智能农机

智能农机（共9篇）

智能农机 篇1

传统农业向现代农业转变是农业发展的必然趋势。农业生产是个资源消耗巨大的行业。我国人口众多, 人均能源、水利资源和土地资源明显不足。相关数据显示, 当前我国化肥、农药利用率均不足35%, 农村能源利用率约为25%。资源的不合理消耗不仅导致资源的浪费, 也导致人类居住环境和生态环境遭受严重破坏。因此, 在现代农业生产过程中提高农业生产的资源利用, 发展低碳农业十分必要。发展高效、智能化农业机械和设备, 有利于新能源、水资源、肥料及农药等资源的充分利用。电子信息、机—电—液技术、分子生物学、自动控制等现代新技术发展智能化农业生产技术和机械设备的运用, 对发展低碳农业意义重大。

一、智能化农业简介

1. 智能化农业的定义

人类从感觉到记忆到思维这一过程, 称为“智慧”, 智慧的结果就产生了行为和语言, 将行为和语言的表达过程称为“能力”, 两者合称“智能”。所谓智能化农业, 我们可以定义为:在动态环境下, 先进的农业技术通过电子信息技术的逻辑运算、传导、传递, 发出适宜指令指挥科研仪器、农业机械来完成正确的动作, 从而实现农业生产和管理的智能化。智能化农业包涵农业专家系统、农业智能化控制系统和农作物智能化机械。

2. 实现智能化农业的优点

(1) 为植物提供最优化生长条件为作物提供一个最有利的生长条件, 最大限度地提高作物产量, 是人们长期以来追求的目标。为此, 需要随时掌握有关信息, 并及时对有关信息进行分析处理和决策。这类工作由人来做既费力又不及时, 机器进行处理最适合, 因为只有机器才可能连续地工作。但要想由机器来完成这些工作, 就需要机器有收集分析信息、推理和决策的能力, 即必须具有智能化。

(2) 降低成本为了最大限度地减少投入、增加产出, 以求得农业生产的最佳效益, 人们必须准确及时地了解作物生长的需求, 探讨农业生产各种投入与产出的关系, 随时根据作物情况和作物生长环境对生产进行调整。这种调整, 必须通过智能化机器来实现。

(3) 保护环境近年来人们对环境及资源的保护越来越关注, 例如对农业化学药品使用的谨慎态度, 使一些作物的栽培措施也发生了变化。例如, 在人们用了多年化学除草剂之后, 有回到机械除草的趋势。有效的机械化除草方式需要智能化的机器。

(4) 提高农业全程机械化水平智能化技术的应用, 可使目前难于实施机械化的项目实现机械化作业, 从而使机械化整体水平得到提高, 相关机械的性能更加完善。

3. 智能化农业的发展趋势

从20世纪80年代以来, 有关农业的智能化技术研究不断增多, 但大都处在研究阶段。其中研究和应用得最多的是视觉和图像处理系统。此外, 神经网络系统、决策支持系统也已在农业生产方面得到了广泛应用。总起来看, 虽然大部分的智能化农业研究尚处于基础的阶段, 如各种传感元件的研究, 各种信息的收集、分析、处理方法的研究及各种模型和决策系统的研究等。但智能化技术在农业上的应用日渐广泛。近几年来, 随着农业科研水平的不断提高和IT技术的进步, 配方施肥、调亏灌溉节水技术等不断提出, 变量施肥、精量播种等技术正在被应用。智能化农业不但可以减少浪费、节约资源, 更重要的是节省人力、降低成本。面对日益严峻的国际竞争。可以预测, 智能化农业是我国现代农业的发展方向。

二、智能化农业生产技术

1. 智能化农业生产技术以农业专家系统为核心

它是一种拥有高层次、多方面农业专家知识、并能模仿人类的推理过程, 在计算机或其他智能终端上以形象、直观的方式向使用者提供各种农业问题咨询服务。农业专家系统不仅可以保存、传播各类农业信息和农业知识、而且能把分散的、局部的单项农业技术综合集成起来, 经过智能化的信息处理, 能针对不同的土壤和气候、作物生理特性、生长特性等环境条件, 给出系统性和应变性强的各类农业问题的智能化综合解决方案, 为农业生产全过程提供高水平的服务, 从而促进农业规划化或智能化生产。

2. 智能化农业生产技术包括基于信息和知识的农田作物生产经营管理技术

它既需要利用先进的田间信息采集技术, 以获得农田小区作物产量和影响作物生长主要因素的空间分布信息, 又需要对这些信息进行处理, 运用农业科学知识制定农田与作物栽培管理决策, 指导分布式定位处方农作, 以实现资源高效利用和可持续发展的优化目标。如GPS、GIS技术用于作物管理主要包括3方面功能:一是产量监测;二是样本采集;三是投入计划。通过测试分析田间多种样本得到相关的数据信息, 并以状态分布图的形式表示出存在的“空间差异”, 采用“可变量施用”技术来满足不同区域, 甚至平方米范围内的作物生长的实际需要, 从而实现合理投入、提高效益和保护环境的目标。

3. 智能化农业生产和管理是现代农业、低碳农业的必然趋势

针对我国人均种植面积小、一年两熟甚至一年多熟的种植特点, 实施不同作物的间作套种, 实施田间管理的定时、定点、定位施肥、灌溉、植保很有必要。利用智能化的农业机械实现智能化农业生产和管理是现代农业、低碳农业的必然趋势。

三、国内外智能化农业机械设备现状

机械化农业是一种高产出、集约型的生产模式, 它极大地提高了劳动生产率和土地产出率。但是简单的、传统的机械化方式却存在能源浪费、功能简单等问题。因此, 现行的机械化农业有待于提升和改造, 节能型智能化农机的开发、利用十分必要。农业机械作业的精确化与高效益, 将进一步推进农业生产的高度现代化, 进一步提高农业装备的自动化、智能化水平, 使农业资源的利用更精确、高效和科学合理。在未来农业生产中智能化农机将会越来越重要。

1. 国外智能化农机技术现状

目前欧、美、日等发达国家农业已基本实现全面机械化, 智能化农机技术也具有相当高水平。20世纪90年代中期, 美国就将应用于海湾战争的卫星导航系统安装在农业机械上, 从而领导美国农业机械在世界上率先走向了高科技、高性能、智能化。作为世界上最大的农机制造企业之一的美国约翰·迪尔公司制造的农机在作业时, 利用配备的信息收集仪器和发送仪器会对作业状况进行检测, 然后发送到卫星上, 卫星对信息进行分析、储存后, 进行电脑作图, 把土地的产量、肥药情况、湿度等进行绘图, 发给农民, 使农民对第二年的耕作有精确的估计。

纽荷兰公司的电动拖拉机技术在农业机械清洁能源利用方面处于领导地位, 其“NH2”拖拉机的传统的燃烧室发动机被氢燃烧室所替代, 氢燃烧室产生的电流驱动电动马达为拖拉机提供能量。

德国芬特公司 (FENDT) 的拖拉机和克拉斯公司 (CLAAS) 谷物联合机已装置了若干个标准的电子控制单元 (Electronic Control Unit, 缩写ECU) 。它实际上已是一个带有独立处理信息与控制功能的计算机智能控制终端, 是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机 (Job Computer) , 具有统一标准设计的接口和采用了现场控制局域网络 (Controller Area Network, 缩写CAN) 技术及其网络通信协议。

