發展農業智能裝備，推動現代農業發展

一、基本情況

國家農業智能裝備工程技術研究中心在國家863計劃、國家發改委、國家自然科學基金等項目的支持下，圍繞農業智能裝備通訊標準規范、關鍵技術產品、系統集成三個環節，進行學科交叉研究和技術創新，在農業智能裝備理論方法研究、重要產品開發和技術平臺構建上實現了重要突破，形成了農田信息采集、農業精準監測、農業自動控制、智能農機具、田間作業導航五大類、50多個產品，填補了我國在該領域的多項空白，縮短了與發達國家的差距。打造了面向大田作物、設施農業、節水灌溉的綠水技術產品品牌。針對我國各地不同生產經營規模條件，進行配套組合應用，形成了“套餐”式技術應用模式，使中心的技術成果在全國20多個省市得到應用，研發的設施環境控制器、灌溉控制器產品還出口到俄羅斯、以色列等國。

中心實驗室面積1萬多平米，在北京小湯山建立有2500畝的國家精準農業研究示范基地，是農業部重點野外科學觀測試驗站和國家精準農業科普教育基地。基地裝備有大型智能化農機具、GPS基準站，土壤墑情監測站，智能化監控溫室，精準施肥、施藥試驗平臺，可開展大型科學試驗和產品技術中試工作，已成為我國精準農業和農業定量遙感星-機-地聯合科學試驗研究的重要基地，為我國同行提供了一個穩定開放的研究試驗平臺，成為國際合作和學術交流的重要窗口。

二、主要做法

案例1 “互聯網+”農機深松作業監管與服務系統

農機深松作業監管與服務系統由國家農業智能裝備工程技術研究中心研發，該系統集成智能傳感器技術、衛星定位技術和無線通訊技術，實現耕整地作業狀態識別、面積測量、深度監測和數據實時回傳，通過作業管理服務器系統和耕整地作業管理服務客戶端軟件，實現對耕整地作業監測終端回傳信息的解析、作業量計算、作業質量分析、作業面積統計、存儲和數據分發等功能，通過客戶端軟件能夠實現農機作業實時定位跟蹤、作業質量監測、作業面積統計、視頻監控、歷史軌跡回放、權限管理、用戶管理、地圖操作等功能。系統實現遠程實時監測農機深松作業時的位置信息、農機作業狀態、深松作業量和深松作業質量等作業信息，實現對深松作業面積測量、深松作業質量檢驗、農機具管理以及深松作業補貼監管的智能化、網絡化和高效化管理，大大改善了當前由農機管理機構組織人員以抽查為主的檢查方式，大大降低了工作量和勞動強度、提高了檢測效率、提高了檢查的覆蓋面、避免了偷領騙領深松作業補貼的現象，實現對農機深松作業補貼的有效監管，為深松作業補貼核算提供量化依據，提升了農機作業管理信息化水平。

截至目前，中心研發的農機深松作業信息化監管服務系統產品在山東、安徽、河南、新疆、內蒙、陜西等18個省份累計裝機8000余套，系統監測統計深松作業面積達800多萬畝，回傳數據總量：3800G。提升補貼監測管理的準確性，減少管理部分的人力物力付出，減輕監管壓力，提升了農機作業管理信息化水平。促進新一代信息技術在農業領域的產業化應用，加快科研成果向現代農業轉化，促進行業技術進步，引領產業升級和核心競爭力的提高。為北京市乃至全國衛星定位、物聯網等新一代信息技術產業的發展提供技術支撐，推進北京都市型現代農業發展和創新性城市的建設進程，通過成果轉化和技術服務，提高研發單位的經濟效益，增強可持續發展能力。

案例2 “互聯網+”水肥一體化

中心重點開展了作物水肥控制策略研究、水肥一體化裝備研發及水肥集群控制系統構建等工作。研發適應于不同栽培作物、栽培模式的水肥一體化裝備類型8-10種，建立的基于環境參數、作物生長信息、作物生長發育規律耦合的優化水肥管理策略可實現對作物水肥的按需精量管理；建立的有機水肥一體化裝備系統，兼有機液肥發酵、水肥一體化裝備及水肥決策等關鍵技術于一體，根據管理作物的生長發育規律及環境變化，實現有機水肥一體的精準化與自動化管理；基于物聯網技術構建了農田水肥綜合管理系統，適用于大型園區或基地的小麥、玉米及葡萄和蘋果等10余種作物的水肥一體綜合管理。

