2024-04-15 10:08:21
圖為無人農(nóng)場智慧生產(chǎn)示意圖。長三角智慧農(nóng)業(yè)研究院供圖
春耕時節(jié)，記者來到江蘇省昆山市陸家鎮(zhèn)的一處連片麥田。放眼望去，看不到忙碌的農(nóng)民，只見一架無人機在麥田上空盤旋。
“這里是無人農(nóng)場，大田面積有3840畝，主要種植水稻和小麥。從去年開始，我們運用大數(shù)據(jù)、人工智能、自組通信網(wǎng)絡等技術，使用多旋翼無人機、無人駕駛拖拉機、收割機、智能灌溉閘門等一系列智能裝備，構建了這樣一個少人化管理、無人化作業(yè)的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景?！惫こ處煿⒉┙「嬖V記者，他來自中國農(nóng)業(yè)科學院長三角智慧農(nóng)業(yè)研究院，專注于無人農(nóng)場的研發(fā)與日常運維。
近年來，昆山市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局聚焦智能農(nóng)機和智慧農(nóng)業(yè)，加大科技興農(nóng)力度，著力打造智慧場景，推進農(nóng)業(yè)數(shù)字化建設，讓會種田變“慧”種田。2021年，蘇州市與中國農(nóng)科院簽約共建中國農(nóng)科院華東農(nóng)業(yè)科技中心，無人農(nóng)場正是其中的一個項目。
“智慧大腦”統(tǒng)籌決策
時間更短效率更高
循著田間小路，來到一處寫著“智慧田園指揮決策中心”的白色房子，這便是無人農(nóng)場的“智慧大腦”。走進去，一名年輕人正盯著一塊大屏，屏幕中可以看到成片的麥田不斷從畫面中掠過，兩側數(shù)據(jù)在不斷變化。原來，這名年輕人正在操控無人機執(zhí)行日常巡田任務。
這個“智慧大腦”包括了農(nóng)情監(jiān)測、農(nóng)機管理、農(nóng)資管理、無人機管控、農(nóng)事管理、智慧灌溉、設備預警、分析決策等模塊。
從大屏上的實時數(shù)據(jù)來看，無人機并非勻速飛行，而是在某個地塊明顯放慢了速度。無人機放慢速度在做什么？見記者疑惑，耿博健帶頭走出大廳，“走，帶你去田里看看?！?/p>
漫步在機耕路上，周邊的麥苗隨風擺動?！耙郧把蔡?，需要好幾個人騎著電動車到一個個田塊去看，每人負責幾百畝地，巡查下來至少一個半小時?，F(xiàn)在，無人機巡田半個小時就足夠了，作物長勢的數(shù)據(jù)還能一并采集到位?！惫⒉┙≌f。無人機艙就設在指揮大廳的屋頂上，工作人員只需在指揮大廳中操作界面，就能規(guī)劃無人機的路線并下發(fā)巡田任務。
經(jīng)過一個平臺，只見數(shù)臺設備正在運行。“這是農(nóng)情小站，我們采集數(shù)據(jù)全靠這些‘眼睛’。”耿博健介紹，農(nóng)情小站里的小型氣象觀測站，可以實時采集溫度、濕度、風力、雨量等氣象數(shù)據(jù)。除此之外，還有蟲情測報儀和孢子捕捉儀等設備。
抬眼遠望，隱約可以看到每塊田里都立著一個小型設備?！澳鞘峭寥缐勄楸O(jiān)測儀，主要用來記錄土壤的溫度、濕度還有實時水位。無人農(nóng)場采用智能灌溉系統(tǒng)，一旦檢測到土壤濕度較低，就會自動開閘灌水?！惫⒉┙≌f。
手機程序遠程操控
數(shù)據(jù)賦能科學種田
走了好一會兒，終于來到了剛才無人機緩慢飛行的地塊。農(nóng)場管理人員沈俊杰正在田里查看?！斑@塊地麥苗長勢偏緩，此次施肥就要比別的地塊多追一點兒，只需無人機飛慢一些、增加駐留時間即可實現(xiàn)。”沈俊杰介紹。
沈俊杰是江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司的工作人員，他與另外3名同事負責這片將近4000畝無人農(nóng)場的農(nóng)事，平時的工作就是通過監(jiān)測設備以及無人機來采集田間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳回后，指揮中心會根據(jù)作物模型分析計算作物的長勢情況，并結合數(shù)據(jù)庫給出建議，指導科學種田。
