農業設計論文大全11篇

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主控系統采用歐姆龍公司的可編程控制器CP1H型PLC，該類型的PLC具備與各種組件連接的相容性，因為它的工具有USB端口，還可以擴展2個串行端口，可方便同時連接多種組件。最大可安裝2個串行通信選件板（RS－232C×1端口或RS－422A／485×1端口）。

1.2多傳感器系統

1.2.1水位控制系統全量機械液位計WFH－2編碼型傳感器是通過浮子感測水位的，該儀器根據軸角編碼進行編碼。在進行閘門上下游水位測量時，安裝一個浮子，作為水位傳感元件；當水位變化時，浮子水位產生變化，從而帶動水輪做圓周運動，并準確地轉成相應的角位移量；水輪轉動軸編碼器是一個輸入軸，所以當水輪旋轉時，軸編碼器的電平已轉換成相應的數字代碼D，這種數字代碼D通過多芯電纜并行輸出，并在監測站的顯示器上顯示，即在人機界面上顯示。該浮子在轉換過程中采用的機械編碼是格雷碼轉換，測量范圍為40m，分辨率為1cm。1.2.2溫濕度控制系統PT100鉑熱電阻溫度傳感器精度高、穩定性好，使用方便，溫度范圍為－200℃～650℃。IH3605型濕度傳感器測量相對濕度（RH）范圍為0％～100％，環境溫度為0℃～85℃。該電路配有集成放大電路，輸出電壓為0V～10V，具有溫度補償和調零功能。其工作原理都是把電阻值轉化成電壓或電流再顯示。其系統信號傳輸流程如圖2所示。1.2.3電壓電流控制系統電流、電壓傳感器均選用珠海儀器儀表公司生產的HR－WP－AC系列交流電壓表、電流表。電機電壓電流的測量、溫度的測量、濕度的測量以及管道壓力的測量都是由PLC通過擴展I／O單元口采集傳感器送來的信號，然后進行A／D轉換和標度變換。以4mA～20mA模擬信號輸出為例，其A／D轉換如圖3所示。4mA～20mA的電流輸入對應于16進制數（10進制數）為0000～1770（0000～6000）。完整的數據輸出范圍是16進制數FED4～189C（對應的10進制數為－300～6300）。軟件編程時輸入電流在3．2mA～4mA之間時使用補碼來表示轉換數據。如果輸入的電流小于3．2mA時，斷線檢測功能將被激活并且轉換數據變為8000。

1.3系統人機界面的設計

1.3.1人機界面畫面設計和數據管理（1）電氣參數界面：顯示測得的水泵電壓、電流和轉動頻率。（2）參數設定界面：設定采集數據的標準值以及模擬數據采集。（3）數據采集界面：顯示從外界采集并且處理完的相關數據，包括1＃、2＃、3＃田的溫度、濕度和農田中水源的水位。（4）歷史數據顯示畫面：顯示采集的1＃、2＃、3＃田的溫度、濕度，并以表格的形式顯示出來，在此畫面上，還設置了可以通過下拉菜單選擇日期查看前一天和當天的歷史數據，以及可以跳轉到趨勢圖畫面的功能。（5）田間情況界面：該畫面可以看到農田中的總體情況和農田的整個畫面。（6）監控狀況界面：該界面主要實現對田間的相關設備如水泵、電動閥的開和關設置以及相關的報警顯示的設置。（7）歷史數據趨勢界面：該界面主要顯示采集到的歷史數據的趨勢圖，從而有助于分析采集到的數據，使得采集到的數據更形象化地呈現在用戶面前。1.3.2人機界面的報警設計人機界面中的報警設置使用事件登錄來進行系統報警。例如事件記錄文件名稱為EL＿20070915．evt，即表示此文件記錄2007年9月15日所發生的事件。1.3.3人機界面的通訊MT8000所提供的穿透通訊功能允許PC上的應用程序透過HMI直接連接PLC，此時HMI所扮演的角色類似轉接器（converter），具體通訊如圖5所示。數據目標端口（DestinationCOMPort）是指MT8000與PLC連接的端口，數據來源端口（SourceCOMPort）是指MT8000與PC連接的端口。在使用穿透功能時，需正確設定這兩個端口的屬性。串行通訊口使用的是9針D型公座。PLC軟件設置時需要設置通訊端口的通訊協議為Hostlink。

2軟件系統設計

2.1系統軟件總體設計結構

該軟件部分功能如下：先采集外部各傳感器的信號并在人機界面上顯示相關數據，然后判斷是手動還是自動；如果是手動，則執行手動部分的程序；否則，則執行自動部分的程序?？偟能浖鞒虉D如圖6所示。