机器的若干重要部件采用了独立的带微处理器的ECU, 由设置于驾驶室带液晶显示的用户总线虚拟仪器终端控制器进行作业工况的显示和输入控制指令。机组上所有独立的电子控制设备均具有标准的输入/输出接口, 挂接到标准总线上按规定协议进行通信和控制。总线上还留有插接端口可与外部计算机连接, 对总线系统设备进行诊断或实施系统扩展 (Expansion On Line, 缩写EOL) 。

农机机组的ECU, 正在由早期的专用控制器设计向通用控制器方向发展。这样, 一个标准的ECU即可用于与不同类型的农机部件和不同厂商的产品配套使用。随着机器工作幅宽和作业速度不断提高, 机器中的控制器数量不断增加, 机组自动导向也引入到了大型拖拉机和自走式农业机械。美国伊科德 (EC—DA) 公司的拖拉机的精确制导系统可辅助驾驶, 使拖拉机在田间直行, 利用先进的固态陀螺仪和GPS接收信号使拖拉机自动保持左右误差不超过20 mm。精确制导技术能够使农民在完全黑暗的夜间或在大雾中驾驶拖拉机、联合收获机工作成为可能。

2. 我国智能化农机技术发展现状

我国的农机智能化近年来有了较大的发展。但是和国外发达国家相比在农机具智能化方面差距还非常大, 智能化机具很少、智能化程度低, 目前在精准农业和联合收获机械方面有一定的研究和应用。由中国农机院主持的、正在实施中的国家863计划中, 已列入了如山地姿态智能调控动力底盘等智能化农机的研究内容。

四、智能型农业机械在现代农业中的应用

1. 动力机械的智能化

动力机械的智能化包括农用拖拉机、大型自走式农机 (联合收获机、植保机械等) 在行走、操控、人机工程等方面。利用GPS自动导航、图像识别技术、计算机总线通信技术等汽车航天技术来提高机器的操控性、机动性和人员舒适水平。

智能化动力机械驾驶室中, 都有一台或数台计算机, 具有统一标准设计的接口, 可用与不同类型的农机具配套使用。传统驾驶室中的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代, 并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡, 从而大大改善了人机交互界面。它可在屏幕上按操作者的需求通过屏幕菜单任意选择显示机组中不同部分的终端信息, 调用数据库信息, 显示数据、图形、语音等多媒体信息。

2. 工作机械的智能化

工作机械的智能化包括播种机、施肥机、整地机械、田间管理机等作业机械的智能化作业。如激光平地、变量施肥、喷药、机具作业状态监控、故障报警等。可起到提高效率、节约化肥、农药和水资源, 降低成本;保护生态环境, 减少土壤、水体、动植物遭受污染。

装有产量传感器等部件的谷物收获机, 可以自动计量累计产量, 再根据作业幅宽 (估计或测量) 换算为对应时间间隔内作业面积的单位面积产量, 从而获得对应小区的空间地理位置数据 (经、纬度坐标) 和小区产量数据。而谷物流量传感器通常是安装在脱粒、分选、清粮过程后的净粮输出部件上, 要反映作物田间对应位置的产量计量数据, 需要考虑到收获机的结构尺寸内物流工艺设计, 作业速度等多种因素, 通过建立数学模型来作出估计。

变量施肥机主要用于测产施肥。通过电子地图提供的处方信息, 对地块中的肥料撒施量进行定位控制调整。美国Ag-Chem仪器装配公司生产的施肥系统可进行干式或液态肥料的撒施。它通过电子地图内叠存的数据库处方, 可同时分别对磷肥、钾肥和石灰的施用量进行调整。该设备用气动或气流方法可将干肥料喷撒到22 m的幅宽, 并配备有4个分离的肥料仓, 两个为微型营养物或除草剂料仓, 另两个为化学品料罐, 它可实时配制8种不同成份的混合肥料。

精确变量喷药机可以利用棕色土壤和绿色作物叶子能反射不同波长的光波, 可用于辨别土壤、作物和杂草。利用反射光波的差别, 可用于鉴别缺乏营养或感染病虫害的作物叶子。变量施加除草剂有两种方法, 一种是利用杂草检测传感器, 随时采集田间杂草信息, 通过变量喷撒设备的控制系统, 控制除草剂的喷施量;另一种是事先用杂草传感器绘制出田间杂草斑块分布图, 然后综合处理方案, 绘出杂草斑块处理电子地图, 由电子地图输出处方, 通过变量喷药机械实施。研究表明, 通过处方变量投人, 可使除草剂的施用量减少40%~60%。

精确变量播种机根据不同地块的播种期土壤墒情, 土地生产能力 (参考产量图) 等条件的变化, 精确变量播种机可以进行播种量、开沟深度、施肥量的调控。美国依阿华州生产的“ACCU-PLANT”可编程的播种机控制系统, 可附加在各类播种机上, 它由液力传动系统, 微处理器和雷达测量地速传感器组成。液力传动系统利用拖拉机上的定量泵驱动液力马达。液力马达的转速可由步进电机控制, 它的输出轴通过链条传动与播种机的播种量计量轴相连接。通过步进电机控制液力马达的转速, 便可调整播种量。有些条播机还附有同时撒施肥料、杀虫剂和除草剂的撒施装置, 由于这些机构的驱动轴与播种机计量机构连接在一起, 其撒施量可以随同播种量变化的大小同时进行调整。

精确变量灌溉设备比漫灌可以大量节约用水, 并且省工、省时。利用调整喷灌机械的行驶速度、喷口大小和喷水压力等都能进行喷水量的控制, 可以根据地块和作物的要求, 进行适时适量地施水, 这些控制在利用微机后都容易实现。国外的自动灌溉管理系统可在几周前根据不同的作物生长期、土壤和地貌情况的要求, 编写灌溉程序软件。喷灌机械可以自动地按程序发出的指令, 在规定的时间, 按不同地块的要求, 洒入不同的人工降雨量。该系统加上遥控装置后, 能够存储数据, 通过个人计算机和通信网络, 可实现在远处的控制室内进行灌溉管理。如在大型平移式喷灌机械上加设GPS定位系统, 也可实现利用存放在地理信息系统中的信息和数据, 通过处方, 实现人工降雨的变量投人。在国外, 常把喷水和施肥、喷撒农药结合进行。

3. 农机具管理智能化

农机具管理智能化包括机具配置、机具状态、实时调度的智能化。充分发挥农业机械的作用实际上是一个系统工程, 在一个农场、一个区域甚至全国形成一个高效的管理网络, 进行信息采集、传递、存储和状态分析, 根据作物生长情况、气候变化合理调度, 真正发挥农机的效率。

欧洲一些大农场, 已开始建立和使用农场办公室计算机与移动作业机械间通过无线通信进行数据交换的管理信息系统。这可以使农场管理调度中心计算机可以直接调用读入各个田间作业机械智能终端存储的作业数据, 存入农场计算机的数据库中。由于农场计算机中具有比移动作业机强大得多的信息存储、处理功能、专家知识库和管理决策支持系统, 因此通过计算机处理后, 制定详细的农事操作方案和导航作业计划后, 通过无线通信数据链路传回到田间移动作业机。由于微电子和计算机技术的迅速发展, 现代农业机械已广泛采用自动监测和自动控制技术, 装备有各种传感器和由微处理器组成的监控器和显示板。由于自动控制的需要, 采用了机械、电子和液压控制的先进技术, 操作更为简便。驾驶员可根据数据的显示, 适当调整作业的负荷和作业速度, 使机组能在较佳的工况下运行。此外, 由于采用多种先进传感技术和微处理器用以采集和处理各种数据, 经过软件的运算和处理, 完成诸如作业面积、耗油率、产量计算、统计和友好的人机界面显示等智能化功能。

