发展农业智能装备,推动现代农业发展

#/6发展农业智能装备，推动现代农业发展一、基本情况国家农业智能装备工程技术研究中心在国家863计划、国家发改委、国家自然科学基金等项目的支持下，围绕农业智能装备通讯标准规范、关键技术产品、系统集成三个环节，进行学科交叉研究和技术创新，在农业智能装备理论方法研究、重要产品开发和技术平台构建上实现了重要突破，形成了农田信息采集、农业精准监测、农业自动控制、智能农机具、田间作业导航五大类、50多个产品，填补了我国在该领域的多项空白，缩短了与发达国家的差距。打造了面向大田作物、设施农业、节水灌溉的绿水技术产品品牌。针对我国各地不同生产经营规模条件，进行配套组合应用，形成了“套餐”式技术应用模式，使中心的技术成果在全国20多个省市得到应用，研发的设施环境控制器、灌溉控制器产品还出口到俄罗斯、以色列等国。中心实验室面积1万多平米，在北京小汤山建立有2500亩的国家精准农业研究示范基地，是农业部重点野外科学观测试验站和国家精准农业科普教育基地。基地装备有大型智能化农机具、GPS基准站，土壤墒情监测站，智能化监控温室，精准施肥、施药试验平台，可开展大型科学试验和产品技术中试工作，已成为我国精准农业和农业定量遥感星-机-地联合科学试验研究的重要基地，为我国同行提供了一个稳定开放的研究试验平台，成为国际合作和学术交流的重要窗口。二、主要做法案例1“互聊网+”农机深松作业监管与服务系统农机深松作业监管与服务系统由国家农业智能装备工程技术研究中心研发，该系统集成智能传感器技术、卫星定位技术和无线通讯技术，实现耕整地作业状态识别、面积测量、深度监测和数据实时回传，通过作业管理服务器系统和耕整地作业管理服务客户端软件，实现对耕整地作业监测终端回传信息的解析、作业量计算、作业质量分析、作业面积统计、存储和数据分发等功能，通过客户端软件能够实现农机作业实时定位跟踪、作业质量监测、作业面积统计、视频监控、历史轨迹回放、权限管理、用户管理、地图操作等功能。系统实现远程实时监测农机深松作业时的位置信息、农机作业状态、深松作业量和深松作业质量等作业信息，实现对深松作业面积测量、深松作业质量检验、农机具管理以及深松作业补贴监管的智能化、网络化和高效化管理，大大改善了当前由农机管理机构组织人员以抽查为主的检查方式，大大降低了工作量和劳动强度、提高了检测效率、提高了检查的覆盖面、避免了偷领骗领深松作业补贴的现象，实现对农机深松作业补贴的有效监管，为深松作业补贴核算提供量化依据，提升了农机作业管理信息化水平。截至目前，中心研发的农机深松作业信息化监管服务系统产品在山东、安徽、河南、新疆、内蒙、陕西等18个省份累计装机8000余套，系统监测统计深松作业面积达800多万亩，回传数据总量：3800G。提升补贴监测管理的准确性，减少管理部分的人力物力付出，减轻监管压力，提升了农机作业管理信息化水平。促进新一代信息技术在农业领域的产业化应用，加快科研成果向现代农业转化，促进行业技术进步，引领产业升级和核心竞争力的提高。为北京市乃至全国卫星定位、物联网等新一代信息技术产业的发展提供技术支撑，推进北京都市型现代农业发展和创新性城市的建设进程，通过成果转化和技术服务，提高研发单位的经济效益，增强可持续发展能力。案例2“互联网+”水肥一体化中心重点开展了作物水肥控制策略研究、水肥一体化装备研发及水肥集群控制系统构建等工作。研发适应于不同栽培作物、栽培模式的水肥一体化装备类型8-10种，建立的基于环境参数、作物生长信息、作物生长发育规律耦合的优化水肥管理策略可实现对作物水肥的按需精量管理；建立的有机水肥一体化装备系统，兼有机液肥发酵、水肥一体化装备及水肥决策等关键技术于一体，根据管理作物的生长发育规律及环境变化，实现有机水肥一体的精准化与自动化管理；基于物联网技术构建了农田水肥综合管理系统，适用于大型园区或基地的小麦、玉米及葡萄和苹果等10余种作物的水肥一体综合管理。基于上述的研究工作，已申请专利22项，现授权10项。技术推广模式采用北京郊区小范围应用、继而走向全国的策略，不仅在北京的10个郊区县，而且在新疆、重庆、青海、吉林、宁夏、内蒙古、山西、陕西等省市均有应用，适用对象已由设施蔬菜扩展到大田作物、果树及农渠水利智能管理系统等。应用效果表明，与农民经验管理（滴灌施肥）相比较，基于优化水肥控制策略的水肥一体化装备在化肥施用量减少25%左右、节水20%的前提下，可增产15%以上，减少用工近20个/亩，节约人工成本1600元/亩（80元/人.天），实现了灌水利用效率提高40%以上，化肥利用效率提高55%以上，具有显著的经济和社会效益。案例3“互联网+”土壤墒情监测系统全国土壤墒情监测系统通过开展农田土壤墒情监测工作，掌握农田土壤墒情变化规律，发布农田土壤墒情信息，能够有效地为农业结构调整、防旱抗旱、科学灌溉、开展节水农业社会化服务提供科学依据。网络化墒情监测平台的建立，可以为各级政府和领导及时了解土壤墒情状况及趋势，采取有效的防旱抗旱措施，科学地指挥农业生产提供有力的技术支撑；同时可积累大量的基础数据，为水资源的合理调配，科学灌溉、节水农业技术研究、农业生产等方面提供宝贵的基础资料，具有重要指导意义。系统研究成果与国外同类产品相比具有同等性能和精度，成本下降了30-50%；在系统集成性、产品多样性、软硬件配套和采集精度等智能化水平上优于国内同类产品。截至目前，已在全国25个省市建立1200多个固定远程墒情监测站和2000套区域移动墒情监测站，推广使用各种感知传感器*****多套，推广应用面积*****万亩，新增产量十多亿公斤，年节约用水约20亿方，取得了40多亿元的经济效益。项目执行过程中，对基层农业生产者及农技推广员进行土壤墒情监测技术及产品使用方法等相关培训*****人次，为提高我国农业生产和管理人员的整体水平起到了显著的作用。案例4“互联网+”农村机井灌溉用水计量管理及信息发布平台农村机井灌溉用水计量管理及信息发布平台根据目前农用灌溉用水现状，总结现有设备和系统存在的问题，以最新用水管理政策为导向，针对农村机井灌溉用水的精确计量和定额管理，采用射频识别技术、物联网技术，地理信息系统技术相结合，实现对区域灌溉用水的总体规划、定额管理、用水信息统计、分析和管理决策功能，为农村灌溉用水计划的宏观决策和水量限额管理提供技术支撑。当前平台已覆盖京津冀地区共1800眼机井，机井用水信息可实时上传至信息发布平台，通过平台可为下设区县分配年度用水定额，并根据各地校准井参数为不同区域设定不同的水电折算系数。同时可以对不同地区、不同时段的用水情况进行统计分析，快速掌握用水情况和获取预警信息。系统的建设大大提高了京津冀地区水资源监测能力，为水资源科学管理、配置提供基础数据和依据，有利于将水资源监测能力和水资源管理水平提升到新的水平。