400-888-5727

栏目导航

解决方案

农机智慧作业与监管解决方案

发布者:zhengjunjun发布时间:2017-07-27 16:34:02 阅读:
分享到:

 1、概述

随着农机作业范围的扩大,农机作业信息滞后、时效性差、可用率低,机收的组织者和参与者对信息快捷、 准确、详细的要求难以满足等问题逐渐突显,同时目前又缺少有效的农机调度手段,这不仅降低了农机作业的工作效率和作业质量,也造成了农机的不合理配置,导致了资源的严重浪费,给农机作业的进一步发展带来了困难。

农机服务组织规模越来越大,管理的人员、机具、作业地块越来越多,现有的传统管理手段和粗放式管理方式难以适应新的发展要求,在农机调度作业方面存在许多管理难点。

图片1.jpg 

² 农机供需信息难匹配

1)缺少信息来源种植农户和服务组织缺乏相关信息渠道和手段,种植户寻找作业机具主要是作业季节临时、就近、现找,他们难以了解到更多农机服务组织和机手信息,而农机服务组织或农机大户往往缺乏外乡镇、区县作业信息,不敢外出作业。由于他们分别对机具信息和机具需求信息了解不够充分,造成供需信息不对称,有机具的找不到更多作业需求,需要作业的农户不能及时找到作业质量好、价格公道的作业机手,这也不利于农机社会化服务市场健康、良性发展。

2)供需信息匹配科学难农机作业服务市场不完善、不规范,订单作业方式刚刚起步,加之种植农户和服务组织缺乏相关供需信息匹配渠道和手段,造成种植农户找不到满意作业机具,而农业服务组织和农机大户不能就近、充分的拓展更多作业任务,由于缺少供需信息汇集、匹配平台,使得农机供需信息匹配难较大,不利于农机资源的有效利用。

² 农机管理调度缺手段

 1)农机监管缺少手段在现有靠人盯的管理方式下,由于缺少科学先进的信息化管理手段,农机服务组织不能对机手的作业量、作业质量 ( 播种深度、耕作深度和收获质量) 、作业进度、作业面积以及违规作业等进行实时、准确、直观掌控,造成服务组织统一监管力度不足。

 2)管理效能较低传统和粗放式管理手段只能管理有限的人、机具和地块,影响服务组织规模进一步扩大,尤其是在目前人工成本不断提升的压力下,只能吃力地维持目前的现状,这就在一定程度上影响北京市农机服务组织规模化发展布局和规划,限制了农机管理部门 “扶大做强”农机服务组织的进度。

3)科学调度缺乏手段。由于不能及时直观地掌握机具分布的准确位置,不能对服务组织大量的人、机具和作业地块进行合理匹配和指挥调度,所以只能依靠电话和现场人工引导的方式进行调度,很难精准调度农机具到地块,造成行进路线的重复和资源、时间以及人、农机具等各种要素的闲置浪费,影响整体收益。

² 农机作业效率低、质量差

1)作业效率低

由于缺少可指导全天候精准作业的技术手段,京郊一些大型高端农机装备在农忙季节无法进行夜间作业,造成单位时间内作业面积较低,不能有效发挥作业机具的额定效能。

2)作业质量无法保障

农机手目前进行农机作业主要靠经验,作业质量的判断主观因素占主导作用,大田深松、播种、施肥、植保和收获等环节无法精确控制农机具作业深度、播种施肥量以及行间距,影响作物的长势和后期产量,造成作业质量降低。

² 农机应急处置不及时

农机管理部门承担着农机防灾、减灾及农机安全事故处理等职责,由于缺乏先进的调度管理手段,造成较多问题。

1)不利于防灾减灾。在每年的春耕、“三夏”、 “三秋”等关键农时,尤其是即将发生或已经发生大雨等恶劣天气时,需要大量的农机具进行作业,现有手段很难对公务执法车辆、防灾减灾农机具进行即时管理调度,容易造成防灾减灾工作滞后。