美国CASE公司于1996年提出先进农作系统 (Advanced Farming Systems, 缩写AFS) 技术思想, 其基本思路是在充分认识农田内作物产量与作物生长环境因素的空间分布差异性的基础上, 实施定位处方农作, 从而达到科学发挥土壤潜力、节约投入、提高产出—投入比、减少环境污染的目的。

智能化农业机械需要有不同类型的信息采集传感器, 适于农机工作环境和结构设计的控制执行器, 高性能的电子控制器和相应的软件支持, 需要建立拖拉机、农业机械各部件电子控制单元间的通信、接口设计标准。这些都需要机械、电子、信息管理等多种学科的集成支持。

五、我国智能化农业及机械的发展趋势分析和建议

智能化农业的发展将随着社会对低碳生活的重视不断发展。我国由于地少人多、生态环境恶劣, 更需要尽快发展节能高效的智能化农业。

1. 研究适于我国的农业机械装备、种植特点的智能农机

围绕提高生产、节本增效和保护环境的目标, 急需研究适于我国的农业机械装备、种植特点的智能农机, 如适合异地作业的带产量图自动生成的小麦、玉米和大豆收获的谷物联合收割机, 可检测缺苗断垄的、可实施变量的谷物精密播种机、施肥机、施药机和灌溉设备等。

2. 研制实用的田间自动导航的拖拉机与自走式农业机械

应尽快研制实用的田间自动导航的拖拉机与自走式农业机械, 使农艺上的行间管理、打药除草、间作套种等技术实现机械化作业。

3. 发展电动拖拉机、电动联合收获机

发展电动拖拉机、电动联合收获机, 为低碳型农业提供技术支撑。与普通燃油车辆相比, 电动车辆具有零排放、低噪音、高效率、易操作等优点, 是解决燃油车辆所面临各种问题的最佳替代方案。长期以来, 电动车辆的研究一直受到人们的广泛重视, 各国政府和许多大公司相继投入大量资金用于电动车辆, 特别是电动汽车的研发, 并取得了巨大的进步。与电动汽车的快速发展相比, 电动拖拉机的发展则显得十分缓慢, 在我国电动拖拉机几乎是空白。

4. 利用3G网络技术, 为现代农业管理提供技术支撑

以3G手机为终端, 利用网络技术进行小区域 (本农场或一块地) 农机的使用信息采集、下载、传输、处理等管理, 形成数据积累, 对现代农业管理提供技术支撑。

智能农机 篇2

（征求意见稿）

农业是国民经济的基础，其根本出路在于机械化，农业机械化是农业现代化的重要标志，关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力，是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础，也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。当前，我国农业现代化加速发展，农村土地规模经营、农业劳动力大量转移、农业结构调整，农机装备技术供给与需求的矛盾更加凸显，农机产品技术创新促进产业升级、转变农业发展方式的任务更加迫切。实施创新驱动，加快推动智能农机装备技术与产业发展，对支撑现代农业发展，保障粮食安全、食品安全和生态安全意义重大。

坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，深入实施创新驱动发展战略，围绕提高农业产业竞争力和引领现代农业产业发展的宗旨，立足“智能、高效、环保”，瞄准“关键核心技术自主化，主导装备产品智能化，薄弱环节机械化”的目标，进行智能装备、精益制造、精细作业的产业链与基础研究、关键攻关、装备研制与示范应用创新链相结合的一体化科技创新设计，启动实施“智能农机装备”重点专项。

本专项围绕现代农业发展方式转变、提质增效对高端技术和市场重大产品的紧迫需求，重点突破智能农机作业信息感知、决策智控、试验检测等基础和关键共性技术与重大产品智能化核心技术，实现自主化；加大力度开发大型与专用拖拉机、田间作业及收获等主导产品智能技术与智能制造技术，创立自主的农业智能化装备技术体系，形成智能农机装备关键共性技术、核心功能部件与整体试验检测开发和协同配套能力；加快创制大宗粮经作物生产、丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等装备，支撑全程全面机械化发展，为走中国特色农业现代化道路提供科技支撑。

本专项按照应用基础技术研究、关键共性技术与重大装备开发、典型应用示范等创新环节进行专项任务一体化部署，设置围绕农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究，农机装备智能化设计与验证、智能作业管理关键共性技术开发，智能农业动力机械及高效精准环保多功能农田作业、粮食与经济作物智能高效收获、设施智能化精细生产、农产品产后智能化干制与精细选别技术与重大装备研制，畜禽与水产品智能化产地处理、丘陵山区及水田机械化作业应用示范等11个任务方向共47个项目。

本专项2016首批指南已发布农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究、智能农业动力机械研发、粮食作物高效智能收获技术装备研发、经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发4个任务方向共19个项目。2017指南发布农机装备智能化设计与验证关键技术研究、农机智能作业管理关键技术研究、高效精准环保多功能农田作业装备研发、设施智能化精细生产技术及装备研发4个任务方向共17个项目。2017指南拟启动项目国拨经费概算合计约3.5亿元。

一、农机装备智能化设计与验证关键技术研究

本部分项目1-3属于关键共性技术研究，由高等院校、科研院所牵头（含转制科研院所），联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础，具备相关研究领域省部级及以上重点实验室、工程实验室等平台支撑条件；鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。

1.农机装备智能化设计技术研究

研究内容：针对我国地域差异、农作物种类和种植模式多样等农业生产条件对农机装备多功能智能化作业和定制化、多样化的用户需求，研究建立农机装备智能化设计理论、方法、技术体系及多功能通用基础平台，提升我国农机装备研究设计水平，缩短研发周期，为农机智能制造奠定基础。重点突破基于知识工程的拖拉机、联合收割机等典型高端复杂农机装备基础标件、核心零件、关键部件及整机数字化建模、虚拟样机动态仿真、虚拟实验验证以及关键零部件标准化、系列化、通用化设计等基础共性技术，开发基于通用设计与仿真分析软件的关键零部件全参数化

驱动模型库、设计知识库与专家系统、虚拟仿真与实验系统，构建农机装备智能化设计多功能通用基础平台，建立农机装备智能化设计技术规范和标准体系；并进行实际应用。

考核指标：突破拖拉机、联合收割机等典型复杂农机及关键零部件数字化建模、动态仿真、虚拟实验等基础共性技术8-10项，开发智能化设计通用基础平台，满足不少于5种大型复杂农机装备的设计要求。研制标准4-7项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

2.农机装备制造过程质量检测技术研究

研究内容：针对我国农机装备在制造过程、整机装配以及电器系统可靠性检测方法和手段缺乏影响质量的突出问题，建立产品质量检测方法和系统平台，为产品制造质量提升提供检测手段。研究拖拉机、联合收割机等典型农机装备关键零部件可靠性、液压系统、电气系统检测技术与方法，集成构建拖拉机和联合收割机制造过程质量检测系统，搭建拖拉机与联合收割机产品制造质量数据库。

考核指标：突破典型农机装备整机及关键零部件制造过程试验检测技术7-10项；开发关键零部件与整机性能等在线试验检测系统6-8套；建立拖拉机、联合收割机制造质量数据库。研制标 准6-8项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

3.农机装备试验验证方法与技术研究

研究内容：针对我国农机装备田间试验数据不足，试验验证手段缺乏等突出问题，建立典型农机装备试验与验证方法，构建智能化、多功能农机装备试验验证系统，形成田间基础数据平台。研究拖拉机和联合收割机田间作业过程关键零部件及整机的作业载荷、工况环境、失效特征、作业质量等参数检测技术与数据分析方法，开发智能化试验验证系统，与智能化设计平台、产品质量数据库集成，构建公共数据平台。