2.2各參數檢測軟件設計

在該系統中的自動控制模式下，由水位傳感器將田間水位參數變化成格雷碼形式輸出，傳到控制單元，然后將此格雷碼送入PLC中經兩步轉換后成為BCD碼與設置的水位上下限（BCD碼）進行比較，如果實測田間水位小于設置的啟動水位，則閥門開啟，過45s閥門全開之后再自動開啟泵；如果實測田間水位大于設置的停止水位，則此時泵關閉，閥門經過45s延時后全關閉。在手動控制系統模式中，只需將相應的閥門開關按鈕按下即可控制閥門的開啟和關閉，同時閥門開啟之后才能開啟泵。在實際系統中，為防止泵開啟之后管道壓力過大造成管道破裂，可以設計成閥門開啟至少3臺之后才能開啟泵，從而實現保護管路的效果。其他參數如溫度、濕度、電壓電流的采集及軟件處理和水位的檢測方法類似。軟件編程系統外部總接線圖如圖7所示。

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2精確定位，減少焊接工裝

破碎器機架焊合圖，該零件為鈑金件焊合而成，對每一件零件的定位精度要求較高，如果誤差太大，則影響破碎輥和拋料筒的安裝。眾所周知，鈑金件一般的生產方式多是采用剪板機下料，然后或沖壓成型或折彎機成型，下料尺寸的精度是保證零件準確的唯一條件，然而，剪板機下料后的尺寸精度取決于刀口的直線度、間隙、板料平整度、剪板寬度等，使得影響剪板后的零件外形尺寸的因素較多，偏差較大，端面光亮帶層窄，粗糙度大，達不到零件精確定位的要求。本部件的鈑金件焊合件，通常都是要設計專門的焊接工裝，將零件置放到焊接工裝設定的特定位置，加以緊固和夾緊，然后實施焊接工序，這就增加了制造成本和工藝難度。德國工程師的解決辦法是：在需要相互焊接的零件上開設榫和卯孔，來連接需焊接的鈑金件，a、b、c、d、e、f、g、h標示的就是用卯孔來確定零件的位置，此設計的優點是省去了焊接工裝，而零件定位卻非常精確，完全達到設計要求。

3減速器合理分型，簡化零件結構、減少加工要素

一般箱體多采用剖分式結構，剖分面通過軸線，有時也采用多剖分面，而剖分面基本上都是通過軸線，這種結構有許多限制：（1）箱體要有一定的壁厚，以便增加抗彎扭的慣性矩，提高箱體的整體剛性。若壁厚太厚，就增加了重量，顯得箱子胖笨，占據安裝空間。（2）為了保證結合面連接處的局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都具有較厚的連接凸緣，凸緣的存在增加了箱體重量和加工量，成本增加。（3）箱體剖分面和軸承座孔表面都要限制其微觀不平度，表面粗糙度Ra≤1.6～2.5μm，加工要求較高。（4）過軸線的剖分式箱體軸承座孔兩側的連接螺栓還應盡量靠近，為此，在軸承座孔附近應做出凸臺，凸臺的存在使得加工量增加。（5）為保證密封，過軸線的箱體剖分面連接凸緣要經過精刨或刮研，制造精度要求非常高，增加制造成本。剖分式箱體工藝性較差，調整刀具的次數多，加工誤差較大，造成浪費。減速箱材料為QT400-15，它的剖分面不過軸線，其剖分面與軸線垂直，箱蓋最薄的地方6mm，最厚的地方也只有8~10mm。不但減小了箱體重量，而且做工精細，不占用安裝空間。

4因地制宜，改鑄件為焊接件

該零件可采用精密鑄造后，再加工各個配合面，但存在以下缺點：（1）零件屬于不規則形狀，軸承座板厚度只有8mm，鑄造后產生極大的鑄造變形，由于尺寸266比較長，必須留大加工余量，方能保證239.663±0.05、芰55+0.0300、芰60-0.012-0.047、芰62+0.0300、芰65+0.0300的尺寸及同軸度0.05，增加了加工難度和成本，廢品較高。（2）在新產品試制中，若采用精密鑄造毛坯，則模型和鑄件毛坯價格高，周期長，無法滿足生產的急需。德國工程師的做法是在激光切割機上將軸承座板（板厚8mm）下料，同時割出兩個軸孔，將軸管（單面留有3mm加工余量）與軸承座板采用二氧化碳保護焊，調整合適的焊機電流及參數，使其變形小，再在加工中心上加工。效率高、見效快、周期短。

5應用高精尖加工設備

（1）德國加工技術的先進性：卯的方孔為矩形，在激光切割機上一次割成型，激光割口的縫隙只有單邊0.05mm，精確度很高。一般的板料下料設備做不到。（2）德國機械加工設備的精度高：就箱體而言，除了鑄件本身的鑄造精度外，尖端設備加工中心的使用，使得鑄件加工余量大大減少，加工精度大為提高，箱體壁厚也有大大減小，箱體既達到了強度和使用要求，看起來也很美觀、精致。

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1.2無限標記語言WMLWML（WirelessMarkupLanguage）是專門為手持式移動通信終端設計的語言。與HTML相比，WML消耗的內存和CPU時間更少，更適合手機等移動設備[2]。目前一些智能手機直接支持HTTP訪問方式，但一部分中低端手機受系統及版本限制，對HTTP以及WMLScript等不能正常訪問，因此從適用性角度考慮，建議采用最基礎的WML語言開發，才能支持任意移動終端完美訪問。

