林业工程自动化范文

林业工程自动化范文第1篇

关键词:农林高校;热工基础及流体力学;课程教学;实践创新

当前，在“绿色发展理念”深入人心的时代背景下，农林类高校迎来了很好的历史发展机遇;同时社会和企业对农林类专业人才的需求更加重视质量，对人才的知识深度、广度和对专业基础课、专业特色课核心知识的实践运用能力，均提出了更高要求。提高机械设计制造及其自动化专业学生林业装备系统总体及其子系统技术的掌握程度，拓展学生在林业装备系统上运用专业基础课、专业特色课中核心知识的科研能力，是农林类高教工作者面临的共同课题［4］。

1课程教学剖析

1．1课程内容

“热工基础及流体力学”这门课程是机械设计制造及其自动化专业的一门综合性专业基础课，是后续液压与气体传动、泵与风机、林业机械等专业及特色专业课的重要基础。课程目标包括:掌握工质的热力学性质、热力学第一定律、第二定律、热工转换的规律和理想气体的热力学过程，学会基本的理论分析与计算方法;通过对热量传递的三种基本方式、导热基本理论、对流换热基本规律、黑体辐射基本定律等内容的学习，使学生具备对基本的传热学问题进行分析和总结的能力;掌握流体的主要物理性质和流体静力学的基本理论知识，学会流体上的作用力分析，能够推导流体动力学方程的连续性方程和伯努利方程，针对黏性流体，能对管内流动状态进行判断;能够对“传热学”“工程流体力学”的实验结果进行分析和解释，通过实验数据综合分析工程中的现象及问题，并得到合理有效的结论。总体来看，本课程讲授内容包括工程热力学、传热学以及工程流体力学三大板块的内容，是在高等数学、大学物理、理论力学、材料力学的基础上进行深化学习，拓展到实际的工程问题，所以本课程不仅理论性强，而且工程应用性也很强;与机械设计制造及其自动化专业其他课程相比，该课程涵盖了本应三门独立开设的课程内容，知识难点聚集、微积分公式众多、三大知识板块思维跨度大、学生融会贯通掌握难。但是，学生对课程内容的掌握程度直接影响后续专业特色课程的学习情况。

1．2教学思路

目前，本课程总学时为48学时，理论授课42学时，实验授课6学时。三大板块的教学内容多，理论授课课时较少，矛盾突出:(1)学生由固体学科切换到流体学科的学习需要较长适应期;(2)课程中较多章节内容抽象，且涉及大量公式推导及专业的概念铺垫，加之为了跟上教学进度教学内容更新较快，学生普遍反映课程难度较大;(3)教学内容和后续专业及特色专业课内容衔接性不够紧密;(4)从内容的充实性和课程的结构上来看，“热工基础及流体力学”这门课程的教学内容已经满足要求，但是对接林业机械领域最新技术，强化学生创新思维方面，当前的课程建构仍无能为力;(5)由于本课程的学习不涉及具体的机械装备系统，使得同学们对本课程在专业中的地位认知不足，学习积极性欠佳，这些现状使得提升教学效果难度较大。针对上述课程特点及教学现状，结合农林类高校“机械设计制造及其自动化”专业的实际情况，制定了如下教学思路:(1)授课时，使学生从机电系统、固体力学等学科的思维中切换出来，将空间观测法跟同学们探讨透彻，基于空间观测法开展“热工基础及流体力学”的课程教学。(2)在教学大纲中删除过于抽象、应用面较窄的教学内容，深入讲解与后续“液压与气体传动”“泵与风机”“林业机械”等课程关联度较深的内容，为专业及特色专业课的学习做好扎实铺垫。(3)结合在林业机械领域与“热工基础及流体力学”紧密关联的科研经历，探索寓教学于科研、科研反哺教学的授课模式，强化同学们对“热工基础及流体力学”在“机械设计制造及其自动化”专业里占有重要地位的基础认知，显著提升同门们自愿学习、自主学习的热情。(4)注重思维方式、终身学习意识的培养。教学过程中注重切入问题角度的讲解，使得同学们在明白问题的同时更养成学习思考问题方法的习惯;从固体学科到流体学科是一个较大的跨越，在跨越的过程中，使同学们树立终身学习意识，为以后培养同学们提出、解决林业机械领域学科前沿性、热点性问题的能力打下坚实基础。

2课程构建探讨

在“碳达峰、碳中和”的硬性发展要求及“绿水青山就是金山银山”的发展理念加速推进的浪潮之下，农林高校“机械设计制造及其自动化”专业的毕业生在高等教育系统中的地位不断提升，所以基础专业课程构建更需获得与之地位匹配的重视。一方面，基础专业课课程构建要体现基础知识的深度和广度;另一方面，内容要很好衔接并服务于核心专业课、特色专业课，为学生后期毕业设计、研究生科研深造做好铺垫。

2．1课程内容深度衔接核心专业课

“林业机械”是南京林业大学“机械设计制造及其自动化”专业的核心专业课，内容涵盖林业动力、整地、清理、苗圃、造林、抚育、保护、防火、采伐、采摘、智能化等机械。其中，和“热工基础及流体力学”专业基础课相关的包括动力、清理、保护、采摘等板块。林业动力机械(包括泵、风机)涉及“工程热力学”中热能和机械能之间的转化问题，同时也涉及“工程流体力学中”可压缩混合气体压强、温度变化和装置的动力匹配问题;林业清理机械涉及“工程流体力学中”不可压液态水在管道内部的流动，在雾化器内的流态分布、出口后雾化粒径分布等复杂多相流问题，如图1所示;林业保护机械中喷雾射程、喷雾穿透涉及“工程流体力学中”可压缩流体空气的外部流动及耦合风场、雾滴的多相流动问题，如图2所示;林业采摘机械中，基于负压的采摘系统涉及可压缩流体空气的管内流动问题。从衔接核心专业课的角度来看，一方面，农林类高校“热工基础及流体力学”这门专业基础课程应该深耕“工程热力学”和“工程流体力学”，而“工程流体力学”应该是重点中的重点;另一方面，也好兼顾课程内容的完整性，“传热学”也要适度调整。

2．2匹配三大板块关系，优化课程结构

建议协调、平衡三大板块的课时占比，同时明晰课程内容的内在逻辑关系，在此基础上进一步优化课程结构。在“工程热力学”(热能的间接应用)板块中，我们将实现热力学能向机械能转化的媒介称之为“工质”，媒介一般是“单一气体”或者“混合气体”，热力学第一定律、热力学第二定律、工质热力学性质及理想气体的热力过程等课程内容和专业核心课程林业机械吻合度较好。“工程流体力学”中，对流体的终结性定义是“抓不起来的物体”，一般性的定义是“气体和液体”的总称，但课程内容中流体基本概念的铺垫、流体静力学、流体运动学、流体动力学及黏性流体等课程内容都是基于不可压的液体，同为流体，但气体和液体的性质及研究重点相差甚远，“气体”这种流体相关课程内容的缺失为后续专业核心课程的学习带来很大知识结构缺陷。“传热学”(热能的直接应用)中，对导热、对流传热(混合传热，主要是流体和固体之间)、辐射传热的基本原理、工程应用等课程内容做了比较详细的讲解，但是后续专业核心课程对传热学中的知识需求很少，仅仅在脉动燃烧技术这一研究领域有所涉及。总体来看，不管是“工程热力学”中的“工质”，还是“工程流体力学”中的“气体”，再或者“对流换热”中的“流体”，其中“气体”是课程的“最大公约数”，也是和林业机械这一专业核心课程相关的“最大公约数”。鉴于此，“工程热力学”教学内容总体上可以维持不变，部分章节可以简化，不重要的知识点减少不必要的推导，侧重理论、公式概念的理解和应用，这样可省出一部分课时。总课时不变的情况下可以合理缩减“传热学”的课时，对辐射传热只做一般性介绍;考虑到相似原理在流体力学的试验研究中也有重要应用，可以在这里对相似准则进行深入讲解，省出较多课时。将“工程流体力学”放在最突出的位置，省出来的课时分配给这一部分;增加可压缩流体“漩涡势流理论”“相似理论中的量纲分析法”、包括气体动力学中“扰动在外空间流场中的传播”及“管内气体的流动”等内容，以匹配林业机械核心专业课。

2．3树立自主学习、终身学习意识

目前，流体力学板块中关于可压缩流体的课程内容匮乏，教学中会鼓励同学们在MOOC上寻找优秀资源进行线上学习，使同学们树立自主学习意识。通过工程流体力学板块，我们在体力学的范畴内将研究运动的方法由拉格朗日法提升到欧拉法，这是一个显著的改变，也是重要的进步，通过这一步，有助于培养同学们的终身学习意识。

结语

“热工基础及流体力学”是一门应用性较强的专业基础课，与后续核心专业课密切衔接。针对三大板块课程内容存在的知识难点聚集、微积分公式众多、三大知识板块思维跨度大、学生融会贯通难的问题，整理了教学思路;针对流体力学部分内容缺失导致和后期核心专业课衔接脱节的问题，从内容调整、结构优化、自主学习等方面对课程进行了课程构建探讨。

林业工程自动化范文第2篇

林业行业信息化

最佳解决方案奖

森林防火智能监测预警指挥平台以国科海博综合应急指挥平台为基础，能够实现灾情自动巡航监控、烟火智能识别、火点精确定位、火情推演、数字预案、辅助决策到灾后评估等功能，建立起森林防火自动化预警指挥的业务链。

森林防火智能监测预警指挥平台以国科海博综合应急指挥平台为基础，前端基站通过集成高清摄像机、数字云台、烟火智能识别网关，利用微波通信网络传输，把灾情信息汇聚到后端指挥中心，实现灾情自动巡航监控、烟火智能识别、火点精确定位、火情推演、数字预案、辅助决策到灾后评估等功能，建立起森林防火自动化预警指挥的业务链。森林防火智能监测预警指挥平台通过“平战结合”的理念，在预防、预警、应急、恢复等环节部署防火预案，提高林火防控协同联动效率，有效控制灾情扩大。

