黑龍江省北安市智慧農機推廣應用的前景及建議

劉國娟

(北安市農業機械化學校，黑龍江 北安 164000)

0 引言

為進一步提升糧食生產全程機械化水平，北安市加快了農機智能化、信息化技術示范應用步伐。近幾年，北安市農村工作領導小組印制并向基層發布了《關于推進智能農機發展的實施意見》，強調從植保無人飛機、無人駕駛高速插秧機等，重點推廣智慧農機。當地智慧農機推廣應用成效初步顯現，但是仍然存在需要改進之處。因此，探究黑龍江省北安市智慧農機推廣應用前景，并提出建設性意見。

1 智慧農機推廣應用的現狀

1.1 農機化與信息化初步融合

2018年開始，北安市立足現代農業裝備在農業生產中大范圍應用背景，以農機具安裝北斗衛星導航系統為切入點，將“互聯網+技術”順利引入農機領域，農機化與信息化初步融合，智慧農機正式進入實施階段。以秸稈機械化還田作業跟蹤管理信息系統為代表的智慧農機不斷涌現，為農機服務水平提升提供了突破點。

1.2 市級項目快速推進

2019年，北安市面向各縣區農機合作社、種糧大戶，快速推進北斗定位、無人駕駛、農機平地自動水平調控技術、拖拉機自動駕駛、農業物聯網、無人植保飛機等智慧農機推廣項目確立[1]。在推廣確立與智慧農機相關項目的基礎上，農機部門主動扶持高新技術智慧農機企業發展，初步實現供需均衡。

1.3 移動平臺初步形成

2020年至今，北安市推動移動公司與農業機械安全監理所建立協作關系，初步形成了智慧農機移動管理平臺。以互聯網、手機、平板客戶端為基礎的農機綜合信息化服務網絡、農機綜合監管網絡的形成，為北安市農機作業狀態的實時監管提供了支持。

2 智慧農機推廣應用的前景

2.1 智能化植物工廠

智能化植物工廠是未來北安市智慧農機推廣應用的方向之一。智能化植物工廠主要是全面智能控制生產環境條件，實現高效率、可靠性生產系統，包括二氧化碳、光照、溫度、濕度、營養成分等。智能化植物工廠涉及的智慧農機關鍵技術主要為基于多傳感器信息融合的溫濕度測量函數建模及解算技術、基于小波變換特征提取及分類算法的土壤土質識別技術、基于圖像處理方法的植物生長狀態識別與測量技術等。智能化植物工廠可以借助計算機、傳感器精準感知并反饋環境參數，結合植物特性，進行濕度、溫度、二氧化碳濃度、光照的設定[2]。并根據實時測量的植物生理狀態，進行相關參數的動態調節，縮短植物成熟周期。

2.2 基于物聯網的北斗衛星導航

基于物聯網的北斗衛星導航是已經安裝北斗衛星導航智慧農機的進一步升級，在作物種植行距、株距控制方面更加精確，對農機手操作專業水平要求更低，且可為無人駕駛拖拉機推廣應用奠定基礎。以基于物聯網的北斗衛星導航深松機械為例，其可以自動精準探測深松作業深度，判定深松作業是否與標準相符，在不打亂土層的情況下疏松土層。在基于物聯網的北斗衛星導航深松農機運行過程中，其主要是根據農機設備上安裝的多元傳感器將農機動力扭矩數據傳遞到服務器，服務器根據數據判定深松農機狀態、車型、深松達標程度、有效耕作面積、作業時間及深松軌跡等，自動確定是否開啟裝置或調整參數，進而在內嵌算法(時間序列、單位積分逼近算法)支持下計算深松深度及作業面積。