1.3WAP網絡服務方案WAP網絡架構由三部分組成：WAP網關、WAP無線終端、WAP內容服務器。Wap網關起著協議的翻譯和轉換作用，是聯系無線通信網絡與Internet的橋梁。WAP架構如圖1所示。當用戶從手機等無線終端鍵入要訪問的WAP內容服務器的URL，信號經過無線網絡以WAP協議方式發送請求至WAP網關“翻譯”，再以HTTP協議方式與WAP內容服務器交互，最后WAP網關將返回的內容壓縮、處理成二進制流返回到客戶的手機等無線終端屏幕上。WAP網站與WEB網站建設,可分別設服務器獨立使用，也可共用同一臺服務器。WAP網頁可用WML、WMLScript實現，也可用XHTML實現，還可將WEB頁面通過HTML過濾或直接當WAP頁面來用。從成本和建設速度角度上考慮，普遍采用的是最后一種，通過程序實現HTML到WML的自動過濾轉換。

2.系統設計

2.1架構設計網站采用典型MVC模式，B/S架構。網站設計在邏輯上可以劃分為WEB網站和WAP網站,二者共享同一臺服務器,從而實現WEB與WAP網站信息的交互。

2.2功能模塊設計農業信息網站主要功能是為區域農業提供相關信息服務，同時為區域農業電子商務提供支持。

3.實現方案

網站使用技術開發，利用VisualStudio2008開發工具，MicrosoftSQLServer2008數據庫，IISWeb服務器實現。MVC框架提供一個基于MVC設計模式的應用，使得項目更加容易維護。

3.1WEB網站通過首頁導航可鏈接至相應頁面；用戶訪問首頁可直接瀏覽農業新聞、政策、已通過審核的供求信息，查詢信息;用戶登陸后可供求信息；管理員登陸后臺進行維護、管理及信息審核。

3.2WAP網站由于手機等無線終端的諸多限制，如網絡寬帶窄、屏幕小、存儲空間小等,WAP部分網站減少了一些動態交互功能，以瀏覽網頁和下載為主要功能。在用戶管理模塊增加了WAPPUSH功能，即服務器通過推服務器,將內容以短信的形式發至用戶手中的一種業務。通過該業務能夠將以前被動式的訪問,變成主動式的推銷,適合發送通知,用戶也能夠利用該業務定制信息。

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干旱缺水是21世紀面臨的全球性環境生態問題。**地處中國西北內陸，屬典型干旱半、干旱氣候區，省內大部分區域降水稀少，且季節分配不均，干旱缺水問題則更為突出和嚴重，農業生產經常面臨春旱、秋旱和伏旱的威脅。解決**的干旱缺水問題，改善生態環境，涵養水源是根本出路。目前，應立足農業灌溉用水量大、浪費嚴重，自然降水攔蓄不充分，水資源總體利用效率較低的實際，將節水的重點放置到農業、農村，積極發展節水農業，提高農業灌溉用水利用率和農村田野天然降水攔蓄能力，這既能有效實現節水目標，也是促進農業農村可持續發展的重要保障。

一、節水農業的目標和任務

節水農業是灌溉農業和旱作農業的有機結合，是節水與蓄水并舉，變被動抗旱為主動防旱的農業管理體制的創新和節水技術措施的整合。發展節水農業的總體目標是逐步建立節水型高效農業水資源開發利用體系，實現水資源可持續利用、農業可持續發展、農民可持續增收。當前發展節水農業的基本思路和主要任務是以合理開發、優化配置、高效利用、有效保護現有水資源為出發點，整合和推廣應用各種節水農業工程措施與技術手段，建立并不斷完善節水農業措施和制度，切實解決農業灌溉用水和自然降水利用率低的問題。

二、節水農業措施的設計

根據當前節水農業發展的總體目標和農業與水利管理部門分家體制的現狀，結合農業發展的需要，農業部門在節水農業措施的設計中，可從以下幾個方面入手：

2.1土地整理設計根據田面的平整度、地面坡度、土壤類型和農作物種植情況，以及不同灌溉方式和耕作方式的要求進行土地整理設計，可整平的田面盡量要求整平，地面坡度較大的規劃后修成水平梯田、隔坡梯田，面積較大的地塊應合理規劃溝畦，開溝起壟分畦，以增加入滲，減少流失損耗，提高灌溉均勻度和效率。

2.2深耕與深松設計根據不同土壤質地與土地構型、原有耕作基礎，設計節水農業所要求的耕層厚度和有效土層厚度，通過逐年深耕改土，加深耕層，加厚土層達到設計要求，改善土壤的透水性，增加入滲深度，提高蓄水能力，減少流失和蒸發。同時可以促進作物根系發育，擴大根系的吸肥吸水范圍，增強植物抗旱、耐肥、抗倒伏能力。設計中一般要求活土層應保持在30～45cm之間，深耕次數一年一次或隔年一次，深耕時間由冬閑前移至晚秋或后移到早春，深耕后當即耙耱、鎮壓，保護墑情。