森林防火智能监测预警指挥平台的优势：

1.林火防控火全周期覆盖：进行“事前、事中、事后”的全周期事件管控，历史信息可追溯。

2.安全可靠的业务指挥平台：应用3S技术，结合移动单兵系统，既跟踪扑救队伍的位置，还能传送现场实时图像，保障应急高效安全。

3.平战结合的全业务链：业务功能基于平时进行日常业务管理，战时能有效指挥调度，缩短救援反应时间。

4.火情蔓延推演：根据火险等级预报和分析模型，结合风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演火灾蔓延方向、面积、速度等蔓延态势，为应急指挥提供科学的决策依据。

5.防火应急数字预案：借助GIS数据、规则引擎、结构化文档等先进成熟的技术，构筑一套功能完整、实用可靠的应急预案数字化管理系统。

6.设备工况自动监控：前端设备无人值守，主要设备工况自动监测，有效降低故障诊断难度和维护成本。

7.灾后评估：通过过火面积、蓄积量损失、物资损耗及有关信息，计算火灾损失并进行分析，自动生成损失报告，编制灾后重建计划。

精彩案例分享：

1.安县林火监测系统：项目在林区建设7个野外监控点、1个中继点、5个林业站监控点以及监控中心设施及监测指挥系统网络平台。系统软件包括林火监测指挥软件、烟火智能识别及报警模块、GIS信息系统接口软件以及林业综合管理平台软件等。目前工程已经验收，运行良好。

2.北川羌族自治县林业和大熊猫等野生动物保护森林防火及病虫害防治监控和通讯系统工程项目：项目建设包括20个大熊猫野外自动监测预警、27个森林防火及森林病虫害视频监控站点的远程自动监测预警系统，前端信息通过微波和光纤传输到县林业局指挥中心；在指挥中心建设林火智能监测、数字传输通信、电源及防雷、指挥中心弱电工程及机房、联网监控平台统、林火辅助决策、道路视频监控等七大子系统；通过系统建设更好地保护北川的野生大熊猫及珍稀野生动物资源，实现林区火险监测预警指挥。

林业工程自动化范文第3篇

【关键词】林业；机械设备；问题；发展对策；发展走向

我国国土幅员辽阔，林业资源众多。但是如果不能够科学合理的开发必然会影响林业资源的可持续发展。所以重视林业机械装备的的未来发展问题，结合其发展中出现的问题，制定相关的对策，并根据当前林业管理及林业产业经济发展的实际需求确定其科学的发展走向，才能够促进林业机械装备科学合理的发展，为林业经济建设保驾护航。

一、林业机械装备的问题分析

首先机械装备产品设计类型与市场需求不符且品种过于单一。当前林业机械产品在开发设计中基于经济效益出发，仅重视大型装备的开发，忽略了小型设备的制造，其推广面狭小，得不到较高的经济回报；另外林业机械制造企业设计的机械产品种类过于单一，有些仅仅只能够进行撒水、播种，且机械设备类型得不到有效升级，最终机械装备发展之路越走越窄。

其次是林业产业生产技术装备发展失调、普及率过低。我国的林业机械加工起步较晚，林业机械装备的开发及生产能力基础薄弱；林业机械装备的开发缺乏系统性，专业之间发展很不平衡，长期受经济政策的影响，以木材生产和利用为目的，重视木材资源开发和综合利用技术装备的发展，忽视了营造林及相关专业机械的发展。另外，林业机械装备涉及服务林业养护的机械太少，使用的频率与推广的范围较低、较小，大多数区域依旧依靠人力进行林业管理，从而降低了林业机械设备的使用效果与效率。

最后是装备利用频率小、没有足够的扶持政策支持。有的机械虽然投入使用了，但使用情况不容乐观，不是操作者水平有限，没有合理利用好机械或损坏了机械，就是机械使用效率太低，大量消耗资源，提高维修费用，非但达不到减员增效，反而浪费资源，增加了管理成本，得不偿失，严重阻碍了部分企业对林业机械方面使用的投入。另外，我国林区大多在深山或者特殊环境，因此存在林农经营分离、投资高、受外界影响大等特点，因此林业生产需要的机械设备大多以结构单一、便于携带、价格低、实用性强等为特点，但是此类机械设备利润低，所以生产企业做的越多就亏的越多，这就需要政府出面给予扶持，目前政府对林业机械装备行业的支持扶助是不够的，国家相关部门已认识到这一问题，但落实管理工作还很薄弱，协调服务不足，不利于林业机械装备的发展

二、林业机械装备发展问题的对策

首先，相关部门要制定、推广林业机械装备技术。由于林业机械装备经过长时间使用后，由于设备零部件老化等原因必然会出现故障，只有制定、推广科学的林业装备技术，制定科学的故障维修方法与机械操作技术规范指南，才能够提高操作人员的准确性，实现第一时间解决故障的目的。

其次要做好科学规划。为满足社会发展需求，大型设备的制造在满足社会基本需求的基础上，要根据社会需要加快小型林业机械装备的科学设计、制造与技术创新，从而取代人工劳动力，提高林业管理及产业加工效率，提高林业设备的使用效果。

最后要积极推广林业机械设备生产政策。第一要将《林业机械设备生产政策要点》落实到实处，对林业补贴各项贷款法律法规进行完善，打破林业融资困难的壁垒。第二要加强服务能力建设。加强林业机械设备行政管理体系建设，支持专业协会等社会中介组织发展。推进林业机械管理系统建设，完善林业机械预测预警机制。第三要完善林业机械管理和服务。强化林业机械管理机构的组建工作，推行管理个人责任制，并积极推广林业机械产品的扶持激励政策，鼓励林业机械准备制造机构大胆创新。

三、林业机械装备的未来发展走向

首先，林业机械装备必然会与高科技相融合。在未来发展中林业机械装备必然会朝向集成高效资源监测管理技术装备方向发展，肯定会吸收利用GPS、RS、GIS等先进技术。林业机械装备未来必然会大力研发自动化、精密化和高效化的木竹加工利用机械设备，开发林业生物质材料和林业生物质能源生产装备，高精度木工机械生产线成套设备，计算机控制的全自动大产量制材生产线成套设备，城市废弃木材再利用加工专用设备等。

其次，林业机械装备必然会充分发挥自身优势，完善生产环节。基于制材设备进行分析，通过使用计算机编程的方式，科学的设定锯剖锯方案进行切割操作，通过计算机检测的方式，对锯机或原木进行移动调整，从而实现实时修正切割误差的目的；还可以通过使用校准扫描仪等仪器，对锯条的锋利程度进行分析，实现计算机自动化管理的目的。还可以利用计算机集中控制系统，推广使用高自动化的中密度纤维板生产线，由操作人员在中心控制室的计算机上利用鼠标或键盘来进行典型的全计算机集中控制系统的应用实例，比如从削片、热磨、干燥、铺装、连续压机等工序全面实现了自动化。

最后是林业机械设备必然朝向节能型与设备的功能的集成与便携型方向发展。为了满足林业产业生产管理需求，降低在单位时间内机械设备对资源的消耗量、达到节能减排、廉价操作的目的，必然是其未来的发展方向。

结束语

综上所述，在林业机械装备的制造与技术创新过程中，我国尚属于初级发展阶段。面对发展中存在的问题，相关部门要积极的进行处理，并根据当前社会林业发展的实际需求，在解决问题的同时，明确林业机械装备的未来科学、合理、正确的发展走向，要树立长远目光，坚持自主创新，推动我国林业机械装备的健康发展。