“通過手機應用程序，我們就能收到指揮中心發(fā)送的提示，還能遠程給無人農(nóng)機下達作業(yè)任務?！鄙蚩〗艽蜷_手機向記者展示?！叭ツ晡覀儍膳_無人農(nóng)機同時作業(yè)，收割機在這片田里收割，另外一邊的拖拉機在剛收割完的田里進行耕整地作業(yè)，為后續(xù)的播種做準備?！鄙蚩〗芑貞浀?。
沈俊杰所說的無人農(nóng)機正停在庫房里，個個都是大塊頭，有耕播機、插秧機、植保機、收割機等，都安裝了北斗導航系統(tǒng)。管理人員只需設定好路線和任務，遠程“點火”，這些農(nóng)機就能自己去田里工作了。
“這些機器出廠的時候可不是無人農(nóng)機，都是我們的技術團隊改裝的。如今已經(jīng)個個身懷‘絕技’?！惫⒉┙〗榻B。眼前的收割機除了常規(guī)的無人駕駛功能，還加裝了能夠監(jiān)測谷物破碎率、含雜率、損失率的設備，可以及時調(diào)整作業(yè)參數(shù)，提升作物收獲質(zhì)量。
無人農(nóng)機協(xié)同配合
自動作業(yè)覆蓋全程
無人農(nóng)場的建設管理，離不開一支支研發(fā)團隊的保障支持。農(nóng)場不遠處，就是中國農(nóng)業(yè)科學院華東農(nóng)業(yè)科技中心，如今入駐了主要作物智能農(nóng)機裝備與技術創(chuàng)新團隊、智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊、農(nóng)產(chǎn)品初加工智能裝備創(chuàng)新團隊、農(nóng)田灌排科技創(chuàng)新團隊等6個科研團隊。
在智能農(nóng)機裝備研發(fā)辦公室里，主要作物智能農(nóng)機裝備與技術創(chuàng)新團隊的成員們正在研究農(nóng)機自主避障技術，團隊成員之一的劉崗微主要負責無人拖拉機的研發(fā)。
“目前拖拉機輔助駕駛系統(tǒng)僅可實現(xiàn)直線無人作業(yè)。以耕地為例，雖然可以自動沿直線行駛，但無法自動掉頭，必須由拖拉機手及時接管方向盤掉頭，才能繼續(xù)進行直線導航作業(yè)。”劉崗微的工作就是讓拖拉機實現(xiàn)自主掉頭作業(yè)。為此，他對一些部件和控制系統(tǒng)做了改進，還嘗試將人工駕駛模式、輔助駕駛模式、無人駕駛模式集合成一鍵切換，方便農(nóng)戶操作。
“無人農(nóng)機目前已實現(xiàn)靜態(tài)障礙物避障，接下來將著眼于降低改裝成本與較好實現(xiàn)動態(tài)障礙物避障的技術攻關?！眲徫⒏嬖V記者，如果田間有其他農(nóng)具，無人農(nóng)機會繞行并發(fā)出提示；田塊周邊還設置了電子圍欄，如果無人農(nóng)機作業(yè)時出圈，會立刻自動停機。
“我們還研發(fā)了運糧車，跟收割機聯(lián)網(wǎng)后通過協(xié)同作業(yè)模型自動控制運糧車啟動、前進、卸糧等作業(yè)，大大提高無人農(nóng)機間協(xié)同作業(yè)的效率。”劉崗微如數(shù)家珍。
在這里，無人裝備已經(jīng)覆蓋稻麥生產(chǎn)耕、種、管、收的全程作業(yè)。耕播機可一并完成施肥、耕地、播種作業(yè)；收割機在收割的同時監(jiān)測谷物收獲質(zhì)量，并將相關數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)平臺，還能將稻草切碎還田或交由打包機打捆進行有機處理；收獲的稻麥由無人車運到農(nóng)場的烘干中心實現(xiàn)自動烘干入庫……
“再過倆月，冬小麥就該收獲了，農(nóng)機齊上陣，熱火朝天?！惫⒉┙⌒χ鴮τ浾哒f。
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