2.3淺耕與覆蓋保墑設計通過地表淺耕、降低土壤毛細管作用、控制田間雜草，或覆蓋塑料薄膜、秸稈等，抑制土壤蒸發，減少地表徑流，保持土壤水分，提高水資源利用率。干旱山區尤其應大力推廣全膜覆蓋雙壟溝播技術，并注意盡可能在秋季雨后田間墑情最好時立即覆膜。

2.4化控抗旱劑的推廣使用設計目前我國已成功研制出抗旱保水劑、土壤蒸發抑制劑和植物抗蒸騰劑等三大類化控抗旱劑，并在較大區域、多種作物上推廣應用。各地應根據當地土質和作物種植情況大力推廣選用。拌種包衣選用適合的抗旱保水劑，地表噴施土壤蒸發抑制劑，作物葉面噴灑植物抗蒸騰劑。

2.5節水種植制度的設計在注重市場與效益原則下，根據當地降水分布、干旱發生規律，選擇設計優質、高效、節水的種植制度和作物結構。重點應因地制宜調整種植結構，大力發展節水作物，將過去糧經二元種植結構調整為糧經飼（草）三元種植模式，擴大種草面積，減少灌溉次數，降低用水量。實行間作、套種、寬窄帶狀種植，減輕單位面積土壤水分供需不足的矛盾和壓力。

2.6節水栽培技術的設計包括抗旱節水優質高效作物品種的選擇，機械或人工精量播種、溝播、膜側播等播種技術的推廣，不同作物或同一作物不同生長期需水、供水的控制等。

2.7節水灌溉制度的設計節水灌溉制度既是農業節水措施綜合效果的體現，也是農業節水、工程節水和管理節水三部分的結合點，所有節水效果都要落實到灌溉制度的擬定量化指標上來。節水灌溉制度的設計，首要任務就是應通過對不同區域、不同作物品種需水量科學分析，確定出最佳灌溉用水定額與產量之間的關系，以此作為衡量節水效益的量化標準，指導和規范節水灌溉工作；其次，在灌溉方式上應做到“五改”，即改大水漫灌為壟畦溝灌、改大畦灌溉為小畦灌溉、改長溝灌溉為短溝灌溉、改冬灌為春灌，有條件的地方應積極實施噴灌、滴灌和隔行交替灌溉。:

三、節水農業措施的完善

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二、農業推廣課上師生共同設計任務

1.農業推廣課程性質。

農業推廣學是一門建立在心理學、行為學、經濟學、營銷學、傳播學、管理學和社會學等基礎之上的一門邊緣性、交叉性、應用性學科，主要研究農業推廣人員如何對農民進行組織、教育、咨詢、服務，使其改變行業，促進農業科技創新成果傳播擴散轉化為現實生產力的學科。農業推廣對于我國農業生產現代化的實現，提高我國農業發展水平，增加農民收入，保障社會穩定和諧發展具有重要意義。

2.高等職業院校開設農業推廣課程的專業。

目前，高等職業院校的農學、茶葉栽培、設施農業、作物栽培、園藝等多個專業均開設農業推廣課程。

3.職業院校開設農業推廣課程的目的。

農業推廣課程主要包括農業推廣的涵義、發展史，以及農業推廣的原理和方法、組織管理等。高等職業院校開設該課程旨在培養農業推廣機構基層推廣及管理工作的高等技能應用型專門人才，可以使得農業院校的學生可以把所學到的知識應用在實際農業生產中，促進我國農業生產力的發展。因此，教學目的是通過系統的多種教學活動和手段，使學生正確地掌握農業推廣的基本理論、方法和技能，加深對我國農業推廣理論和實踐的理解，學會靈活改變思維方式和工作方法，提高基層實際推廣工作水平和分析問題、處理問題的工作能力。

4.農業推廣課上師生共同設計學習任務。

（1）教師設計部分。綜合考慮農業推廣學科性質、高等職業院校開設此課程的目的、學生所在專業、任務驅動教學方法的特點及教學任務設計的原則，筆者在農業推廣課程授課過程中采取了師生共同對教學任務進行設計的方法。即教師將整門課程的知識點設計為一個符合課程需求的、規定了教學范圍但不指定具體名稱的綜合性較強的教學任務（×××地×××項目的推廣），這一綜合任務又下設若干子任務：①農業推廣人員角色認識；②×××地農業推廣項目的選擇與確定；③×××農業推廣項目的實施；④×××農業推廣項目的總結評價；⑤×××農業推廣項目成果報獎。整個學科的知識點分別穿插于若干個子任務中。（2）學生具體設計任務及實施。不同專業的學生在教師的引導下明確農業推廣人員角色扮演的身份及工作性質與程序；然后結合社會崗位需要、個人興趣愛好、農業專業知識掌握情況、本課程知識點、當地自然與社會條件等綜合分析選擇確定農業推廣項目，并撰寫推廣項目可行性分析報告；確定了具體推廣項目后的工作實施過程中，學生需要結合自選項目的復雜程度、當地農民素質條件，以及硬件設施等選擇確定項目的推廣模式與方法，并撰寫推廣項目實施方案，模擬推廣過程中學生需要根據農民的采納情況隨時應變使用多種方法，并鍛煉學習人際交往及演講的溝通、交流、語言技巧；項目推廣演練結束后，學生需要進行雙重總結與評價，一重總結為對自身所選項目及推廣情況進行專業的經濟效益、社會效益、生態效益等綜合總結評價，并撰寫總結報告，二重總結為學生之間相互對課堂學習情況進行評價總結，總結在評價過程中相互取長補短；最后，學生們需要撰寫推廣項目成果請獎申請書，學習推廣項目的報獎流程。