参考文献：

[1]刘明刚.林业技术装备将迎来蓬勃发展新时代[J].林业机械与木工设备.2011（01）

林业工程自动化范文第4篇

（黑龙江省大海林林业局　157125）所谓林业机械即是全部或部分地用机器设备装备林业，以代替手工劳动的过程。广义的林业机械化包括森林培育、森林采伐运输和木材加工等的机械化。由于林业生产多在边远山区和人烟稀少的地区进行，劳动强度大，生产条件差，机械化对改善劳动条件、提高劳动生产率、降低生产成本和加速林业发展、提高作业质量有重要意义。一、历史沿革林业机械化发展历史大体可分两个阶段：一是初步机械化阶段，特点是主要单项工序实现了机械化，而工序之间或工序内部的辅助作业仍有不少是手工劳动。二是全盘机械化阶段，特点是全部作业，包括辅助作业均由机械完成，部分操作实现了自动化，生产时工人可不直接接触作业对象，是机械化的高级阶段。全盘机械化的进一步发展是林业生产的自动化。我国建国以前，林业生产几乎全靠人力和畜力，只有少数林区使用森林铁路运材。共和国成立后，从1950年开始在黑龙江伊春林区进行了机械化集材和运材作业试点。1953年在吉林省开通县建立了第一个机械化造林试验站，1956年黑龙江和四川省先后试用架空索道集材。50年代末至60年代初，国家确定了“林业生产机械化，机械设备国产化、标准化”的方针，同时设立林业机械科研机构，扩建和新建了一批林业机械制造厂和修理厂，并在主要高等林业院校设置了林业机械专业。自此中国走上了自己设计、自己制造林业机械产品的道路。二、基本内容林业机械化一般包括营林机械化和森林采运机械化两部分。营林机械化指林木种实采集、处理，苗木培育，造林，森林抚育，护林防火等作业的机械化；森林采运机械化指森林采伐、木材运输和贮木场这三个主要生产作业的机械化。林业生产中使用的机械一部分是引进的通用机械和其他部门的机械，如各种动力机械、汽车、拖拉机、农业机械、起重运输机械等；另一部分是专用于林业生产的各种专用机械。随着林业机械化的发展和深入，林业专用机械的品种、数量和所占的比重也日益增加，逐渐形成独立的、具有一定特色的机械体系称林业机械。林业机械化作为一门独立的学科，包括林业机械化理论与规划、林业机械设计与制造、林业机械运用与维修、造林与森林采运工艺等。它涉及系统工程、管理工程、人机工程、林学、力学、计算机科学、机械学、自动控制等多种学科，是一门综合性应用学科。林业机械化的中心要求是充分发挥机械在林业生产中的作用，以获取最大的经济效益、生态效益和社会效益。因此发展林业机械化既要有为林业生产提供各种机械设备的研究、设计和制造体系；也要有一套为林业机械服务、能保证其完好率的维修网络；还要有为林业机械化培养技术工人和各种专门人才的教育系统。三、评价指标1、林业生产中使用机器和设备的作业量占总作业量的百分数，用以表示林业机械化的程度；2、劳动生产率，即每个劳动力完成的作业量或生产的产品量，在一定程度上反映机械化的水平和程度；3、机械或动力的装备数量，或每个劳动力拥有的功率数，用以表示林业机械的装备水平。每一种指标均有一定的局限性。为了全面地衡量林业机械化的程度和水平，往往需要同时采用几个指标，特殊的工序还要采用一些特殊的指标。四、发展现状林业机械化的发展程度和水平因不同的国家和不同作业方式而异。在营林机械化方面，国外机械化程度一般限于林木种实采集作业，而通常以苗圃育苗作业的机械化程度和水平为最高，通常采用有关的农业机械进行。中国近年来研制出的苗木播种机，进一步提高了苗木生产的机械化水平。北美、欧洲各国和日本等采用温室容器育苗，有利于生产机械化和自动化。在营造人工林的作业中，平原地区的整地、植苗造林已使用机械；山地造林除用飞机直播外，机械化程度还很低。在森林抚育方面，欧洲等一些林业国家用疏伐联合机进行伐木和集材。森林火灾是威胁森林的一个严重问题，中国现用防火塔、飞机巡逻和红外线探火仪发现火情，但灭火机械水平较低。美国、加拿等国家普遍使用飞机灭火，且病虫害防治的机械化程度也较高在森林采伐运输的机械化方面，伐木和造林在中国使用油锯，打枝主要靠手工。坡度在20°以下的林区使用轮式或履带式集材拖拉机集材；坡度较大的山地林场由绞盘机驱动集材架空索道作业。山上楞场的归楞和装车作业，主要使用架杆起重机、木材装载机和装车索道等设备。北美、北欧各国和俄罗斯的平原林区广泛使用伐区作业联合机。木材运输包括陆运和水运的机械化程度均较高。目前世界各国森铁运材和水运的比重逐渐减少，汽车运材比重增加，并向大功率列车化方向发展。在中国，比较典型的贮木场机械化作业是：运到贮木场的原条由装卸桥卸到卸车台上，然后通过传送机送到造材机造材。加工好的原木再通过选材传送机和抛木器卸到指定的存放架上，同类原木积到一定数量后由装卸桥送去归楞或装车。五、展望在整个林业生产中，林业专用机械将逐渐取代由其他部门引进的作业机械；多工序联合作业机将代替单工序机械；自行式机械将代替牵引式机械。随着森林资源日趋减少，营林机械将成为研究和发展的重点。林业机械标准化、通用化和系列化程度将大幅度提高；林业生产机械系统的研究将得到重视。在中国，由于特定的自然、经济条件，林业生产中手工生产、机械化生产和全盘机械化生产将有一段并存时间，而后逐步向全盘机械化过渡。

林业工程自动化范文第5篇

关键词：电气信息工程；创新培养；实验实践

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）18-0066-02

随着信息时代的到来、社会和科技的发展，信息技术在实际生活中得到了广泛应用，急需培养既具备系统的电气专业理论和技能又掌握扎实的信息技术及应用的高级专门人才。电气信息工程专业就是将电力系统、电气自动化设备、信息技术相结合的国家引导性、跨专业的新型综合性专业。它具有专业口径宽、就业适应面广的特点。随着电力系统、电气自动化设备相关企业、林业高科技加工企业等相关行业的可持续发展，以后该专业的人才需求量更大。

如何办好该专业，使学生顺利毕业，顺利胜任新岗位，服务单位，回报社会是现实急切需要解决的问题。

一、确立切合实际的专业培养目标

全国也只有几所高校开设此专业，不同高校有不同的办学思想和特色优势。[1-2]依据最近几年的专业调研，该专业毕业生供不应求。在了解并熟悉与本专业相关的社会需求的基础上，结合南京林业大学（简称“我校”）自身特点和优势，逐步确立了专业培养目标：培养德、智、体、美全面发展的，拥有扎实的理论知识并具有一定实际操作能力、创新能力及素质协调发展的，可以从事与电气信息工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、研制开发、试验分析、信息处理和计算机技术应用等领域工作的应用型高层次人才，以适应我国电力领域不同层次、林业高科技加工企业等相关行业的发展需求。

二、确立合理的专业课程体系，并不断优化

1.专业课程体系设置原则

电气信息工程专业是将电气工程、控制科学与工程、信息与通信工程、计算机科学四个专业方向融合在一起的新型专业。考虑到我校该专业毕业生主要流向林业高科技加工企业等相关行业，依托我校信息科学技术学院在信息、控制等方面的优势，在进行该专业课程结构设置时，遵循“以弱电为主体，强电为用，电气控制与信息技术相结合”的原则。按照“加强公共基础和专业基础，拓宽专业，适度交叉；整合相关课程，适当减少学时，增加教学内容的广度；增加综合性和设计性实验，强化实践环节；以培养能力、注重应用”的人才培养模式设置了公共基础课程模块、专业基础课程模块、专业方向课程模块和实践课程模块。

2.课程体系优化配置的特色

首先，加强信息技术在电气工程领域的应用，保持电子与计算机技术相关课程的教学不断线。开设以信号处理、单片机原理及应用、计算机控制技术、电气控制与PLC和电力通信技术等为主的弱电课程。其次，突出强电特色。开设电力与拖动、电力系统分析、工厂供电、电力系统继电保护、高电压技术、电力系统自动化、电力系统远动及调度自动化等为主的强电课程。最后，在不同的教学阶段充分利用Protel 2004、Multisim 7、autoCAD和matlab等软件技术和实验硬件设备，进行电子电路设计、单片机应用设计、PLC控制设计、电力工程课程设计和电力系统综合设计等课内外实践教学。要求学生得到电工电子技术、信息控制技术及计算机技术等方面的相关训练，从而具备分析与解决电气工程技术及控制技术问题的能力。该专业课程体系充分体现了电气信息类学科“强弱结合、软硬兼施”的理念。[3-4]

时代在发展，企业在进步。要求我们要不断地了解企业用人需求变化，及时调整专业课程结构，力求逐渐形成自己的专业特色。

三、建设并完善实验和实践教学体系

1.加快强电实验室建设的同时不断提高教师自身的工程素质

利用2010年中央财政支持地方高校发展专项资金教学实验平台建设项目启动的契机，加快继电保护、电力系统综合自动化、现代电网模拟实验室等强电课程实验室建设，编制适合专业课程的实验内容，并尝试进行部分设备的自主研发和校企合作。不仅提高了教师自身的工程素质和专业科研水平，增强科学研究和生产实践能力，形成以科研促进教师教学水平提高的良好态势。

2.建立“递进式”的实验和实践教学体系

我校以教学资源库与开放管理系统为核心的开放、自主的电工电子省级教学示范实验中心拥有公共课程实验平台（电路、电工电子技术）、专业基础课程实验平台（模拟电子技术、数字电子技术、光纤通信、单片机、电机与拖动和电工实训等）、专业方向课程实验平台（EDA、DSP及ARM等）。借助实验中心这些平台，以“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”的思想为指导，建立“递进式”的电气信息工程专业实验实践教学体系。该教学体系如图1所示。

林业工程自动化范文第6篇

关键词：机电一体化；自动控制系统；应用

随着现代科学技术的不断发展，不同学科之间有着极大的交叉与渗透，加速了工程领域的技术革命与改造。在机械工程这一领域中，机电一体化随着微电子技术和计算机技术的迅速发展以及向机械工业的渗透开始逐渐形成并不断完善，其对机械工业的产品机构、技术结构、功能与构成、生产方式及管理体系产生了巨大的变化，我国工业生产已经迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化技术的优点

1.1 安全性高

相对而言，机电一体化产品在自动监视、报警、自动诊断、自动保护等方面具有更强的功能。当遇到工作过程中的各种电力故障时，它都能自动启动相应保护措施，最大限度避免和减少人身和设备事故，使设备的使用安全性得到显著提高。

1.2 使用性能高

由于数字显示和程序控制的普遍采用，机电一体化产品的手柄数量和操作按钮大大减少，简化操作，使用方便。由于预设程序开始逐步被电子控制系统操控，机电一体化产品实现了对全部动作的大量重复。此外，更高级的机电一体化产品甚至还可以实现随机自动寻找最佳的工作程序，实现了自动最优化操作。

1.3 生产能力高

由于具备了较强的信息自动处理和自动控制功能，机电一体化产品在控制和检测灵敏度、精度、范围等方面都有很大程度的提高。通过自身自动控制系统，可确保机械执行机构的动作能够按已设计的要求完成，工作质量和产品的合格率也能得到最佳保证。此外，由于自动化的成功实现，机电一体化产品的生产能力也有显著的提高。

1.4 适用面广

由于不受机电产品单技术、单功能的限制，机电一体化产品的复合技术和复合功能，大大提高了产品的自动化程度和功能水平。另外，机电一体化产品还因具备了自动化和智能化等多种功能而应用于各种不同的场合和不同领域，对用户需求的应变能力较强。

二、机电一体化技术在林业机械上的应用

2.1 在原有的林业机械产品中，增加信息处理装置(如计算机控制的拖拉机机具升降装置、贮木场木材造材自动化等)或利用微电子装置代替原产品的部分机械控制机构(如微机控制自动喷灌等)。

2.2 在新产品设计中，应用“机电一体化”技术的全新概念，开发出以电子技术为主的新产品，这些产品的机械本体相对较简单，但加上电子装置后，产品的功能大大超过纯机械产品，如各种实用计算机控制系统及目前市场销售的静电喷雾器、松籽破壳机等。