2)不利于非常时期农机应急作业调度为防止农忙时节作业机具的区域性、阶段性不足,仅仅依靠传统的通讯方式时效性很差,处置时间严重滞后,严重影响到应急作业调度的速度和效率。

3)不利于安全事故的快速处理当农机出现作业纠纷和安全事故时,农机部门人员往往无法准确、及时掌握现场情况,不能有效调配执法车辆及时、准确到达纠纷或事故现场,影响执法效率的提高。

² 秸秆处理监控难

焚烧秸秆不但严重污染大气环境,还会导致土壤生态恶化,破坏农业的可持续发展。而秸秆机械化还田作业则从根本上改善了这样的局面,促进秸秆资源化利用,环保效益显著,是我国农业未来的一大新走向。

² 政府宏观管理缺少支撑

1)宏观掌控缺少及时有效数据支撑市、区两级农机管理部门需要直观、及时、准确掌握农忙季节农机作业进度、投入机具数量和机具作业效率等一系列基础数据,由于缺乏先进手段和及时数据支撑,不利于领导掌握宏观情况和做出宏观决策。 2)农机资源科学布局缺少数据支撑。各类补贴机具作业效率发挥的科学、准确评估缺少数据支撑,不利于根据全市各区域农业产业发展和区域性农机资源现实利用情况,及时调整农机资源( 尤其是补贴机具的种类和补贴区域) 。

3)服务组织发展缺少及时性数据支撑 农机服务组织是未来农机社会化服务的主体,北京正在通过政策、资金等多种手段对农机合作社进行扶持,要对服务组织进行科学扶持,需要对其作用发挥进行科学、准确监测与评估,并对服务组织科学布局规划。这就更需要有服务组织作业量、作业效率、作业质量等科学、准确数据作为支撑,现有数据报送手段难以满足及时、准确收集和汇总、分析的需要。

2、系统介绍

为满足上述需求,解决目前农机作业调度过程中存在问题,构建基于北斗卫星(DBS)导航技术的农机作业管理系统显得很有必要。图片2.jpg 

系统总体功能如图 1 所示,该系统由农机深松整地监测、农机秸秆还田作业监测、车载终端、农机社会化服务、农机作业供需服务、农机作业精准调度、农机作业辅助决策组成。如图所示。

 图片3.jpg

总体功能示意图

图片4.jpg 

 

1) 农机供需服务

由于农机与农户间信息不对称,农机“吃不饱”“没活干”、农户“找机难”的现象十分普遍。一方面,许多农机仅局限于本合作社或本区域的作业,跨区域作业极少,导致农机闲置现象严重。另一方面,由于农作物季节性很强,尤其遇到天气不好,需要“龙口夺粮”时,许多农户往往找不到农机。

农户可以通过农机滴滴平台发布以下服务内容:收割、深松、播种、植保、烘干等环节。等需求信息发布出去,并显示离他最近的一些农机手信息,附近的农机手则可以直接接单。

农机滴滴平台采用了“滴滴打车”模式,为农机需求者(种植户、作业经纪人)和农机拥有者(合作社、农机手)之间搭建了一个信息对接平台,通过预约服务和即时服务方式,可有效解决“我的作物谁来收”和“我去收谁的作物”的问题,促进农机作业的有序进行。

2) 农机精确调度

农机服务组织根据订单中提供的需求信息查找作业地点周边的农机或闲置农机,并根据农机的任务分布情况,为订单指派 1 名机手驾驶农机去作业地点作业。同时,根据农机目前的位置和作业地点生成导航路线图,根据订单内容、农机和机手生成任务单,再由导航路线图和任务单生成调度方案。并将作业任务信息、作业状态信息和北斗(DBS)定位信息等作业信息回传到系统中。

3) 农机深松整地监

农机深松整地作业因其能打破犁底层,增强土壤蓄水保墒能力,促进粮食增产和稳产。为此2010年,中央一号文件明确提出“大力推广机械深松整地”。然而,农机深松整地作业需要大马力拖拉机提供动力,作业费用较高,影响了农民的积极性。鉴于此,国家出台了农机深松整地作业补贴这一惠农政策。

