商丘市农机装备智能化发展分析
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摘 要：近年来，商丘市农机部门不断加强智能农机装备的引进示范、宣传培训和推广应用工作，农机装备智能化水平显著提升。但快速发展的同时，也显现出了不少问题。从政策引导、配套体系和农机物联网方面，提出了发展建议。
关键词：智能农机装备;农机大数据;标准
中图分类号：F323.3;S220 文献标识码：A
开放科学（资源服务）标识码
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.04.005
Open Science Identity（OSID）
智能化农机装备主要是指装备有中央处理芯片和各种传感器的现代化农机。其特点是通过加装在农机上的微机对各种传感器传回的信号进行运算、传递和反馈，可发出指令，驱动农机来完成规定操作，实现农业生产和管理的智能化。
近年来，商丘市农机部门以“四优四化”和实施“乡村振兴战略”为工作新导向，以粮食增产、农业增收、农民增效为目标，不断提高服务水平。以保障国家粮食安全为核心，不断加强智能农机装备的引进示范、宣传培训和推广应用工作，农机装备智能化水平显著提升。
1 发展现状
1.1 深松智能管理器
为保障农机深松整地作业补贴项目顺利实施，商丘市农机服务中心采取早部署、早行动，作业主体审核、招标、签定合同、作业验收等一步步扎实推进。近年来参加深松、享受作业补贴的深松机均安装了深松智能管理器。智能管理器既能有效监测机具作业量，又能保证作业质量，为农机手解决了丈量土地、作业纠纷等方面的人力消耗。管理器可最大限度的利用现有资源，减少浪费，提高现有农业机械的使用率。截至目前商丘市深松智能管理器的保有量为746台（套），为每年深松作业项目的顺利实施，提供了详实可靠的数据信息，有效降低了农机管理部门的工作量。
1.2 农用植保无人机
自2015年起，商丘市植保无人机发展进入快车道，特别是随着近三年植保无人机试验示范项目的顺利实施，全市新成立了约二十多家专业飞防合作社（组织），培育了一大批熟练的飞手。目前，全市植保无人机保有量近600台，为商丘市每年小麦的“一喷三防”作业提供了有效保障。一些有实力的合作社，还会到江苏、浙江、安徽和内蒙古等省份，针对小麦、玉米、水稻等农作物开展跨区飞防作业，提高了机具使用率，获得了可观的收益。
1.3 发展农机大数据平台
为扎实做好农机装备智能化建设与应用工作，充分发挥信息化对农业现代化发展的支撑作用，商丘市农机服务中心努力打造农机大数据平台。2019年6月，由北京世纪盈联科技股份有限公司组建的商丘市智慧农机平台正式启用。平台设置有信息公开、政务公开、精准作业三大板块，为各县（区）农机部门均分配了管理员用户名和密码，管理员可对各自权限内的数据进行采集和维护，有效提高了农机化统计、机械化管理、作业监管和数据分析等工作的质量和效率。平台的建立，为更好的服务商丘市“三夏”“三秋”关键农机作业季节，提供了有力的技术支撑。
2 存在问题
近年来，商丘市智能农机装备迅速发展，但也显现出了不少问题。
2.1 智能装备生产厂家多，执行标准未统一
以深松智能管理器为例，商丘地区近年来参加深松作业补贴项目的机具，安装有深松智能管理器终端，实时监测深松机作业的质量和数量，但各个县（区）安装的管理器品牌并未统一，多数县（区）都有3～5个不同品牌的管理器参与深松作业数据统计，而且各品牌厂家的执行标准和数据计算方法差别很大。各厂家都建有独立的数据服务管理平台，要查看这些深松机的作业信息，需登录不同的平台进行操作，给农机部门采集管理器数据信息，统计深松机具作业质量和数量，造成了一定的困扰。
2.2 各厂家的智能装备质量参差不齐