2.3 将电子技术和机械技术各自的优势结合起来，开发出以前无法实现的高技术产品，如激光测距森林罗盘仪、林业遥感遥测技术等。

三、机电一体化技术的效果

机电一体化技术不仅可以用来设计新型的产品，还可用来对旧设备进行技术改造，通常可以取得以下一项或几项技术效果和经济效益。

3.1 简化机械结构使设备体积小、重量轻，并增强可靠性。

3.2 提高产品性能使其在动态和静态精度、效率、操作性、节能等诸方面得到改善。

3.3 增加功能，扩大用途。

3.4 提高自动化程度不仅可代替人的体力劳动，而且更多地代替脑力劳动。

3.5 获得柔性(灵活性) 即利用软件来改变机器的工作程序，以满足不同的需要。

3.6 智能化 即对环境变化具有一定主动适应能力。

3.7 系统化不仅组成单机系统，而且能组成多机综合系统，完成复杂的生产任务。例如， 柔性制造系统(FMS)、集成制造系统(1MS)等。

四、实现机电一体化的方法

实现机电一体化的方法，就是如何综合利用机械技术和电子技术各自的特长，在适当的地方用适当的元部件，来组成最优机器系统的问题(机器系统是由若干具有特定功能的要素，所组成的有机整体，可以满足人们对它提出的某种使用要求，如数控机床系统、液压自动控制系统等)。具体方法可归纳为以下三种：

4.1 取代法

这种方法是在以机械结构、强电控制为基础的机器中，用适当的通用或专用电子设备取代其中某些功能部件或功能子系统。改进老产品时，常用此方法。如用可编程控制器和微计算机等，来替代机械式的凸轮、离合器、脱落蜗杆等控制机构，代替气动、液压控制系统， 代替插销板、步进开关、程序鼓、时间继电器等继电接触式强电控制器。此法不但能简化机械结构，而且能提高产品的性能和质量。如果采用电子式传感器，例如光电式(光栅、光电开关等)、电磁式(感应同步器、旋转变压器等)或其它电动式(电阻式、电感式、电容式、压电式)的传感器作检测器时，就容易同电子式的控制器相匹配。这些传感器能把非电量的位移、压力、温度、湿度等信号转换为电信号，从而便于采用电子技术。用电子式检测器来取代机械挡块、刻度盘和行程开关等，在提高检测精度和灵敏度方面也是有利的。

4.2 结合法

在新产品设计中，常用此法。通常，把各功能部件或子系统，都设计成该机器系统所专用的。因此，各要素之间的匹配问题已得到充分考虑，接口很简单，甚至可能互相融为一体。在国外，已有把电动机(驱动器)与其控制器作成一体的产品出售。在大规模集成电路和微电子计算机普及的今天，集成电路检测器能与微型机系统相兼容。因此，完全能够设计出执行、驱动、检测、控制与机体五要素融合为一体的新产品。

4.3 组合法

如将结合法构成的功能模块，象积木块一样用来组合成各种机器系统，则称组合法。同样的功能模块，可用来组合成不同的机器。例如，把液压各系统中的驱动器、检测器和控制器作成机电一体化的驱动功能模块，可以用来驱动不同的液压系统。在新产品系列设计和设备技术改造中，采用这种方法可缩短设计研制周期，节约工装设备费用，利于生产管理和便于使用维修。

参考文献

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[2]谢佳．略论机电一体化技术的发展[J]．综合研究，2011，(6l

[3]张童，王明军．浅谈机电一体化技术的现状和发展趋势[J]．承钢技术，2007，(7)．

林业工程自动化范文第7篇

一、问题的提出

林业信息化建设是贯彻落实科学发展观，全面推进现代林业建设，实现林业又好又快发展的重要途径之一。总书记在党的十七大报告中，将信息化与工业化、城镇化、市场化、国际化并举，鲜明地提出信息化与工业化融合发展的新思路，赋予我国信息化工作全新的历史使命。在世界科技进步日新月异，经济全球化迅速发展背景下，一个国家、一个部门、一个单位要在综合实力的竞争中取得主动，就必须建立灵敏快捷的信息网络，把握世界经济和科技发展的最新动态，获取最有价值的信息资源；就必须通过信息把握时局，预测走势，并据此确定和调整行业的计划、策略和措施，进而抓住机遇，求得发展。事实一再证明，谁能在信息战中抢占先机，谁就能掌握主动，抓住机遇，获取发展的优先权。21世纪以来，为了适应全球信息化，党中央、国务院要求“大力推进信息化”。

实现林业又好又快发展，要求我们必须要做好林业信息化建设。国家林业局对林业信息化建设十分重视，将林业信息化建设列为20__年要重点抓好的20件大事之一。20__年，国家林业局部署了以“三网一库”为基本结构的全国林业系统办公自动化网络建设任务。截至20__年底，全国36个省级林业部门有34家建立了门户网站。目前，已初步形成了以国家林业局网站为主体，以国家林业局司局单位业务网站和各省级林业部门网站为“两翼”，以市县林业部门网站为支撑的全国林业门户网站体系。20__年，国家林业局要求各省、市、区要进一步加强林业信息化建设工作，并提出“没有建立门户网站的省区，要力争1-2年内建成”的具体任务。

多年来，我省林业信息化建设一直处于落后全国的状态，目前尚未建立全省的林业电子信息系统网络，缺乏统一的信息管理平台和机构，信息资源得不到共享，已不适应科学发展的需要，信息化已成为制约我省林业发展的瓶颈之一。“国家林业局关于进一步加强政务信息、电子政务、督查督办、政务公开工作的指导意见”明确指出：“要建立健全奖惩制度，对工作做得好的，通报表扬，对工作做得不好的，要予以批评，对于全国排名最后3位的单位将给予全国通报。” 为全面贯彻落实科学发展观，促进我省林业现代化建设，推进政务公开，解决我省林业发展的瓶颈，提高林业主管部门的决策、管理和服务水平，建立标准化的林业信息服务平台和设立专业化的管理机构已迫在眉睫。为此，我们选定将我省林业信息化作为调研内容，力求通过对现状和存在问题的分析，为我省林业信息化建设的提供参考依据。

二、林业信息化建设的必要性和紧迫性

__幅员辽阔，国土总面积42.5万平方公里，是一个多山、多沙、多灾、水土流失严重、森林植被稀疏、生态环境脆弱的省份。天然林保护工程、退耕还林工程、 “三北”和长江中下游地区等重点防护林建设工程、野生动植物保护及自然保护区建设工程以及重点公益林项目的相继实施，对改善__生态环境、促进经济社会发展起到了积极作用。但是，由于监测、管理手段落后，没有建立及时可靠的信息平台，在__这样一个国土面积大、工程项目多、生态建设任务重的省份，靠常规的方法进行工程项目的监测、管理，不能及时反映建设成就和问题，很难为决策与管理提供可靠、便捷的信息。因此，按照科学发展的要求和国家林业局的安排，采用 “3s”、数据库、互联网为核心的现代高新技术，建设林业信息化不仅十分必要，而且十分迫切。

㈠贯彻科学发展观的需要

信息化是国际社会发展的趋势，信息技术对政治、经济、社会等领域具有全面而深刻的影响。信息技术已演变为影响国家综合实力、国际竞争力的关键因素。信息化建设是贯彻科学发展观，构建和谐社会，建设创新型国家，解决经济社会发展当前面临的瓶颈问题，保障经济社会长期稳定发展的迫切需要和必然选择。所以，从发达国家到发展中国家，都制定了信息化建设国家战略。

㈡?经济社会发展的需要

现代社会是一个高度信息化的社会，信息技术迅速发展并得到广泛应用，信息化促进了经济全球化，经济全球化对政府运用现代科技手段,获取全球竞争优势提出了挑战。林业作为国民经济的一个重要组成部分，必须顺应和融入信息化建设的潮流，积极建设林业信息化，为社会提供丰富、翔实、标准化的林业信息服务，方便广大公众、单位等社会群体了解林业、支持林业和参加林业建设，为 构建完善的林业生态体系、发达的林业产业体系、繁荣的生态文化体系奠定基础。

㈢现代林业发展的需要

林业信息化为现代林业建设提供准确、可靠、迅捷的信息平台，提供高效、科学、先进的管理手段，是实现林业现代化的重要途径。发展林业信息化是现代林业发展的重大战略选择，对全面提高我国林业现代化水平，提高我国林业科技在国际上的整体竞争力具有重要的战略意义。信息技术的飞跃发展及其在林业领域的广泛应用，将大大加速林业现代化进程，使传统林业发生革命性的变化。

㈣林业科技创新的需要

创新是发展的动力和源泉，信息化和信息技术是科技创新的结果，也是未来科技创新的支撑。通过林业信息化建设，实现林业科研成果、实用技术、信息资源的交流融通和组装配套，为林业科技创新进一步提供资源和平台。在知识经济社会中，拥有信息资源的重要性远胜于在工业经济社会中拥有自然资源的重要性。林业信息化的建设，将为林业科学技术的跨越式发展和创新提供强有力的信息支撑。同时，科学技术的发展也将不断丰富林业信息化的内容，提高林业信息化的服务能力。

㈤科学管理和决策的需要

林业信息化不仅为林业部门的决策提供信息支持，也为国家制定全国发展规划以及与林业相关的部门、决策者及生产单位提供信息与技术支持。通过林业信息化建设，实现网上信息、部门内部办公自动化、网上互动交流，推动电子政务的发展。

我国政府十分重视生态环境的建设，先后实施了一批林业生态工程和项目。为了保证各项林业工程的顺利实施且达到预期目标，必须对工程建设过程进行实时监测、评估、监督。因此，需要建立以计算机网络为通道，以数据库为核心的多级信息交互传输渠道，将工程建设数字化、信息化、智能化，使管理部门实时、同步、全面、系统、快捷、准确地了解项目工程和进展，不仅增加管理的透明度，拓宽沟通与交流渠道，而且便于发现问题、推广经验以及解决问题，提高工程、项目管理水平。

