黑龙江省北安市智慧农机推广应用的前景及建议

刘国娟

(北安市农业机械化学校，黑龙江 北安 164000)

0 引言

为进一步提升粮食生产全程机械化水平，北安市加快了农机智能化、信息化技术示范应用步伐。近几年，北安市农村工作领导小组印制并向基层发布了《关于推进智能农机发展的实施意见》，强调从植保无人飞机、无人驾驶高速插秧机等，重点推广智慧农机。当地智慧农机推广应用成效初步显现，但是仍然存在需要改进之处。因此，探究黑龙江省北安市智慧农机推广应用前景，并提出建设性意见。

1 智慧农机推广应用的现状

1.1 农机化与信息化初步融合

2018年开始，北安市立足现代农业装备在农业生产中大范围应用背景，以农机具安装北斗卫星导航系统为切入点，将“互联网+技术”顺利引入农机领域，农机化与信息化初步融合，智慧农机正式进入实施阶段。以秸秆机械化还田作业跟踪管理信息系统为代表的智慧农机不断涌现，为农机服务水平提升提供了突破点。

1.2 市级项目快速推进

2019年，北安市面向各县区农机合作社、种粮大户，快速推进北斗定位、无人驾驶、农机平地自动水平调控技术、拖拉机自动驾驶、农业物联网、无人植保飞机等智慧农机推广项目确立[1]。在推广确立与智慧农机相关项目的基础上，农机部门主动扶持高新技术智慧农机企业发展，初步实现供需均衡。

1.3 移动平台初步形成

2020年至今，北安市推动移动公司与农业机械安全监理所建立协作关系，初步形成了智慧农机移动管理平台。以互联网、手机、平板客户端为基础的农机综合信息化服务网络、农机综合监管网络的形成，为北安市农机作业状态的实时监管提供了支持。

2 智慧农机推广应用的前景

2.1 智能化植物工厂

智能化植物工厂是未来北安市智慧农机推广应用的方向之一。智能化植物工厂主要是全面智能控制生产环境条件，实现高效率、可靠性生产系统，包括二氧化碳、光照、温度、湿度、营养成分等。智能化植物工厂涉及的智慧农机关键技术主要为基于多传感器信息融合的温湿度测量函数建模及解算技术、基于小波变换特征提取及分类算法的土壤土质识别技术、基于图像处理方法的植物生长状态识别与测量技术等。智能化植物工厂可以借助计算机、传感器精准感知并反馈环境参数，结合植物特性，进行湿度、温度、二氧化碳浓度、光照的设定[2]。并根据实时测量的植物生理状态，进行相关参数的动态调节，缩短植物成熟周期。

2.2 基于物联网的北斗卫星导航

基于物联网的北斗卫星导航是已经安装北斗卫星导航智慧农机的进一步升级，在作物种植行距、株距控制方面更加精确，对农机手操作专业水平要求更低，且可为无人驾驶拖拉机推广应用奠定基础。以基于物联网的北斗卫星导航深松机械为例，其可以自动精准探测深松作业深度，判定深松作业是否与标准相符，在不打乱土层的情况下疏松土层。在基于物联网的北斗卫星导航深松农机运行过程中，其主要是根据农机设备上安装的多元传感器将农机动力扭矩数据传递到服务器，服务器根据数据判定深松农机状态、车型、深松达标程度、有效耕作面积、作业时间及深松轨迹等，自动确定是否开启装置或调整参数，进而在内嵌算法(时间序列、单位积分逼近算法)支持下计算深松深度及作业面积。

2.3 全市智慧农机应用系统

未来的智慧农机系统应具备定位导航、农机执法、远程培训测试、预约排队等功能。其中定位导航主要是由指挥中心实时监控收割机位置与状态，确保跨区域作业安全；农机执法主要是由管理部门在后台收集、汇总、归类农机手资料并建立档案、确立操作卡，为后期路查、年审时不合格车辆现场处罚提供依据；远程培训测试主要是由农机手经互联网、移动智能终端接受培训、测试；预约排队主要是允许农机手借助移动智能终端提前预约需集中现场办理的作业证换证、办理业务[3]。除此之外，在智慧农机系统将收集更多类型的农机作业数据，如图像、语音等，进而经CPCS设备(车间资讯管理系统)终端摄像模块及设备GSM网络(全球移动通信系统)、GPCS模块(全球定位服务导航系统)，完成实时拍照、图像传递及存储、调用，将农机数据描绘成整体行驶大数据，跨点模拟，为农机系统化、智慧化管理提供依据。

3 智慧农机推广应用的建议

3.1 完善推广组织

完善推广组织是智慧农机推广应用效率提升的关键。农机部门应组织成立智慧农机推广应用集成领导小组，承担农机推广应用的组织协调、领导及实施方案制定、部署工作。同时由一线智慧农机推广部门进行农机推广需求说明编撰，以及责任制度起草、宣传提纲修订，组织智慧农机推广应用会议，将智慧农机推广应用纳入重要战略议程。

在乡镇综合配套改革后，乡镇农机管理服务站兼并趋势无法阻挡，农机站兼职人员众多，兼职工作者业务经验缺乏，职责不明，加之办公场所与设备缺失，无法满足智慧化农机深层次推广应用需求[4]。因此，在智慧农机推广应用集成领导小组成立的基础上，农机部门可以组织当地农业信息中心专家、大数据协同创新中心专家及农机监督管理机构专业人员，组成技术专家小组，承担智慧农机推广应用技术集成创新及培训咨询服务。在这个基础上，由一线技术骨干组成智慧农机示范推广小组，将智慧农机推广应用责任落实到个人，确保智慧农机推广应用工作顺利进行。同时，为确保智慧农机推广应用进程，北安市应面向各县镇，选择1名或以上具有专业技术职称的技术人员为代表，承担智慧农机推广应用测试，定期提出智慧农机推广应用改进意见，为智慧农机推广应用效果的优化提供依据。