农机深松整地作业监控运用地理信息系统技术,提供对远程作业农机位置、状态等各种信息的实时监控处理,在电子地图上直观显示农机位置等信息,同时实现对各监管农机作业数据查询编辑、统计分析,面向农机作业管理人员发布农机调度信息,实现远程农机作业监管和调度。监控终端也可以通过电话方式联通机手手机传达调度指令,实现对车辆的实时调度。

根据农机终端回传的作业信息,系统自动生成农机作业空间分布图和农机作业任务时间分布图。根据北斗定位信息可以进行农机作业轨迹回放,同时根据作业轨迹可以进行作业面积估算。

图片5.jpg 

² 耕深实时监测

根据数据传感器实时获取耕深作业信息,并通过移动数据传输至后台服务器,可以在监管信息平台上实时获取耕深数据。

² 面积自动计算

在进行深松作业过程中实时获取作业行进距离,并根据机具幅宽数据,通过相关算法计算出作业面积,并可以有效处理重叠区域面积。

² 定位跟踪

通过北斗设备实时获取作业农机的位置信息,并实时生成作业轨迹信息,实现对作业机械的定位跟踪。

² 实时远程监控

通过系统自带的高清摄像头获取作业过程中的图像信息,了解作业农机的最新作业状况。

² 作业质量统计

可以根据耕深数据的检测获取深松作业的有效面积,对作业质量进行统计。

4) 农机秸秆还田作业监测

用北斗卫星导航定位技术,实时采集秸秆还田作业机具位置信息,自动分析计算、统计作业面积,并对作业田块拍照判定作业质量,自动识别作业农机类型,避免重复计算作业面积。提高秸秆机械化还田作业面积统计和质量分析的科学性、实时性、准确性、高效性和全面性,解决了人工统计核查劳动强度大、实时性差、工作效率低、准确性不高、覆盖面不广等不足。

5) 农机作业辅助决策

政府管理部门可以获取农机服务组织的农机作业信息,对农机服务组织的作业量、作业时间等相关指标进行深入分析,分析结果为制定合理的农机补贴计划、扶持政策提供数据支持,实现政府部门对全市大中型农机服务组织和补贴农机的情况进行全面、直观的掌握。

² 农机定位

在地图上查看当前车辆的所在位置

² 指挥调度

在地图上查看农机车的所在位置,并对指定车辆发送短消息

² 地图信息添加

添加执行任务区域范围、行驶路线或农田区域信息

² 执行任务

农机手选择相应任务,执行农机作业

² 农机工况

统计农机作业的工况信息。

² 信息统计

6) 农机利用率统计

通过表格或统计图的方式统计农机利用率

农机作业面积统计

通过表格或统计图的方式统计农机执行的作业面积

超速统计

通过表格或统计图的方式统计农机超速

里程统计

通过表格或统计图的方式统计农机里程数

图片6.jpg 

7) 农机社会化服务

农机社会化服务系统可以对农机需要的社会化服务(加油站、农机经销商、农机维修站、农机服务组织)显示在地图上,农机手可以通过手机端导航功能,前往农机服务组织。

运用地理信息系统技术,对农机社会化服务组织,在电子地图上直观显示其位置等信息,并且可以统计社会化组织的类别的数量。

8) 农机手机APP

随着智能手机使用普及度和应用功能集成度的提高,手机APP智能终端的应用具有强大的灵活性及扩展性。智能手机内集成了GPS模块,4G通讯模块。同样具有位置上传,工作状态监控的功能。智能手机的应用大大的节约了智能车载终端的投入,甚至可以取代智能车载终端。APP分为根据应用对象不同,分为两个版本。农机手通过智能手机内开发的APP,可以实现周边作业任务查询,抢单等操作。此外农户版本的APP可以实现任务发布,周边农机查询等功能。APP还实现了查询、统计、导航、调度和预警等。