林业工程自动化范文10篇

摘要：随着科学技术的快速发展以及社会经济的进步，我国的木工机械发展也取得了令人瞩目的成就。而木工机械自动化技术的发展，能够为林业开采效率的提升作出极大的帮助，提升我国林业行业的经济效益以及开发效率。如何实现林业公共机械自动化技术的普及，将数控技术切实融入到林业木工自动化技术当中，是未来林业木工机械自动化的主要发展方向之一。但是现阶段我国的林业木工自动化技术普及以及应用还存在着一些问题，本文基于此，对现阶段我国林业木工机械自动化做了介绍，并分析了促进林业木工机械自动化的方法策略，以期为相关工作者提供指导和帮助。

关键词：林业；木工机械自动化技术；现状；发展

现阶段，随着科学技术的普及，在机械设备进行生产时实现生产设备的自动化是当下机械设备的主要发展方向。同时，随着人力资源的稀缺以及用人成本的攀升，传统的手工生产及制造面临着人力支出成本大，效率较低等问题，严重制约了传统手工生产的发展。而在林业行业中，机械自动化设备的应用是极为广泛的，通过对于数控、工控以及网络自动化设备的研发以及应用，林业行业的工作效率能够得到大幅度的提升。当下，林业木工自动化的研究方向主要包括：自动检测技术、自动除尘清洗技术、加工过程原料自动编码技术以及木工产品自动包装技术等。本文从木工机械化的发展历程入手，详细介绍了木工机械自动化的开发意义以及我国林业木工机械自动化的主要研究方向。

1木工机械概念及其发展简述

1.1林业木工机械的概念。木工机械是指对木材进行加工，将半成品的木材制作成成品的机械加工过程。而林业木工机械，是指在林业方面进行木材加工的过程。相较于其他的木工机械，林业木工机械的工作环境较为恶劣，原材料更为复杂，操作难度更大。1.2原始木工机械。原始木工机械阶段，人们主要依靠普通人力作为动力进行木工操作，我国出土的上周青铜刀具以及十四世纪80年代欧洲出土的风力锯等就是典型的例子。原始木工阶段，人们对于木材操作的效率极为低下，因此林业木工机械发展极为缓慢。1.3早期木工机械。早期木工机械阶段与原始木工机械阶段最典型的区别便是在早期木工机械阶段，依稀出现了木工操作的机械化。十七世纪，英国著名木工机床工程设计师首次发明了铣床、平刨床等以木材为主体的机械化木工设备，这些设备的产生为林业木工机械化发展打下了夯实的基础。1.4近代木工机械。进入近代以来，一些辅助装置如滚筒、履带以及运输料装置的出现，进一步提高了木工机械的工作效率，另外，精光刨床、联合封边机等的出现也扩大了林业木工机械的工作范围。1.5自动化木工机械。上世纪50年代末期，美国首先研制除了数控铣床，标志着林业木工机械正式迈入了自动化阶段。近年来，随着数控铣床技术的快速发展，林业木工机械以一个惊人的速率为人类生活服务。

2林业木工自动化技术的开发意义

现代信息技术是一个内容十分广泛的技术群，它的核心技术包括微电子技术、通信技术、计算机技术、传感技术等。林业调查规划设计手段的改进、技术的进步经过了一次又一次的技术革命，其重要依托是计算机技术和传感技术，且随着计算机技术和传感技术的进步而不断发展。

一、现代信息技术在林业调查规划设计中的应用回顾

回顾我院的调查规划技术发展可以划分为以下几个阶段。

1、推离算盘，应用计算机(器)进行计算

我院是使用计算机技术最早的单位之一。1979年全国森林资源连续清查内业汇总首次应用到计算机，当时计算机还处于“01”时代，也就是采用机械码，进行数据录入、计算。1980年以后，使用ASClI码进行计算。一是以fx一8O为代表的系列计算器大量使用，标志着珠算的年代已经结束。这可以说是我院计算技术的一次革命。二是以502P为代表的带有编程功能的计算器(计算机)出现，使计算工作进入了程序运算阶段。三是以TI一59创先的小型、便携式计算机使用，使得计算结果可以打印输出。四是trsZ一80第一代微型计算机应用，改善了调查规划设计内业工作方式与效率。1984年始森林资源调查的内业统计汇总工作主要依靠计算机来完成。与此同时计算机语言、关系数据库知识在我院逐渐普及。汉字输出将我院计算机应用推向新的阶段。从第二代微型计算机始，计算机输入输出使用了汉字，使得所有的统计计算全部用于计算机来处理。‘