㈥充分利用信息资源的需要

经过多年的努力，我省已经积累了大量的林业和生态建设原始数据和相应的资料，建立了一些数据库。但是，这些数据库目前都很分散，大量的数据利用率很低。林业信息化的建设不仅可以实现林业信息的统一和服务，促进信息共享，“盘活”现有的数据存量；而且又可以大大增强获取数据的能力和信息挖掘能力，促进我省林业的又好又快发展。

三、信息化建设现状与存在问题

㈠我国信息化建设概况

我国信息化建设大约经过了四个阶段：80年代中后期的办公自动化阶段；90年代以来的专业信息领域信息化阶段；1999年国务院各部委和部分县以上地方政府的政府上网工程；20__年以全国“电子政务年”为标志的电子政务工程建设阶段。21世纪以来，随着科技进步的加快，互联网的迅速发展，一个全球性的信息社会正在逐步形成，推动着政府部门政务工作的自动化、电子化和网络化。加快信息化进程已经成为世界各国的共同选择。党中央、国务院从提高国家经济发展战略的高度，做出了“大力推进信息化”，“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”的战略部署。20__年国务院成立了国家信息化领导小组；20__年8月，中共中央办公厅、国务院办公厅转发《国家信息化领导小组关于我国电子政务建设指导意见》，确立了以“金”字头启动的国家各部委信息化建设12个系列工程，如金财工程、金税工程、金盾工程等；20__年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《20__－2020年国家信息化发展战略》；20__年《中华人民共和国政府信息公开条例》正式颁布实施，对信息化建设提出了新的明确要求。

㈡林业信息化建设概况

林业信息化建设对实现信息共享，提高林业主管部门的决策、管理和服务水平，全面推进现代林业又好又快发展具有重要意义。早在1995年，国家林业局申请中央编办批复成立了正司局级的国家林业局信息中心，挂靠在国家林业局调查规划设计院，为转变管理方式、提升林业发展能力搭建了重要平台。去年国家林业局成立了以贾治邦局长为组长的信息化与电子政务工作领导小组，明确提出了“十一五”时期林业信息化和电子政务工作的主要任务和发展目标，列入了《林业发展“十一五”和中长期规划》。20__年，国家林业局部署建设了以“三网一库（内网、外网、专网、数据库）”为基本结构的全国林业系统办公自动化网络。20__年，了有关数字林业建设方面的11项标准——《数字林业标准与规范》，林业信息化建设取得了较快发展。国家林业局有关司局、直属单位相继建立了60多个专题网站，基本覆盖了林业主要业务工作领域。全国36个省级林业部门有34家建立了门户网站。目前，已初步形成了以国家林业局网站为主体，以国家林业局司局单位业务网站和各省级林业部门网站为“两翼”，以市县林业部门网站为支撑的全国林业门户网站体系，逐步成为各级政府公开林业信息和提供公共服务的“第一平台”，成为社会各界了解林业、关心林业、促进林业发展的重要窗口。

国家林业局网站在林业门户网站中发挥着龙头带动作用。其内网建设是局内主要政务办公平台,最终实现无纸化办公。专网建设系统依托于国家林业局主干网而建，提供便捷实时的交流沟通的互动交换平台，实现了国家林业局与各地林业厅局政务信息的上传下达。

为了进一步促进林业信息化建设，国家林业局以林办发〔20__〕127号文件下发了“国家林业局关于进一步加强政务信息、电子政务、督查督办、政务公开工作的指导意见”，要求各省、市、区要进一步加强林业信息化建设工作，并提出“没有建立门户网站的省区，要力争1-2年内建成”和“到20__年，实现省级林业部门建站率100%，市级达到80%，县级达到60%以上。形成国家—省—市—县四级林业部门互联互通、互为补充的网站体系”的具体任务。20__－20__年，国家林业局已连续3年召开了全国林业信息化工作座谈会暨政务公开业务培训班，研究、部署林业信息化工作。

㈢__林业信息化现状、存在问题及发展优势

1、现状与存在问题

__林业信息化建设受认识水平和经济条件的制约，一直远远落后于全国发展水平。目前尚未建立全省的林业电子信息系统网络，也无专门的林业信息管理机构，是全国没有建立省级林业部门门户网站的两个省（__与）之一。

结合四大林业生态建设工程和重点公益林项目，我省初步完成了部分林业数字化建设。大部分县编制了生态工程管理图，119个涉及重点公益林项目的县级单位建立了重点公益林图形库和数据库。__山林业局、祁连山部级自然保护区初步建立了森林资源信息管理系统。20__年开始的全省新一轮二类调查全面采用了“3s”技术，采用pda掌上电脑进行现地调查，建立了统一的小班图形库和数据库，编制了统一的统计汇总软件，为全省建立林业信息化打下了良好基础。我省目前实施的部分项目和工程的有关信息虽进行了数字化，但由于没有统一的信息平台，信息无法进行统一的汇总和管理，信息资源得不到共享，成为制约我省林业发展的“瓶颈”，与全国同行业的先进水平和本省其它行业相比，存在较大差距。

⑴认识不到位，投入严重不足

信息资源是国民经济和社会发展过程中生成、使用的信息与知识的总和，是国家和全社会的宝贵财富，是当代社会发展必须紧紧依靠的重要资源。多年来，受经济等条件的限制，我省各级林业主管部门对林业信息化建设的重要性认识不到位，重视程度不够。林业信息化建设需要大量的专项资金，而我省基本上没有政府投入，林业部门又没有渠道筹 措，导致我省林业信息化建设严重滞后。

⑵体制不顺，管理水平低

国家林业局要求：“深刻认识做好政务信息等工作的重要性和紧迫性，成立专门的领导小组及其办公室，将政务信息等工作作为政务工作的重中之重，切实加强组织领导，及时解决重大问题。各级地方林业部门办公室主要领导要亲自抓，分管领导要具体抓，每年要制订详细的工作计划，亲自安排部署，亲自督促检查，做到年初有安排，年中有检查，年末有总结。”但是，我省目前还没有成立专门的领导机构，专门的办事机构，管理体制不顺，投资渠道不畅，管理水平低下。

⑶设施不完备，手段落后

目前，全省林业系统各单位局域网建设尚处于起步阶段，只有省生态环境监测监督管理局、省森林病虫害防治站、省__山林业局、祁连山保护局等个别单位建立了局域网，大部分市、县和厅直单位只有个别计算机与互联网相连，有些县只有一台或两台计算机且主要用于文档处理，信息交流大部分通过常规方式进行。全省林业信息建设中大多数应用系统停留在单机版本，数据库数量少且规模小，几乎没有网络环境下的应用系统和数据库，信息化总体水平较低。数据的共享和交流缺乏标准，给数据的使用带来了不便。现仅有3个市（兰州、白银、庆阳）初步具备了数字林业建设的基础，购置了服务器、绘图仪及正版gis软件，进行相关数据的整理和录入。由于资金不足导致设备不全，手段落后，数据采集困难，不能达到实时采集，影响了数据的使用。

⑷数据多头管理，难以共享

由于缺乏统一的信息管理平台和机构，资源管理、森林防火、病虫害防治、林业生态工程、重点公益林等管理部门信息各自为政，各部门、各工程信息化建设和开发力量薄弱，信息化建设的基础投入没有形成规模和合力，导致投入分散，低效重复建设，数据自行统计汇总、自行管理，部门、工程之间缺乏勾通，数据难以共享，缺乏可靠性、严密性、连续性和系统性。同时，由于多头管理，数据统计口径不一致，信息多头上报和，致使信息数据容易出现混乱和相互矛盾，造成部门、工程之间相互冲突。

⑸标准不统一，信息化水平低

我省部分单位部分项目部分信息虽进行了数字化管理，但由于缺乏统一的规划以及建设标准、运行规范，没有进行统一的检查和质量的核准，上报的信息和数据随意性强，易造成数据矛盾，数据质量不高，林业信息化建设形不成整体，凝不成合力，难以满足林业信息化建设的需要。林业信息的管理和使用基本还停留在传统的方式，部分信息的下达、上传虽通过互联网来进行，但信息传递大多数通过个人邮箱传输，信息化总体水平较低。

⑹专业人才缺乏，自主创新能力不足

专业技术人才是建立林业信息化的重要基础保证。我省林业部门经过多年的培养和引进，虽有较多的林业专门人才队伍，但计算机及网络管理、遥感、地理信息系统等方面的人才比较缺乏，很难完成网络管理、维护、网站内容更新和制作等技术性强的工作。信息技术自主创新能力不足，主要技术主要依赖社会。

2、发展的有利条件

作为全省林业系统信息化建设的带头兵，省生态环境监测监督管理局经过几十年的努力和不断积累，有了建设林业信息化的人才、技术、设备等优势和基础，基本具备了建设林业信息化的条件，为__林业信息化建设奠定了基础。

⑴技术力量较强

我局现有专业技术人员154人，来自42所院校48个专业，博士3人，硕士25人，本科101人，大专25人；正高级工程师5人，高级工程师43人，工程师50名；注册咨询工程师（投资）11人、其它注册人员4人（一级注册结构工程师、注册造价工程师、注册评估师、注册项目管理师各1人）；享受国务局 “政府特殊津贴”2人，“__省优秀专家”1人，入选__省“333”科技人才工程1人，入选__省“555”创新人才工程4人，是我省林业系统专业技术人员最多、专业最全、技术力量最强的单位。

⑵硬软件设备较齐全

多年来，依靠上级部门配发特别是自筹资金，积累了大量的科技资料、软件和先进设备，已基本具备了林业信息建设和管理的能力。现拥有科技图书1万余册，科技资料和调查规划设计成果数万册；有覆盖全省的两期tm卫星影像和部分spot5卫星数据与影像，有不同时期覆盖全省林区的航片资料，有覆盖全省的1：5万dem数据、1：25万数字地形图和多种比例尺的地形图；有正版gis软件（mapgis、arcgis、viewgis）、遥感数据处理软件（envi、erdas）、gps软件、工程设计软件（pkpm、海德公路辅助设计系统）、园林设计软件garden、办公自动化软件（msoffice、wps）、工程咨询管理软件以及财务管理、人事管理、档案管理等软件。有掌上电脑（pda）、全站仪、gps、经纬仪、罗盘仪、激光彩色绘图仪、彩色快速印刷系统等各种设备数百台；拥有台式计算机160台，笔记本计算机50台。引进mapgis软件，使制图实现了数字化。