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2CAD在典型農業機械設計中的應用與實踐

2.1CAD在犁體設計中的應用與實踐

犁體設計過程中主要還是利用了3D繪圖思維，其仿真出的模型自然也就是3D模型，將仿真結果更為直觀的表現了出來，這樣的效果遠遠優于傳統手工繪圖的二維模式，實現真正的犁體CAD是離不開三維模型的表達。犁體設計中，3D模型構建有著其不可替代的優勢，如圖像直觀，方便觀察與修改數據，通?？稍谥鞑藛慰貙χ饕獏?樣板曲線或翻土曲線的初始數據等)進行修改，直到符合最終要求，便可以得到樣板曲線、犁體曲線的工程圖紙。通過建立通用犁體數學模型，極大的改善了由二維設計所造成的無法整體規劃、設計所帶來的困擾，使得構建的模型整體性非常強。

2.2CAD旋耕機設計中的應用

作為一種應用極為廣泛的耕作機具，在對其進行設計時，務必要確保其總體參數準確無誤。傳統的演算過程對于總體參數的設計來說一項巨大的挑戰，由于其參數受到其他不同參數的制約，因此，設計的過程中就需要CAD的輔助，來完成如此繁重與復雜的演算。旋耕機總體參數設計的任務是：根據用戶給定的條件和要求，運用專家系統和理論分析結果，在滿足各種約束條件的情況下，確定最佳的幅寬、刀輥半徑、刀輥轉速、傳動系統、懸掛系統參數及整機配置等。CAD可以對相關參數進行反復的測試，直到仿真出最佳效果。

2.3CAD在聯合收獲機設計中的應用與實踐

聯合收獲機作為一臺集收割、分離、清選為一體的綜合性的大型農業機械，它具有非常全面的功能；同時，也從另一個角度說明了其結構的復雜程度（主要體現在機器本身涉及的零部件相對較多）。因此，若采用傳統手工設計，則會造成極大的困難。借助于計算機輔助設計在聯合收獲機設計上的應用，會取得相對好較好的效果。在利用CAD進行設計時，應針對其零部件進行設計與測試，由于其總體參數信息量過于龐大，目前，對其總體設計并沒有很成熟的應用。聯合收獲機總體設計除需數值處理和圖形處理這兩種功能外，還需要對設計時存在的一些關鍵性問題代替人進行思考和處理，即智能CAD系統。其作用是按照人類在實際設計時的思維方式所建立的智能設計系統，它以典型產品和經驗為主要知識源，以模糊的方式進行處理。將專家系統引人聯合收獲機總體設計中，能夠克服目前CAD進一步應用出現的障礙。

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需求分析

本設計的目標是實現網絡化數據的共享。聯系實際需求，提供傳統媒體的數據共享也是不錯的選擇。運用對信息庫進行新建、擴建和整合等手段，使農業機械基礎數據實現網絡化和數字化，再運用互聯網這個媒介將農業科技信息提供給社會，達到信息資源共享的目的。此外，還可以運用內部網來將相關的信息提供給政府部門和科技管理部門。同時，本項目還能夠提供轉換接口，此功能就是利用傳統媒體來表示數據庫里面的內容，從而擴大農業機械基礎數據共享的范圍，充分發揮農業機械基礎數據具備的作用。

1系統功能分析

對農業機械實施信息化管理，首先需要對其功能需求進行分析。農業機械基礎數據采集系統的主要功能包括駕駛員管理、機械管理、機械事故管理、監理人員管理和綜合報表處理等5個方面。

1)對農業機械的駕駛員進行管理。管理內容主要包括對駕駛員進行登記、查詢、統計、駕駛證和臺帳業務報表的打印，以及駕駛員的補證、換證、注銷、轉籍、審驗或變更修改等。

2)對機械進行管理。一般而言，農業機械主要是指拖拉機和聯合收割機。對農業機械進行管理就是指對農機進行登記和統計等，以及對拖拉機進行檢驗、封存與補證等活動。

3)對農業機械的事故進行管理。簡而言之，對農業機械的事故進行管理是指對農業機械發生的事故進行登記、調查和統計等。

4)農業監理執法人員的管理。主要包括登記、錄入、修改、刪除、審驗、查詢、預覽和備份農機監理執法人員的各種信息，能進行執法證及各類統計分析報表及各類臺帳的打印。同時，還可用于對執法證進行審核、檢驗和注銷等行為。