2、甩掉图板，实现制图电子化

论文关键词：精确林业GPSGIS

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

摘要:介绍了数据融合技术的基本概念和内容,分析了该技术在森林防火、森林蓄积特征的估计和更新、森林资源调查等方面的应用,提出该技术可应用于木材无损检测及精确林业。融合机器视觉、X射线等单一传感器技术检测木材及木制品,可以更准确地实时检测出木材的各种缺陷;集成GPS、GIS、RS及各种实时传感器信息,利用智能决策支持系统以及可变量技术,能够实现基于自然界生物及其赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实,建立基于信息流融合的精确林业系统。

关键词:数据融合传感器无损检测精确林业应用

多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性,较宽的时间和空间的观测范围,较强的数据可信度和分辨能力,已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域[1,2]。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上,对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。

1数据融合

1.1概念的提出

1973年,数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。70年代末,在公开的技术文献中开始出现基于多系统的信息整合意义的融合技术。1984年美国国防部数据融合小组(DFS)定义数据融合为:“对多源的数据和信息进行多方的关联、相关和综合处理,以更好地进行定位与估计,并完全能对态势及带来的威胁进行实时评估”。

[摘要]案例教学是提升工程类专业学位研究生工程实践和创新能力的重要方法。通过对课程案例库建设背景和意义的分析，构建了包含10个典型案例的化工自动化案例库，并将其应用于专业学位研究生课堂教学实践，提出了案例库需要改进的建议，为专业学位研究生工程案例教学提供实践经验。

[关键词]专业学位；研究生教育；化工装备与控制；案例教学；案例库

案例教学法是以案例为核心的教学方法。国内早在春秋战国时期就有大量的民间故事可以看做是最早的案例，比如“纸上谈兵”、“朝秦暮楚”、“卧薪尝胆”等众多广为流传的典故。国外使用案例教学大致可以追溯到古希腊罗马时期，代表人物如苏格拉底、柏拉图等。现代意义的案例教学法特指20世纪初由美国哈佛大学商学院倡导的一种广受学生好评的教学方法，沿用至今[1]。与传统教学方法相比，案例教学法具有探究性的特点，还具有如下作用：(1)可以提高学生的创新意识和创新能力；(2)可以提高学生分析和解决问题的能力；(3)可以提高学生学习的自主性[2]。案例教学法通常在管理学、法学等人文管理类学科广泛应用，进入21世纪以后，随着我国教育事业的不断发展，工程类案例教学法在高等院校工科类课程，如《化工原理》[3]和《化工过程控制》[4]，也获得了较大的成功。专业学位研究生案例教学近年来得到国家的高度重视[5]，《教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》(教研[2015]1号)指出：提高工程硕士工程实践能力的一个重要途径是在实践教学中积极引入和重视案例教学，大力加强案例库建设[6]。通过化工自动化案例库的开发和建设，可以加深学生对重要知识和基础概念的理解，提高教学质量。案例教学通过案例来深入展示各知识点之间的内在关联，调动学生学习的积极性，提高学生的自学能力，培养学生独立思考、分析、归纳和整理资料的能力，培养学生的创新意识和动手解决问题的能力。此外，以学生为中心开展案例教学对于提高教师的授课水平和授课内容的深度具有积极的推动作用。南京林业大学全日制专业学位研究生培养方案涵盖林业、机械、电子信息和材料与化工等15个专业类别，其中材料与化工专业包含材料工程、林业工程、木竹结构材料与工程、生物质材料与工程、化学工程、轻工技术与工程6个领域方向。化工装备与控制是轻工技术与工程下属的一个重要研究方向，满足轻化工程行业发展对人才培养的要求，主要研究化工装备、自动控制、设备监测、故障诊断。本文就化工装备与控制方向专业学位研究生课程案例库的建设思路和经验做法介绍如下。