2.3 全市智慧農機應用系統

未來的智慧農機系統應具備定位導航、農機執法、遠程培訓測試、預約排隊等功能。其中定位導航主要是由指揮中心實時監控收割機位置與狀態，確保跨區域作業安全；農機執法主要是由管理部門在后臺收集、匯總、歸類農機手資料并建立檔案、確立操作卡，為后期路查、年審時不合格車輛現場處罰提供依據；遠程培訓測試主要是由農機手經互聯網、移動智能終端接受培訓、測試；預約排隊主要是允許農機手借助移動智能終端提前預約需集中現場辦理的作業證換證、辦理業務[3]。除此之外，在智慧農機系統將收集更多類型的農機作業數據，如圖像、語音等，進而經CPCS設備(車間資訊管理系統)終端攝像模塊及設備GSM網絡(全球移動通信系統)、GPCS模塊(全球定位服務導航系統)，完成實時拍照、圖像傳遞及存儲、調用，將農機數據描繪成整體行駛大數據，跨點模擬，為農機系統化、智慧化管理提供依據。

3 智慧農機推廣應用的建議

3.1 完善推廣組織

完善推廣組織是智慧農機推廣應用效率提升的關鍵。農機部門應組織成立智慧農機推廣應用集成領導小組，承擔農機推廣應用的組織協調、領導及實施方案制定、部署工作。同時由一線智慧農機推廣部門進行農機推廣需求說明編撰，以及責任制度起草、宣傳提綱修訂，組織智慧農機推廣應用會議，將智慧農機推廣應用納入重要戰略議程。

在鄉鎮綜合配套改革后，鄉鎮農機管理服務站兼并趨勢無法阻擋，農機站兼職人員眾多，兼職工作者業務經驗缺乏，職責不明，加之辦公場所與設備缺失，無法滿足智慧化農機深層次推廣應用需求[4]。因此，在智慧農機推廣應用集成領導小組成立的基礎上，農機部門可以組織當地農業信息中心專家、大數據協同創新中心專家及農機監督管理機構專業人員，組成技術專家小組，承擔智慧農機推廣應用技術集成創新及培訓咨詢服務。在這個基礎上，由一線技術骨干組成智慧農機示范推廣小組，將智慧農機推廣應用責任落實到個人，確保智慧農機推廣應用工作順利進行。同時，為確保智慧農機推廣應用進程，北安市應面向各縣鎮，選擇1名或以上具有專業技術職稱的技術人員為代表，承擔智慧農機推廣應用測試，定期提出智慧農機推廣應用改進意見，為智慧農機推廣應用效果的優化提供依據。

3.2 加強環節聯動

智慧農機推廣應用包括前期調研指導、中期創新研發、服務實踐幾個環節，北安市農機部門應加強環節聯動，發揮各環節工作效益，推進智慧農機大規模應用。在前期調研指導環節，應以近期有意向或者實力強勁的農機示范園區、農機專業合作社、農機大戶、農機示范基地為對象，在詳細劃分智慧農機應用需求的基礎上，有的放矢地給予調研指導，激發農機專業合作社或者農機大戶、農機示范基地引進智慧農機的熱情，為整個區域農機智慧化水平提升提供帶頭作用。

在中期創新研發環節，農機部門應主動與智慧農機使用者溝通，聯合技術專家進行難點突破，為智慧農機應用范圍的進一步拓展提供依據。例如，針對農戶反饋的智慧農機智能田畝計算缺乏、穩定性不足、數據統計無法體現問題，智慧農機推廣領導小組可以協同專家組攻破技術難點，深層次開展智慧農機技術創新，確保智慧農機應用質量。

在后期農機服務環節，一線人員應以服務市場為中心，引導、鼓舞、扶持農機組織、農機大戶科學應用智慧農機。例如，智慧農機推廣應用部門以智慧農機為主題，定期舉辦線上或線下智慧農機培訓觀摩演示會，由農機推廣技術人員、專家，以及部分合作社負責人、家庭農場負責人、種植大戶代表參與。在智慧農機培訓觀摩演示會開展過程中，為參與者展示智能高速插秧機、水稻收割機等智能產品的優勢與特點。如高速插秧機應用前，農機手可利用信號打點，經插秧機中央控制器作用實現無人駕駛自動插秧，并根據需要搭載施肥機、噴藥機、穴播機實現一機多用，降低成本。

