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人機智能協作引領蔬菜規模化生產邁入新時代
日期:2020-11-03 10:37 作者: 來源:中國興農網
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  在一片露地甘藍地裏,收獲機和裝卸車齊頭並進,伴隨著隆聲陣陣,一顆顆露地甘藍被收獲機卷起,順著傳送帶的軌道次第落入裝卸車內。走近一看,收獲機駕駛艙內竟然空無一人。這一充滿“万博官网下载感”的一幕發生在蔬菜規模化生產人機智能協作技術觀摩交流現場。此次活動於10月29日在位於北京小湯山的國家現代農業万博官网下载示範展示基地舉行,當天展示的是蔬菜規模化生產人機智能協作技術收獲環節。
  蔬菜規模化生產人機智能協作技術是2020年農業農村部10大引領性技術之一,由全國農業技術推廣服務中心、北京農業信息技術研究中心牽頭。此項技術以現代化農機農藝融合、人類經驗與機器智能協作為主線,以智能化管理技術為支撐,通過天空地立體化監測傳感網絡、農業大腦和智能作業集群研發,針對不同品種、不同生產模式、不同生產區域條件等應用場景進行科學組配和集成應用,集中實現了蔬菜規模化生產全生長周期的人機智能協作管理。
  天地空一體化監測農情更高效
  蔬菜種的到底怎麼樣?有沒有病蟲害?傳統方式隻能靠眼看、手摸,但蔬菜規模化生產人機智能協作技術卻構建了以衛星、雷達、無人機、傳感器等為載體的天空地立體化監測傳感網絡,給蔬菜裝上了“感知中樞”,可以感知到水土氣、作物長勢、蟲情、幹旱、洪澇、作物產量等農情。
  國家農業信息化技術研究中心朱華吉研究員介紹說,基於5G測控網絡實現蔬菜全生育期各生產要素信息的精細化監測和實時化彙集,大範圍、實時和動態的農情信息精準獲取,支撐農情信息實時分析和預警決策、智能農機裝備的啟停、行駛、轉向、避障等人機智能協作管控。各類感知設備、作業設備、農田設施的精準定位、主動關聯感知,形成安全高效的農業實時化監測技術體係。
  大數據驅動技術決策更智慧
  遇到蟲害如何打藥?幹旱天氣要灌溉多少水?在傳統農業中,作物的澆水、施肥、打藥完全靠感覺、經驗,而在蔬菜規模化生產人機智能協作技術的加持下,這些決策由大數據驅動的“智慧大腦”來決定了。
  在蔬菜生產的耕整地、播種/育苗、移栽、植保、灌溉施肥、收獲等關鍵環節,通過信息采集彙聚,構建氣象、土壤、基肥、病害、農機、市場等蔬菜生產底數資源池,利用環境調優控製、病蟲害智能診斷、營養狀況分析、施藥配方生成、植保作業路徑規劃、采收量規劃等模型方法,製定蔬菜不同品種、不同氣候條件、不同生長階段的適宜生產管理方案,向智能作業集群下達自主作業指令。
  北京農業信息技術研究中心副主任吳華瑞說:蔬菜規模化生產人機智能協作技術融合了農機農藝、人類經驗與機器智能協作,實現蔬菜生產全流程智能化預警、分析、決策以及智能裝備自動配置與精細化參數調優作業。比如采收環節運用了北鬥導航技術。“北鬥導航技術可實現精準定位,特別是在甘藍機裏麵實現精準對行,這樣保證在收獲和移栽的時候不漏窩,也不損壞果實。”
  引領性技術推動蔬菜產業高質量發展
  我國既是蔬菜生產大國,又是蔬菜消費大國,在我國,蔬菜是除糧食作物外栽培麵積最廣、經濟地位最重要的作物,關係國計民生。朱華吉認為,蔬菜產業“機器替代人力”、“電腦替代人腦”是未來發展方向,未來農民通過一部手機就可以操控田間的管理、生產、收獲,無縫對接農業標準化種植、精細化管理。 一方麵,隨著農村勞動力加快轉移、農業生產人工成本不斷攀升,能夠實現穩生產、提效率、降成本、增效益的“機器換人”也漸成趨勢。另一方麵隨著土地的流轉集中,農業的經營越來越呈現規模化、標準化的方向,這樣通過應用大型的農機裝備和智慧裝備,實際上每畝平均成本在逐步降低。
  全國農技中心主任魏啟文表示,蔬菜規模化生產人機智能協作技術基於5G網絡、北鬥導航、人工智能等,針對蔬菜生產關鍵環節,實現了蔬菜生產全流程環節的信息立體化感知、大數據驅動決策、裝備集群作業控製的有機整合,提升蔬菜生產管理水平,為發展現代化綠色蔬菜產業提供引領性技術和示範模式。
  “該技術通過利用數據化的精量決策控製模型代替了經驗性粗放管理,實現了水肥藥的精準利用,提質增效效果明顯。” 吳華瑞介紹說,平均可減少人工投入成本55%,減少水、肥、藥施用量25。4%、31。2%、70。5%,露地蔬菜畝均節本增效112元,設施蔬菜畝均節本增效220元,在節約生產成本的同時還能保護了農業生態環境,具備顯著的經濟、社會和生態效益。目前該技術正準備在甘肅、浙江、江蘇等集中連片的甘藍生產區推廣。“當地正在做設備的集成實驗,計劃在明年四月份春茬的時候,首先在甘肅進行12萬畝的的甘藍無人化移栽活動。”
  農業農村部万博官网下载教育司有關負責人表示,近年農業農村部每年遴選發布10大綠色增產、節本增效、生態環保、質量安全的引領性技術,有效發掘了技術成果潛力,加快了技術推廣應用,探索了符合新時期要求的技術推廣做法經驗,引領帶動了農業產業升級換代。下一步,將繼續打造引領性技術集成示範這個“金字招牌”,充分發揮國家現代農業万博官网下载示範展示基地的載體作用,推動兩項工作協同發展、互融互促,為農業高質量發展提供更為有力的万博官网下载支撐。

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