少不科学灌溉造成的水资源浪费。自动控制系统可根据实际需求进行精准施肥和施药，在降低农业生产成本的同时，还能够减少对周围环节的污染，实现生态农业发展。对农作物秸秆、畜禽粪便等废弃物进行合理的回收和利用，既能够实现资源的循环利用，还能够减少对环境的污染，是促进农业可持续发展的重要手段。
1.3助力农业现代化转型
智能化、绿色化、融合化是现代化农业发展的重要方向，电气自动化技术在农业生产中的应用，为促进农业现代化转型提供了重要的技术支撑。电气自动化技术与物联网和大数据等技术的结合应用，可构建智能化农业管理体系，在手机终端通过App即可进行农业管理，改变了传统农业的管理模式。农产品的自动化加工生产，既能够保证农产品的新鲜度，还能够提升加工效率和质量，从而满足消费者的多样化需求，提高农产品的市场竞争力，加快农业现代化的转型进程。
2电气自动化技术在种植业中的应用
种植业是现代农业的重要组成部分，农作物的生产效率和质量尤为关键。农作物的生长周期相对较为固定，对土地有较强的依赖感，受自然环境的影响较为明显。将电气自动化技术应用于种植业中，可通过改善农作物的生长环境，提升农作物的产量和质量，促进种植业向自动化和精准化方向发展。电气自动化技术在种植业中的应用已经取得了显著的成效，下面保持以智能灌溉和施肥以及温室大棚的调控为例进行说明。
2.1智能灌溉和施肥技术的应用
土地是种植业最为基础的生产要素，土壤的质地、肥力、酸碱度、水分含量等因素会直接影响到农作物的生长和产量。利用电气自动化技术可实现对土壤湿度的监测和控制，根据实际需求在田间的不同位置及不同土层深度布置土壤湿度传感器和水位传感器，对土壤的湿度信息进行监测。根据农作物的生长需求预先设定土壤湿度阈值，当土壤湿度低于设定的阈值时，控制器便会自动启动灌溉系统，然后水泵、电磁阀等设备会执行命令通过滴管或者喷灌的方式为农作物精准供水，既能够节约水资源，又为农作物的生长提供了稳定的水分需求[1]。利用土壤养分传感器可快速获取土壤中氮磷钾以及各种微量元素的含量，检测到的信息会实时传输到自动化施肥控制装置，控制装置会根据预先设定的程序，根据不同农作物在不同生长阶段对养分的需求进行施肥，对于肥料的种类、用量以及时机都会有精准控制，从而为农作物生长提供充足的养分供应。
2.2温室大棚环境调控
温度、湿度、光照会直接影响到农作物的生长周期和产量，温室大棚是现代农业种植的重要设施，通过电气自动化技术可对温室大棚的环境进行自动化控制，为农作物生长提供基础保障。可在温室大棚的各关键位置布置温湿度传感器和光照传感器，实时监测棚内的环境。当棚内温度低于设定值的下限时，控制系统会自动开启加热设备，当温度过高时，控制系统会自动开启通风系统。通过湿度监测，可根据实际需求自动开启除湿或者喷雾加湿功能。当棚内光照不足时，可自动点亮补光灯，根据需要调节光照强度和时长[2]。
3电气自动化技术在养殖业中的应用
养殖是指对动物或者水生生物进行饲养和繁殖，规模化的养殖对象数量较大，需要投入大量的人力进行环境维护、饲料投喂和疾病预防。电气自动化技术在养殖业中的应用，可实现自动化控制和管理，减少人力投入，提高养殖效率。
3.1环境监测与控制
管理和控制生长环境是养殖业需要重点维护的环节，要给养殖对象提供良好的生长环境，才能够保证养殖对象健康成长。根据养殖对象的特点，在养殖场所中布置各类传感器，对养殖场所的温湿度、光照、空气质量、水质质量进行监测，当监测到的数值超出预先设定的阈值时，控制系统会向执行终端发出指令，然后控制终端设备对相应的参数进行调节，保证养殖场所始增强良好的环境状态[3]。比如对鸡舍的光照进行控制，根据蛋鸡的生长阶段和需求调整光照时间和强度，可促进蛋鸡的产蛋性能。对鱼塘的水质进行监测，根据鱼的生长阶段和需求调节氧气含量和定期换水，可为鱼的健康生长提供有利环境。
3.2自动投喂系统控制
利用电气自动化技术可设计饲料自动投喂系统，既能够减少人力投入，又能够实现精准投喂。比如在大型养鸡场中，可以对料槽余量进行监测，当检测到料槽剩余饲料不足时，可触发补料开关，或者向远程控制中心发出报警，然后根据实际需求投送一定数量的饲料。在水产养殖中，可根据鱼的种类、数量、生长阶段以及水温等因素，综合计算出每次投喂饲料的数量，由自动化投喂装置控制饲料供应，以实现精准投喂。
3.3疾病预防与监控
疾病是养殖业需要重点控制的环节，可将电气自动化技术与大数据技术、人工智能技术相结合，通过对养殖对象的饮食、休息、行动等状态进行监测，然后通过视频数据的对比分析，如发现养殖对象存在异常行为时，及时向养殖户发出警报，便于及时预防，减少疾病的发生。可还以通过电气自动化系统设计疫苗接种和自动用药，以此提升养殖效率。
4电气自动化技术在农产品加工中的应用
通过对农业生产的各种产品进行一系列的处理，可将其转换为更具价值的产品，既能够延长农产品的保存期限，满足消费者的多样化需求，又能够提升农产品的附加值，为农民带来更多的经济效益。电气自动化技术在农产品加工中的应用，可以实现生产线的自动化加工，对产品进行质量检测和自动化包装，有效提升生产效率。
4.1自动化加工生产线
