智能农机装备精准农业

发布日期:2018-01-19

智能农机装备精准农业

今年3月,在山东垦利县永安镇万亩土地整平现场,一台台装配着激光接收器的大型拖拉机,在激光发射器的指挥下,牵引着平地机械,精准地梳理着农田,转眼间原本还高低不平的土地处处水平如一。

激光平地技术是智能化信息技术在农机领域的创新应用。GPS地理信息传递到大型拖拉机上的信息接收装置中,平地机根据接收的信息智能调整作业高低度,将高凸处的土壤刮到低凹处。用激光技术平地,地块的高低误差能精准地控制在3厘米以内。

据该县农机推广站田景玉介绍,经过多年耕作,该县土地普遍存在“大平小不平”的现象,不仅加大了农民的种植成本,也给机械耕作、田间管理等农业生产带来诸多不便。浇水时肥料向低洼处聚集,渗漏流失浪费肥力,庄稼长势不均匀,严重影响产量。运用激光整平这一现代化科技手段,可使土层高低一致,节水20%以上,从而减少肥料流失,提高下一年作物单产和经济效益,平均每亩增效可达100元。激光平地的作业效率可达每小时15亩,是普通机械作业的十多倍。

智能农机装备对我国现代农业和农机化水平的贡献由此可见一斑。

智能农业装备研发列入重大专题

来自科技部的统计显示,国家“863计划”现代农业技术领域通过攻关成功开发出精准农业专用控制系统,初步研发了结合自动控制与信息技术的精准农业智能装备,其推广应用将有效地提高我国农业机械的智能化装备水平。

针对我国农机装备制造厂家规模小、电子控制产品的互换性差的特点,“863计划”研究开发了适合我国农机装备的智能装备总线技术系统,使得我国不同农机装备生产厂家制造的产品可以实现即插即用,实现了智能控制产品使用的简单化。同时,还研发了精准农业专用控制系统、平台与装备,对于水稻智能对行插秧机,完成了自走式底盘自动转向、插秧装置自动升降、机组前进速度自动调节、插秧密度(株距)自动无级变量控制、插秧深度均匀度自动调节(横向水平自控)以及发电装置等机构的研究设计,提高了水稻插秧机的智能化水平,为水稻高产稳产提供了装备支撑。

针对设施温室环境监控多变量、复杂控制、精准调控的技术问题,设计了温室精准智能决策与控制系统的分层递阶系统结构,建立了以植物生长信息为驱动源、专家知识推理与环境栽培控制策略相协调,并由控制器负责各环节实施调度的二级精准调控的管控一体化模型,较好地解决了温室多变量、复杂控制、精准调控的技术问题,实现了设施环境的精准监控和精准化生产。温室监控产品也逐步向低成本化、高精度方向发展,实现了复杂工作环境条件下温室环境的智能化管理。新一代监控设备价格较国外同类产品降低50%以上,已经开始对外出口。

科技部农村科技司产业处副处长蒋茂森透露,根据农业装备产业科技发展“十二五”专项规划及配套实施方案,后续“863项目”和科技支撑计划项目将陆续启动。业内人士认为,“十二五”时期,国家对农业装备领域的科技投入无疑会进一步加大,范围也将进一步拓宽。

作为迄今国家政策性支持农业装备产业科研开发资金额度最高、技术领域覆盖面最广、重大装备成果最多的项目,日前,“多功能农业装备与设施研制”重大项目在京举行总结会。

据中国农业机械化科学研究院党委书记、副院长李韵涛介绍,该项目自2007年1月启动,取得了一批重大标志性科技成果。初步搭建了我国大马力拖拉机,包括数字化设计、试验检测、可靠性强化、智能控制的产业链技术自主创新平台,完成了200马力拖拉机及配套复式作业装备自主化开发,改变了长期以来依赖进口的局面,获国家和省部级科技成果奖励7项。

据介绍,国家“十二五”科技发展规划纲要专门把“智能农业装备与设施”列为农村科技计划领域的重大专题,充分表明了国家对于农业装备产业科技发展的高度重视。

在此次总结会上正式启动的“现代多功能农机装备制造关键技术研究”,是“十二五”国家科技支撑计划首批启动的重大项目,将围绕大型多功能农田作业装备、农机智能装备、设施农业装备、小型轻便作业装备、畜牧业装备与设施以及产地商品化处理装备等六大重点方向展开攻关。

再投近3亿元主攻智能农机技术

据了解,“现代多功能农机装备制造关键技术研究”项目是“十二五”国家科技支撑计划首批启动的重大项目,也是继总投入达3.2亿元的“十一五”国家科技支撑计划——“多功能农业装备与设施研制”项目完成后的又一重大项目。

“现代多功能农机装备制造关键技术研究”项目由农业装备产业技术创新战略联盟理事长单位中国农业机械化科学研究院组织实施,项目总投入2.94亿元,其中,国拨经费投入1.30亿元,课题承担单位和地方配套投入1.64亿元。

农业装备产业技术创新战略联盟秘书长、中国农业机械化科学研究院副院长方宪法介绍,项目围绕上述六大重点方向择优选择了32家首批入库项目。

据了解,该项目的研究团队则涵盖了农业装备主要技术与关键产品领域的重点企业、研究院所、大专院校共计84家单位,汇集了农业装备产业优势人才706名,基本整合了行业的优势科技资源、先进制造能力。通过项目的实施,最终突破无级变速传动系、田间作业导航、农机专业底盘数字化功能设计与复杂件精益制造工艺技术等关键技术;研制400马力级重型拖拉机、10公斤/秒多功能谷物联合收割机等新装置和典型部件20~30项。

同时,建立主要粮食作物、典型经济作物、丘陵山区、轻简化水田作业等装备开发与示范基地35~40处。形成从应用数字化设计、到大型产品先进制造的农用动力、主要粮食作物全程生产装备、优势经济作物生产关键装备制造基地及产业链配套集群。

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