以农用植保无人机为例，参与商丘地区飞防作业的无人机有近20个品牌，任何一个品牌的市场占有率都未超过15%。随着近年航空器试验示范项目的实施，对我市补助的农用航空器，均进行了拉网式核实与检测，对每一台参加“一喷三防”作业的航空器，组织技术人员对航空器的先进性、适用性、可靠性三方面进行跟踪检测。
通过检测发现，各个厂家的航空器质量参差不齐。2019年3月，民权县航空器试验示范项目执行过程中，暴露出个别厂家的无人机存在严重质量问题。河南省商垦农业科技有限公司购买的六台某品牌植保无人机和两个基站，从机具拆箱开始，没有实现一次成功的作业，厂家的技术员和技术总监在民权培训飞手过程中，各摔坏一台机具（厂家解释为电池质量问题），最后只能将剩下的四台机具封箱入库，损坏的两台返厂维修，这直接导致了商垦公司与国营民权农场三分厂的小麦“一喷三防”订单无法顺利完成，造成了严重的后果。说明一些航空器生产厂家，未能严把质量关，造成产品质量低劣。
2.3 农机信息化管理工作有待加强
2019年，商丘市农机服务中心建立了智慧农机平台，平台运行维护过程中发现了一些问题，首先是智能农机装备的对接问题，各智能装备厂家，与智慧平台端口对接意愿不强，其中有技术性原因，也有人为因素。其次，各县（区）农机部门的管理员，数据的日常维护滞后，未形成有效的平台运行机制，造成数据信息的上传下达通道不畅。
3 发展建议
3.1 加强政策引导，完善标准和法规
目前，植保无人机的生产制造和鉴定检测还没有统一的标准，机具作业规范也尚未出台，各厂家均以自己的企业标准进行生产。应尽快制定相应国标或行标，规范植保无人机行业发展，淘汰一批不达标制造厂家，避免出现重复性低水平建设，净化智能农机发展环境。
3.2 加大智慧农机配套体系研究
（1）深松控制器在实际使用过程中，大多数故障和测量误差均由传感器引起的，因为农业机械的作业环境属于开放式高粉尘作业，容易导致倾角传感器和位移传感器的数据失真，对控制器数据造成较大影响。应引导厂家加大对传感器的研发力度，在保证测量精度的情况下，提升传感器的防水、防尘、防振能力。
（2）无人机飞控系统研究相对滞后，造成机具自主飞防作业过程中的智能化程度低，应急处置能力弱，自主避障功能不完善，增加了飞手操作难度。应鼓励引导厂家加大无人机仿真平台和飞控系统研发力度，助力机具性能提升。
（3）植保无人机喷洒的多为高浓度药剂，而目前市面销售的药剂，多为常规植保设备用的普通药剂，飞防作业使用时只是将药液的浓度调配一下。应鼓励厂家针对植保作业的超低容量喷雾剂和相应助剂开展研发。
（4）飞手为每台参加飞防作业的无人机至少会配备5组以上的电池，主要原因是电池续航时间短、充电时间长。电池是制约飞防作业效率提升的重要因素，各电池厂家应对无人机使用的快充、大容量电池加大研发力度，进一步提升电池续航能力和寿命。
3.3 构建农机物联网，发展农机大数据
在推进农作物生产全程机械化的进程中，应进一步加强农机物联网建设，实现农机信息化，提升农机服务水平。一是掌握基础数据，实现农机合作社、农机大户、农机手、农机维修网点等信息互联互通。二是实现农机化作业进度采集与跨区作业科学管理。通过农机作业数据管理，不仅能够更加及时、全面、准确地掌握农机作业进度，更加便捷地了解作业机具、机手等信息，而且更加有助于准确地研判形势，进而采取相应的调控措施，实现跨区作业应急调度。三是争取各縣（区）级农机部门，建立智慧农机平台，并与市级平台实时对接，形成农机大数据平台，实现农机供需信息的快速发布和查询功能，提供智能匹配服务，进一步加强农机化发展宏观调控，促进农民增收，促进农机跨区作业市场有序运行，进而提高农机化作业效率和效益，农机服务水平再上新台阶。
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