⑶职能明确

省机构编制委员会办公室甘机编办通字〔20__〕112号文件批准我局的职能包括“负责全省林业综合信息整理归纳，并依法建立完善数字化信息平台”，省林业厅甘林人字〔20__〕54 号文件批复的我局内设机构中设立了“信息中心”，上级部门的批复明确了我局的信息建设职能。并成立了“arcgis综合应用研究中心”，“中国环球基金（gef）－综合生态管理系统__省信息中心”也挂靠在我局。

⑷学术与信息交流广泛

20__年，我局在我省林业系统首先建成了与internet联结的网站和院局域网，拥有多台专业服务器。开设了单位概括、机构职能、项目成果、仪器设备、ftp、bbs等多个栏目；并根据工作需要，开设有关专题如重点公益林、森林资源连续清查、森林资源规划设计调查（二类调查）、__省林业区划三级区划等专题，及时传达上级部门的指示、通报信息和提供交流通道。多年来，与北京林业大学、兰州大学、西北师范大学、__ 农业大学和中国科学院寒旱所、中国林业科学研究院等科研院所以及国家林业局规划设计院、西北设计院建立了长期合作和交流联系。

⑸实践经验较丰富

目前，已建立了全省符合补偿面积的重点公益林图形库和数据库、全省森林资源连续清查固定样地数据库、全省荒漠化监测数据库等；编制了__省森林资源规划设计调查统计汇总软件；在泾川县试点的基础上，正在研究开发森林资源信息管理系统，在林业信息化建设方面具有较丰富的实践经验。

四、对__林业信息化建设的几点建议

中央做出全面落实科学发展观、构建社会主义和谐社会、建设社会主义新农村的战略决策后，对发挥林业的多种功能、满足社会的多样化需求提出了新要求，给林业发展带来了新机遇，把林业推向了新高度。林业信息化建设不仅是林业贯彻落实十七大精神，贯彻落实科学发展观的需要，也是林业改革管理方式，提高管理水平，减少成本，推动现代林业发展的必然要求。随着互联网、“3s”技术、数据库等技术的不断发展，林业信息化以其能高效、灵活、便捷、及时、准确的特点反映林业建设成就，进行数据的输入、存储、检索、运算、显示、分析和输出，具有独特的区域综合、空间分析、动态预测与提供决策支持的功能，目前已被广泛应用于资源管理、环境监测、灾害防治、城市规划等领域，为科学管理和决策提供了可靠依据，越来越受到各级政府、林业主管部门和广大林业工作者认同。

㈠基本思路

我省林业信息化建设在全国已处于非常落后的地位，应本着“以科学发展观为指导，以林业生态工程为突破口，以需求为导向，以应用促发展”的指导思想；坚持“统筹规划、重点突破，优化技术、务求实效，面向应用、资源共享，加快速度、量力而行，节约经费、多方筹资”的基本原则，按照全面推进现代林业建设的总体要求进行林业信息化建设。

㈡创新机制，建立专门机构

林业信息化建设是一个庞大的系统工程，必须建立专门的管理机构，负责统一采集、汇总、处理、分析全省各类林业信息，及时更新和动态管理信息，协调各工程和项目管理部门之间的关系，为省厅及相关部门科学管理和决策提供依据。目前，全国大部分省市区如四川、江西、河北、山西、黑龙江、广东等，都在省林业调查规划院挂靠成立了信息中心，统一管理和有关信息。鉴于我省目前的现状，充分发挥省生态环境监测监督管理局现有的技术力量、设备、软件、大量的信息资源和经验优势，参照国家林业信息中心建设的办法，按照省编办和省林业厅批准的职能，在省生态环境监测监督管理局成立__省林业信息中心，或将林业信息化管理的职能明确赋予省生态环境监测监督管理局，理顺管理体制和运行机制，促进全省林业信息化建设和发展。

㈢提高认识，加大政府投入

信息化建设是政府内部管理体制和运行机制的改革的需要，是贯彻落实科学发展观的需要，是提高执政能力和服务能力的需要，是适应现代化管理理念的需要。林业信息化建设是一项基础性建设项目，需要大量的专项资金。要从科学发展观的高度提高认识，充分认识林业在生态环境建设中主体地位，认识林业信息化建设的重要意义，建议各级政府将林业信息化建设资金列入年度专项预算，切实加大政府投入。同时，林业行业各单位各部门也要积极多方筹措资金，保证林业信息化的建设。

㈣主要建设内容和步骤

1、建立林业门户网站

__是全国没有建立省级林业部门门户网站的两个省之一。按照《国家林业局指导意见》要求的“没有建立门户网站的省区，要力争1-2年内建成”和“到20__年，实现省级林业部门建站率100%，市级达到80%，县级达到60%以上”的具体任务，尽快建立__省林业厅门户网站。以服务和互动性为原则，以实现信息公开、在线办事、公众参与网站建设三大功能为目标，科学合理设置栏目，增强网站的可读性、科普性和宣传引导性。在此基础上，逐步建立市、县与厅直单位两级林业门户网站，形成上与国家林业局门户网站连接，下与市、县与厅直单位门户网站互联互通、互为补充的网站体系，确保网站合力共建和资源共享。一是健全信息队伍。明确专人负责，确保信息工作有人抓、有人管。二是完善信息报送网络。建立信息直报点，努力形成覆盖面广、多层次的政务信息网络。三是完善政务信息制度。建立信息报送归口管理制度，完善信息会商制度、定期通报制度、信息员联络制度。

2、建立电子政务网络平台

政务公开是贯彻落实科学发展观，坚持立党为公、执政为民，加强党的执政能力建设的具体体现，对于提高我国政府施政行为的透明度，发展社会主义民主、建设社会主义政治文明，意义极为深远。按照《中华人民共和国政府信息公开条例》和《国家林业局〈政府信息公开条例〉实施办法》的要求，加快建设__林业统一的电子政务网络平台。依托全省林业电子政务网络平台，运用先进适用的技术手段，建立结构完整、功能齐全、技术先进的林业信息系统，有效地开发和利用林业信息资源，实现林业决策科学化、办公规范化、监督透明化、服务便捷化，为全面推进现代林业又好又快发展提供强有力的支持和保障。

⑴抓好数字林业试点建设

加快以生态工程为主线的重点业务系统和以gis技术应用为核心的数字林业体系建设，强化基础数据库、林业数据交换与处理建设，提高决策、监管和服务水平。开展数字林业工程试点示范项目建设，以条件成熟的单位和市县为试点示范单位，进行森林资源管理、林业重点工程管理、重点公益林管理及应急指挥等试点示范。

⑵加强网站整合

以省林业厅政府网站为主站点，各市州林业局和有关单位网站为子站点，建设统一部署、统一建设、统一管理的林业网站群。对已建立的网站进行整合，未建立网站的单位按统一规划建立子网站，统一域名管理。进一步丰富网站内容，增强在线服务功能，办好网上论坛，开展网上服务等活动。选择一批单位，设立站建设联系示范点。

⑶促进内网、专网建设

建设省林业厅内部网络，建立综合办公信息电子传输系统，真正实现厅机关和处室内部的网上办公、无纸化办公，进一步提高主干网的使用效益，最大限度地降低机关行政成本。实现主要审批业务的网上办理，促进工作流程、文档管理的自动化，增强各处室及各级林业部门之间协同工作的能力，提高工作效率。通过省林业厅扩充专网连接点，在林业厅节点的基础上，进一步将与市州林业局和省直单位连接起来，形成覆盖全省的林业系统网络。积极鼓励利用视频系统召开会议。同时，加强培训，满足大家适应电子政务发展的需要。

⑷建立安全保障与标准化体系

逐步制定相关标准和规范，优先制定业务协同、信息共享和网络与信息安全的标准。要大力推进信息安全等级保护制度的落实，加快构建重要信息系统的安全保护体系；积极配合信息安全相关职能部门，对于重要信息系统积极主动甚至强制性进行监管。进一步提升软、硬件安全保障能力建设，为现代林业建设构建安全、和谐的信息化环境，确保信息安全。

针对__省林业信息化现状和建设实际需要，力争在20__年底，基本建成省级林业门户网站，建设省林业厅内部网络，整合各级网站，开展数字林业试点建设，研究建立安全保障与标准化体系。到2015年底，建成比较完善的林业门户网站和电子政务网络平台，实现林业信息化管理。

林业工程自动化范文第8篇

随着经济全球化的不断发展，我国的市场也在不断面向国际化，这就需要我国在将机械工程与自动化技术结合在一起的前提上来追求较高的国际市场竞争力。首先，机械工程的发展也就是为了创造产品，产品的创造自然也就离不开对科学技术的使用，通过将机械工程与自动化技术相结合可以利用先进的科学技术知识创造人们所需求的高质量产品。其次，通过对创新实践的开发，也将会有利于提高我国机械制造业在国际上的较高竞争力水平，在当今知识经济的时代下，人们都在不断地追求对科技的创新发展，追求创新同样也有利于一个民族保持不断向上发展的活力。对于机械制造业这个企业来讲，在将机械工程与自动化技术结合在一起的过程中、在追求机械工程及自动化的创新实践开发的过程中，不仅有利于企业在国内与国际市场上具有较高的市场竞争力，而且能够直接为企业带来良好的经济效益，促进企业自身的进步。

