農業電氣自動化中智能控制儀表系統的應用
摘　要：文章基于對智能控制儀表系統進行相關概述，進而對其在農業電氣自動化管理中的應用進行了深入分析與探究。先是對智能化儀表系統的工作原理進行了簡單分析以加強了解智能控制儀表系統，以便對后續的分析做好基礎；接著是對智能控制儀表系統的功能及其特點進行分析，包括自測功能、自動化功能、數據處理功能、可操控能力以及人機對話功能等的詳細分析。較后在充分考慮與結合智能控制儀表系統功能、特點的基礎上，分析了其在農業自動化中的應用及應用的控制措施，如對影響智能儀表系統不同因素進行有效控制；完善智能儀表智能化系統等方式。進而使儀表設備檢測能力、數據信息處理能力等功能的到充分發揮，為實現我國農業自動化可持續發展提供有效保障。
近年來，我國各領域經濟發展水平在科學技術的不斷提升的促進下得到了較大幅度的提升，尤其是農業行業呈現出了較為迅猛的發展趨勢，其自動化生產水平更是得到了前所未有的發展。對于農業領域而言，隨著加強對先進科學技術，如計算機技術、智能化控制技術等的不斷應用，使農業自動化發展獲得極為關鍵的發展推動力。為了更好地滿足農業的創新發展，不同科學技術的強化應用誕生了智能控制儀表系統并在農業自動化中的得到了大力應用于推廣，促進了農業的現代化發展。現階段，如調節器、自動流量計、測溫儀等各種各樣的智能測量儀表，已被廣泛應用于農業生產的自動化控制過程，而且由這些智能儀表以及相關集成系統構成的智能控制儀表系統為我國農業生產自動化發展水平的提升做出了極為突出的貢獻，在實現農作物增產增收的同時，還有效提高了其質量。
1　智能化儀表系統工作原理簡析
無論是哪一個行業領域，實現對智能儀表系統的有效運用，其重要前提是必須充分熟悉智能儀表系統的構成及其工作原理。傳感器，是智能儀表系統組成中必不可少的元器件，其作用是實現將獲取到的信息數據，通過傳感器的轉變功能變為電子信號，再將干擾信號通過對濾波作用的應用進行消除，將有效的電子信號傳送到多路模擬器的開關內，單片機接收到相關信號后對模擬器開關進行相關的控制操作，把處理后的電信號傳送到程控放大系統中對信號進行放大、清晰化處理，電子信號景觀 A/D 轉換器的轉化處理形成相應的脈沖信號，回傳到單片機。單片機一脈沖信號的信息，結合預先的參數設置對數據進行運算、處理、打印、顯示。同時單片機通過與可擦除存貯器以及內速存儲器內的參數進行運算，經過結果對比，根據控制與運算規則對照對比的結果對相應的控制信號進行輸出，進而完成對自動化控制的整個過程。
2　智能控制儀表系統的功能及其特點分析
2.1　自測功能
在智能儀表系統運行過程中，能夠自動完成對歸零、校準等狀態的自我調節操作，更關鍵的是可以實現對故障位置自動定位與自我檢查，簡單的程序問題還可以自動修復，其他故障則可以通過人機交互界面以相對應信號的形式告知工作人員相關故障類型、部位等的信息，不但給故障的維修創造了更為方便的條件，更是大大節約了維護修理的時間，保障農業自動化管理的效率。
2.2　自動化操作功能
自動化、便捷化以及擬人化，是今后智能控制儀表系統的必然發展趨勢，充分迎合可農業自動化生產與管理的發展要求，可以預見智能儀表系統在農業領域必將得到良好的應用，從土地中釋放更多勞動力，提高的資源的利用效率與生產效率。農業自動化是當前現代化發展水平的重要性標志，因此我國農業行業中，智能儀表系統的有效應用成為了其走向現代化發展的重要體現，智能儀表系統對于各個測量環節工作的操作，都是通過微控制器的自動化操作完成，大大增強了農業自動化水平。
2.3　數據處理功能
由于大部分的智能儀表系統主要依靠單片機與微控制器進行自動化控制，能夠對出現的簡單問題進行自我調整、處理，而若是出現硬件系統無法處理的問題，此時則可通過隨軟件邏輯的應用來對這些問題進行處理。比如，數字萬用表通常只能用于對電流、電壓的測量，而無法實現對數據的處理，而基于智能儀表系統功能，在其內運行的數字萬能表不但能夠實現對電壓、電流的測量，而且可以進行統計、平均值計算等測量的數據處理。通過自動生成測量數據及其計算數據，確保了測量的較高準確性。
2.4　可操控能力
一般來說，智能儀表的通信接口是市場上流行的、規范化的，能夠順利地與 PC 機以及其他設備進行連接，為確保測量系統完整性，提升智能儀表系統功能提供有效條件，增強了智能儀表系統的可操控性，更好地完成農業自動化的控制管理工作。
2.5　人機對話功能
智能儀表系統的人機對話功能極大地方便可工作人員對農業自動化的管理。通過交互界面，經過對輸入數據的處理進行顯示，供工作人員操作決策使用，信息查找、顯示準確、快速。人機交互界面可以采取鍵盤操縱或者觸屏操作，較之傳統的管理模式顯然更加的便捷、直觀，工作人員輸入指令，系統自動開始識別、執行，快速反饋處理結果并顯示在交互界面上，使工作人員可以快速地掌握想要的信息，提高自動化管理的靈活性與效率。