5)進行各種農業機械綜合報表的生成和處理。這類活動通常是指編制月報、季報和年報，并對編制的這些報表進行統計與分析。

2系統建設原則

1)實用性。一般而言，實用性要堅持的原則就應該體現出需求和技術相結合的原則，而且所研究出的系統應該以滿足用戶需求為目的。

2)可擴充性和兼容性。這個原則就是指在設計系統時，認真分析系統的發展因素和歷史因素是很有必要的，從而就可以有效地把系統的設計和產品的生命周期結合起來，為產品的升級提供方便，為功能擴展提供接口。

3)結構優化。系統結構設計要合理，這樣才能保證程序運行有較快的速度，減少等待時間，提高工作效率。

4)簡便性。軟件要使用大量代碼，盡量地使用自動選擇、顯示和按鈕操作，以使操作人員更加準確和簡便地操作，減少人工錄入的工作量。

5)良好的人機交互性。良好的人機交互性要求具有良好的操作界面，人機交互功能主要靠可輸入輸出的外部設備和相應的軟件來完成。可供人機交互使用的設備主要有鍵盤顯示、鼠標和各種模式識別設備等。與這些設備相應的軟件就是系統提供人機交互功能的部分。

系統總體設計

對農業機械的管理，基礎數據采集主要側重于地縣級和省級，數據庫服務器設立在省級。地市級農機部門建立的數據能夠存入到省級監理部門的網絡中心，經過網絡中心對數據服務器進行調配和分析后，達到每個授權用戶權責的功能。省縣級的農業機械基礎數據采集和交換的網絡結構如圖1所示。國家級信息中心在準確擁有這些基礎數據資源后可進行宏觀監管和調控，制定相應的政策。通常情況下，國家級網絡中心處于核心地位，省級監理部門屬于主干，地市級監理部門起著基礎作用，而縣級監理部門則處于依托的作用，通過互聯網技術監理網絡應用平臺，實現數據在權利范圍內的共享，其網絡結構如圖2所示。根據農業機械對基礎數據采集系統功能的需求，把農業機械基礎數據的采集系統劃分為6個模板，即拖拉機管理子系統、農業機械事故管理子系統、農業機械駕駛員管理子系統、聯合收割機管理子系統、農業機械綜合報表子系統以及農機監理人員管理子系統。

基礎數據采集模塊的設計

1農業機械駕駛員管理子系統。按照業務操作流程的不同，農業機械駕駛員管理可以分為注冊審核、證件管理以及登記3方面。其中，注冊審核可以機械分為初學登記、增駕登記和年度審驗。農機駕駛員管理模塊的初學登記業務操作流程如下:首先，有意向學習農機駕駛的人員要在自己的居住地進行報名，填寫登記表，同時交驗身份證件，并進行體檢。若這些條件達到了所制定的要求后就可以對這些人員進行科目培訓，再進行理論和技術科目的考試，考試成績合格者可以取得駕駛證，成為真正駕駛員。駕駛員需要增駕時，需持本人駕駛證及有效身份證件到農機監理機構填寫相關申請材料，并經過增駕考試，符合規定的領發新證。證件管理就是指農機的駕駛證出現遺失、有效期滿、被盜或損壞等情況下，持本人有效證件到當地農機監理機構辦理相關手續。這些業務大體分為掛失、補發和換發等，其流程基本一致。農機駕駛員因調動或其駕駛證的內容有變更的情況下，需要及時到農機監理機構辦理登記手續，通常包括轉籍和變更兩種情況。具體來講，轉籍就是指轉入和轉出。當轉入的時候，農機駕駛員應該憑自己的有效證件到農機監理部門辦理相關的轉入手續;當轉出的時候，農機駕駛員也應該憑自己的有效證件到農機監理部門辦理相關的轉出手續，農機監理機構就會把駕駛員的檔案及時轉給新籍的農機監理部門，同時也將轉出的事項標注在駕駛證上。農機駕駛員管理子模塊功能結構如圖3所示。

2拖拉機管理子系統。在對拖拉機進行管理的過程中，各縣、區、市的農機監理站都應該面向機手，主動擔當并做好基礎的管理工作，如報戶、建檔、異動登記和管理原始檔案等。另外，農機基礎數據采集系統主要目的就是解決拖拉機登記、統計以及駕駛證的審驗、異動與封存等相關的業務。通常情況下，這個模塊的拖拉機分為小型拖拉機和大中型拖拉機。小型拖拉機就是指發動機功率不足14．7kW的拖拉機，而大中型拖拉機就是指發動功率大于14．7kW的拖拉機。一般而言，拖拉機管理模塊的基本數據是指拖拉機的機主、號牌、地址、聯系方式、機器的類型、出廠日期、制造商、功率、核定質量、發動機號、顏色、登記時間和所在管轄區等相關的基礎數據信息。拖拉機管理模塊功能結構如圖4所示。

