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智慧農(nóng)機(jī)在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

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  智慧農(nóng)機(jī)在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

  ?1959年偉大領(lǐng)袖毛主席提出“農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化”。經(jīng)過(guò)60多年的變遷,我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入以機(jī)械化為主導(dǎo)的新階段,主要糧食作物耕種收綜合機(jī)械化率均超過(guò)80%,農(nóng)機(jī)制造水平穩(wěn)步上升,農(nóng)機(jī)裝備總量持續(xù)增長(zhǎng),農(nóng)機(jī)具配套設(shè)備日益完善。目前,在數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展背景下,我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化也呈現(xiàn)出由農(nóng)機(jī)自動(dòng)化向農(nóng)機(jī)智能化方向邁進(jìn)的階段特征。智慧農(nóng)機(jī)在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用日益廣泛。

1智慧農(nóng)機(jī)與數(shù)字農(nóng)業(yè)

數(shù)字農(nóng)業(yè)是將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素,用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象、環(huán)境和生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行可視化表達(dá)、數(shù)字化設(shè)計(jì)、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)使信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效融合,對(duì)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。智慧農(nóng)機(jī)是在農(nóng)業(yè)機(jī)械上安裝多種傳感器和中央處理芯片,以及衛(wèi)星定位檢測(cè)終端設(shè)備、數(shù)字化集成模塊、無(wú)線通訊系統(tǒng)等,形成一種智能化動(dòng)態(tài)作業(yè)系統(tǒng),在不同的作業(yè)環(huán)境下,發(fā)出不同的指令,使機(jī)具準(zhǔn)確無(wú)誤地完成作業(yè)。同時(shí)通過(guò)管理中心信息平臺(tái)顯示出農(nóng)機(jī)作業(yè)的信息,將這些信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)和管理,并對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行宏觀管理、指揮調(diào)度、作業(yè)統(tǒng)計(jì)等,是數(shù)字農(nóng)業(yè)在農(nóng)機(jī)化作業(yè)管理中的應(yīng)用。智慧農(nóng)機(jī)充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、“3S”(遙感、全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng))等嶄新的信息技術(shù)與農(nóng)機(jī)鏈條相融合,通過(guò)數(shù)據(jù)分析,得出科學(xué)決策。

2翼城縣智慧農(nóng)機(jī)在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用

翼城縣位于山西省南部,境內(nèi)山地、丘陵、平川各占1/3,屬于國(guó)家規(guī)劃的糧食生產(chǎn)功能區(qū)。全縣耕地保有量3.55×104 hm2,基本農(nóng)田保護(hù)面積2.92×104 hm2,糧食作物播種面積4×104 hm2,境內(nèi)糧食作物以生產(chǎn)小麥、玉米為主,谷子、豆類(lèi)、甘薯類(lèi)及高粱兼而有之。2020年,全縣新增動(dòng)力機(jī)械247臺(tái)(其中玉米收割機(jī)3臺(tái),大中型拖拉機(jī)36臺(tái),谷物收割機(jī)9臺(tái),微耕機(jī)118臺(tái),田園管理及81臺(tái)),農(nóng)機(jī)總動(dòng)力達(dá)到24.5×104 kW。耕、種機(jī)械化率達(dá)到99.5%,小麥聯(lián)合收獲機(jī)械化率達(dá)到99.1%,玉米聯(lián)合收獲機(jī)械化率達(dá)到89.3%,綜合機(jī)械化水平達(dá)到90%以上。近年來(lái),農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)組織蓬勃發(fā)展,具有耕種防收配套作業(yè)能力的農(nóng)機(jī)合作社達(dá)到16家,翼城縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)托管面積從2018年的0.2×104 hm2發(fā)展到2020年的1×104 hm2,服務(wù)組織農(nóng)機(jī)裝備實(shí)力不斷提高,托管作業(yè)逐步達(dá)到機(jī)械化、規(guī)模化、集約化,先后購(gòu)置無(wú)人機(jī)66臺(tái),讓服務(wù)組織嘗到智慧農(nóng)機(jī)的“甜頭”。翼城縣智慧農(nóng)機(jī)在數(shù)字農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的方式主要表現(xiàn)如下。

2.1安裝衛(wèi)星定位檢測(cè)系統(tǒng)

在拖拉機(jī)、玉米收割機(jī)、自走式植保機(jī)、青貯機(jī)等農(nóng)機(jī)具安裝衛(wèi)星定位檢測(cè)系統(tǒng),可以監(jiān)測(cè)農(nóng)機(jī)的作業(yè)信息,如:深松、播種、收割、玉米機(jī)收、旋耕、植保等作業(yè),作業(yè)的數(shù)據(jù)隨時(shí)傳到服務(wù)器,可以在翼城縣農(nóng)機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)直觀地看到該車(chē)運(yùn)行軌跡、作業(yè)深度、作業(yè)面積,實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、處理。傳感器傳輸各種作業(yè)信號(hào),信號(hào)通過(guò)農(nóng)機(jī)上安裝的微型電腦進(jìn)行邏輯運(yùn)算并傳導(dǎo),形成動(dòng)態(tài)作業(yè)系統(tǒng),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理智能化,最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、效率化、高產(chǎn)高質(zhì)量化。

