智能農機裝備精準農業

發布日期:2018-01-19

智能農機裝備精準農業

今年3月,在山東墾利縣永安鎮萬畝土地整平現場,一臺臺裝配著激光接收器的大型拖拉機,在激光發射器的指揮下,牽引著平地機械,精準地梳理著農田,轉眼間原本還高低不平的土地處處水平如一。

激光平地技術是智能化信息技術在農機領域的創新應用。GPS地理信息傳遞到大型拖拉機上的信息接收裝置中,平地機根據接收的信息智能調整作業高低度,將高凸處的土壤刮到低凹處。用激光技術平地,地塊的高低誤差能精準地控制在3厘米以內。

據該縣農機推廣站田景玉介紹,經過多年耕作,該縣土地普遍存在“大平小不平”的現象,不僅加大了農民的種植成本,也給機械耕作、田間管理等農業生產帶來諸多不便。澆水時肥料向低洼處聚集,滲漏流失浪費肥力,莊稼長勢不均勻,嚴重影響產量。運用激光整平這一現代化科技手段,可使土層高低一致,節水20%以上,從而減少肥料流失,提高下一年作物單產和經濟效益,平均每畝增效可達100元。激光平地的作業效率可達每小時15畝,是普通機械作業的十多倍。

智能農機裝備對我國現代農業和農機化水平的貢獻由此可見一斑。

智能農業裝備研發列入重大專題

來自科技部的統計顯示,國家“863計劃”現代農業技術領域通過攻關成功開發出精準農業專用控制系統,初步研發了結合自動控制與信息技術的精準農業智能裝備,其推廣應用將有效地提高我國農業機械的智能化裝備水平。

針對我國農機裝備制造廠家規模小、電子控制產品的互換性差的特點,“863計劃”研究開發了適合我國農機裝備的智能裝備總線技術系統,使得我國不同農機裝備生產廠家制造的產品可以實現即插即用,實現了智能控制產品使用的簡單化。同時,還研發了精準農業專用控制系統、平臺與裝備,對于水稻智能對行插秧機,完成了自走式底盤自動轉向、插秧裝置自動升降、機組前進速度自動調節、插秧密度(株距)自動無級變量控制、插秧深度均勻度自動調節(橫向水平自控)以及發電裝置等機構的研究設計,提高了水稻插秧機的智能化水平,為水稻高產穩產提供了裝備支撐。

針對設施溫室環境監控多變量、復雜控制、精準調控的技術問題,設計了溫室精準智能決策與控制系統的分層遞階系統結構,建立了以植物生長信息為驅動源、專家知識推理與環境栽培控制策略相協調,并由控制器負責各環節實施調度的二級精準調控的管控一體化模型,較好地解決了溫室多變量、復雜控制、精準調控的技術問題,實現了設施環境的精準監控和精準化生產。溫室監控產品也逐步向低成本化、高精度方向發展,實現了復雜工作環境條件下溫室環境的智能化管理。新一代監控設備價格較國外同類產品降低50%以上,已經開始對外出口。

科技部農村科技司產業處副處長蔣茂森透露,根據農業裝備產業科技發展“十二五”專項規劃及配套實施方案,后續“863項目”和科技支撐計劃項目將陸續啟動。業內人士認為,“十二五”時期,國家對農業裝備領域的科技投入無疑會進一步加大,范圍也將進一步拓寬。

作為迄今國家政策性支持農業裝備產業科研開發資金額度最高、技術領域覆蓋面最廣、重大裝備成果最多的項目,日前,“多功能農業裝備與設施研制”重大項目在京舉行總結會。

據中國農業機械化科學研究院黨委書記、副院長李韻濤介紹,該項目自2007年1月啟動,取得了一批重大標志性科技成果。初步搭建了我國大馬力拖拉機,包括數字化設計、試驗檢測、可靠性強化、智能控制的產業鏈技術自主創新平臺,完成了200馬力拖拉機及配套復式作業裝備自主化開發,改變了長期以來依賴進口的局面,獲國家和省部級科技成果獎勵7項。

據介紹,國家“十二五”科技發展規劃綱要專門把“智能農業裝備與設施”列為農村科技計劃領域的重大專題,充分表明了國家對于農業裝備產業科技發展的高度重視。

在此次總結會上正式啟動的“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”,是“十二五”國家科技支撐計劃首批啟動的重大項目,將圍繞大型多功能農田作業裝備、農機智能裝備、設施農業裝備、小型輕便作業裝備、畜牧業裝備與設施以及產地商品化處理裝備等六大重點方向展開攻關。

再投近3億元主攻智能農機技術

據了解,“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”項目是“十二五”國家科技支撐計劃首批啟動的重大項目,也是繼總投入達3.2億元的“十一五”國家科技支撐計劃——“多功能農業裝備與設施研制”項目完成后的又一重大項目。

“現代多功能農機裝備制造關鍵技術研究”項目由農業裝備產業技術創新戰略聯盟理事長單位中國農業機械化科學研究院組織實施,項目總投入2.94億元,其中,國撥經費投入1.30億元,課題承擔單位和地方配套投入1.64億元。

農業裝備產業技術創新戰略聯盟秘書長、中國農業機械化科學研究院副院長方憲法介紹,項目圍繞上述六大重點方向擇優選擇了32家首批入庫項目。

據了解,該項目的研究團隊則涵蓋了農業裝備主要技術與關鍵產品領域的重點企業、研究院所、大專院校共計84家單位,匯集了農業裝備產業優勢人才706名,基本整合了行業的優勢科技資源、先進制造能力。通過項目的實施,最終突破無級變速傳動系、田間作業導航、農機專業底盤數字化功能設計與復雜件精益制造工藝技術等關鍵技術;研制400馬力級重型拖拉機、10公斤/秒多功能谷物聯合收割機等新裝置和典型部件20~30項。

同時,建立主要糧食作物、典型經濟作物、丘陵山區、輕簡化水田作業等裝備開發與示范基地35~40處。形成從應用數字化設計、到大型產品先進制造的農用動力、主要糧食作物全程生產裝備、優勢經濟作物生產關鍵裝備制造基地及產業鏈配套集群。

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