2对机械工程及自动化的理解

机械工程及自动化就是将自动化的先进技术应用到机械制造业当中，通过自动化技术的应用来加快对材料的加工、生产，也提高机械制造业产品的质量。在18世纪之前的机械制造业发展过程中，人们一般都是自己在摸索中进行生产，很少运用到先进的技术作为指导，从瓦特蒸汽机的发明到后来一系列机械的出现，人们才开始运用科学技术来指导机械工程的发展。一些需要使用到机械设备与工具、需要用到材料的生产项目都需要应用机械工程及自动化技术，如，在将电能、热能、潮汐能、风能、原子能等能量转化为机械使用的动力能量的过程中要用到自动化的技术；在轻工业以及重工业中、农林业中对机械的使用也要用到机械工程及自动化；另外，日常生活中使用到的冰箱、空调等机械、办公设备、医疗设备、环保设备等机械也要用到自动化技术作为保障。在运用机械工程及自动化的过程中，我们强调对其进行创新开发，这是因为在创新的发展当中有利于对先进技术的更新使用，在创新的指导下有利于企业改变以往传统的生产模式，在提高产品的劳动生产效率的前提上将会促进机械工程及自动化技术的不断发展。由于我国机械制造业的发展速度较慢，自动化技术水平也不高，因此，我们就要在以创新理念为指导的基础上实现对机械工程及自动化的创新开发。

3机械工程及自动化创新实践开发的实现

目前我国机械工程及自动化在发展的过程中已在逐渐实现对其的创新实践发展，对机械工程及自动化的应用也在促进企业自身发展的前提下为企业带来良好的经济效益。在对机械工程及自动化创新实践开发的过程中有一些具体的应用，在创新思想的指导下，这些应用将直接促进机械制造业的发展、促进自动化技术的不断进步。

3.1机械工程的智能化应用

通过将机械制造的先进技术与人工智能结合在一起，同时将人工智能很好地融合到机械制造的过程当中，以此运用智能化的生产来代替人工操作，这是对机械制造的智能化创新开发。在实现智能化的过程中，一些操作的系统将通过智能活动实现自动工作，并对一些突发问题进行及时的解决处理，这不仅可以节省大量的劳动力，而且智能化的操作下有利于提高机械产品的合格率，减少次品情况的出现，以此将提高企业自身的经济效益。

3.2机械工程的柔性化应用

在机械工程及自动化的创新实践开发过程中，对柔性自动化系统的应用将在保证生产柔性的前提下完善自动化系统，从而在运用计算机技术的基础上发挥其管理作用。柔性化的应用在机械工程领域具有较强的适应能力，这一创新发展会在健全自动化系统的基础上使得先进的科学技术能够进一步满足市场经济对产品的需求、满足人们日常工作、生活对机械制造业的使用。

3.3机械工程的虚拟化应用

虚拟化技术是运用信息技术与计算机仿真技术来实现对机械制造过程的模仿，在运用虚拟化的制造技术时，需要使用到机械制造先进技术、人工智能、多媒体、信息技术、计算机图形学等高科技，同时要以虚拟仿真技术为前提，以此构建多科技的综合技术系统来实现机械工程的虚拟化。在对机械工程的制造过程进行模仿的时候将有利于解决制造当中存在的问题，还能够在一定程度上缩短企业的制造工期，从而降低企业的成本、增强企业产品的竞争力。

3.4机械工程的集成化应用

集成化应用也就是通过对先进的信息技术的使用来改进企业整体的制造水平。在集成化的发展当中将以工程理论为指导，通过对过程实施重组的手段来强化对自动化技术的应用，在将企业的生产要素以及经营活动集合成有机整体的过程中也可以使得制造企业在产品质量、实践开发、服务态度、生产成本、自动化技术的应用等方面取得良好的效果。

本文主要分析了实现机械工程及自动化创新开发的重要性，对机械工程及自动化的相关问题进行了说明，并且重点探讨了机械工程及自动化创新实践开发的应用，通过对以上内容进行分析可以看出，在我国制造业的发展过程中，需要创新手段来不断增强企业自身的竞争力，在创新思想的指导下，通过对高素质人才的培养也将作用于我国机械工程与自动化技术的进一步结合，在机械工程中运用好创新性的自动化技术将极大地提高机械工程的生产效率，从而影响着整个机械制造业的发展水平、影响着国民经济的进步，因此我们应加强对机械工程及自动化的创新开发，以此来促进我国制造领域的发展进步。

林业工程自动化范文第9篇

论文摘要：概述了“精确林业”的内涵及其主要支撑技术(包括GPS、GIS、RS、DBMS、DSS、VRT等)、操作过程和国内外研究现状,并对精确林业在中国的发展前景进行了探讨。

在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术的推动下，林业正在进入以知识高度密集为主要特点的知识林业发展阶段，于是，“精确林业(PrecisionForestry)”应运而生。所谓精确林业，即在林业生产过程中运用视觉传感器、卫星定位等高新技术，实时测知工作对象所需工作的质、量和时机等数据，通过对影响林木生长的环境因素实际存在的时空差异性的分析，判别林木长势优劣，确定影响长势的原因，提出科学处方，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，消除和减少这些差异，按需定量实施灌溉、施肥和喷药，以实现最小资源投入、最大林业收益和最少环境危害。

1、精确林业的主要支撑技术

精确林业以3S技术、信息技术、智能化决策技术、可变量控制技术等为技术支撑体系，以生态学、造林学、工程学、系统学、控制学、测绘学为指导，能在自动化、智能化、一体化、时效性、准确性、可靠性等方面满足人们的需要，它的建立依赖于地球空间信息基础理论及其它高新科学技术的发展。

1.1全球定位系统

全球定位系统(GPS)是＿种可供全球享用的空间信息资源，具有全球性、全天候、高精度、用途多、可靠性好、覆盖范围广、定位速度快、抗干扰性强和自动化程度高等特点。在精确林业中，它主要实现对采集的林间信息进行空间定位，实时、快速地提供包括各类传感器(如CCD摄像头)和运载平台(如作业车辆、飞机等)目标的空间位置，辅助作业机械完成处方实施.

1.2地理信息系统

地理信息系统(GIS)可以在计算机硬件、软件系统的支持下，存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间和地理分布有关的数据，把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户需要将空间信息及属性信息准确真实、图文并茂地输出。在精确林业中，它主要实现对多种来源的时空数据进行存储、分析和处理，根据数据绘制电子地图，作为新的集成系统的基础平台。

1.3遥感

遥感(RS)是一种多平台、多波段、高分辨率和全天候的对地观测技术，主要通过遥感器获取地球表面(层)自然界目标的波谱特征信息及对这些信息进行加工、处理，从而达到认识自然界的目的。在精确林业中，它主要用于实时地获取树木生长环境、生长状况和空间差异的大量时空变化信息，及时对GIS进行数据更新。

1.4数据库管理系统

数据库管理系统(DBMS)使存储和查找数据最优化，实现了﹁体化存储和初步的一体化查询，具有很好的完整性，避免了数据过于琐碎带来的不便。在精确林业中，它主要用于建立包含林木长势、自然条件和历史数据等信息的数据库，同时，它使GIS软件能充分利用商用数据库已经成熟的众多特性，如快速索引、数据完整性和一致性保证、安全和恢复机制及分布式处理机制，明显提高GIS软件管理空间数据的能力。

1.5决策支持系统

决策支持系统(DSS)综合了专家系统(ES)和模型系统(SS)，它根据专家在长期生产中积累的知识，建立作物栽培模型、统计趋势分析与预测模

1.6可变量控制技术

可变量控制技术(VRT)就是根据不同位置及要求自动改变施用比率的技术。它通过计算机控制，对林木所需用的水、肥料、农药等变量的类别和数量进行判断，根据需要调控如植保机械向林间喷洒这些变量的速率，使系统能在特定时间对特定目标进行操作规划，以达到精确定量地灌溉、施肥、喷药的目的，体现了“对症下药”、“按需给予、”“变量投入”的原则，它的实施可有效避免传统粗放型林业生产活动中造成的资源浪费和伴随的环境污染问题。在精确林业中，它主要实现对生产过程进行调控，合理地进行施肥、灌溉、施药等措施。GIS绘制电子地图，生成林木长势情况分布图，分析此图，获得林区内树木长势的差异程度一根据该图，对影响树木成长的各项因素进行分析，将地形、土质、土壤肥力、土壤含水量、气候状况、虫害、病害发生情况空间数据输入计算机，利用树木生长发育模型、相关作业的专家知识库等建立空间智能决策支持系统，确定产生长势差异的原因，生成林木管理处方图一根据处方图，生成响应林业机械的智能控制软件，按照按需投入、区别对待的原则，利用可变量控制技术实施施肥、喷药等操作一对其执行效果进行评估。

2、精确林业的基本操作过程

精确林业的出现，使定量获取影响树木长势情况的因素及最终生成的空间差异性信息，实施可变量投入，达到低成本、低消耗、高效率、环保好等目标成为可能。图1是精确林业基本操作过程的示意图，其实施过程可描述为：带GPS和实时传感器的作业机械随时间和空间变化自动采集林间定位及对应林班的树木长势情况数据一通过型、空间分析与技术经济分析模型，通过用户选择最优模型，输入模型的参数，获得仿真运算结果，从而为决策提供辅助支持的依据。在精确林业中，它主要实现对树木长势、病害、虫害的发生趋势进行分析模拟，针对林木生长环境和生长条件的时空差异性，生成处方图，提供各林班施肥喷药方案，对精确林业的实施效果、经济效益进行评估。

3、精确林业的研究现状

3.1国外研究动态

一些发达国家在精确林业相关技术的研究方面发展较快，如在森林土壤类型分析、林地适应性评价、森林生态环境模拟、林木育种以及生长监测和森林收获等领域已有成熟的应用。

美国林务局为每个林管局和林业研究所配备了资源级GPS接收机，主要用于灾害监测和防治的飞机导航、林相图的自动更新和林区作业的定位服务。

美国林务局和伊利诺大学联合开发的SmartForest软件，实现了森林景观的可视化，以DTM三维显示技术为基础，使用GIS作为决策支持媒介来考察景观尺度的资源状况，在林业信息的支持下，可以从不同视角模拟观察森林景观及其变化。

美国太空成像公司对原有的利用卫星RS数据监测火灾的技术和方法进行了归纳、整理和合并，形成了一套基于Internet影像查询系统的、实用的火灾探测算法，该算法具有自适应和区域性敏感的特点，所以适合于区域和全球火灾监测，可以实时获取火灾位置等信息。

