田間管理人員輕點手機或者電腦屏幕發出指令,無人駕駛的拖拉機便立即從機庫開出,緩緩駛向農田,開始旋耕作業并完成了小麥播種。這可不是某部科幻電影中的場景,而是真實發生在大邑縣安仁鎮新華社區的“數字化無人農場”里。這里是四川省首個“五良”融合無人農場,西華大學現代農業裝備研究院的科研人員用“西華智慧”為農業現代化插上了科技翅膀,切實做到“把論文寫在祖國的大地上”。
何為“數字化無人農場”?
“無人農場是智慧農業的一種生產方式,是指在人不進入農場的情況下,以現代信息技術為手段,運用先進的物聯網、智能技術以及大數據等技術對農業的生產經營進行智能化管理,完成所有農場生產作業的一種全天候、全過程、全空間的無人化生產作業模式,從而實現農業生產的種植精準化、管理可視化、決策智能化?!蔽魅A大學現代農業裝備研究院的盧勁竹副教授解釋道。

智慧農場示范區
走在田坎邊,農田里隱約可見幾道車輪印子,這是幾天前有平地機在工作的痕跡。據悉,“華僑城南岸美村—智慧農場示范區”是四川省首個“五良”融合無人農場,由西華大學、安仁華僑城、大邑縣政府等多方全力打造建設。從農田選址調研,到與合作社溝通調整土地情況和田間改造,再到機庫、無人化作業流程設計,西華大學現代農業裝備研究院全程參與規劃工作,并提供技術支持和業務指導?!拔覀兣c華南農業大學的科研團隊合作,實現機器改造和路徑規劃設計,目前已完成旋耕作業和小麥播種?!爆F代農業裝備研究院的研究人員介紹說。
實際上,早在2003年,中國工程院院士、華南農業大學教授羅錫文團隊就在國內率先開展了基于衛星定位系統的農業機械自動導航作業技術研究,現已突破導航定位、路徑跟蹤等十大關鍵技術,解決了精準定位、導航控制、系統集成三大關鍵難題。就在11月3日,羅錫文院士主持的“基于北斗的農業機械自動導航作業關鍵技術及應用”獲2020年度國家科技進步獎二等獎。

機械工程學院學生在現代農業裝備研究院老師帶領下前往智慧農場觀摩學習
2020年10月,西華大學建校60周年校慶期間,羅錫文院士受聘為西華大學現代農業裝備研究院特聘院長。在羅錫文院士的帶領下,我??蒲袌F隊進行相關的研究和實驗。據悉,目前全國已有多個省份啟動了無人農場建設,并有部分看到成效,而四川的首個“無人農場”就落地在大邑縣,由西華大學和華南農業大學聯手提供技術支持。
“無人農場”有多智慧?
在項目區內,有一棟白色的建筑,外觀和門窗都是六邊形,遠觀如同太空艙,白底黑窗佇立在寬闊的田邊,與一側“智慧農場示范區”的展示牌自成一體,與斜向的“大象之門”觀景臺交相輝映。

無人作業演示
據設計者、西華大學現代農業裝備研究院董霖教授介紹,那是300畝示范區的機庫,里面陳列著拖拉機、平地機、旋耕機、播種機、無人植保機等農業機械裝備,可以容納農業生產全環節所用到的裝備,還能提供人員的工作環境?!盁o人農場機庫的設計依照了羅錫文院士提出的‘庫田間轉移作業全自動’的科學特征,集功能性和科幻性于一體,兼顧田間作業無人農機和植保無人機的工作特點,內部區域分為動力機具區、無動力機具區、控制室、儲藏室、維修區等區塊,外部為清洗區和轉場區,特殊的屋頂材料能完全保證衛星信號強度?!倍亟淌谡f。
該無人農場采用的現代化裝備技術服務,主要依托華南農業大學羅錫文院士團隊和西華大學現代農業裝備研究院王霜教授團隊共同完成。300畝的示范區,只需要2-3名管理人員,在電腦或者手機平臺進行智能控制,偶爾進行田間視察、設備維護和能源補給工作,就能讓多種無人駕駛的智能農機設備自動進出庫、下田和自主作業,實現“耕種管收”全程機械化自動作業。
“無人農場”種地的效益如何呢?以播種為例,小麥播種機直線行駛橫向誤差小于2.5cm,對行誤差小于3cm,與人工駕駛作業相比,提高了播種行直線度,行距更均勻,通風透氣采光好,有利于作物生長,可提高作物產量2%-3%,減少肥料和農藥用量5%-10%,降低生產成本5%-10%;由于接行準確,可提高土地利用率0.5%-1%;由于可以24小時不間斷作業,提高了農機利用率;節本增收效益顯著。

目前,西華大學在“無人農場”現有平臺上,結合自身特長,更加針對性地開展地域性特色研究?!跋嘈沤涍^這次小春生產,這個農場能達到農機覆蓋區域農業操作全天候、全過程、全空間的無人化作業,并且提高生產效率、生產質量、作物抗風險能力?!北R勁竹說。
“無人農場是當下農業發展的突破口。經過參與項目的籌備和實施,在團隊的共同努力下,克服困難,已經實現了無人化耕整地作業。隨著農作物的生長時節,團隊也將依次開展播種、管理、收獲各環節的無人作業實踐,并總結經驗進行進一步研究探索。”對于無人農場的未來,現代農業裝備研究院的劉婷博士信心滿滿。來源:西華大學
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