走進(jìn)江蘇昆山陸家鎮(zhèn)
感受耕種管收全程自動(dòng)作業(yè)
圖為無(wú)人農(nóng)場(chǎng)智慧生產(chǎn)示意圖。
長(zhǎng)三角智慧農(nóng)業(yè)研究院供圖
春耕時(shí)節(jié)，記者來(lái)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(jiàn)一架無(wú)人機(jī)在麥田上空盤(pán)旋。
“這里是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)，大田面積有3840畝，主要種植水稻和小麥。從去年開(kāi)始，我們運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能、自組通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，使用多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛拖拉機(jī)、收割機(jī)、智能灌溉閘門(mén)等一系列智能裝備，構(gòu)建了這樣一個(gè)少人化管理、無(wú)人化作業(yè)的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景。”工程師耿博健告訴記者，他來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院長(zhǎng)三角智慧農(nóng)業(yè)研究院，專注于無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的研發(fā)與日常運(yùn)維。
近年來(lái)，昆山市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局聚焦智能農(nóng)機(jī)和智慧農(nóng)業(yè)，加大科技興農(nóng)力度，著力打造智慧場(chǎng)景，推進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化建設(shè)，讓會(huì)種田變“慧”種田。2021年，蘇州市與中國(guó)農(nóng)科院簽約共建中國(guó)農(nóng)科院華東農(nóng)業(yè)科技中心，無(wú)人農(nóng)場(chǎng)正是其中的一個(gè)項(xiàng)目。
“智慧大腦”統(tǒng)籌決策
時(shí)間更短效率更高
循著田間小路，來(lái)到一處寫(xiě)著“智慧田園指揮決策中心”的白色房子，這便是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的“智慧大腦”。走進(jìn)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(huà)面中掠過(guò)，兩側(cè)數(shù)據(jù)在不斷變化。原來(lái)，這名年輕人正在操控?zé)o人機(jī)執(zhí)行日常巡田任務(wù)。
這個(gè)“智慧大腦”包括了農(nóng)情監(jiān)測(cè)、農(nóng)機(jī)管理、農(nóng)資管理、無(wú)人機(jī)管控、農(nóng)事管理、智慧灌溉、設(shè)備預(yù)警、分析決策等模塊。
從大屏上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)看，無(wú)人機(jī)并非勻速飛行，而是在某個(gè)地塊明顯放慢了速度。無(wú)人機(jī)放慢速度在做什么？見(jiàn)記者疑惑，耿博健帶頭走出大廳，“走，帶你去田里看看�！�
漫步在機(jī)耕路上，周邊的麥苗隨風(fēng)擺動(dòng)�！耙郧把蔡�，需要好幾個(gè)人騎著電動(dòng)車到一個(gè)個(gè)田塊去看，每人負(fù)責(zé)幾百畝地，巡查下來(lái)至少一個(gè)半小時(shí)�，F(xiàn)在，無(wú)人機(jī)巡田半個(gè)小時(shí)就足夠了，作物長(zhǎng)勢(shì)的數(shù)據(jù)還能一并采集到位�！惫⒉┙≌f(shuō)。無(wú)人機(jī)艙就設(shè)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(wú)人機(jī)的路線并下發(fā)巡田任務(wù)。
經(jīng)過(guò)一個(gè)平臺(tái)，只見(jiàn)數(shù)臺(tái)設(shè)備正在運(yùn)行。“這是農(nóng)情小站，我們采集數(shù)據(jù)全靠這些‘眼睛’�！惫⒉┙〗榻B，農(nóng)情小站里的小型氣象觀測(cè)站，可以實(shí)時(shí)采集溫度、濕度、風(fēng)力、雨量等氣象數(shù)據(jù)。除此之外，還有蟲(chóng)情測(cè)報(bào)儀和孢子捕捉儀等設(shè)備。
抬眼遠(yuǎn)望，隱約可以看到每塊田里都立著一個(gè)小型設(shè)備�！澳鞘峭寥缐勄楸O(jiān)測(cè)儀，主要用來(lái)記錄土壤的溫度、濕度還有實(shí)時(shí)水位。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)采用智能灌溉系統(tǒng)，一旦檢測(cè)到土壤濕度較低，就會(huì)自動(dòng)開(kāi)閘灌水。”耿博健說(shuō)。
手機(jī)程序遠(yuǎn)程操控
數(shù)據(jù)賦能科學(xué)種田
走了好一會(huì)兒，終于來(lái)到了剛才無(wú)人機(jī)緩慢飛行的地塊。農(nóng)場(chǎng)管理人員沈俊杰正在田里查看。“這塊地麥苗長(zhǎng)勢(shì)偏緩，此次施肥就要比別的地塊多追一點(diǎn)兒，只需無(wú)人機(jī)飛慢一些、增加駐留時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)�！鄙蚩〗芙榻B。