考核指标：攻克拖拉机和联合收割机田间试验、数据集成等基础共性技术7-10项；开发不同类型拖拉机和联合收割机智能化田间试验验证系统4-6套；构建开放共享的行业公共数据平台。研制标准6-8项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

二、农机智能作业管理关键技术研究

本部分项目4-6属于关键共性技术研究，由高等院校、科研院所牵头（含转制科研院所），联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础，具备相关研究领域省部级及以上重点实

验室、工程实验室等平台支撑条件；鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。

4.基于北斗的农机定位与导航技术装置研究

研究内容：针对土地规模化经营发展对农机提高作业质量和效率的需要，构建基于北斗的农机装备智能定位、自动导航和自主作业系统，提升农机智能化水平，为智慧农业奠定技术基础。以拖拉机及联合整地、播种、插秧、灌溉、施药和收获装备为对象，研究自主作业智能化技术和TD-LTE在农机智能作业中的应用技术，研发适合农业复杂环境下基于北斗的多系统高精度定位、自组网络数据传输链路、机器视觉与多传感器组合导航技术系统，开发导航、控制、互联网等与农机一体化融合执行装置，并进行试验考核。

考核指标：突破光机电液多源融合智能调控策略、基于北斗的农机作业复杂工况定位与导航调控等共性技术6-8项；开发智能调控策略与作业导航控制等新装置、新系统8-10项。研制标准5-7项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

5.农机变量作业技术与装置研究

研究内容：针对现代农业高效生产的需求，构建农田信息指导、作物精准定位、机器智能作业的技术体系，实现水肥种药的 科学施用，促进农业生产方式转变。重点针对播种、施肥、灌溉、施药等作业环节，研究土壤肥力和作物养分自动实时分析决策、作物精准定位、智能变量作业及多源信息融合与智能控制技术，开发精准定位播种、实时单元处方的施肥、灌溉、施药等智能施用决策、执行机构及系统装置，并进行试验考核。

考核指标：突破实时决策分析、多源信息融合与智能调控等共性技术6-9项；开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项；申请专利5-10项；发表论文20-25篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

6.农机作业与运维智能管理技术系统研究

研究内容：面向农机制造企业、专业化服务等新型经营组织对农业生产、农机作业、系统管理的紧迫需求，构建农机作业决策与智能管理系统，提高农机群组作业与运维管理水平，达到高效作业目标。开展机群智能管理技术研究，重点研发机群协同作业与远程智能调度技术及系统；开展农机远程运维管理技术研究，重点研发故障自动预警与自动诊断、智慧服务技术及系统；开展农机作业管理技术研究，重点研发作业智能决策、作业工况监控与质量控制、作业数据分析技术及系统；集成并进行试验考核。

考核指标：突破协同作业、智能调度、远程运维等共性技术6-8项；开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项；申请专

利5-10项；发表论文20-25篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

三、高效精准环保多功能农田作业装备研发

本部分项目7-12属于重大技术装备开发项目，为了切实加强产学研用结合，确保技术产品实现市场化、实用化，由企业、高等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报，鼓励企业牵头。项目申报团队应具有相应的研发生产基础，具有省级及以上认定的企业技术中心，或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术（研究）中心等平台，或承担过相关领域国家科技计划项目任务。要求其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

7.精量播种技术装备研发

研究内容：针对主要作物机械化精细高速播种需求，突破高速作业下的精量排种、播深精确调控、种肥同步施用等技术制约瓶颈，形成主粮、油料、杂粮、牧草高速精量播种作业装备，为主要作物主产区高效播种、节本增产提供装备技术支撑。开展水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、谷子、油菜、苜蓿种子特性与高速作业排种技术与结构研究，突破高速作业的防损伤排种、种肥气流集中输送、播深一致性调控、漏播堵塞故障诊断、高速仿生减阻开沟等关键技术与系统，集成研制水稻精量直播、大豆与 玉米单粒精播、小麦精量播种等高速精量播种作业装备，集成研制马铃薯气力精播及油菜、谷子、苜蓿小粒种子等精量播种设备，并进行试验考核。

考核指标：突破高速精量排种、漏播检测等关键核心技术7-9项；创制精量播种作业装备、新产品4-6种。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项 8.高速栽植技术装备研发

研究内容：针对作物精耕细作增产对机械化高速栽植的迫切需求，开展高速栽植技术研究，完善适应不同栽培种植模式和农艺要求的高效栽植装备技术体系，提升系统生产效率、降低综合成本。研究高速作业条件下的健壮苗识别、自动定量输苗、精准栽植、覆膜栽植以及秧苗防损伤、整机振动平衡、智能监控等核心技术，开发穴盘精播、自动取苗与栽植装置及智能控制系统，集成研制超级杂交稻钵体苗与毯状苗高速插秧、甘蔗种苗及栽种、油菜等高速移栽作业装备，并进行试验考核。

考核指标：突破高速移栽、智能监控等关键核心技术5-7项，创制高速栽植装备5种以上。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年

拟支持项目数：1-2项

9.多功能田间管理作业技术装备研发

研究内容：针对农业生产对田间管理机械的需求，瞄准主粮作物及棉花、甘蔗等经济作物规模化生产田间管理，开发形成中耕、施肥、除草、施药等装备，为农业节本增效提供装备支撑。开发作业质量监控、苗带识别等核心技术与关键部件；研究多功能高地隙底盘技术，研制系列化产品及配套的精量施药、中耕培土、除草及精量配混施肥系列作业机具，开发自走式水田植保机械，并进行试验考核。

考核指标：突破高地隙底盘、苗带识别、精量配混等关键核心技术6-9项，研制系列高地隙静液压驱动底盘及配套作业机具、水田自走式植保机械等4-6种。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

10.农用航空作业关键技术研究与装备研发

研究内容：发挥航空作业快速高效、适应性广的优势，以无人机飞控为主，开发高效农用航空器及植保喷洒装备，提高我国农作物病虫害防治机械化水平。开展机载信息探测、多源信息融合、能源载荷匹配、操控系统、自动避障、多机协同作业控制等关键技术研究，开发自主飞行、航空精准喷施控制系统，集成研 制系列高效农用航空器及搭载轻量化施药系统，并进行低空遥测、航空植保、作物育种辅助授粉等试验考核。

考核指标：突破农用航空作业关键核心技术4-7项，研制载荷10-30kg及30kg以上的系列高效农用航空器4种，开发配套施药系统。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

11.农田提质工程技术与装备研发

研究内容：围绕高标准农田建设、中低产田与盐碱地改造、污染土地工程修复、耕层土壤剥离再利用需求，开发形成农田提质成套装备，以工程化手段支撑土壤质量提升。研究土壤快速检测、耕层剥离、残膜治理、仿生减阻、土壤修复等关键技术，开发激光平地、残膜清除、节能深松、工程改碱、标准筑埂等装备，并在典型区域进行试验考核。

考核指标：突破土壤快速检测、仿生减阻等关键核心技术8-10项，研制激光平地、残膜清除、节能深松、暗管改碱、标准筑埂、土壤修复等工程装备6种。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项 12.种子繁育技术装备研发

研究内容：针对当前规模化制种存在的种子质量偏低、制种成本高、生产效率低等问题，形成主要粮食与蔬菜等种子繁育装备，构建规模化、专业化和标准化的种子产业化工程技术装备体系，支撑现代种业发展。开发小区精量播种、去雄授粉、自净收获以及活性和健康检测、智能包衣与丸化等核心技术，集成研制玉米、小麦、水稻、蔬菜等育种与制种生产成套装备，并在国家重点育种基地试验考核。

