农机深松作业智能化监管系统的开发与应用

王锁良梁卉、石家庄市藁城区农机局　、中电科卫星导航

农机深松作业智能化监管系统的开发与应用

王锁良1梁卉21、石家庄市藁城区农机局2、中电科卫星导航

农机深松作业的目的就是在不反转土壤的情况下，打破犁底层，破除土壤板结，提高土壤的透气性，改善土壤团粒结构，增加土壤的蓄水能力，防止土壤流失，促进作物的根系生长、培肥地力，实现农作物稳产增产的有效耕作技术。石家庄市藁城区自2011年作为河北省农机深松示范区以来，到2015年累计利用国家和省深松补贴资金1265万元，完成示范和推广深松作业面积达57万亩，但在推广深松过程中发现存在一些监管问题需要解决。

本文针对目前农机深松作业在作业面积和作业质量监管方面存在的问题，研究开发了深松智能监管系统，通过农机具深松实时监测终端和深松系统管理平台两部分，将农机具深松实时作业的质量、面积和位置确定，依靠移动网络将数据上传至管理平台，进行统一管理，并将该系统进行推广应用。

农机深松；智能化监管；监测终端；管理平台

1　目前农机深松作业监管存在的问题

1.1在2014年以前河北省规定深松作业补贴标准为25元/亩，其中质检费为1元/亩，由各地农机局聘请质检员监督机手作业过程和作业质量，由于深松作业处于农忙季节，并且作业时间为季节性，因此只能临时聘用农村老党员和老干部作为质检员，不可能聘用专职的年轻体壮的质检员，这样造成质检员因体质原因无法全部对深松的地块进行监督，其次是大部分机手白天用拖拉机粉碎玉米秸秆，晚上进行深松作业，质检员也不可能整晚跟机作业进行检查，造成深松作业的质量靠机手觉悟，凭良心，使作业质量无法保证。作业面积难以准确统计。

1.2农机局作为监管部门由于人员少，加之作业面积大，只能在作业过程中巡回检查，发现问题及时纠正，对个别问题严重的取消机手深松作业的资格，在全区深松作业完成后进行质量抽查，通过机手上报的作业单进行电话回访，核对作业面积和质量，并组织人员结合乡镇农机站长对每一个机手的作业地块进行质量抽查。由于作业面积大，涉及地块多，每块地都要取5～10个监测点，因此抽查工作量特别大，抽查工作需要持续一个多月，因此不能及时发放作业补贴。

总之，通过事中和事后的监管从中也能杜绝部分机手的作弊行为，避免造成骗取国家资金现象。但是尽管采取质检员现场监管和事后抽查的办法，但由于人为因素还是会出现作业质量不达标和虚报面积的现象。机手之间相互攀比，没有达到作业质量标准的和有虚报面积的由于没能在监管中被发现而领取了补贴资金，影响极坏，其他机手会效仿，这样就完全违背了国家推行深松作业补贴政策的初衷。也出现个别机手在实际运作过程中，弄虚作假，骗取国家补贴资金的现象。怎样才能确保补贴资金真正落实到深松面积上，并且保证作业质量，一直是困扰农机管理部门的大事，因此必须探讨如何加强监管，提高监管的技术手段，破解管理难题。

2　深松智能监管系统

针对农机深松作业在面积统计和作业质量监控上的薄弱环节，中国电子科技集团第五十四所根据藁城区农机局在深松作业监管方面的实际需要，结合原有的车辆卫星定位和监管系统，研究开发了深松智能监管系统。该系统由农机具深松实时监测终端和深松系统管理平台两部分组成，总体架构如图所示。其中，农机具深松实时监测终端由安装在拖拉机及深松犁上的一系列设备模块组成，包括车载终端、耕深测量传感器、摄像头以及显示屏。由监测终端完成深度解算和位置定位，并通过移动网络与管理平台交换，将数据上传至管理平台，进行统一管理。

深松系统管理平台是一个农机具作业统计管理系统，能够统计和记录所有安装深松实时监测系统的农机具的作业数据，包括深松深度、行驶轨迹、作业面积、作业时间等信息，从而对整个深松作业过程进行监督管理，并且可以为深松补贴的合理发放提供依据。

系统工作原理首先通过将耕深测量传感器固定在深松机上，在进行深松作业时，根据传感器的测量数据，计算出作业时横梁与地面的垂直距离，通过几何关系解算即可得到耕深深度值；在农机上的摄像头采集的图像信息，判断农机是否进行深松作业以及在深松过程中是否存在犁头被更换的情况。最后利用北斗/GPS高精度定位信息形成的耕深作业轨迹图对耕深作业面积进行测算。

3　农机深松作业智能监管系统推广应用

2015年藁城区全面推广深松智能监管系统，由五十四所免费提供监测设备，并负责设备日常运行、维护。由农机局按照河北省的规定深松作业质量由第三方实施监管并支付监管费规定。只支付五十四所监管费用。按原计划报名深松作业的机手有158人，在安装培训过程中，通过明确深松作业监管系统自动会将达不到深松深度25厘米以上作业，不计入作业面积，不享受作业补贴，个别机手担心动力不足，而放弃深松作业，还有的机手勉强装上监测系统，但在作业时发现不能达到深度要求，而没有深松作业，最后实际安装了监测系统的共129套，通过使用监测系统，能够保证深松作业质量和作业面积的统计，避免了弄虚作假现象，具体做法如下。

3.1试验

农机局在5月份就对两种常年使用的机型安装智能监控终端进行试验，发现机具作业过程中前后左右深浅不一致的现象，耕深数据在终端显示延时和误差较大现象以及动力大速度快造成的机具上浮使数据误差加大等问题，由中国电子科技集团第五十四所进行完善改进。对系统进行改进后又反复试验，通过不断的改进最终能满足深松作业规范要求。

3.2演示示范

在7月召开了石家庄市深松监管演示会，石家庄市农机管理处、市农机推广站及各县区农机推广站和藁城区各乡镇农机站长、计划参加深松作业的农机手等共450人参会。会上对深松作业智能监管系统进行演示，得到了与会人员的普遍赞赏。

3.3安装使用技能培训

9月中旬农机局和五十四所组织20多人分5个小组对全区15个乡镇分别进行现场安装培训，教机手正确使用和保养设备。

3.4巡回服务

三秋作业期间，5个小组对所负责乡镇进行巡回服务，不分昼夜，出现问题随时解决。

总之，通过和五十四所共同开发推广深松作业监管系统，解决了深松作业中原来没有技术手段根本无法做到的事情，避免了人为操作的因素和弄虚作假现象，确保了国家资金真正补贴到深松作业面积上。