2.2使用無(wú)人機(jī)噴灑方式對(duì)麥田進(jìn)行追肥和防治作業(yè)

通過(guò)無(wú)人機(jī)不僅可以噴藥而且可以實(shí)現(xiàn)田間追肥,效率提高了20—30倍,并且噴灑均勻一致、作業(yè)效果非常好。加快推廣應(yīng)用新的智能化裝備,更好地滿足全縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)托管需求。智慧農(nóng)機(jī)提升了農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)控、診斷和通訊等操作技術(shù),作業(yè)成本降低、效率增加,綠色環(huán)保、改善生態(tài)環(huán)境。操作過(guò)程精細(xì)化,針對(duì)不同的作業(yè)對(duì)象和環(huán)境精細(xì)執(zhí)行控制命令,準(zhǔn)確作業(yè),自動(dòng)且高效。

2.3智慧農(nóng)機(jī)管理系統(tǒng)

農(nóng)機(jī)信息管理(數(shù)字農(nóng)機(jī)平臺(tái))、農(nóng)機(jī)辦證系統(tǒng)、農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼管理系統(tǒng)、農(nóng)機(jī)作業(yè)系統(tǒng)(農(nóng)機(jī)業(yè)務(wù)管理、農(nóng)機(jī)監(jiān)理)、農(nóng)機(jī)信息管理平臺(tái)主要針對(duì)農(nóng)田、托管服務(wù)組織、農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社、維修服務(wù)站、農(nóng)機(jī)大戶、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等的數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)、管理、查詢分析;農(nóng)機(jī)辦證系統(tǒng)負(fù)責(zé)農(nóng)機(jī)登記及駕駛證業(yè)務(wù)的管理工作,統(tǒng)一的農(nóng)機(jī)監(jiān)理業(yè)務(wù)管理系統(tǒng),依法確定注冊(cè)登記農(nóng)機(jī)的機(jī)型,駕駛員考核發(fā)證工作等;農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼系統(tǒng)利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和軟件體系對(duì)農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼工作進(jìn)行科學(xué)管理;智慧農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管數(shù)據(jù)平臺(tái)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)托管農(nóng)機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)依托衛(wèi)星定位,采集作業(yè)機(jī)具作業(yè)數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)傳回服務(wù)器,服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算,生成縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))合作社、機(jī)手、農(nóng)戶可以查看的數(shù)據(jù)。在智慧農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管數(shù)據(jù)平臺(tái)上,選擇農(nóng)機(jī)、車(chē)輛、作業(yè)日期(開(kāi)始日期、結(jié)束日期)、模塊(深松管理、農(nóng)田管理、青貯管理、播種管理、秸稈還田、深耕管理、通用計(jì)算、玉米收割、旋耕管理等)、達(dá)標(biāo)率、審核面積、操作等這些數(shù)據(jù),工作人員可以隨時(shí)查看機(jī)手作業(yè)情況,各農(nóng)機(jī)合作社的作業(yè)面積、平均深度、達(dá)標(biāo)面積等,對(duì)作業(yè)質(zhì)量起到很好的監(jiān)督作用。同時(shí)對(duì)縣域各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的作業(yè)面積、今日面積、昨日面積、總面積、達(dá)標(biāo)面積、今年作業(yè)農(nóng)機(jī)數(shù)量以已審核面積分類(lèi)統(tǒng)計(jì),一目了然。農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管數(shù)據(jù)平臺(tái)在某種程度上實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)信息化資源“一張網(wǎng)”以及調(diào)度服務(wù)“一張圖”的機(jī)制。

3科技引領(lǐng)專(zhuān)業(yè)人才賦能智慧農(nóng)機(jī)

加快新型職業(yè)農(nóng)民(農(nóng)機(jī)操作手)培育步伐,通過(guò)開(kāi)辦農(nóng)民夜校、技校等方式補(bǔ)足“技能”短板,調(diào)動(dòng)農(nóng)民的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。2020年,中央農(nóng)業(yè)廣播學(xué)校翼城縣分校組織開(kāi)展高素質(zhì)農(nóng)民植保無(wú)人機(jī)培訓(xùn)。經(jīng)過(guò)40個(gè)課時(shí)的理論學(xué)習(xí)和48個(gè)課時(shí)的高強(qiáng)度實(shí)踐訓(xùn)練,100名學(xué)員均準(zhǔn)確掌握了藥劑配制、航線規(guī)劃、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、避障及飛行技巧等植保無(wú)人機(jī)操作規(guī)程,可以熟練操作無(wú)人機(jī)開(kāi)展農(nóng)業(yè)植保飛防作業(yè),并參加了由中國(guó)航協(xié)通航分會(huì)與中國(guó)成人教育協(xié)會(huì)聯(lián)合推出的無(wú)人機(jī)應(yīng)用技能UTC培訓(xùn)體系考核,學(xué)員獲得了植保無(wú)人機(jī)操作合格證書(shū),為從事植保無(wú)人機(jī)職業(yè)鋪平了道路,為翼城縣植保無(wú)人機(jī)領(lǐng)域培養(yǎng)了一大批精兵強(qiáng)將。