Reid等人(2001)研究开发了FIAMODEI。来存储和分析林业数据，主要具有森林现状分析、发展趋势预测、森林生态景观分析、观光风景区内的森林布局等功能，同时，它还可提供林道、河流、边界等数据的查询。

Dimitru和Olson运用空间信息系统集成和卫星数据来确定森林覆盖率。技术路线是，通过像素尺寸的变化来判别树种是否有所增加，对比LandsatTM和SPOY—XS遥感卫星摄像2、3、4波段得到的数据，可以得到林区内较为准确的信息。

美国克罗拉多大学研究开发了一套航空录像的自动配准和校正系统，它是实时获取资源信息的RS工具，克服了影像配准与几何校正的时间太长、费用太高、与精确GIS匹配能力有限的缺点，在不增加过多硬件的基础上，极大降低了人为干预的操作，主要用于监测森林病虫害。

3.2国内研究动态

福建农林大学交通学院研究开发了基于GIS的木材运输决策支持计划系统，它综合运用线形规划和GIS技术，可以协助计划者确定最小费用集运材路径、确定最佳楞场空间位置和木材流分配，目标是在需材单位定货和森林资源条件的约束下，木材集运综合成本最低。

东北林业大学完成了基于WEB和3S技术的森林防火智能决策支持系统的研究，实现了林火数据库、林火预报预防、林火蔓延模型、扑火指挥决策等方面的智能化、网络化管理，使系统能够在互联网上实现运行和信息传输，自动优化系统参数和自动修正模型参数，形成扑火指挥决策支持专家系统。

南京林业大学机电学院开展了利用以机器视觉、图像处理、GPS、GIS、DBMS、DSS、VRT为代表的高新技术从事精确林业的构成、实现、应用等研究，开发了基于机器视觉的室内农药自动精确施用系统。该系统以实验室环境中所建的试验模型为研究对象，模拟农药施用的真实情况，用总结出的一套算法进行图像处理，并以此为依据做出决策控制喷头实现农药的精确施用，分析和探索了在自然环境中基于实时视觉传感技术的农药精确施用的可行性和效果。在实验室内开展了一系列的试验和研究，对施药过程中的运动模拟、树木图像采集、图像分割、施药决策、数据交换、喷雾执行等主要问题和技术难点做了较为深入的探讨和研究，涵盖了基于实时视觉传感技术的农药精确施用的主要技术要点。实验室测试表明，该系统运行良好并有很好的户外应用前景，特别适用于路旁树木的病虫害防治，林木栽植株距较大时，和常规施药方法相比，可节省50%以上的用药量。

此外，该学院还开展了农药精确喷雾机时空数据分析与融合研究，目标是建立集CCD摄像头、GPS、GIS为一体的移动式农药精确喷雾系统，图2为该系统的技术路线图，它的设计思路是：将CCD实时立体摄像系统、GPS、GIS在线地安装在高射程喷雾机上，随着喷雾机的行驶，所有系统均在同一时间脉冲控制下进行实时工作，把GPS精确定位数据和CCD获取的林木数字图像通过处理随时送人GIS中，而G1S中已经存储有电子地图信息和林班图，在GIS平台上有效集成时空数据、属性数据以及历史数据，根据历史上病虫害发生情况和植物保护专家在长期生产中获得的知识，进行病虫害统计趋势模型和技术经济分析，建立农药使用技术专家系统，并根据实时数据分析、图像处理、喷雾目标特征和病虫害防治目标阈值，建立智能决策支持系统，从而可针对当时当地的森林病虫害防治实际需要确定农药投入的种类、数量等，指导自动执行变量投入决策，控制可变量喷头实现农药精确定量喷雾。根据不同林业生产情况及病虫害发生类型、程度，利用此系统来对应控制特定区域做出可变量控制决策而实现农药精确对靶喷雾，在最大程度上杜绝非目标农药沉积，减轻环境污染。

4、精确林业在我国的发展前景

我国已经进行了一定规模的精确农业试点工作，部分技术、产品已趋成型，如由北京农业信息技术中心承担的北京市小汤山精确农业示范工程已进行了谷物测量、水分在线测量、田间信息采集、RS监测作物长势、水分、病虫草害、防治环境监测、GPS采样定位、导航、农业ES分析、农业机械的实时在线控制等试验。林业与农业相比有诸多不同，如森林资源类型多、区域差异大、周期长、干扰多、变化快、条件复杂，决定了精确林业实现的难度要比精确农业大。

在我国，精确林业的理论框架逐步完善，技术体系初步建立，应用领域进一步扩大，产业部门逐渐形成。3S技术及其它高新技术现已经广泛应用于森林资源清查、林地面积实时测量、林界划分、护林防火、飞播造林、荒漠化监测等方面。目前，北京市精确林业示范地建设已经启动，2001年，国家高新技术发展计划(863计划)批准了精确林业课题立项，这标志着精确林业的研究进入了系统集成与平台建立阶段。随着一些经济发达地区精确林业示范地的建立，我国精确林业将由实验转向生产，由技术形成产业，必将拥有广泛的应用前景和强大的生命力。

林业工程自动化范文第10篇

关键词：智能采伐;采伐成本;生产力

中图分类号： S776.31 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.20.013

森林产业是国家经济建设不可缺少的重要组成部分。传统的采伐方式不仅效率低下，而且采伐成本高，这种采伐方式已经不能满足日益增长的市场需求。机械采伐能够改善作业环境、极大的提高作业效率。近几年，随着信息技术的发展，林业机械采伐也逐渐向自动化、信息化、智能化和数字化发展。

1林业机械采伐的发展

国外林业机械采伐的起步较早，尤其是一些林业发达的国家。早在20世纪初期，林业采伐机械逐渐兴起，到20世纪60年代左右，联合采伐机的研制成功，标志着林业机械采伐又向前迈进了一大步。但此时采伐机的功能相对比较简单，直到70年代采伐机的技术发展才逐渐趋于稳定。进入21世纪，欧美各国逐渐生产出适用于自己国家的林业机械采伐设备，通过信息技术改造，提高机械采伐装备的技术密集程度，形成以信息技术、人工智能为一体的采伐装备，使得采伐作业的操作简单化。

我国林业机械采伐总体来说，起步较晚，发展较慢，原始的人工油锯采伐效率低且不安全。在上世纪50年代后期和60年代中期我国引进的自行式造材机和原条采伐联合机，极大的提高了采伐作业效率。改革开放以后，通过开发研究、引进技术及合作生产，采伐设备得到长久发展，目前采伐作业已基本上实现全机械化，但是和国外的机械采伐技术相比还有一定的差距，主要体现在两个方面[1]：一是主要的采伐机械设备都是从国外引进，自主研发的能力不足;二是缺少实际的生产实践经验，群众对林业机械设备的革新积极性不足。随着我国经济快速的发展，木材的需求量也在迅速的增加，因此采伐机械的发展也面临着严峻的考验。

2林业机械采伐的研究现状

随着林业信息技术飞速的发展，林业机械采伐的研究不仅仅局限于如何造材来满足人们的需求，而是逐渐朝着更加智能化、信息化的方向发展[2]，逐步提高采伐效率以及森林资源的利用率。

采伐机是一种多功能、高自动化的采伐机械，采伐头是其主要部件之一，不同类型的采伐头能够满足不同的造材需求，未来的采伐头要朝着智能化的方向去发展，能够自动优化造材方案[3]，实时的获取造材数据，例如直径、长度等。为了实现这些，基于计算机视觉及2D、3D的激光扫描仪逐渐应用到测量系统中，采伐数据的获取更加方便、可靠。依靠先进的设备及手段，人们能够从采伐机中获得的数据会越来越多，深入研究这些数据，能够对森林的生成管理、经营决策有很大的帮助。

木材处理控制系统是采伐机控制系统的组成之一，该部分包含两个子系统：测量系统和造材优化系统。测量系统主要是运用非接触的测量方式，例如激光扫描仪;优化造材系统的目的是制定最优采伐策略，根据历史采伐数据，模拟采伐，最终得出最优的采伐方案。一个完善的造材优化系统对提高木材收益以及木材的利用率有很大的帮助，因此越来越来多的采伐机制造商以及研究人员致力于这种系统的研究当中。

森林作业过程中，采伐成本主要包括燃油成本、作业时间成本、劳力成本等，降低采伐作业各个环节的成本对林业产业有着重要的发展意义[4]。在不影响生产率的同时如何控制采伐作业的成本是人们关心的主要问题，例如合理的规划采伐路线以及根据木材需求制定合适的造材方案等，以达到节约燃料的目的;利用传感器收集到的数据建立一些数学模型去评估时间成本的大小，并对时间成本的控制提供一些合理的建议，选用懂林业技术以及操作技术的人员去使用采伐机，以达到控制劳力成本的目的。

3 林业机械采伐的发展趋势

未来的林业机械采伐必然朝着智能、高效和多功能的方向发展，以提高生产力、节约森林资源为目的。归纳起来主要体现在以下几个方面：

采伐机的自动化程度和效率要逐步的提高，在不影响生产率的同时，降低采伐作业每个环节的成本，提高森林资源利用率。

研究更先进的采伐机设备，不断的改进信息化系统，使采伐机变得更加智能化，提高生产率、保证木材质量。

以数据为驱动，指导森林经营各个环境的经营以及决策。利用收集到的海量造材数据，建立相应的数学模型去指导造材，不断的改进采伐策略，提供有价值的信息。

参考文献

[1] 刘小虎，俞国胜.中国林业机械发展的研究[J].黑龙江农业科学，2010（07）：141-143.

[2] 覃圣钊.林业机械采伐发展趋势[J].吉林农业，2015（17）：110.

[3]蒲帅，刘晋浩.林木采伐头的发展历程及现状研究[J].机械工程与自动化，2016（01）：219-221.

[4] Chloe Williams， Pierre Ackerman. Cost-productivity analysis of South African pine sawtimber mechanised cut-to-length harvesting， Southern Forests， 2016.

作者简介：路宽，北京林业大学信息学院，在读硕士研究生，研究方向：林业信息化。