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无锡农业全程无人作业发展前景初探

2023-01-03江苏省无锡市农业装备技术推广中心张建国

农机科技推广 2022年6期
关键词:无人农场农机

○江苏省无锡市农业装备技术推广中心 张建国

随着农村土地流转进程不断加快,农村劳动力短缺、人工成本不断攀升、农民劳动观念转变等诸多问题日益凸显,对农业机械的自动化、智慧化需求越来越高,发展无人农业生产机械化将是大势所趋,也是降低农业生产成本、提高农业生产效率、推动农业生产方式变革的重要途径。为此,无锡市紧紧围绕以“机械化—智能化—无人化”为发展主线,依托国家传感网创新示范区,发挥无锡物联网技术应用和产业基础优势,遵循“试点—示范—推广”路径,大力推动稻麦作业主要环节(耕整地、种植、植保、收获等)的全过程无人作业试验和成果应用,建立稻麦全过程无人作业试验农场,借助智慧农机服务管理平台,实行无人驾驶、远程遥控、大数据分析与智能管控,最终实现全自动化智慧农业,为无锡市粮食生产实现从“全程机械化”到“全程无人化”转变(从粗放到精确、从机械到智能、从有人到无人方式的转变),探索经验和路径。

一、基本思路

引进北斗导航系统自动驾驶设备,结合GNSS、控制转向、组合惯导等多项核心技术,进行无人化智能农机试验,分析智能化设备的功能和作业性能指标,总结形成可用于指导面上推广的技术规范或操作规程,为加快无锡市农机化发展转型升级,推动无锡市现代精准农业高新技术的应用与推广,实现农业生产规模化、集约化和标准化提供科学理论和技术装备支撑,打造农艺与智能农机、农情与数据信息、农机与人工智能深度融合的新典范。

二、发展规划

按照单机无人化、群组无人化、全域无人化三个发展阶段并在2025年完成具备商业价值的无人作业农场建设的总体目标要求,进一步促进农业机械向自动化、智能化发展,提高劳动生产效率,减轻驾驶操作人员的劳动强度,充分发挥现代农机装备保障国家粮食安全中的作用。同时,加强农业技术的组装集成和科技成果转化,促进传统农业的改造与升级,为加快新型现代农业的发展起到示范、带动作用,加快推进园区农业信息化工程建设。

第一步:引进收割机、拖拉机、喷雾机、插秧机等农机具设备,并安装北斗导航自动驾驶系统,借助结合GNSS、控制转向、组合惯导等多项核心技术,通过控制方向盘旋转轴驱动农机转向轮自动转向,控制农机按AB直线、圆圈、对角线及自适应曲线等模式自动行驶,实现稻麦田间智能农机装备全程“无人化”作业。

第二步:优化物联传感网络及5G通信网络建设,完成稻麦田间作业全程“无人化”智能农机装备远程可视化管控终端建设工作,通过整合现代农艺和无人农机装备、物联网、大数据、云计算等技术,依托多种传感节点和5G通信网络,对农机设备进行实时监管,在二维地图上实现对“无人化”智能农机装备的实时位置、实时状态、路径规划、历史轨迹、作业面积、作业质量、实时油耗、实时速度等信息进行监控管理。

第三步:推动“无人化智慧农场”示范基地建设,借助三维可视化、虚拟现实、物联传感等信息化技术,对农机合作社的农田、农业机械化设备、建筑物、构筑物及其他农业辅助设备进行精细化建模,同时全面接入示范区域内的物联传感设备,将无人化农场内的各农机实时状态直观呈现在信息化平台内,并在信息化平台内实现模拟试验、操作示范、技术推广、产品展示等功能,推动数字化、智能化技术与农业装备深度融合,实现精准化种植、智能化决策、可视化管理和智能化操控。

第四步:将稻麦田间作业全程“无人化”智能农机装备推广至全市区域,至2025年,各市(县)、区分别建成3~4家稻麦田间作业全程“无人化”智能农机装备试验示范农场,进一步加强农业科技成果转化,促进传统农业的改造与升级。通过卫星遥感技术,配合无人机、地面传感器,对农作物长势、病虫害、土壤肥力、光照强度等监测信息进行综合测评。通过大数据分析,规划农机耕整地、种植、植保、收获计划,指导农机作业。

三、存在问题

1)现有农田集中度不高,田块小而分散,有落差,平整度差,大型农机在无人化作业过程中需要不断耗费时间进行转向掉头,不能充分发挥其效率优势。

2)合作社原有农机具设备品牌型号多样,与现有的北斗导航农机自动驾驶设备暂不能完全有效适配,推广难度较大。

3)相比传统农机,无人化农机操作难度大,合作社现有农机实用人员少、总体技能水平偏低,暂时没有足够的技术人才支撑无人化作业,一定程度上影响了无人农机新技术、集成的推广、示范和运用。

四、发展建议与举措

今后几年,将是无人农机应用的黄金发展时期。无锡市将抓住这个契机,在信息化、智能化、数字化发展大潮中,积极引进新技术、新机具,提高机械化信息化融合发展水平,促进农机农艺结合,提升农机化综合水平,为农业现代化发展服务。

1.创新试验的组织模式和管理方式。成立以企业为主体的无人农机合作社,支持、鼓励其采取资金、设备、技术、专利、服务等紧密合作方式,统一标准、服务和管理,采取宣传、推广、采购、承包等各种市场手段,推动无人农机的技术开发、试验、应用、推广等工作。

2.加大财政扶持力度。积极争取各方支持,在智能农机系统平台的研发、智能终端设备的购置、技术支持和运维、操作人员培训等方面加大财政资金投入,加快推动无人农场建设的发展。

3.加强协调配合。加强与财政、工信、自然资源部门,农业信息、农业农机推广机构,互联网服务、农机企业等多方密切协作,确保无人农场能够持续健康运行。

4.改进设备的适应性。针对不同的农业机具进行无人化技术的改造和推广应用。

5.加快专业技能人才培养。创新培训模式,提高培训质量,采取多种培养的方式和途径,开拓视野和思路,提高专业技术水平,打造高素质智慧农机人才队伍。

6.打造智慧农机服务管理平台。整合相关资源,强化物联网、信息化与农机化的融合发展,构建农业产业一张图、农业数据中心、农场决策中心、物联网控制平台、农机管理平台,采集并分析农机作业情况、虫情及气象数据、土壤墒情、种植作物生长等信息,实现精准化种植、智能化决策、可视化管理和智能化操控。

7.加快农田“宜机化”建设步伐。顺应适度规模经营、宜机化作业、标准化生产、优势产业发展需要,坚持集中连片、规模开发、整体推进,加大田地平整力度,推进宜机化农田建设,注重农田农机与沟渠路树结合、桥涵闸站配套,为智能化作业、规模化生产创造条件。

8.探索无人农场发展商业模式。坚持因地制宜、因业制宜,按照先易后难、先急后缓、梯度推进的原则,立足农业全过程无人作业试验,推动成熟、先进、可靠的无人拖拉机、插秧机、施肥施药机、收割机等投入到实际商业化应用当中。

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