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黑科技 | 人机智能协作带领蔬菜规模化生产迈入新时代!

2020-11-27  来自: 成都鑫芯电子科技有限公司 浏览次数:641

在一片露地甘蓝地里,收获机和装卸车齐头并进,伴随着隆声阵阵,一颗颗露地甘蓝被收获机卷起,顺着传送带的轨道次第落入装卸车内。走近一看,收获机驾驶舱内竟然空无一人。这一充满“科技感”的一幕发生在位于北京小汤山的国家现代农业科技示范展示基地里,正在展示的是蔬菜规模化生产人机智能协作技术收获环节。

 

技术概述

蔬菜规模化生产人机智能协作技术,基于北斗和“5G”的农机作业全昼夜自主感知、多机协作的轨迹规划等技术,创新突破了无人农场多传感器共融协同,并在甘蓝全程无人化作业实际生产中得到长时验证,实现了露地甘蓝耕整地、起垄、移栽、水肥灌溉、植保打药和采收的全程智能化无人作业。

 

技术要点 

构建以卫星、雷达、无人机、传感器等为载体的天空地立体化监测传感网络,形成蔬菜规模化生产人机智能协作感知,实现水土气、作物长势、虫情、干旱、洪涝、作物产量等农情的高带宽、低时延、广接入的感知传输;基于5G测控网络实现蔬菜全生育期各生产要素信息的精细化监测和实时化汇集,大范围、实时和动态的农情信息获取;支撑农情信息实时分析和预警决策、智能农机装备的启停、行驶、转向、避障等人机智能协作管控,实现各类感知设备、作业设备、农田设施的定位、主动关联感知、作业设备工作质量与运行状态等信息跟踪,形成安全的农业实时化监测技术体系。

人机智能协作

构建以天空地一体化监测数据软总线、云端决策管控平台、智能化作业装备控制总线等为载体的蔬菜规模化生产人机智能协作智慧大脑,实现大数据驱动的蔬菜规模化生产人机智能协作决策管控,面向蔬菜生产的耕整地、播种/育苗、移栽、植保、灌溉施肥、收获等关键环节,基于天空地一体化高通量网络实现信息采集汇聚,构建气象、土壤、基肥、病害、农机、市场等蔬菜生产底数资源池,利用环境调优控制、病虫害智能诊断、营养状况分析、施药配方生成、植保作业路径规划、采收量规划等模型方法,制定蔬菜不同品种、不同气候条件、不同生长阶段的适宜生产管理方案,向智能作业集群下达自主作业指令,通过农机农艺融合、人类经验与机器智能协作实现蔬菜生产全流程智能化预警、分析、决策以及智能装备自动配置与精细化参数调优作业。

以蔬菜规模化生产人机智能协作农机及其他智能化装备为载体,面向蔬菜规模化生产的耕整地、播种/育苗、移栽、植保、灌溉施肥、收获全环节智能化管理与作业需求,打造人机智能协作执行,无缝对接农业大脑的种植标准化、精细化管理规程,构建服务于蔬菜规模化生产的智能作业装备集群,实现蔬菜生产的人机智能协同作业。

 

技术特性

蔬菜在我国城乡居民膳食结构中具有特殊的重要地位,基于5G网络、北斗导航、人工智能等,针对蔬菜生产关键环节,进行立体化感知、智能化决策和集群化作业,提升蔬菜生产管理水平,带动形成蔬菜规模化生产人机智能协作技术体系,推动蔬菜产业的“机器替代人力”、“电脑替代人脑”进程。

人机智能协作

实现了蔬菜生产全流程环节的信息立体化感知、大数据驱动决策、装备集群作业控制的有机整合,实现了耕整地、水肥管控等关键环节的人机智能协同作业与全链条智能化管控,应用前景广阔。

 通过天空地一体化高通量网络将蔬菜耕整地、播种/育苗、移栽、植保、灌溉施肥、收获全环节进行数据化串联,实现了全流程的立体监测感知、数据驱动决策与智能装备集群作业的无缝融合,技术使用户可以便捷地实现蔬菜生产全流程智能化管控。

 数据化的精量决策控制模型代替了经验性粗放管理,提质增效效果明显,平均减少人工投入成本55%,平均减少水、肥、药施用量25.4%、31.2%、70.5%,露地蔬菜亩均节本增效112元,设施蔬菜亩均节本增效220元,在节约生产成本的同时保护了农业生态环境,取得了显著的社会效益和经济效益。

 

技术服务模式

蔬菜规模化生产人机智能协作技术基于5G网络、北斗导航、人工智能等,针对蔬菜生产关键环节,实现了蔬菜生产全流程环节的信息立体化感知、大数据驱动决策、装备集群作业控制的有机整合,提升蔬菜生产管理水平。

 人机智能协作

“该技术通过利用数据化的精量决策控制模型代替了经验性粗放管理,提质增效效果明显。”吴华瑞介绍说,平均可减少人工投入成本一半以上,水、肥、药施用量也大幅减少,无论露地蔬菜还是设施蔬菜亩均可实现节本增效,在节约生产成本的同时还能保护了农业生态环境,具备显著的经济、社会和生态效益。目前该技术正准备在甘肃、浙江、江苏等集中连片的甘蓝生产区推广。“当地正在做设备的集成实验,计划在明年四月份春茬的时候,首先在甘肃进行12万亩的甘蓝无人化移栽活动。”

 

关键词: 人机智能协作   蔬菜规模化生产        

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