3聯合收割機管理子系統。聯合收割機管理模塊進行聯合收割機數據的提取、查詢、統計、分析處理和對全國聯合收割機的監控指揮。聯合收割機的查詢是為了進行數據挖掘，以便對聯合收割機進行監控和宏觀調配，主要是對號牌號碼、機主、轄區、廠牌型號或登記日期等信息的查詢。統計分析是對其檔案進行數據挖掘，主要包括機械類型分布、使用年限分布、機型分布、驅動方式分析等進行統計分析。

4農業機械事故管理子系統。簡而言之，農業機械事故管理的模塊就是采集、統計和分析農業機械事故的數據，在對這些數據進行分析后研究出事故發生存在的隱患或者規律，從而有效地對農機事故進行預測和監管。農機事故管理模塊統計分析的基礎數據包括:24h發生事故起數和死亡人員統計;月事故數和月死亡人數;各縣農機事故數和死亡人數;農機事故原因統計，包括無證駕駛、酒后駕駛、超速超載、機械故障和操作失誤等;事故路面類型統計;事故路面坡度統計和事故氣候統計等。

5農機監理人員管理子系統。農機監理執法人員管理模塊就是對農機監理人員的數據進行采集、統計與分析，并對我國農機監理執法人員進行管理。在對農機監理人員檔案進行統計和分析后，再對這些數據進行處理，從而實現對我國農機監理執法人員的管理和控制。通常這個模塊的主要內容是指查詢或者統計農機監理執法證號、根據執法人員所在管理轄區的代碼進行查詢或按農機監理執法人員職稱查詢等。

篇（8）

農業科技服務體系建設存在的主要問題

篇（9）

設施農業耕作機械是針對大棚或溫室等特殊環境的專業裝備。耕作機械由于作業環境特殊，會出現小型化和多功能等特點，設施農業耕作機械會提高大棚和溫室的耕作效率，并且能夠實現大面積耕作，是設施農業機械中基礎型裝備。

1．2灌溉與施肥機械

溫室和大棚在農作物種植過程中如果采用傳統的灌溉與施肥方式，將會造成效率下降、工作量提高、水資源浪費嚴重、肥力保持困難等問題，嚴重影響設施農業的生產。設施農業灌溉機械可以采用噴灌、滴灌、微灌等設備，實現效率提升和水資源的節約;設施農業施肥機械可以根據農作物需要，采用機械化的方式對農作物進行恰當好處的施肥，有利于實現肥力的保持，進而控制設施農業的成本。

1．3加溫設備

北方冬季必須采用加溫設備來實現對大棚和溫室溫度的提高和保持，傳統的水暖和火龍加熱成本高、能效低，不利于設施農業的生產。當前，設施農業機械行業設計和生產出燃煤熱風設備。該設備通過低損耗的熱能交換，大幅度提升熱工效率，提高大棚和溫室內的溫度，達到對設施農業成本的有效控制，在確保設施農業經濟效益的同時，有利于設施農業加溫設備的大面積推廣。

1．4煙霧機械

煙霧機械可以提高溫室和大棚內的濕度，并且可以利用靜電作用實現常溫的煙霧彌散，其優點在于能夠形成彌散均勻空氣膠體，在添加適宜的農藥后可以利用煙霧機械達到對溫室和大棚內部病蟲害的防治效果。

2設施農業機械的現狀與不足

當前我國設施農業機械行業已經取得了巨大的成就，設施農業機械從無到有，具備了適應設施農業發展和農業機械市場進步的能力，并且已經形成了一系列的技術標準，指導著設施農業機械行業向更為深入而廣闊的領域發展。同時，設施農業機械產業也已經初具規模，并正在發展與壯大，為設施農業的不斷進步提供機械和科技方面的支撐。但設施農業機械行業也應該看到存在的不足，與發達國家相比設施農業機械行業整體發展水平還很低，加工工藝落后，新技術、新材料的開發應用不足，設施農業機械生產效率低等問題依然存在，這不利于設施農業機械產業的發展。

3設施農業機械的發展趨勢

3．1設施農業機械的小型化

當前設施農業機械行業應該主要開發以電力為動力的小型多功能作業主機及配套機具，能完成深耕、懸耕、中耕、除草、施肥、起壟、灌溉等作業，適合一家一戶使用，也可多家輪流使用。

3．2植保機械的研發

設施農業機械研究應該針對日光溫室、單棟大棚和小型連棟溫室進行植保機械研發。主要開發噴藥機械、施肥機械、小型采摘及運輸機械。

3．3苗木移植機械的研發

移栽是設施農業的重點，當前應該主要進行苗木移栽機器人或機械手的開發，這可以實現工廠化育苗溫室內高效率地苗木移植，并可以提高移植的成活率。

3．4新能源應用研發

風能、太陽能是新型的綠色能源，設施農業機械產業應該利用技術與裝備的研發，將風能、太陽能轉化為電能，從而節省大量能源。

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2農業機械

在種植業、畜牧業和農產品、乳畜業初級加工過程中，使用的各種機械就是農業機械，也就是指用于農業、漁業、林業、畜牧業生產加工的所有機械都是農業機械。因此，農業機械包括動力機械、農田機械、種植機械、耕作土地機械、施肥機械、灌溉農田機械、農產品運輸機械等。農業上推廣使用農業機械能夠提高農業生產力，增加作物產量，發展農業經濟。