1化工自动化案例库介绍

1.1化工自动化案例库相关的研究生课程介绍

化工自动化案例库涉及到的研究生课程主要有《化工过程计算机仿真》、《化工过程动态分析与控制》、《现代造纸机械监诊学》、《多元统计过程监测》。这些课程(1)集成了化工原理、控制理论、计算机仿真等学科知识，是现代化工、轻工及环境等相关学科工艺控制、设计的基础，具有应用范围广、实践性强等特点；(2)较全面地覆盖到了化工过程的建模、仿真、控制、监测以及故障诊断等主要知识模块。建模模块要求学生掌握典型化工过程动态数学模型的建模方法，一阶过程、二阶过程以及复杂过程的动态特性，Matlab/Simulink仿真等；控制模块要求学生重点掌握PID控制器的参数对控制性能的影响及其整定方法，在此基础之上，还要求学生掌握前馈控制、比值控制、串级控制、多回路和多变量控制等复杂、先进的控制策略；监测及故障诊断模块要求学生掌握传统单变量质量控制图方法(如休哈特控制图、累积和控制图)、多元统计过程监测技术(比如主成分分析法、偏最小二乘法)等。

摘要：介绍了数据融合技术的基本概念和内容，分析了该技术在森林防火、森林蓄积特征的估计和更新、森林资源调查等方面的应用，提出该技术可应用于木材无损检测及精确林业。融合机器视觉、X射线等单一传感器技术检测木材及木制品，可以更准确地实时检测出木材的各种缺陷；集成GPS、GIS、RS及各种实时传感器信息，利用智能决策支持系统以及可变量技术，能够实现基于自然界生物及其赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实，建立基于信息流融合的精确林业系统。

关键词：数据融合传感器无损检测精确林业应用

多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性，较宽的时间和空间的观测范围，较强的数据可信度和分辨能力，已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上，对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。

一、数据融合

1.1概念的提出

1973年，数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。

市深入贯彻落实中央、省委、市委关于《加快林业发展的决定》精神，按照市委、政府提出的建设“两市一极”目标，结合林业实际，坚持生态优先原则，大力发展现代林业，全市林业建设取得显著成效。

生态建设成效显著。五年来，全市通过实施长江防护林、退耕还林、国家林业生态示范项目、低产林改造项目、农田林网、绿色通道等一系列生态建设工程，深入开展全民义务植树运动，共完成人工造林10万亩，其中年完成人工造林3万亩，完成林业建设资金1.1亿元，其中社会投入6000万元，圆满完成了“十二五”期间的各项造林任务，全市生态环境进一步改善，森林覆盖率由年的20%提高到25.1%。

林业产业快速发展。以争创全省林业产业强市为目标，精心谋划，科学布局，林产品经营加工、杨树产业、苗木花卉业、森林生态旅游等林业产业加快发展，林业在农民收入中所占比例明显增加。年，全市林业总产值达到5.2亿元，比年增加3.4亿元。

森林资源管理不断加强。建立健全了林业行政执法、森林资源管理、森林防火、病虫害防治体系，有效地保护了森林资源，维护了森林资源管理者和经营者的合法权益。五年来，共依法查处392起破坏森林资源案件，其中林业刑事案件13起。森林火灾受害率控制在0.3‰以内，创造了连续20年无重特大森林火灾的优异成绩。森林病虫害防治率和监测覆盖率达到92%以上。林木采伐、林地林权管理得到加强，林权证登记、发证、建档工作进入正常程序，发证面积达到35万亩，占应发证面积的95%，林木、林地权属得到落实。

林业改革向纵深推进。不断创新林业的体制机制，圆满完成了以集体林地确权到户、培育林业多元市场主体为主要内容的集体林权制度改革任务，呈现出生态状况改善、农民群众增收、林业经济增长的喜人局面。全市纳入林改的37.2万亩集体林地勘界确权工作全部完成，建立林业要素市场1个，组建以市林业调查规划设计队为主体的森林资源资产评估机构1个，累计评估森林资源总价值3100万元，发放林权抵押贷款1500万元，其中年森林资源资产评估价值达到1408万元，发放林权抵押贷款672万元。

自身建设、林业保障能力不断增强。按照“内强素质、外树形象”的总要求，全市林业系统深入开展思想、组织、作风、业务、制度五大建设，认真落实“马上就办”的执政理念，全面加强自身建设，工作作风进一步好转，行政效率和业务水平进一步提高，林业行业社会地位不断提升，在年全省行风评议中，市林业局获得综合评分第二名的好成绩。全市林业机构和队伍建设进一步加强，新成立了市森林公安局，落实人员编制6名；全市延伸派驻区域林业工作站4个，落实人员编制14名，经费纳入了地方财政全额预算。五年来，投入160万元建成了森林防火指挥中心，投资50万元添置了办公自动化设备，实现了办公网络化、自动化，筹资120万元新建了两个区域林业站办公楼，办公条件显著改善。

