山东省胶州市农业农村局 王炳军 马建武 鹿 伟
近年来,胶州市农业机械化进入了快速发展时期,农业机械信息化水平不断提高,通过整合大数据平台、移动终端、无线传输等各类技术,建立了智慧农机远程作业监控平台和技术保障体系,解决了制约智慧农机发展的瓶颈问题。结合目前智慧农机的发展现状,有几点思考,供大家参考。
坚持“政策引导、技术支持、队伍保障、项目带动”的思路,充分利用先进的物联网、智能技术以及大数据等技术,实现了农业机械的作业精准化、管理可视化、决策智能化的新型农机生产管理模式。
1.政策引导。党的十九大为农村农业发展指明了方向,随着新农村建设、生态文明乡村建设、美丽乡村建设政策的实施,农村面貌发生了翻天覆地的变化,但农业的发展却相对滞后,加快推进智慧农机和现代农业发展步伐势在必行。结合国家宏观层面提出的智慧农业的发展思路,胶州市制定了符合本地实际的发展计划,出台了一批与智慧农机发展相关的研发、推广、培训等配套政策。每年投入一定的财政资金,专门用于耕地深松、秸秆还田、农机补贴及大数据平台建设等各项支出,为智慧农机发展带来了新的发展机遇。与北京农业智能装备技术研究中心合作进行农机作业大数据平台建设,推进大数据在智慧农业领域的快速发展,致力于打造耕种收全程机械化和全程监管的智能网络工作体系。
2.技术支持。为搭建智慧农机平台,实现农机作业的科学化和规范化管理。胶州市与国家农业智能装备工程技术研究中心、北京农业智能装备技术研究中心等多家公司合作,建设了集展示、服务、管理功能为一体的农机作业远程监控平台,纳入到监管平台的作业机械多达800多套,涵盖了深松整地、秸秆还田等多个作业领域。平台的核心是构建农机作业大数据系统平台,整个系统平台包括农机作业远程监控平台(后台)和手机APP监测助手、GPS卫星监测(需购买流量)、作业机械(需安装终端监测仪器)三大部分。首先,在作业机械终端安装性能可靠的数据监测设备,监测设备能准确分辨各类作业类型并对作业指标进行智能计算。监测设备主要包括深度传感器、机具识别传感器、摄像头、卫星定位天线、主机和显示屏、GPRS天线、电源、各类连接线。通过调试测试参数,可以适用于不同的作业类型,整个系统平台涵盖了耕地深松、秸秆还田等各类奖补项目。其次,作业过程中,通过GPS卫星信号将终端作业数据实时传输到系统后台服务器。最后,农机作业远程监控平台和手机APP监测助手是一组后台监控软件,通过远程平台能够实时查看所有机械作业轨迹、作业面积、作业时间、作业人员等指标。同时,农机手可以安装手机APP 软件自行查询本机作业数据,科学有效地指导和调度农机作业。
3.队伍保障。智慧农机具有农业科学化生产知识、互联网信息化应用技术、数据化分析技术以及农机设备智能化运行技能等多种高层次要求,智慧农机的发展壮大需要一支技术过硬的团队。在智慧农机发展过程中,按照技术可靠、稳妥推进的发展思路,不断扩大智慧农机的作业范围和机械数量。在发展过程中,聘请专业的农业机械检修机构,按照国家农业智能装备工程技术研究中心和北京农业智能装备技术研究中心的技术标准,制定了《胶州市农机作业监管使用培训手册》,对全市所有的机械终端进行设备安装和测试,对农机手进行专项技术培训和指导。围绕终端设备安装、农机系统平台使用、传感器连接、机具型号和幅宽配置、走线连接等环节,定期进行现场检修和维护。除了专项培训指导外,通过开展新型农民技术培训活动,确保从事农机一线作业的劳动者能熟练掌握生产知识和操作技能,为加快智慧农机发展提供充足的人才储备。