3分析設施農業中農業機械化的應用

3.1大棚卷簾機

大棚卷簾機又稱卷簾機，是溫室大棚實現保溫作用的“保溫被”，實現大棚草簾自動卷放的機械設備。卷簾機根據動力來源分為電動卷簾機和手動卷簾機，根據安置大棚位置分為前式卷簾機和后式卷簾機。在設施農業中常用電動前（后）卷簾機，由于卷簾機選用五軸全鋼殼，提高了其抗磨性，延長了使用壽命。卷簾機應用于設施農業極大推動了農業機械化的發展，同時，為設施農業提供全自動控制管理溫度的設備，為動植物提供最優環境。伴隨著大棚卷簾機的廣泛使用，也出現因操作卷簾機不當的意外事故，為此國家農機推廣中心推廣宣傳遙控式卷簾機，避免發生意外事故。

3.2溫控設備

動植物生產和生長階段需要適宜的溫度，設備農業中可以通過大棚卷簾機、開窗機械以及覆蓋層來控制溫度。但在冬季嚴寒夏季酷暑的北方地區，需要采用溫控設備協調其他設備控制大棚溫度。在實際農業生產中多采用提高溫度的設施，尤其是在北方，設施農業廣泛使用溫控設備，利用溫控技術，全自動調溫。

3.3大棚濕度控制器

溫濕度控制器可以檢測環境的濕度，調節環境濕度值。使用該系統用戶通過操作裝置，設置一定的濕度值，并在操作裝置上以數字的形式顯示測量的溫度值和設定的溫度值。當檢測到濕度值高于上限設定的濕度值，會自動開啟排風循環扇以此降低室內的濕度，使濕度恢復到設定的濕度值。如果濕度低于設定的濕度值系統將自動開啟濕機增加，以此溫室的濕度，直到室內濕度值達到設定的濕度值。

3.4農業運輸機械

農業生產過程中，農業運輸的工作量占總工作量較大比重，因此提高農業運輸工作效率可以提高農業生產率。農業生產中需要運輸物料和成品，由于其種類繁多、數量巨大、形狀不一，這就要求運輸機械有特殊的結構和功能。例如：農作物秸稈、動物飼料、地表草被等這些物體的共同特征是質量輕、體積大且形狀不一，該類物料可以采用小型運輸車，每噸載重量占用裝載溶積為4m3-6m3。相比該類物料，質量較重和體積較小的水泥、土料、化肥等選用每噸載重量占用裝載容積為0.5m3-0.8m3。在運輸中需要根據運輸物品特點決定運輸機械。

篇（11）

2提高農機設備作業效率的方法

2.1農機需遵守“養重于修”的原則

一般農機設備的作業時間遠遠小于設備的保養時間，設備保養的好壞直接決定了設備在作業的使用效率。而農機設備在保養時，可參照設備資料里的《維護與保養手冊》進行常規保養與維護，也可按照相關部門的常見農機設備的保養制度進行保養。農機設備一般是依據發動機油耗來規定保養時間，需按照要求來進行維護與保養，從而確保農機一直處于良好的運行狀態。使農機設備在技術狀態良好的情況下投入到生產中，保證各項作業質量。

2.2提高農機設備操作者的技術水平

農機設備操作者的技術水平往往是影響農機作業質量的一個重要因素。提高農機設備操作者的技術水平的主要方法有一下三種：一是堅持優勝劣汰原則，堅持高標準、高要求用人制度，將具有高技術水平和優秀的操作手安排在關鍵崗位中；二是堅持創新的原則，逐漸廢除一些不良好的操作習慣，和效率低下的操作技術，學習掌握新的作業技術，鼓勵創新；三是對設備操作手進行技能培訓，組織相關的技術交流，使駕駛員能夠全面掌握農機設備的各項性能指標和正確的操作方法。

2.3制定各項農機設備的作業標準和制度

農機設備在作業時，會因為農作物、田地等客觀因素的不同，必須依據客觀條件，制定出合理的作業規范和標準，這樣有利用提高作業質量，發揮農機設備的最大使用性能，建立良好的設備檢查制度，使農機設備一直處于良好的技術狀態中。

3農機設備的保養注意事項

農機設備的良好保養方式是設備處于優質的技術狀態的保證，也是提高農機使用效率的重要措施。農機設備注意防銹農機設備容易生銹是農機保養中常見的問題，生銹會造成農機設備的使用壽命縮短。為了防止農機設備生銹，一般會在農機設備保養后需涂上防銹漆或者防銹油，并放置于通風、空氣較干燥的地方。防止關鍵零部件損壞農機設備一般不允許超負荷作業，設備長期處于超負荷工作狀態下會使柴油機熄火，且會縮短設備的使用壽命。農機設備在氣溫較低的作業情況下需在冷卻水中添加少量防凍液。