摘要：为提高林木扦插育苗生产数控化水平，实现扦插过程质量可控，开展了林木数控扦插育苗技术管理规范研究。该文给出了林木数控扦插育苗技术的定义，从温室设施、数控设备、设备管理等方面，规范了林木数控扦插育苗技术。育苗技术、温室结构、容器育苗、经营档案等采用现有国家标准、行业标准。该技术采取计算机控制、物联网技术，融合传统林木扦插育苗技术，培育林木无性系良种，实现了优质林木种苗生产过程的精确控制和批量化生产，对规模化林木数控扦插育苗具有重要指导意义。

关键词：林木育苗；数控技术；扦插；管理规范

近年，随着城乡绿化建设质量的提升，高品质无性系种苗需求越来越多。传统扦插育苗方式，现代化设施设备缺乏、扦插过程环境复杂、种苗质量难以控制等问题亟待解决。在计算机、物联网等交叉领域技术突破的带动下，林木数控扦插育苗技术日益成熟，育苗过程控制精细化，大大提高了扦插育苗的成活率和种苗质量。项目组前期制定了“林木育苗数控技术规程”，有关技术在日本红枫、桂花、朴树、无刺枸骨、红叶石楠、槐树、红花檵木等30余个树种扦插育苗上广泛应用[1-3]。我国林木育苗数控化生产起步较晚，但近年发展迅速，目前就技术层面而言，许多生产工序已经可以实现设施化、工厂化、智能化；育苗温室、数控设备、数控管理等设施技术正逐步规范化[4]。林木扦插数控育苗的关键环节是环境参数的采集、数控设施设备的管理与种苗培育的技术融合。项目组前期将林木数控育苗技术规范化管理应用到实际生产过程中，该文重点总结了当前林木扦插育苗生产的关键技术环节，可促进林木温室扦插育苗生产质量的精控，提高扦插成活率。

1林木扦插育苗现状

现阶段，普通温室育苗仍是林木扦插育苗的主体。普通温室标准化程度低、使用寿命短、管理维护难，对温光水气热的监测和控制不足，不利于优质苗木的培育。普通温室单位面积投资小，育苗标准化、自动化程度低、周期长，育苗过程易发生病虫草害[5]。利用设施温室、物联网及轻基质容器等技术开展无性系良种的规模化扦插扩繁可克服上述缺点，是未来林木育苗的发展趋势。扦插育苗是林木育苗中最常用的一种无性繁殖方法[6]，该技术关键在于促进插穗不定根的形成。不定根易受扦插基质、气温、光照、空气、湿度等环境因素影响[7-8]。利用设施技术，通过扦插环境的精确控制，可为插穗提供水分，培育过程可调节空气及插床的温度和湿度，为种苗提供一个适宜的生长环境[9]。智能化设施设备可很好地调节林木生长环境因子，而将数控育苗技术运用到设施温室中是对传统育苗手段的重要技术突破。

2林木数控育苗技术

关键词：数据融合传感器无损检测精确林业应用

摘要：介绍了数据融合技术的基本概念和内容，分析了该技术在森林防火、森林蓄积特征的估计和更新、森林资源调查等方面的应用，提出该技术可应用于木材无损检测及精确林业。融合机器视觉、X射线等单一传感器技术检测木材及木制品，可以更准确地实时检测出木材的各种缺陷；集成GPS、GIS、RS及各种实时传感器信息，利用智能决策支持系统以及可变量技术，能够实现基于自然界生物及其赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实，建立基于信息流融合的精确林业系统。

多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性，较宽的时间和空间的观测范围，较强的数据可信度和分辨能力，已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上，对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。

一、数据融合

1.1概念的提出

1973年，数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。70年代末，在公开的技术文献中开始出现基于多系统的信息整合意义的融合技术。1984年美国国防部数据融合小组(DFS)定义数据融合为：“对多源的数据和信息进行多方的关联、相关和综合处理，以更好地进行定位与估计，并完全能对态势及带来的威胁进行实时评估”。

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。