粮食、果蔬、肉类都可以进行深加工，利用电气自动化技术可构建自动化加工生产线，减少人力投入，提升加工效率。在粮食加工中，利用传感器可检测出稻谷中的杂质，然后电气装置会将杂质剔除，既能够保证粮食的质量，又能够提升加工效率。自动化生产线在果蔬加工中，可利用喷头的高压水流和旋转毛刷来清洗水果，然后通过自动切块机进行切块，再通过榨汁、浓缩等环节，最终完成果蔬加工。自动化生产线在肉类屠宰和分割中表现出极大的优势，比如对生猪的自动麻电、刺杀放血、烫毛脱毛，都可以自动高效完成，然后根据预设的切割程序，将整猪按照部位的不同分割成不同的肉块，既能够保证切割的精度，又能够提升加工速度[4]。
4.2产品质量检测
在农产品加工过程中，可以利用机器视觉技术对产品的外观进行检测，如果发现有不符合标准的产品，自动分拣装置会将其剔除。对于肉类品质检测，可利用超声波技术检测肉类的脂肪含量、嫩度等数据信息，通过对超声波信号进行分析，可评估出肉类的品质，保证肉类的加工质量。
4.3自动化包装和仓储
在农产品包装环节，可利用机器视觉系统检测产品的质量，然后通过外观特征分析对其进行分级，以满足不同用途的产品加工。利用自动化技术可实现产品的称重、填充、封口等操作，对于不规则的产品，还可以根据产品的大小自动调整包装材料的长度和宽度，确保包装的紧密性和美观性。在大型农产品加工中，还能够实现自动化仓储，利用自动化堆垛机将产品堆放到货架上。通过传感器还能够对仓库环境进行监测，然后驱动自动控制通风、除湿等设备，保证仓储产品的质量。
5电气自动化技术在农业机械中的应用
农业机械的应用有效推动了农业的规模化、产业化发展，可根据实际需求替代或者辅助人力完成农业作业，有效提升农业生产的效率和质量，加快了现代化农业改革的进程。电气自动化技术在农业机械中的应用，进一步提升了农业机械的自动化和智能化水平。根据农业生产的性质不同，使用不同种类的农业机械，下面仅对电气自动化技术在农业机械中的几种应用进行阐述。
5.1自动导航作业
在大型农业生产中，拖拉机、收割机是必要的农业机械设备，通过在机械设备上安装GPS/北斗定位、惯性导航和自动转向等系统，能够实现机械的自动驾驶功能。在农业机械进入作业区域后，开启自动驾驶模式，机械即可按照预设的路径完成耕地、播种或者收割等作业，既能够减少人为操作的误差和驾驶员的劳动强度，又能够保证作业的安全性[5]。通过各种传感器的数据监测，还能够利用电气自动化技术控制工作部件的高低和运转速度，以此提升农机作业的效率和精度。
5.2农机远程监控与故障诊断
远程监控和故障诊断是将电气自动化技术应用于农业机械中的重要功能，通过在农业机械的发动机、传动系统等关键部件安装传感器，可实时监测机械设备的运行状态。通过对监测数据的分析，驾驶员可实时监控到农业机械的运行状态，发现故障并及时处理，保证农业机械运行的安全性。故障诊断系统还能够根据信号特征，判断故障的类型和位置，为农机维修人员提供相应的信息，可提升农业维修效率。电气控制系统可记录农机各关键部件的运行参数信息，当这些参数达到设定的维护阈值时，系统会在农机显示屏自动弹出信息，提醒驾驶员进行维护保养，以降低维修成本，延长农业机械的使用寿命[6]。
6结语
电气自动化技术有效推动了我国农业生产现代化发展的步伐，农业生产效率大幅提升，农产品质量越来越高，资源利用率有所提升，可满足我国经济可持续发展的需求。电气自动化技术已经融入农业种植、农业养殖、农产品加工和农业机械等领域，结合各个领域的实际需求，有针对性地进行技术改革，实现了农业生产的深度变革。在农业种植领域，可对农作物的生长环境进行调节，通过电气系统控制土壤温湿度、空气温湿度、光照等，可实现智能灌溉，精准施肥，为农作物生长提供有力保障。在农业养殖领域中，可实现环境自动化管理和监测装置、设计自动投喂装置等。在农产品加工方面，可实现自动化生产和质量追溯。在农业机械领域，可实现自动导航、远程监控和故障诊断。电气自动化技术的有效应用，为推动我国农业生产向智能化、绿色化和融合化方向发展提供了重要助力。
参考文献：
[1]张锦凰.物联网技术在旱作农业智能节水灌溉中的应用[J].智慧农业导刊,2023,3(12):14-17.
[2]靳华伟,袁鹏林,孔明亮,等.基于光电感应系统调控的农业大棚智能卷帘装置开发设计[J].乡村科技,2023,14(09):151-153.
[3]海涛,陈娟,韦文,等.物联网技术在养殖塘水质监控系统中的应用[J].河南科技大学学报(自然科学版),2021,42(02):53-58+7.
[4]潘劲松.加快发展绿色智能烘干促进农产品优质保供固安全[J].农机质量与监督,2023,(02):15-16+12.
[5]王豫.农业机械电气自动化在精准农业中的应用与前景[J].农机使用与维修,2024,(05):129-131.
[6]杨冰强.PLC自动化技术在农业机械电气控制系统中的应用[J].农机使用与维修,2024,(09):72-75.
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/82761.html