3.3 夯實技術基礎

扎實的技術基礎是智慧農機推廣應用必不可少的元素之一。智慧農機推廣部門可以鼓勵專家組構建智慧農機綜合信息管理平臺，集成北斗農機定位系統、網絡視頻感知系統、農業數據精準計量系統(溫度、光照、濕度、土壤)、設施農業物聯網智能化控制系統等[5]。利用智慧農機綜合信息管理平臺對轄區內智慧農機進行跟蹤測試，保障農機應用質量。例如，利用手機軟件自帶的機載數據采集單元，面向更大范疇采集數據，分析全市區參加水稻聯合收獲、深松作業的農機數據，豐富全市區農機共享數據平臺，推動平臺管理與基層需求、技術應用的多層次融合，奠定農機供需對接、技術獲取發布與智能調配基礎。

在建立智慧農機綜合管理系統的基礎上，農機部門應落實集約化推廣應用方針，將推廣重點聚焦到遠程監管、定位導航、數據采集、優化調配等技術含量高且涉及多個學科的內容，從精準定位、智能對接、智能導航、精準測畝、深松測深、智能管理、緊急調度、機群動態、規劃調試、安全監管、作業查詢等幾個方面著手，組織產學研機構指導大型農機合作社、農機大戶開展標準化技術應用展示，形成輻射狀推廣態勢[6]。例如，借鑒農機專業合作社智慧農機推廣應用經驗，將基于北斗導航系統的機載檢測儀安裝到作業機具上，準確收集農機作業軌跡，進行作業畝數、作業費用的直接計算，從根本上解決以往面臨的作業面積測量難、作業費用結算糾紛問題。再如，將自動導航裝置安裝到插秧機上，由一個農機手站在農機上操作秧苗盤代替以往1人加秧苗和1人開插秧機模式，在降低重復插秧、遺漏插秧概率的同時，提升農機作業質量。

3.4 拓展教育平臺

教育平臺是智慧農機推廣應用的直接渠道，關乎智慧農機推廣應用質量。應在整合農業領域專家團隊、管理服務力量的基礎上，拓展智慧農機技術共建共享平臺，以互聯網、農機安全宣傳教育、維修網點、合作社相結合的方式，探索黑龍江地區在智慧農機推廣應用教育聯動、跨區域服務方面的互促共贏，實現區域智慧農機推廣應用升級。例如，在智慧農機推廣應用項目建設進程中，農機部門應進一步擴展智慧農機需求、作業價格、收種進度、氣象變化等信息收集范圍及分析深度，借助“平安農機通”平臺，為智慧農機手、智慧農戶、智慧農機服務組織、智慧農機企業發布轄區內智慧農機作業要點及服務內容，引導智慧農機有序流動。

在推動智慧農機推廣應用教育平臺升級的基礎上，農機部門應進一步豐富培訓教育活動。例如，舉辦智慧農機管理技術專題培訓班，面向農機合作社、農機大戶及一線農戶提供培訓服務；再如，組織技術交流活動，鼓勵農機使用者就智慧農機開展專題技術交流[7]。在此基礎上，由農機部門圍繞智慧農機推廣應用的關鍵節點，開展現場一對一觀摩指導活動，印制并發放宣傳資料、播放宣傳視頻，深度推廣智慧農機，盡早實現智慧農機在北安市的普及化應用。

4 總結

綜上所述，通過推廣應用智慧農機，不僅可以實現少人化、無人化等低人工成本操作，而且可以實現精準化播種、精準化灌溉、精準化施肥、精準化噴藥，提高農作物種植產量與質量。因此，農機部門應在現有智慧農機推廣基礎上，以智慧化植物工程、全市智慧農機管理系統、基于物聯網的北斗衛星導航系統為目標，明確推廣團隊職責，連接智慧農機推廣應用環節，夯實智慧農機推廣應用技術力量，打造智慧農機推廣應用的樣板模式，為北安市加快農業機械化、農機裝備智慧化轉型提供強有力支持。