考核指标：突破小区种子精量播种、自净收获等关键核心技术6-8项，研制玉米、小麦、水稻、蔬菜等种子精量播种、自净收获、智能包衣与丸化等装备6-8种。制定标准3-4项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

四、设施智能化精细生产技术及装备研发

本部分项目13-17属于重大技术装备开发项目，为了切实加强产学研用结合，确保技术产品的市场化、实用化，由企业、高等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报，鼓励企业牵头。项目申报团队应具有相应的研发生产基础，具有省级及以上认定的企业技术中心，或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术（研究）中心等平台，或者承担过相关领域国家科技计划项目任务。要求其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社 会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

13.蔬菜智能化精细生产技术与装备研发

研究内容：针对规模化蔬菜生产需要，突破蔬菜机械化生产关键技术，形成蔬菜苗床精整复式作业、露地蔬菜精量播种、联合收获等成套装备，提高蔬菜生产机械化水平，促进提质增效。研究叶菜类、茄果类蔬菜标准化育苗、苗床精整、精量播种、高速定植等关键技术；开发智能化蔬菜育苗成套系统及精量播种、小苗高速定植、水肥一体化精量施用机具，研制小油菜等叶菜类、胡萝卜等根茎类蔬菜收获装备，并试验考核。

考核指标：突破高速定植、蔬菜收获等关键核心技术6-8项，研制智能化蔬菜精量播种、小苗定植、水肥精量施用、叶菜与根茎收获等系统与装备5种以上。制定标准6-8项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

14.现代果园智能化精细生产管理技术装备研发

研究内容：针对现代标准化果园机械化生产需求，形成植保、果树剪枝、套袋、采收等成套作业装备，提高生产效率，降低劳动强度、减少生产综合成本，支撑现代果业发展。研究现代果园机械化标准种植模式，开发集果园根系管理、果园冠层管理、花果管理及品质监测、病虫害监控与防治于一体的智能管控系统，以智能化技术提升对靶变量植保、切根与深位施肥、水肥一体化灌溉技术与装备，研制果园嫁接、避障除草、果实套袋与采收等装备，进行试验考核。

考核指标：突破标准化果园智能化管控等关键核心技术6-8项，研制果园嫁接、对靶变量植保、深位施肥和果实套袋、采收等智能化装备5-7种。制定标准6-8项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

15.温室智能化精细生产技术与装备研发

研究内容：瞄准温室生产作业装备的紧迫需求，以蔬菜生产、食用菌培植为主要对象，研发光伏设施与调控系统、电动作业成套装备，提高精细生产管控水平，实现高效作业。研究高效节能设施、环境精细调控、作业对象目标特性识别、营养耦合供给等关键技术，优化基于蔬菜、食用菌生长特性的光伏温室与智能调控系统，开发路径规划电动作业平台及配套机具、立体栽培系统、自动接菌以及采摘设备，并试验考核。

考核指标：突破光伏设施智能调控、电动作业等关键核心技术5-8项；研制光伏温室与智能调控系统、电动作业平台及配套机具、立体栽培、自动接菌、自动采摘等温室智能化精细生产装备6-8种。制定标准6-8项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

16.设施畜禽养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容：针对设施畜禽养殖对品质安全、营养健康、提能增效的紧迫需求，形成集约化智能养殖成套装备与精细管控系统，保障畜禽产品供给保障能力。研究规模化养殖设施及环境、工程防疫及智能管理等关键技术，研制舍饲环境精确调控、个性化精准饲喂、健康识别，自动挤奶与防疫消毒机器人，病死畜禽全隔离无害化处理等成套装备，并进行试验考核。

考核指标：突破规模化舍饲环境精确调控、病死畜禽全隔离无害化处理等关键核心技术7-9项；研制环境精确调控、精准饲喂、健康识别、自动挤奶与防疫消毒机器人、病死畜禽全隔离无害化处理等装备6-8种。制定标准6-8项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项

17.设施水产养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容：针对设施水产养殖现状，重点探讨水产动物生理生态信息监测、水体成分与环境变化以及相互影响规律，指导水产养殖智能机械精细生产，保障安全有效供给。研究水产动物生理生态行为与水体成分及环境的自适应机理；开发水产养殖设施

高效节能、水体与环境在线检控、高效智能管理等核心技术与系统，集成研制集约化水产养殖设施、水体清洁及智能化精确投饲、水产品机械化收集等装备，进行试验考核。

考核指标：突破水产动物生理生态行为与水体成分及环境在线检控、水体清洁等关键核心技术8-10项；研制智能化精确投饲、水体循环清洁、水产品收集等装备3-5种。制定标准6-8项；申请专利8-10项；发表论文8-10篇。

支持年限：2017年-2020年 拟支持项目数：1-2项 附：

2016年资助情况

智能农机 篇3

美国、日本和西欧这些国家形成了现代化农机只能装备技术体系，尤其是美国和日本，他们配备了大量的现代化智能装备，农业水平还是较高的。

当今世界，实现现代化农机智能装备的国家只有美国。早在一九四几年，美国就率先实施机械代替人工的粮食生产模式。最近几年，美国更是投入大量的人力物力发展精准农业和机械化农业，从播种、田间管理、收割等几方面改良装备，致力于实时跟踪、监控设备的作业情况。

日本目前的农田作业从耕地、播种、收获等已全部应用现代化农机智能装备，特别是他们国家的日光温室作业的小型农机智能装备也非常齐全，因此蔬菜、鲜花、菌类等全部均采用温室栽培技术。

西欧国家的农业作物生产已实现了现代化农机智能装备，实现了精确的农业作业。近年来西欧国家使用生物工程技术种植水果，研发并生产了相适应的收获作业机械，令农机结合农艺，更好的促进农业的发展。欧美的农机企业发展迅速，特点是大型化、智能化。随着行业的不但发展、壮大，发展中国家已成为欧美的拓展对象。

综上所述，发达国家的农机装备的发展趋势是：操作越来越简单，噪声逐渐较小，提高工作效率，适合各种工作环境，朝大型、高效、智能化和机电液一体化方向迈步。而对于发展较缓慢的发展中国家来说，提高现有的农机装备生产水平，加大力度发展农业机械化是当务之急。从全球的农业机械化发展水平来看，确实存在着区域差异，发展不平衡等问题有待解决。

.2 国内研究现状

占有960万平方公里的中国，中国耕地总面积为1.282亿公顷，农业生产是国家命脉，现代化农机智能设备发展是农业生产的主要保证。中国农机装备造业自新中国成立后，从无到有一点一点发展起来的。

现代农机智能装备制造业主要包括种动力机械、播种机械、耕地机械、收获机械、农产品加工业机械、农业运输机械等7个类。因此，我国应致力于发展现代化农机智能装备。

我国现代化农机智能装备经过六十多年的发展，取得了喜人的成绩。不仅农机智能产品数量超过其他国家，而且产品销量更是超过美日，特别是收割机，产量排名全球第一位。

中国第十一个五年计划期间，为了支持农业生产，促进农村发展，政府采取了减免、补贴等政策，国家更是加大了对农机装备的财政投入。并把提高现代化农机智能装备技术作为促进农民增收的重大措施。国家给予现代化农机智能装备业政策鼓励、资金投入、财税优惠等各个方面扶持，同时随着新技术、新产品不断的问世、应用，现代化农机智能装备产业迈着稳定、矫健、发展的步伐打拼出一片新的天地。

