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广州增城华农教学科研基地建成水稻无人农场 耕种管收实现全程机械化

22-3-23 07:41| 发布者: lujunfei| 查看: 2081| 评论: 0|来自: 中国农村科技

摘要: 随着工业化和城镇化的发展,我国农业生产面临劳动力短缺和老龄化的严峻挑战。现代农业要求大幅提高劳动生产率、土地产出率和资源利用率,智慧农业技术可为“三率”的提高和现代农业建设提供强有力的科技支撑。智慧农 ...


(华南农业大学水稻无人农场的无人驾驶拖拉机)


三是创制了具有自主知识产权的农机自动导航作业线控装置和农机北斗自动导航产品。我国农机装备自动化水平不高,大多缺乏适用自动导航作业的底盘线控装置。针对上述问题,项目创新提出了基于转向轮和车辆本体姿态差分测向的转角测量方法,创制了带有手动优先功能的电液比例和电机直驱两种自动转向控制装置。开发了带有can总线接口的农机速度控制和作业控制器,实现了上述5种功能的车载线控,满足农机自动导航作业的控制要求。

创制了具有自主知识产权的农机北斗自动导航系统产品。集成基于北斗的高精度定位测姿、自动转向控制、自动导航和路径优化等技术,创制了电液转向和电机转向两类农机北斗自动导航产品,实现了耕、种、管、收等作业环节农机自动导航作业,田间导航作业误差≤2.5 cm,达到了国外同类技术产品水平。基于北斗的农业机械自动导航作业系统实现了前装和后装、电液转向和电机转向及单/双天线导航,形成系列产品。

四是无人农场技术集成与应用示范。项目团队根据作物耕作制度、种植模式、管理体系和收获方式等作业特点,设计了无人农机在耕种管收环节中协同作业流程;协同规划同种作业多台同种无人农机的起始位置、作业幅宽和行走路线等作业方式,多台不同作业无人农机的作业先后顺序、作业起始位置、幅宽和速度等作业信息,制定了无人农机协同作业规程。

创建了无人农场作业远程交互与共享平台。采用td-lte数据传输和远程控制技术,设计了无人农场数据传输和通讯交互协议以及远程控制支持系统,作业远程交互与共享软件系统平台,实现无人农机作业信息管理与共享功能。

无人农机作业状态信息上行至云端存储和平台处理,对耕种管收环节中无人农机的规划作业路径、实际作业轨迹、作业任务、作业质量、作业数量、农机作业状态和gnss信号质量等作业信息进行分类统计管理;作业远程交互与共享平台下行作业任务指令、规划路径和操控指令等控制信息至无人农机。

无人农场未来展望

华南农业大学水稻无人农场的建设覆盖了耕作、播种、植保、收获等生产过程,优化农业机械最佳作业路径,减少重复作业区和遗漏区的作业面积。在耕作方面,提高了耕作效率,降低了人工成本,在农艺管理方面,通过精量播种、精准植保作业,提高了农业资源利用率,保护了农业生态环境,为我国粮食产量增收增产提供技术保障。

水稻无人农场的稻谷产量均高于当地的平均产量,表明了其巨大的发展潜力。2021年早稻生产采用优质丝苗米品种“19香”,产量9943.35kg/hm2,高于当地的平均产量7500 kg/hm2。建设无人农场可有效缓解农村劳动力短缺的现状,积极推进现代农业建设。无人农场技术可彻底将农民从繁重的劳动中解放出来,为解决“谁来种田”提供了重要的途径。

罗锡文院士认为,目前,我国的无人农场建设刚刚起步,要实现大范围推广应用还需要解决以下5个问题:一是关键技术的突破,包括适应不同区域、不同地形、不同作物和不同种植制度的无人农场关键技术,特别是智能农机技术及集成和管控平台;二是适应无人农场的经营规模和土地整治,要大力支持新型农业经营主体,扩大经营规模和加强土地连片整治;

三是要因地制宜,探索各种适宜的无人农场建设模式和制定相应的标准;四是要加强无人农场建设需要的各类人才的培养和培训,包括各种技术人员和经营管理人员;五是要加强无人农场建设相关政策制定,调动政府、企业和社会资金投资建设无人农场的积极性。

当前,以互联网、大数据和人工智能为代表的新一代信息技术蓬勃发展,给经济发展、社会进步和人民生活带来重大而深远的影响,也推动了农业机械化和智能化的快速发展,这都必将促进我国无人农场建设进入快速发展期,进而为我国现代农业发展作出重要贡献。

【摘编自《国家农业机械产业创新发展报告》(2020)】
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