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(fù)責(zé)這片將近4000畝無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的農(nóng)事，平時(shí)的工作就是通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備以及無(wú)人機(jī)來(lái)采集田間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳回后，指揮中心會(huì)根據(jù)作物模型分析計(jì)算作物的長(zhǎng)勢(shì)情況，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)給出建議，指導(dǎo)科學(xué)種田。
“通過(guò)手機(jī)應(yīng)用程序，我們就能收到指揮中心發(fā)送的提示，還能遠(yuǎn)程給無(wú)人農(nóng)機(jī)下達(dá)作業(yè)任務(wù)。”沈俊杰打開(kāi)手機(jī)向記者展示�！叭ツ晡覀儍膳_(tái)無(wú)人農(nóng)機(jī)同時(shí)作業(yè)，收割機(jī)在這片田里收割，另外一邊的拖拉機(jī)在剛收割完的田里進(jìn)行耕整地作業(yè)，為后續(xù)的播種做準(zhǔn)備�！鄙蚩〗芑貞浀�。
沈俊杰所說(shuō)的無(wú)人農(nóng)機(jī)正停在庫(kù)房里，個(gè)個(gè)都是大塊頭，有耕播機(jī)、插秧機(jī)、植保機(jī)、收割機(jī)等，都安裝了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。管理人員只需設(shè)定好路線和任務(wù)，遠(yuǎn)程“點(diǎn)火”，這些農(nóng)機(jī)就能自己去田里工作了。
“這些機(jī)器出廠的時(shí)候可不是無(wú)人農(nóng)機(jī)，都是我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)改裝的。如今已經(jīng)個(gè)個(gè)身懷‘絕技’�！惫⒉┙〗榻B。眼前的收割機(jī)除了常規(guī)的無(wú)人駕駛功能，還加裝了能夠監(jiān)測(cè)谷物破碎率、含雜率、損失率的設(shè)備，可以及時(shí)調(diào)整作業(yè)參數(shù)，提升作物收獲質(zhì)量。
無(wú)人農(nóng)機(jī)協(xié)同配合
自動(dòng)作業(yè)覆蓋全程
無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的建設(shè)管理，離不開(kāi)一支支研發(fā)團(tuán)隊(duì)的保障支持。農(nóng)場(chǎng)不遠(yuǎn)處，就是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)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(jī)裝備與技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、農(nóng)產(chǎn)品初加工智能裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、農(nóng)田灌排科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等6個(gè)科研團(tuán)隊(duì)。
在智能農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)辦公室里，主要作物智能農(nóng)機(jī)裝備與技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的成員們正在研究農(nóng)機(jī)自主避障技術(shù)，團(tuán)隊(duì)成員之一的劉崗微主要負(fù)責(zé)無(wú)人拖拉機(jī)的研發(fā)。
“目前拖拉機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)僅可實(shí)現(xiàn)直線無(wú)人作業(yè)。以耕地為例，雖然可以自動(dòng)沿直線行駛，但無(wú)法自動(dòng)掉頭，必須由拖拉機(jī)手及時(shí)接管方向盤(pán)掉頭，才能繼續(xù)進(jìn)行直線導(dǎo)航作業(yè)�！眲徫⒌墓ぷ骶褪亲屚侠瓩C(jī)實(shí)現(xiàn)自主掉頭作業(yè)。為此，他對(duì)一些部件和控制系統(tǒng)做了改進(jìn)，還嘗試將人工駕駛模式、輔助駕駛模式、無(wú)人駕駛模式集合成一鍵切換，方便農(nóng)戶操作。
“無(wú)人農(nóng)機(jī)目前已實(shí)現(xiàn)靜態(tài)障礙物避障，接下來(lái)將著眼于降低改裝成本與較好實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)障礙物避障的技術(shù)攻關(guān)�！眲徫⒏嬖V記者，如果田間有其他農(nóng)具，無(wú)人農(nóng)機(jī)會(huì)繞行并發(fā)出提示；田塊周邊還設(shè)置了電子圍欄，如果無(wú)人農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)出圈，會(huì)立刻自動(dòng)停機(jī)。
“我們還研發(fā)了運(yùn)糧車，跟收割機(jī)聯(lián)網(wǎng)后通過(guò)協(xié)同作業(yè)模型自動(dòng)控制運(yùn)糧車啟動(dòng)、前進(jìn)、卸糧等作業(yè)，大大提高無(wú)人農(nóng)機(jī)間協(xié)同作業(yè)的效率�！眲徫⑷鐢�(shù)家珍。
在這里，無(wú)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(jī)可一并完成施肥、耕地、播種作業(yè)；收割機(jī)在收割的同時(shí)監(jiān)測(cè)谷物收獲質(zhì)量，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)平臺(tái)，還能將稻草切碎還田或交由打包機(jī)打捆進(jìn)行有機(jī)處理；收獲的稻麥由無(wú)人車運(yùn)到農(nóng)場(chǎng)的烘干中心實(shí)現(xiàn)自動(dòng)烘干入庫(kù)……
“再過(guò)倆月，冬小麥就該收獲了，農(nóng)機(jī)齊上陣，熱火朝天�！惫⒉┙⌒χ鴮�(duì)記者說(shuō)。