3　農業電氣自動化中智能控制儀表系統應用
對于智能控制儀表系統在農業自動化中的應用，我國應基于對其應用目標與發展方面，制定一套完善的、可執行性較強的應用方案，以保障智能控制儀表系統在農業領域的應用效率。現階段，我國也正致力于新技術、新產品的研究、開發使智能控制儀表系統功能更加完善、強大。其中較具代表性的為 TFW-VIII 智能化監測儀表設備的投入使用，大大提升了智能控制儀表系統性能，為我國農業自動化發展提供更加可靠、詳實的數據信息，尤其是在度土壤的分析方面，其功能得到了較大程度的完善，能夠對土壤中的化學成分與 PH 值進行準確監測。為了是智能控制儀表系統的應用性能得帶進一步有效提升，強化其在農業電氣自動化中的應用價值，還應充分做好以下工作：
3.1　對智能儀表智能化系統進行有效完善
在對智能控制儀表系統的應用過程中，應注意采用科學、合理的方法對其進行優化，以增強系統的性能與自我判斷、反饋能力。在農業自動化管理過程中也應選擇合適的智能控制儀表系統，確保能夠在進行不同數據有效處理的同時不會出現較高的測量失誤。在進行系統優化過程中應尤其注意提高應用性能與降低能耗為注意標準，如對相同電壓下在確保智能控制儀表系統正常運行情況下，降低電能消耗，延長系統的應用性。為此，我們可以從下面幾個方面著手：
第一，從智能控制儀表系統功耗與供電電壓間關系考慮研究來看，它們二者構成正比例關系，即當供電電壓升高時智能控制儀表系統功耗同樣會增加。所以在這種情況下，為促使智能控制儀表系統在農業電氣自動化中更好的應用效果我們在其單片微機系統供電上應采取低電壓，如此一來不但有助于降低系統功耗，并且對于提升電池供電有
效性以及延長其使用壽命也都大有幫助；第二，從實際情況來看，農業生產用電中當處于峰頂時價格較高，而低谷是則相應下調，所以為了降低成本我們在農業電氣自動化中應用智能控制儀表系統上應當采取分區分時供電方式，從而讓其盡可能在低谷時用電；第三，在智能儀表控制系統設計中我們可以考慮選擇 CMOS 集成電路，這并不僅僅是因為其功耗較低，同時還具有較強的抗干擾性能，該特點有助于保證智能控制儀表系統在農業電氣自動化中應用實現良好的穩定性。此
外，智能儀表控制系統設計中選擇 CMOS 集成電路時可以憑借著后者較大的工作溫度限值而讓系統有更廣的應用范圍。較后，智能儀表控制系統設計中采用 CMOS 集成電路時務必要確保輸入端不能出現懸空情況。這是因為一旦出現 CMOS 輸入端懸空的話容易導致輸入電平波動，并引發電路不穩情況產生，較終導致農業電氣自動化中智能儀器控制系統功耗上升以及工作穩定性下降；第四，為了降低農業電氣自動化中智能儀表控制系統能耗，我們還可以針對其單片機采取掉電模
式，這樣一來除了改模式下機器處于工作狀態以外，系統別的設備則會于休眠，如此一來也有助于實現節能。
3.2　對影響智能儀表系統的不同干擾因素進行有效控制
基于對智能儀表系統的深入研究得出，智能控制儀表系統在運行過程中會受到不同干擾因素影響，具體來說主要有兩個方面：一是智能儀表控制系統內外共模與差模干擾，這統稱為電氣干擾；二是系統結構設計、采用的元器件、安裝質量以及設備處于何種環境條件等。這兩方面干擾因素不僅會造成農業電氣自動化中智能儀表控制系統運行可靠性以及安全性大大降低，并且還會導致系統反饋的數據信息無效。為了避免或盡可能的降低干擾，工作人員必須做到對影響智能儀表系統正常運行的不同干擾因素進行有效地控制，對于智能控制儀表的選擇方面除了要確保能夠滿足實際要求之外，還應要求智能控制儀表系統在受到外界不同因素影響時，系統可以進行自動安全防護與調整。若是由于系統受到外界因素的干擾而導致測量數據偏差，應基于對故障原因的準確分析，通過對誤差的計算對數據進行自動調整，保障智能控制儀表系統的運行質量。除此之外，為了更有效地降低智能儀表控制系統所受到的干擾，我們還需要給系統中包括供電、通道等部分設計一定的抗干擾措施，同時對外部噪聲源、電路板進行控制，如此一來將有助于確保智能儀表控制系統實現較高的工作穩定性，從而促使其在農業電氣自動化中有效地應用。
4　結束語
綜上可知，智能控制儀表系統在農業電氣自動化中的有效應用，迎合了農業現代化發展的需求，同時日益進步的科學技術水平使得智能控制儀表系統性能也在不斷提升，儀表的可靠、穩定性能也在不斷增強，實現了多功能、高精度的檢測效果。然而，值得注意的是，隨著農業自動化發展要求越來越高，智能控制儀表系統的應用性能也應同步提升，為此則需要對智能儀表進行創新、改造，以提升儀表的應用質量與穩定性能，更好地促進我國農業的自動化發展。有鑒于此，上文在充分結合筆者對相關文獻研究以及自己多年工作實踐經驗情況下，就農業電氣自動化中智能儀表控制系統的應用提出了幾點看法，以供廣大同行參考。

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