刘泽革
摘 要：在全球智能化建设的背景下，智能化设备和系统应用成为各行业的重点研究方向和应用介入点，各类设备的智能化控制及使用是智能化产业的重点推进项目。农业是我国的支柱产业，在农业生产过程中引入智能化设备，可以带来传统人工劳力所不能比拟的效率与产量。电气自动化智能系统作为农业产业中主要的智能控制设施，在农业产量提升和质量控制方面有重要意义，应重视此项系统的应用。就目前农业中应用的电气智能控制系统原理、优势、应用方向及未来可提升方向作了相关探究。
关键词：农业;电气自动化;智能控制仪表;系统应用
文章编号：1004-7026（2020）21-0150-02 中国图书分类号：S24 文献标志码：A
随着计算机技术的变革发展，传统的设备仪器逐渐趋于形体缩小、功能增加和整体控制。微型计算机技术逐渐成熟，使智能控制仪器更加便捷和高效。智能設备可以避免传统设备存放、控制不便的缺点，应用到农业生产中的精度更高。在经济和技术迅猛发展的今天，农业电气智能控制设备有更多优势。了解目前智能仪表的运行原理，借助系统优势进行融合应用研究的价值十分明显。
1 智能仪表控制系统的运行原理
智能仪表控制系统通常由传感器、模拟器、单片机、信号处理软件、转换、存储设备等6部分构成。传感器是整个系统中的“先行军”，负责将接收到的指令或者文字信息转化为各种信号，信号转换后需经过过滤波过滤，以减少无用信号干扰，经过整理的电信号此时被传递到模拟器设备，在单片机的控制下被逐个接通进入信号放大区域，到此信号的处理基本完成;接下来经细化处理的信号会在转换器的作用下演变为单片机能够编制的脉冲信号，然后单片机在此时会进行两种操作，一是对其按照预设设置进行相关运算、打印，二是联合存储模块对信号作运算对比，并结合程序设定的对比结果规则进行相应的转化输出，从而完成整体系统的一次运行。
明确系统运行原理是相关技术人员操作和应用农业智能仪表的基础。只有掌握了系统的原理，相关人员才能正确使用、合理利用，从而让系统更好地在农业行业中发挥价值。
2 仪表控制系统智能化的特性
2.1 自动化操作
智能控制仪表系统实现了农业生产自动测量和自动控制的目标。自动化目标的实现改善了传统耕种方式下需要设备与人配合作业甚至需要人力手工翻耕的情况，大大解放了农民的双手，使得其可以有富裕的精力去开展副业，增加收入。
除此之外，智能仪表的自动化操作也让我国农业的发展向现代化耕种方向更进一步，贴合了国家对农业建设的需求。
2.2 智能自检，及时修复
目前市面上应用的智能仪表控制系统多拥有自检功能，系统在开始运行时和运行过程中都能够对预设信息作自动调回工作，例如检测数据自动归位、系统故障自我诊断等。这一功能不仅解放了农民的双手，更是极大地减轻了相应技术人员的监督、维修负担。一旦系统在运行中出现故障，智能自检就会即刻开始自查，找出故障原因并报错。更加智能的系统甚至会为技术人员提供具体的出错位置和维修建议。这种智能控制仪表系统的出现，无疑减轻了人员成本和时间，为技术工人创造了便利[1]。
2.3 智能化的数据接收与处理
能够对数据进行再次处理是电气智能仪表系统的一大特点。区别于传统的机械仪器或者电子仪器，智能仪表系统因为有单片机或者微控制器的加入，使得其在问题解决上更增加了软件备选方案，提升了解决能力和方便度。以万用表为例，传统的机械指针表或者电子表对数据的处理都是停留在测定阶段，能够从中得到的数据也只是单纯的电流、电压、电阻大小、通路是否正常等，针对多组数据的综合计算要记录后由人工操作。智能仪表系统则不同，其中的万用表模块不仅能够测定某一单项数据，而且能够对多组数据进行合并求和或者整体统计。对于需要二次计算的使用人来说，智能仪表万用表有效缩短了用户的计算步骤，提升了用户体验并保持了仪表本身的核定精度。
2.4 智能对话，操控便利
