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      無人農場 收割機和運糧車配合精準作業 1.3小時完成14畝水稻播種

      2020-07-09 16:40:46    來源:廣州日報

      羅錫文在田間地頭講解智慧農業。

      無人駕駛的農機正在作業中。

      7月初的炎夏,華南農業大學增城教學科研基地的稻田郁郁蔥蔥。一輛無人駕駛噴霧機駛出機庫,并充分展現出“智商”。機器經過兩次靈活轉彎到達田里,展開兩側長長的噴桿又縮了回去。它發現自己所在位置不對,重新調整位置再次打開噴桿開始作業,在半小時內完成了14畝水稻田的噴霧工作。

      這個場景出現在近日由廣州市科協與廣州日報主辦,廣州市科學技術普及中心、華南農業大學南方農業機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室、廣東廣播電視臺珠江經濟臺、廣州喜揚揚傳媒有限公司、新快報zaker廣州承辦的廣州科普大講壇第175期《“智慧農業”助力全面小康》中。中國工程院院士羅錫文表示,他面前的水稻田,在今年5月9日使用了無人駕駛水稻直播機完成播種,9月9日則是收獲的時候。屆時無人駕駛的收割機和運糧車將配合精準作業,誤差可以控制在厘米級。

      無人農場五大特點

      耕種管收生產環節全覆蓋;機庫田間轉移作業全自動;自動避障異況停車保安全;作物生產過程實時全監控;智能決策精準作業全無人。

      專家觀點

      “無人駕駛只是無人農場的一種支撐技術,如果只是無人駕駛農機在田間跑兩圈,那絕對不是無人農場。無人農場涉及生物技術、智能農機、信息技術三大技術領域。”

      無人駕駛農機:1.3小時完成14畝水稻播種

      “我在農村長大耕種管收這些農活我都干過。我的一個指頭比常人短了幾毫米,是之前割稻谷時受傷導致的。”深耕農業機械研究近半個世紀的羅錫文說,中國城鎮化進程加快,農村勞動力仍存在季節性短缺,中國人把飯碗端在自己手上依然重要。而鄉村振興重要的是做好產業振興,這需要改變農業作業方式。“誰來種田”和“怎樣種田”的答案就是機械化和智能化。“鐵牛要代替耕牛,智能控制要代替人腦操作。”他說。所以2004年起,羅錫文團隊就開展了無人駕駛農業機械關鍵技術的研究。

      經過十余年的研究,如今在華南農業大學增城教學科研基地的無人農場,無人駕駛播種機、無人駕駛高地隙寬幅噴霧機和無人駕駛收獲機等高科技農機一一陳列。從外觀上看,這些機器的與眾不同之處,便是機身上的“蘑菇頭”,那是實現北斗衛星高精度定位的關鍵裝置。“我們的導航定位精度和導航控制精度已經和西方技術水平相當。在北斗全面組網完成后,導航定位準確程度還能更高。”羅錫文說。

      智能農機干的農活也會更加出色。5月9日,無人駕駛播種機就在這片無人農場進行作業,它采用北斗衛星定位技術和融合定位算法來確定路線,何時轉彎、何時下田都已經設計好了。如果作業途中遇上躥出來的小動物,農機還能實現自動避障。在1.3小時內,這臺播種機以精準的行距和穴距完成了14畝水稻田播種作業。

      因為精準播種,無人農場的種植效果比人工好。田間更加通風透氣,也可減少施肥打藥,提高土地利用率。而且,人駕駛農機時難免偶爾會疲憊作業,而無人駕駛的智能農機則可以24小時連續作業。

      預計未來五年進入推廣階段

      令羅錫文感到開心的是,無人農場的建設不斷深入人心,得到了業界的重視。以前的拖拉機沒有安裝導航系統,過去十年間在全國各地,羅錫文院士團隊應農民的要求給拖拉機加裝導航。而如今中國主要拖拉機廠都已實現出廠就自帶導航。

      “我們最近也接到不少電話,山東想搞小麥無人農場,三水想搞花生無人農場,這是個好事。”他說。

      羅錫文說,無人農場要體現智能農機的作業效率,需要平整度高、面積遼闊的耕地,也需要新型經營主體擴大經營規模,進行連片種植。所以無人農場未來五年會在全國逐步推廣,未來十年將加快推廣,并且首先會在北方取得成果。

      無人農場優勢:無時空限制 可進行信息監測

      無人農場上,無人駕駛的農機令人印象深刻。但羅錫文說,無人駕駛并不等于無人農場。“我總結了無人農場的五個特點,耕種管收生產環節全覆蓋;機庫田間轉移作業全自動;自動避障異況停車保安全;作物生產過程實時全監控;智能決策精準作業全無人。”他說,無人駕駛只是無人農場的一種支撐技術,如果只是無人駕駛農機在田間跑兩圈,那絕對不是無人農場。

      據羅錫文介紹,無人農場涉及生物技術、智能農機、信息技術三大技術領域。首先生物技術在于要選擇適合機械化作業的品種和栽培模式。智能農機主要是為實現無人作業和無人駕駛,農機要具有智能感知、智能導航和智能管理的功能。這意味著農機可以精準定位作業,還可根據農作物的情況進行打藥施肥,而在系統后臺則可以檢測機器是否正常作業。

      信息技術則是實現機器與人、機器與機器之間通訊的關鍵。“比如我在新疆開拖拉機,山東的廠家就能監測到拖拉機的運行問題,并提醒要更改某些作業參數。”羅錫文說。

      在無人農場,一個農民同時操作幾臺機器作業不再是夢想。華南農業大學羅錫文院士團隊教授胡煉告訴記者,“在無人農場,農戶只需要在操作平臺進行任務選擇,并匹配各種農機。農機就會按照設定任務在不同時間自行作業,平臺還會顯示農機的作業情況。”

      無人農場的農機已經不局限在地面,也在空中。羅錫文院士團隊目前使用無人機來進行作物長勢信息監測,獲得養分豐缺、病蟲害等信息。以水稻為例,無人機獲得的信息在終端平臺會以多光譜圖像呈現。這些圖像經過農學家所建立的決策知識系統分析,便形成作業處方圖。變量施肥飛機會根據處方圖規劃航線一鍵起降,實現精準施肥。文/廣州日報全媒體記者龍錕 圖/廣州日報全媒體記者楊耀燁

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