虽然我国现代化农机装备产品数量位居世界前列，但是受到我国人口基数大的影响，人均农机的占有量仍落后于全球人均水平。目前我国现代化农机装备的综合情况是：大中型机械明显比小型机械数量少；耕种的机械水平较高，而播种和收割的机械水平明显不足；山地和丘陵实现机械化比较困难；国内的产品技术落后，国外的新技术在国内又很难实施，导致整个行业的发展停滞不前。

2008年，陈德恩就RTK差分系统、数据采集、变量作业技术等方面对黑龙江八五二农场进行现场调研，八五二农场合理的应用RTK差分系统，其中区域自主型地面站的载波相位差分模式（RTK方式）的定位精准度很高，能够精确到厘米。农场采用美国凯斯2388型联合收割机产量监测系统，应用黑龙江八一农垦大学精准农业技术研究中心编写的精准农业变量施肥控制软件，使用黑龙江八一农垦大学与黑龙江省白桦农业机械设备有限公司联合研发的基于GPS定位的2BJ-6W型变量施肥精量播种机，并配备GPS导航。

2011年7月至9月，北京农业信息研究中心的“现代农业公共服务装备与设施工程”课题组对农业智能装备的应用进行了普查，李瑾等对全国的大部分省市采取了调查问卷和实地走访的方式。调查结果显示：广大的农民还是采取人工的方式农业种植，农业智能装备普及的情况较差，而且农民不注重对环境的保护。根据以上情况分析，导致这种情况大概有这几点原因：农民土地面积小，全年的收入就是粮食，因此收入较低，而且农业智能装备不适合小规模生产。针对这种情况，政府更应该加大减免、补贴的力度，帮助农民提高机械化种植的思想和意识，经常召开农业智能化学习大会，增加农民的转型意识，与此同时更应该鼓励知识人才下乡扶贫，是中国农业尽快走向现代化。

综上所述，现有现代化农机智能装备技术的调查内容不够专业，调查方法不够科学，调查研究主要存在着很多问题：第一，调查研究的范围比较狭窄，只对个别的技术进行调查，而且对调查结果的分析不够具体，不够全面，具有片面性；第二，对农机只能装备技术的调查分析仅仅是描述性的，没有对农机智能装备技术应用的情况做具体的分析，也没有对农机智能技术未来的发展及应用前景做深刻的讨论，理论深度不够。针对这种情况，本文利用社会调查法，使用调查问卷和实地走访两种方式，进一步了解现代化农机智能装备技术的应用和现实生产工作中产生的问题，对农机只能装备技术未来的发展做出有效的分析与大胆的猜想，希望通过自己的努力为中国的农业发展贡献一份力量。

农机行业亟需智能制造 篇4

目前中国企业智能化水平参差不齐，仅有10%左右的大企业智能制造水平较高，在规模以上的工业企业中，生产线上数控装备比重达到30%。

而根据德勤与中国机械工业联合会013年调研00家制造企业所发布的首份中国智造现状及前景报告显示，中国智能制造处于初级发展阶段，同样也是大部分处于研发阶段，仅16%的企业进入智能制造应用阶段。

作为装备制造重要组成部分的农机领域，受发展条件和企业盈利能力制约，这个数字更低。面对新的发展条件和竞争压力，智能制造和数字化制造的发展将成为农机企业实现强国制造的重要引擎。

变量投入技术VRT与智能农机 篇5

一、智能农机具

“精准农业”技术的目的是科学管理田间小区, 降低投入, 提高生产效率。作为支持“精准农业”技术的农业机械设备, 除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外, 按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备, 控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机等。

1、联合收割机

例如英国Messey Ferguson公司MF40型联合收割机, 采用DGPS系统动态定位精度优于5m, 其谷物流量传感器为γ射线式, 计量精度达±0.5%, 软件系统为该公司开发的“农田之星” (Field-Star) , 作业监控系统为Data VisionⅡ。收获工程中, 可采Ag GPS132平行导航选项, 进行精确导航。其输出为产量分布图。

2、变量施肥机

根据田块的不同要求, 有针对性地撒施不同配方及不同量的混合肥。具体工作如下:田间各小区所需肥料的比率及单位面积施用量, 都事先已编程存入计算机;获取田间当前位置信息;控制撒播施肥量。

3、变量喷药机

根据处方图和DGPS定位, 调节药量和雾滴大小。例如, 当驾驶拖拉机在田间喷施农药时, 驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时, 数据处理器根据处方图上的喷药量, 自动向喷药机下达命令, 控制喷洒。

4、变量灌溉机

采用主从微处理器分布控制, 臂长达392m, 随时调节喷洒流量, 以适应各小区土壤质地、耕层深度、地形及产量潜力不同对水分的不同要求。

5、变量播种机

按小区 (肥力、墒情、土质差异) 的不同实际需要, 在播种作业中随时调整播种量和播深, 渴望达到整块农田出苗整齐茁壮之目的。

总之, 智能化机械使用简便, 能自动识别拖拉机所挂接的农机具, 自动激活有关的存储程序和数据, 自动给出与行驶速度相适应而且符合经济性和环保要求的投入率 (肥料、农药等) 。投入率可以手动调整, 每一次按键可变化10%。用户按照提示可输入数据, 显示文字、图形, 清晰易读。各种农机共同监测的项目有:投入量 (kg或l) 、作业面积 (m2) 、行驶距离 (km) 、拖拉机作业时间 (h) 、农机作业时间 (h) 、驾驶员作业时间 (h) 、平均生产率 (m2/h) 、动力输出轴转速 (RPM) 、单位时间投入量 (kg/min或l/min) 。

二、精准农业系统集成

精准农业系统集成是实现项目总目标的关键技术之一。它是指系统各组成部分之间的协调、综合与总体优化, 是硬件系统和软件系统的总集成, 同时它还是项目总体设计的重要组成部分。系统集成分为两个步骤, 首先实现计算机控制系统和“智能化农业机械系统”的分别集成, 然后实现上述两个系统的总集成。其中计算机控制系统包括“精准农业GPS系统”、“农田信息采集系统”、“农田地理信息系统”、和“农作物管理专家系统”。系统总集成两个步骤的实施内容如下:

1、精准农业计算机控制系统集成包括土壤信息和产量信息的空间定位、GIS与农作物专家系统耦合生成空间定位农作处方、以及土壤和产量信息的累积和农作处方更新。

2、智能化农业机械系统集成包括适合小麦、玉米的耕作、播种、喷药、灌溉、收获等农作机械的配套、性能价格优化和智能化。

农机智能化正带来“农业革命” 篇6

在农机领域, 智能化技术正在使得农机从形态到功能发生翻天覆地的变化, 无人机、自动插秧机、农机作业精细化管理平台等, 既有单个的智能农机产品, 也有农业智能化系统和平台。随着智能化技术通过多种方式影响农机和农业, 一场全新的“农业革命”正被掀起。

智能农机显身手

日前, 有媒体报道称, 我国国产水稻直播机迈入智能化行列。据悉, 水稻种植机械化是水稻生产全程机械化中最为薄弱的环节, 其研究也是农业科技界重点关注的动态。而农业部南京农业机械化研究所种植机械化团队充分利用已有的技术沉淀, 成功研制出国内首台33行大型智能化气力集排式水稻直播机, 并在江苏省盐城市临海农场四机场进行试验。据悉, 该项目是在中国农科院创新工程专项经费资助下完成的, 该装备的成功研制填补国内大型气力式智能化水稻直播技术空白。资料显示, 该装备采用折叠式机架, 作业幅宽8米, 作业速度可达10千米/小时, 作业效率75亩/小时至100亩/小时, 播种作业仅由机手一人即可完成, 可适应大型农场及其他规模化种植主体作业要求。