智能仪表控制系统拥有智能对话的特点。相比传统的开关控制，仪表系统的智能化让远程操作和反馈成为现实。在系统使用前期，技术人员只要在程序中预存好相关指令就能完成操作。使用中，技术人员远程键入信息，系统可以自动搜索和执行过程。
同时，所测数据能够实时显示在屏幕中，节省了以往需要技术人员两端跑的时间或者要配备2名人员的人力，方便技术员及时、直观地查看、对比[2-4]。
2.5 通信连接，构建复合程控操作环境
由于智能电气仪表控制系统中内设对外GPIB或者点对点接口，使得其除了单独使用外还可以与其他机器连接，创建更加复合的检测环境、丰富系统检测功能，适用于更广的任务范围。正是由于这一特点，使其成为农业科研领域的常用系统[5]。
3 智能控制仪表在农业自动化中的应用策略
3.1 慎选设备，优化系统，适配我国农业需求
现今我国农业生产中的智能仪表控制系统应用还未进入广泛推进阶段，且已有的智能控制仪表系统也多为引进使用。在这种情况下，相关部门如何引入合理的设备，并对引入系统进行贴合地区的改善，从而更加适用于我国农业发展需求成为重点。结合目前系统应用背景，可以从以下方面进行把控和优化[6-7]。
一是重视和控制引入系统及设备的硬性条件，着重对系统运行的稳定性、抗干扰性、数据计算准确性、设备测量精度等方面进行考察，深入了解系统测试阶段的整体表现，从而选择一套性价比最优的设备系统。
二是适当优化系统能耗。在明确系统各功能及各时段能耗使用情况的前提下，通过分区分段的方式来调整电力持续输出的模式，降低电力消耗。能耗是系统设备工作寿命长短的重要影响因素。相关技术人员也可在解析系统电压与控制联系的基础上，尽可能缩小电压变化对整体系统的损伤，进而达到优化、提升设备效率的目的。
3.2 减轻干扰影响，保障系统稳定运行
智能仪表控制系统使用复杂，故而对不同项目，如测温、风力、土壤条件等参数测定时，周围条件甚至机器本身的不同因素都可能会对测定过程产生干扰，影响最终数据的结果计算统计。为了预防和减弱干扰所导致的影响，首先，需要相关人员就设备仪器本身进行设定。在测定系统稳定性之前通过不同情况的预设考察其本身的抗干扰性能，明确系统对干扰项的处理速度和能力，从而确保整体系统测定效果[3]。其次，可以在系统设备安装时结合实地情况调整部分结构和参数设定，降低外力影响。
除此之外，为稳定系统测试效果，相关技术人员在系统使用的过程中也要及时处理发生的故障，减轻因故障对测定结果的影响。数据测定和结果反馈对智能仪表的控制动向非常重要，因此排除干扰影响、保障测定结果准确也在一定程度保障了农业活动的正常进行[8]。
3.3 结合我国农业发展方向，创造更丰富的系统功能
随着我国推进智能仪表控制力度的不断增大以及国家农业、农业电气自动化的不断发展，智能仪表系统在未来必然要做更深入的功能研发。针对这一点有两方面可以进行延伸[9]。
一是增添专属仪表智能控制系统模块。通过一定的技术手段实现系统使用人员针对特定作物种类的主动选择，允许其针对某项作物如玉米进行专职数据测定、对比，从而改善特定地区作物生长无法掌控的情况，更好地提升地区的农业水平[10]。
二是功能延伸。可以考虑与其他设备的联动，逐步开发农业生产所需的其他机械与智能仪表系统连接的可能性，最终形成一个完整的联动环境，实现智能、无人生产的目标[11]。
4 结束语
虽然目前我国农业生产智能化仪表控制还处在初期，但随着国家智能化规划及国内技术条件成熟，智能控制仪表必然会成为农业生产自动化的一个重要环节。在此背景下，农业科研、技术单位及相关人员对系统运行原理和特点优势的掌握十分重要。只有掌握了系统原理和特点，才能合理地与我国农业现状相结合。只有明确了系统运行要点，才能更有针对性地进行优化和二次创造研发。我国作为有能力创造“超级水稻”的农业大国，相信在不久的将来，智能仪表控制系统研发、应用与农产自动化的目标也都会逐步实现。
参考文献：
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