基于上述的研究工作，已申請專利22項，現授權10項。技術推廣模式采用北京郊區小范圍應用、繼而走向全國的策略，不僅在北京的10個郊區縣，而且在新疆、重慶、青海、吉林、寧夏、內蒙古、山西、陜西等省市均有應用，適用對象已由設施蔬菜擴展到大田作物、果樹及農渠水利智能管理系統等。應用效果表明，與農民經驗管理（滴灌施肥）相比較，基于優化水肥控制策略的水肥一體化裝備在化肥施用量減少25%左右、節水20%的前提下，可增產15%以上，減少用工近20個/畝，節約人工成本1600元/畝（80元/人.天），實現了灌水利用效率提高40%以上，化肥利用效率提高55%以上，具有顯著的經濟和社會效益。

案例3 “互聯網+”土壤墑情監測系統

全國土壤墑情監測系統通過開展農田土壤墑情監測工作，掌握農田土壤墑情變化規律，發布農田土壤墑情信息，能夠有效地為農業結構調整、防旱抗旱、科學灌溉、開展節水農業社會化服務提供科學依據。網絡化墑情監測平臺的建立，可以為各級政府和領導及時了解土壤墑情狀況及趨勢，采取有效的防旱抗旱措施，科學地指揮農業生產提供有力的技術支撐；同時可積累大量的基礎數據，為水資源的合理調配，科學灌溉、節水農業技術研究、農業生產等方面提供寶貴的基礎資料，具有重要指導意義。系統研究成果與國外同類產品相比具有同等性能和精度，成本下降了30-50%；在系統集成性、產品多樣性、軟硬件配套和采集精度等智能化水平上優于國內同類產品。

截至目前，已在全國25個省市建立1200多個固定遠程墑情監測站和2000套區域移動墑情監測站，推廣使用各種感知傳感器30000多套，推廣應用面積11338萬畝，新增產量十多億公斤，年節約用水約20億方，取得了40多億元的經濟效益。項目執行過程中，對基層農業生產者及農技推廣員進行土壤墑情監測技術及產品使用方法等相關培訓22480人次，為提高我國農業生產和管理人員的整體水平起到了顯著的作用。

案例4 “互聯網+”農村機井灌溉用水計量管理及信息發布平臺

農村機井灌溉用水計量管理及信息發布平臺根據目前農用灌溉用水現狀，總結現有設備和系統存在的問題，以最新用水管理政策為導向，針對農村機井灌溉用水的精確計量和定額管理，采用射頻識別技術、物聯網技術，地理信息系統技術相結合，實現對區域灌溉用水的總體規劃、定額管理、用水信息統計、分析和管理決策功能，為農村灌溉用水計劃的宏觀決策和水量限額管理提供技術支撐。

當前平臺已覆蓋京津冀地區共1800眼機井，機井用水信息可實時上傳至信息發布平臺，通過平臺可為下設區縣分配年度用水定額，并根據各地校準井參數為不同區域設定不同的水電折算系數。同時可以對不同地區、不同時段的用水情況進行統計分析，快速掌握用水情況和獲取預警信息。系統的建設大大提高了京津冀地區水資源監測能力，為水資源科學管理、配置提供基礎數據和依據，有利于將水資源監測能力和水資源管理水平提升到新的水平。同時對于建設節水型社會、緩解水資源供需矛盾、促進水資源有效利用、實現水資源優化配置具有重要的意義。

中心切實發揮“互聯網+”在農業生產要素配置中的優化和集成作用，推動互聯網創新成果與農業生產、經營、管理、服務和農村經濟社會各領域深度融合。充分體現了藏糧于技，全面提升土地產出率、勞動生產率、資源利用率。