不仅仅是水稻种植机械化, 今年, 农业生产大量使用的拖拉机也成为智能化载体。据悉, 在山东等地, 拖拉机安装上北斗导航系统, 实现拖拉机的自动调整和自动驾驶, 把北斗导航系统应用在农业机械上, 它的直线度误差在每百米±2.5cm, 比GPS (全球定位系统) 更精准, 北斗导航农机应用系统适用于整地、开沟、起垄、播种、插秧、施肥、收获等多环节。

此外, 智能化触角也已伸到农业生产中常见的植物嫁接上。据悉, 我国是世界上最大的设施栽培国家, 农业对机械化嫁接有迫切需求, 特别是以日光温室为代表的具有中国特色的保护地蔬菜栽培和塑料大棚的发展尤为迅速。现实需求刺激科学技术的快速发展。资料显示, 中国农业大学在我国开展自动化嫁接技术研究工作的时间较早, 先后研制成功自动插接法、自动旋切贴合法, 填补我国自动化嫁接技术的空白, 形成具有我国自主知识产权的自动化嫁接技术。例如, 利用传感器和计算机图像处理技术, 实现嫁接苗子叶方向的自动识别、判断。嫁接机器人能完成砧木和穗木的取苗、切苗、接合、固定、排苗等嫁接过程的自动化作业, 操作者只需把砧木和穗木放到相应的供苗台上, 其余嫁接作业均可由机器自动完成, 从而大大提高作业效率, 减轻劳动强度。

智能化农业创新无穷

除单个农机产品的智能化外, “智能+农业”正在形成农业智能化系统和生态。例如, 在宁夏灵武市, 为加快现代农业发展, 适应新形势下农机化发展的目标要求, 2016年, 该市农业机械化推广服务中心在7个农机合作社装配北斗农机作业精细化管理平台。资料显示, 该系统主要功能有北斗定位、实时测亩、农机作业监控、面积统计分析、作业面积和质量核查、农机调度等。系统的应用能及时直观掌握示范区农机分布、有效监控农机作业质量和状态、农机手作业情况等信息, 对突发事件采取及时有效的应对措施, 在关键农时或自然灾害天气前后实施精准调度、集中抢收抢种, 提高农机作业效率和土地利用率, 有效解决农村劳动力紧缺问题。

其实, 不论是智能农业还是农机智能化, 背后都需要打造强大的支持系统。正是在系统和生态建设方面, 已吸引越来越多企业和资本参与。新闻报道显示, 今年3月10日, 在全国农业机械及零部件展览会上, “e田科技”首批200台AGlink智能设备交付国内农机巨头雷沃重工的收割机用户。据了解, 该智能设备是“e田科技”公司为收获机械量身打造, 通过在收割机上安装该设备, 农机手不仅能实现农机故障的自动诊断、预警, 实时监控作业面积及收获情况, 还能通过智能手机APP应用程序, 与农机厂家的服务指挥系统互联, 便于售后服务系统实时查看作业农机位置, 实现对服务车辆的调度和管理, 保障服务的高效、精准。此外, “e田科技”的大数据分析平台还能综合统计分析作业农机的相关作业数据, 可为农机厂家、政府部门等及时提供全国各地的农业作业进度及跨区作业趋势, 为农业生产的科学有效组织提供精准的大数据支撑。

而在云南, “互联网+现代农业”创新方向上, 正在连点成线, 连线成面, 连面成系统, 并进一步打造智能化农业的全新生态。

农机和农艺相结合

农机的智能化进程持续加快, 必将带来农业整体生态的大变革。据悉, “十三五”时期, 科技部等有关部门将“智能农机装备”列入优先启动的重点科研专项, 涉及支持农机11个支持方向49个项目, 预计支持资金将达到20亿元。2016年度首批启动包括农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究任务、智能农业动力机械研发任务、粮食作物高效智能收获技术装备研发任务、经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发任务等4个支持方向19个项目。农机智能化高歌猛进。

农机产品迈向大型高端智能化时代 篇7

三大技术助推升级

今年农机行业的头等大事无疑是国三农机产品的推广应用。前不久,在安徽阜阳召开的“2016国三农机产品推广应用活动”上,中国一拖展出的10台国三大马力拖拉机表现抢眼。“农机排放标准升级是世界趋势,也是我国农机产业升级的必由之路。国三标准不是农机发展的终极目标,未来还会实施国四甚至更高排放标准。”中国一拖副总经理王克俊在接受《经济日报》记者采访时说。

动力换挡技术被称为拖拉机中的“自动挡”,是一次技术革命。中国农机工业协会人士介绍,动力换挡技术大大提高了作业质量和效率,降低了操作难度和劳动强度,减少了油耗。目前动力换挡拖拉机在我国已实现批量化生产,与常规机型相比,作业效率提升了40%,平均节能30%。

在近日北京举办的国家“十二五”科技创新成就展上,中国一拖的400马力无级变速重型轮式拖拉机亮相,代表了当前国产拖拉机的最高技术水平,该产品特别适用于大型农场的耕、耙、复式作业等重负荷作业,但实现产业化生产还需要3至5年时间。

王克俊认为,动力换挡和无级变速代表着拖拉机技术发展的方向,动力换挡拖拉机是当前全球拖拉机主打产品,未来无级变速拖拉机将逐渐取代动力换挡拖拉机成为领导性产品。动力换挡拖拉机批量生产和无级变速拖拉机研发成功,打破了国外技术垄断,加速了我国农机行业转型升级步伐,将会带动一批国内农机企业积极开发新产品。

培育高端农机市场

低端产品过剩、高端供给不足是当前我国拖拉机行业面临的突出问题。王克俊认为,未来国产拖拉机的发展趋势是:动力由机械换挡向动力换挡、无级变速方向发展,排放向国三、国四甚至更高标准升级,控制系统向智能化方向发展。不过,高端拖拉机市场的形成尚需时日,有待农村改革、农业精细化的发展逐渐把市场打开。

受市场需求不足、农业政策调整等因素影响,近几年国产拖拉机行业增速下滑,但是大马力拖拉机市场表现不俗。今年上半年,130至140马力段拖拉机产量上升57%以上,150马力以上拖拉机产量也出现较大增幅。随着现代农业发展,土地深耕、深松,秸秆还田等作业需求不断增长,国产高端拖拉机还会有更大的发展空间。但是,动力换挡拖拉机比同类型普通拖拉机高出10万元左右,影响农民购买意愿。农机推广部门和用户希望农机购置补贴政策能够向国产动力换挡拖拉机倾斜。

记者在采访中了解到,现在农机制造企业普遍担心高端大马力拖拉机能否被用户接受。安徽阜阳市颍州区振宏农机专业合作社社长刘怀红说,以前听说国三拖拉机对油品质量要求高、服务难度大、配件难买、销售价格高,他们顾虑挺大。今年合作社购买了几台国三大马力拖拉机,作业效率高,干活更轻松,维修也更方便。以前农机出故障主要靠经验检测,国三拖拉机可以进行智能化检测和远程诊断,准确找到故障点。他表示,今年还打算购买几台国三大马力拖拉机。

充分整合全球资源

动力换挡和无级变速拖拉机在发达国家已是非常成熟的主流产品,我国与其差距至少在10年以上。国产高端拖拉机研发制造技术进步明显,但是关键核心技术和零部件配套还很落后,还没有掌握变速箱的设计、制造技术和关键零部件技术,尚需要依赖国外资源。

专家认为,要缩短差距,需要国内拖拉机制造企业勇敢地走出去,通过国际化运营整合全球农机资源,在欧美日等农机制造业发达国家建立研发中心,利用成熟技术进行集成创新,突破高端智能拖拉机研发制造技术的瓶颈障碍。