3.2 加强环节联动

智慧农机推广应用包括前期调研指导、中期创新研发、服务实践几个环节，北安市农机部门应加强环节联动，发挥各环节工作效益，推进智慧农机大规模应用。在前期调研指导环节，应以近期有意向或者实力强劲的农机示范园区、农机专业合作社、农机大户、农机示范基地为对象，在详细划分智慧农机应用需求的基础上，有的放矢地给予调研指导，激发农机专业合作社或者农机大户、农机示范基地引进智慧农机的热情，为整个区域农机智慧化水平提升提供带头作用。

在中期创新研发环节，农机部门应主动与智慧农机使用者沟通，联合技术专家进行难点突破，为智慧农机应用范围的进一步拓展提供依据。例如，针对农户反馈的智慧农机智能田亩计算缺乏、稳定性不足、数据统计无法体现问题，智慧农机推广领导小组可以协同专家组攻破技术难点，深层次开展智慧农机技术创新，确保智慧农机应用质量。

在后期农机服务环节，一线人员应以服务市场为中心，引导、鼓舞、扶持农机组织、农机大户科学应用智慧农机。例如，智慧农机推广应用部门以智慧农机为主题，定期举办线上或线下智慧农机培训观摩演示会，由农机推广技术人员、专家，以及部分合作社负责人、家庭农场负责人、种植大户代表参与。在智慧农机培训观摩演示会开展过程中，为参与者展示智能高速插秧机、水稻收割机等智能产品的优势与特点。如高速插秧机应用前，农机手可利用信号打点，经插秧机中央控制器作用实现无人驾驶自动插秧，并根据需要搭载施肥机、喷药机、穴播机实现一机多用，降低成本。

3.3 夯实技术基础

扎实的技术基础是智慧农机推广应用必不可少的元素之一。智慧农机推广部门可以鼓励专家组构建智慧农机综合信息管理平台，集成北斗农机定位系统、网络视频感知系统、农业数据精准计量系统(温度、光照、湿度、土壤)、设施农业物联网智能化控制系统等[5]。利用智慧农机综合信息管理平台对辖区内智慧农机进行跟踪测试，保障农机应用质量。例如，利用手机软件自带的机载数据采集单元，面向更大范畴采集数据，分析全市区参加水稻联合收获、深松作业的农机数据，丰富全市区农机共享数据平台，推动平台管理与基层需求、技术应用的多层次融合，奠定农机供需对接、技术获取发布与智能调配基础。

在建立智慧农机综合管理系统的基础上，农机部门应落实集约化推广应用方针，将推广重点聚焦到远程监管、定位导航、数据采集、优化调配等技术含量高且涉及多个学科的内容，从精准定位、智能对接、智能导航、精准测亩、深松测深、智能管理、紧急调度、机群动态、规划调试、安全监管、作业查询等几个方面着手，组织产学研机构指导大型农机合作社、农机大户开展标准化技术应用展示，形成辐射状推广态势[6]。例如，借鉴农机专业合作社智慧农机推广应用经验，将基于北斗导航系统的机载检测仪安装到作业机具上，准确收集农机作业轨迹，进行作业亩数、作业费用的直接计算，从根本上解决以往面临的作业面积测量难、作业费用结算纠纷问题。再如，将自动导航装置安装到插秧机上，由一个农机手站在农机上操作秧苗盘代替以往1人加秧苗和1人开插秧机模式，在降低重复插秧、遗漏插秧概率的同时，提升农机作业质量。

3.4 拓展教育平台

教育平台是智慧农机推广应用的直接渠道，关乎智慧农机推广应用质量。应在整合农业领域专家团队、管理服务力量的基础上，拓展智慧农机技术共建共享平台，以互联网、农机安全宣传教育、维修网点、合作社相结合的方式，探索黑龙江地区在智慧农机推广应用教育联动、跨区域服务方面的互促共赢，实现区域智慧农机推广应用升级。例如，在智慧农机推广应用项目建设进程中，农机部门应进一步扩展智慧农机需求、作业价格、收种进度、气象变化等信息收集范围及分析深度，借助“平安农机通”平台，为智慧农机手、智慧农户、智慧农机服务组织、智慧农机企业发布辖区内智慧农机作业要点及服务内容，引导智慧农机有序流动。

在推动智慧农机推广应用教育平台升级的基础上，农机部门应进一步丰富培训教育活动。例如，举办智慧农机管理技术专题培训班，面向农机合作社、农机大户及一线农户提供培训服务；再如，组织技术交流活动，鼓励农机使用者就智慧农机开展专题技术交流[7]。在此基础上，由农机部门围绕智慧农机推广应用的关键节点，开展现场一对一观摩指导活动，印制并发放宣传资料、播放宣传视频，深度推广智慧农机，尽早实现智慧农机在北安市的普及化应用。

4 总结

综上所述，通过推广应用智慧农机，不仅可以实现少人化、无人化等低人工成本操作，而且可以实现精准化播种、精准化灌溉、精准化施肥、精准化喷药，提高农作物种植产量与质量。因此，农机部门应在现有智慧农机推广基础上，以智慧化植物工程、全市智慧农机管理系统、基于物联网的北斗卫星导航系统为目标，明确推广团队职责，连接智慧农机推广应用环节，夯实智慧农机推广应用技术力量，打造智慧农机推广应用的样板模式，为北安市加快农业机械化、农机装备智慧化转型提供强有力支持。