4.项目带动。为了加快“智慧农机”发展步伐,通过财政资金补贴的方式,持续开展了秸秆还田和深松整地作业项目,着力推广“智慧农机”全程机械化和全面智能化作业模式。具体做法:一是明确作业主体标准。按照相对集中连片原则,项目技术实施依托农机专业合作社、合作联社、家庭农场等服务主体,申报主体需符合以下条件:申请参与农业作业的服务组织近两年内未出现经营管理、安全、作业服务质量投诉等方面问题;作业机械牌证齐全、操作人员证车相符有效并安装监测仪器;具备4个作业机组,作业能力在2000亩以上。经所在镇办确认后即可报名申报。二是提高作业质量标准。小麦秸秆残茬处理作业技术标准:参加作业灭茬机械必须是合格产品,符合国家规定的质量标准,不存在质量和安全隐患,可使用秸秆粉碎还田机、旋耕灭茬机并安装秸秆还田监测仪。灭茬刀具切碎根茬后,秸秆粉碎长度不大于10厘米,灭茬后秸秆与土壤混合均匀、秸秆根茬掩埋深度不小于3厘米,不得在同一地块重复作业。深松整地作业技术标准:单一深松作业,拖拉机带单一深松机作业,深松深度要求超过25cm,拖拉机动力要求在90马力以上;旋耕+深松作业,拖拉机带旋耕、深松联合作业机具,深松深度应达到25cm以上,拖拉机动力一般要求在100马力以上;灭茬+旋耕+深松作业,拖拉机带灭茬、旋耕、深松复式作业机具,深松深度应达到25cm以上,拖拉机动力一般要求达到120马力以上;免耕播种+施肥+深松作业,拖拉机带深松、免耕播种、分层施肥复式作业机具,深松深度应达到25cm以上,拖拉机动力一般要求达到120马力以上。
通过实行农机远程作业监控,不仅能够实现对农业机械的精准定位、导航、信息传送等功能,还可以对农业机械实时进行监督,方便监管机构的日常管理。在作业过程中,还可以对农机的运行状态进行优化,从而提高作业质量合格率,减少资源的浪费。在进行作业面积测量时,无需人工实地测量,当作业结束之后会自动完成作业面积测量工作,对于重复作业面积也会进行核减。它的计算方式主要是依据当前的先进技术GPS技术,通过农机运行的轨迹,经过经纬度的特殊计算方法来进行,数据测量准确有效,节省大量的人力物力,促进了农业增效和农民增收。
当前,智慧农机发展水平仍处于发展阶段,如何提高农业机械智能装备水平和作业质量、实现全程智能化监管是当前农机发展过程中的一个难题。主要体现在以下几个方面:
1.智慧农机发展缺乏整体规划。基础建设和资金筹集缺乏有效衔接,应用技术推广没有形成规模化体系,规模化作业水平不高,处于生产信息化向智慧化转变过程当中,农业机械化和物联网应用的运行机制缺乏整体的战略性规划。
2.智慧农机发展存在技术短板。农机传感器数量国产率不足10%且稳定性差,智能感知系统灵敏度不高,终端远程控制系统和执行控制指令系统精确性不足。智慧农机应用项目大多数停留在信息的简单传输和显示,功能比较单一。
3.复合型高素质农机人才不足。目前,胶州市发展智慧农机缺乏能够操作和维护生产设备的高素质机手,农机手平均年龄在45岁以上,农机从业人员年龄偏大、整体文化水平偏低,也是制约智慧农机发展和推广的一个重要因素。
1.规划引领,统筹设计农机大数据管理模式。为加快推进“智慧农机”大数据应用,带动实现智慧农机快速发展。从全国农机发展现状来看,各地建设内容和标准不一致,需制定“智慧农机”大数据应用专项规划,统一数据标准、数据接口,并制定配套政策。通过运用云计算、大数据等技术,将农业机械作业信息、农机专业合作社信息、农业地理信息、“智慧农机”决策支持信息等应用功能统一到一个信息化平台上,达到全员参与、全程监管、实时动态、智能指挥的目标。
2.储备人才,建立一支高素质的农机队伍。实现全程机械化必须建立一支快捷高效的农业机械管理系统和队伍。加强农业机械从从业人员的技术指导,发挥农业农村各主管部门的职能和农技推广人员的业务专长,定期对农机从业人员进行机械检修和现场作业等方面的技术指导。同时,在产学研合作及专业人才培养方面,应加大对科研院所农业机械技术研发的政策引导,鼓励和支持产学研联合开展技术孵化,加强与农机生产企业和专业合作组织的技术交流,带动农业机械生产的技术创新和产品进步。
3.政策支持,加大对农业机械智能化技术发展和产品研发的政策支持。在优化农业机械产业结构方面,继续加大对农业机械政策补贴力度,建立以政府为主、合作组织、农户多元化资金投入机制。鼓励发展大中型、智能、复合型机械设备。加快发展一批科技含量高、适应技术强的农业机械装备,淘汰低产能小型设备,提升国内农业机械制造企业制造水平和科技含量。要加大扶持新型智能装备生产,加大对农业机械电子控制单元、传感器技术、数据采集设备、平台软件系统等生产研究企业的政策支持。