日本农机信息化和智能化加速 篇8

近年来, 日本更加重视以高精度管理农业生产, 以期进一步提高生产经营效率。因此, 日本农业机械向信息通信技术 (ICT) 化发展, 机器人技术研究飞速进步, 各方面对此的期待都在高涨。

让我们看看日本主要农机厂商的案例。井关农机株式会社于2014年4月开发出运用ICT的农业信息管理工具“ISEK农业支持”, 可以在手写面板终端设备或者智能手机上记录每天的作业情况, 并轻松管理每个农场的作业、肥料、药剂情况, 还可以用图表的方式来直观显示数据。运用此工具, 无论何时都可以确认农机的状态, 检查和保养也能够更加顺畅。

久保田株式会社农业服务支援系统“久保田智能农业系统 (KSAS) ”也于2014年6月问世。该系统有2种套餐, 基本套餐包括农场管理和作业记录, 能够把握作业进展状况;而在正式套餐中, 联合收割机搭载了与KSAS对应的传感器, 插秧机附带电动调节施肥量的功能, 对应农机连动, 制作产量分析及施肥计划, 并能够按农场分类制作核算表。有用户高兴地表示:“即使仅使用基本套餐, 也有助于日志记录等作业自动化。”

洋马株式会社的“智能助手”问世更早, 于2013年7月开始在日本全国推广。通过搭载的GPS天线和通信终端, 农机能够自动发送位置、运转及保养方面的信息, 并每天自动生成作业报告, 还可实现监视防盗、运转状况管理、保养服务、突发问题自动通知与迅速应对等方面的功能。该“智能助手”能够自动支持农业机械作业, 并可以与第三方公司提供的农业云应用程序“facefarm生产履历”配合使用, 进一步提高效率。

从传递信息的观点来看, 拖拉机和各作业机之间的通信控制技术也在发展。符合日本农业工业标准的通信连接器“AG-PORT”使不同厂商的拖拉机、作业机之间的通信成为可能。作为政府部门, 日本农林水产省也在加速进行应对, 提出了实现智能农业的目标。2013年11月, 日本农林水产省设立了“实现智能农业研究会”, 提出“运用机器人技术及信息通信技术, 超省力地实现高品质生产的农业即是智能农业”的目标。2014年3月末, 该项目进行了中期总结, 发表了今后一段时间的规划图。这标志着日本拖拉机的自动化, 已经进入了“导入时期”。该路线图规划, 截至2018年度, 要实行多台有人机与无人机协调运转, 同时作业;要研发出长期依靠卫星定位系统作业的无人精密农业机械;要开发出小型机器人群体协调作业系统, 等等。此外, 自动转向装置、平整土地与播种期间农机无人协调运转、机器人排查拖拉机行驶路线障碍物以及机器人自动脱壳联合收割机等, 也都在各研究机构及厂商的开发中, 即将实现实用化。

2014年10月23日, 日本农林水产省委托项目机器人农业研讨会在北海道大学召开, 开发中的各种机器人农机进行了现场展示。同日, 农研机构“中央农研中心”主办的ICT、机器人技术现场研讨会于茨城县召开, 现场展示了有人-无人拖拉机协调作业。两个研讨会都展示了流畅的作业过程, 参观者惊叹不已, 令人印象深刻。

此外, 有人指出, 夏季的割草作业是一项巨大的作业负担, 日本农林水产省委托项目“以农业作业的轻劳化为目标开发农业自动化协助系统”由一家农业研究中心执行, 该中心开发的小型机器人田埂除草自动化技术可以实现大倾斜度斜面的割草作业的轻劳化, 双头式除草机器人甚至可以在倾斜度40度的斜坡上作业, 割草幅度为36厘米。在2014年11月20日的现场演示会中, 该除草机的现场演示引起了广泛关注。该中心专家中元阳一说:“双头式除草机器人的运转部件是我们与民间企业共同开发的。我们知道, 草有各种各样的特性, 即使是同种草, 早晨和中午的水分状态也不同。因此, 除了智能化外, 割草刀的稳定性也至关重要。我们研制的产品受到广大农民朋友的称赞, 他们使用割草机, 无需走上生草的斜坡也可以进行作业, 十分轻松。”

根据日本农林水产省2015年度预算概算要求, 尖端机器人等革新技术的开发普及事业作为新事业, 要求约52亿日元。

智能农机 篇9

据了解, “现代农机智能装备与技术研究”是农业装备产业技术创新战略联盟组织实施的第1个国家“863”计划重点项目, 是以联盟为主体推进产业技术创新的具体实践。项目实施期为2010年1月—2011年11月, 项目总经费预算5 776万元, 其中国拨经费2 776万元, 自筹经费3 000万元。项目从强化高技术实验研究能力、提升大型装备智能化水平填补粮棉生产技术装备空白和推进丘陵山区机械作业3个层面设置5个课题。开展智能化工况模拟与检测系统技术研究, 开发全天候智能化工况模拟、乳品采集检测数字模拟、农产品组分与缺陷声光检测等系统;以土地集约化、生产规模化和服务组织化的粮棉作物生产装备换代升级为重点, 开展切纵流智能控制稻麦联合收获、边际土地能源植物甜高粱为代表的茎穗联合收获装备以及棉花打顶与采棉机智能控制系统研制;整体推进丘陵山区农业机械化, 重点开发高通过性智能自动调控动力底盘及作业属具、丘陵山地谷物收割机、轻便型插秧机。

“现代农机智能装备与技术研究”项目突破高性能先进装备共性和关键技术, 开展以信息化技术为先导的自动化、智能化技术提升农业装备的效能, 降低成本, 优化农业装备产业结构, 提高农业装备自我供给能力和自主创新能力。对推进多功能、智能化和经济型农业装备的技术进步和产品发展, 具有重要的现实意义和战略意义。

该项目打破以往行业界限, 充分发挥农业装备产业技术创新战略联盟的主体作用, 同时吸收了清华大学、上海交通大学、北京航空航天大学、吉林大学等高等院校和中国科学院沈阳自动化研究所等联盟外优势研究单位, 形成产、学、研、用紧密结合的创新团队, 实现项目、基地、人才和产业的统筹发展。

方宪法副院长在讲话中指出, “现代农机智能装备与技术研究”项目自规划、立项、申报, 到通过论证、批准、实施, 始终得到了科技部农村科技司、政策法规司、中国农村技术开发中心等部门的关心和支持, 这说明国家对农业装备技术创新的高度重视。但是, 我们不能躺在国家政策的身上等、靠、要, 而是要充分利用国家的相关政策, 走自主创新之路, 提升农业装备产业共性关键技术水平, 促进产业技术创新进步。农业装备产业技术创新战略联盟不仅是技术创新的联合体, 也是产业发展的联合体, 还是探索体制改革的联合体, 要积极探索和创新联盟产业技术创新路径和模式, 探索联盟承担国家计划项目的组织管理模式和机制, 积极探索联盟内部利益共享、风险共担的机制, 实现科技创新与管理创新的双丰收, 为联盟推进产业技术创新提供指导。

王学勤处长就农业装备产业技术创新战略联盟的意义、组织形式和参加科研项目的重要性等问题做了发言。苏靖处长指出, 农业装备产业联盟不仅要进行技术创新, 同时在科研体制、机制方面也要创新, 他还对联合方式、知识产权共享等方面提出了希望。葛毅强处长希望各课题参加单位认真学习项目执行手册, 加强课题财务管理, 总结、梳理“十一五”重大技术产品, 为顺利完成项目打下良好的基础。