4智慧農(nóng)機(jī)在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)用中存在的不足

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)托管運(yùn)用中,存在的弊端主要包括以下幾點(diǎn):一是國(guó)家土地確權(quán)信息不能并網(wǎng)。信息平臺(tái)無(wú)法界別項(xiàng)目區(qū)邊界,在實(shí)施項(xiàng)目過(guò)程中,項(xiàng)目村與非項(xiàng)目村的邊界不好區(qū)分。后臺(tái)作業(yè)軌跡,作業(yè)量雖然顯示完整,但無(wú)法精準(zhǔn)識(shí)別,在監(jiān)管上存在缺憾。二是農(nóng)機(jī)具作業(yè)時(shí),信號(hào)盲區(qū)、掉線、無(wú)法連接網(wǎng)絡(luò)等情況時(shí)有發(fā)生,導(dǎo)致后臺(tái)作業(yè)信息缺失。三智慧農(nóng)機(jī)系統(tǒng)成本很高,投資大,回本時(shí)間長(zhǎng),農(nóng)戶購(gòu)買(mǎi)意愿較低。

5改進(jìn)提升建議

5.1完善農(nóng)業(yè)信息化綜合服務(wù)平臺(tái)

由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)牽頭,整合土地確權(quán)、土壤檢測(cè)、社會(huì)化服務(wù)等信息,實(shí)現(xiàn)資源共享。同時(shí)完善鄉(xiāng)村信息網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè),確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“無(wú)盲區(qū)”,推進(jìn)農(nóng)機(jī)大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,構(gòu)建完善的大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng),提供各類(lèi)數(shù)據(jù)信息服務(wù)。將各項(xiàng)工作綜合整合,有效解決農(nóng)業(yè)信息“碎片化”問(wèn)題,形成農(nóng)業(yè)信息的互聯(lián)互通,各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作方便共享數(shù)據(jù)資源。融合智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái),發(fā)揮農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)資源中心的優(yōu)勢(shì),為智慧農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)、可靠的生產(chǎn)托管、農(nóng)業(yè)植保、病蟲(chóng)害防治以及氣象“私人定制”等全方位服務(wù),打通各個(gè)地區(qū)的智慧農(nóng)機(jī)服務(wù)平臺(tái)的對(duì)接通道。分板塊建設(shè)智慧農(nóng)機(jī)管理平臺(tái),加強(qiáng)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)作業(yè)指揮調(diào)度系統(tǒng),主要包括農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量鑒定、新技術(shù)推廣以及農(nóng)機(jī)設(shè)備維修管理等工作,切實(shí)為服務(wù)組織和農(nóng)機(jī)作業(yè)人員提供保障。通過(guò)政策和新基建融合聯(lián)通,加快數(shù)字農(nóng)業(yè)智慧農(nóng)機(jī)發(fā)展步伐。

5.2創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)

無(wú)人駕駛技術(shù)逐漸成熟,盡快應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,完成耕種防收全程無(wú)人作業(yè),配套水肥一體化、智能?chē)姽嗟?,智慧農(nóng)機(jī)率先開(kāi)啟無(wú)人作業(yè)新模式。建立和支持智慧農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)中心,加快科技創(chuàng)新力度,通過(guò)農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)智能化、綠色化產(chǎn)品改造,促使新農(nóng)機(jī)、新技術(shù)不斷升級(jí)。

5.3加大政策扶持力度

通過(guò)農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼,設(shè)置專(zhuān)項(xiàng)資金用于農(nóng)機(jī)合作社等農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)主體購(gòu)置使用智慧農(nóng)機(jī)。適當(dāng)對(duì)大中型拖拉機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)、植防飛機(jī)等機(jī)械設(shè)備中加裝北斗導(dǎo)航、智能監(jiān)控設(shè)備給予適當(dāng)政策補(bǔ)貼,提升現(xiàn)有農(nóng)機(jī)的信息化和智能化水平。通過(guò)政策補(bǔ)助,鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者以互聯(lián)網(wǎng)為載體,進(jìn)行預(yù)約、訂單等電子商務(wù)服務(wù),并大力普及農(nóng)機(jī)app為種地農(nóng)民第一時(shí)間獲取農(nóng)機(jī)信息和農(nóng)機(jī)大戶有效辦理購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼提供全方位的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

標(biāo)簽:農(nóng)機(jī)   作業(yè)   農(nóng)業(yè)   智慧

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