圖為無人農(nóng)場智慧生產(chǎn)示意圖。長三角智慧農(nóng)業(yè)研究院供圖

春耕時節(jié)，記者來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，只見一架無人機(jī)在麥田上空盤旋。

“這里是無人農(nóng)場，大田面積有3840畝，主要種植水稻和小麥。從去年開始，我們運用大數(shù)據(jù)、人工智能、自組通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，使用多旋翼無人機(jī)、無人駕駛拖拉機(jī)、收割機(jī)、智能灌溉閘門等一系列智能裝備，構(gòu)建了這樣一個少人化管理、無人化作業(yè)的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景?！惫こ處煿⒉┙「嬖V記者，他來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院長三角智慧農(nóng)業(yè)研究院，專注于無人農(nóng)場的研發(fā)與日常運維。

近年來，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，著力打造智慧場景，推進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化建設(shè)，讓會種田變“慧”種田。2021年，蘇州市與中國農(nóng)科院簽約共建中國農(nóng)科院華東農(nóng)業(yè)科技中心，無人農(nóng)場正是其中的一個項目。

“智慧大腦”統(tǒng)籌決策

時間更短效率更高

循著田間小路，來到一處寫著“智慧田園指揮決策中心”的白色房子，這便是無人農(nóng)場的“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面中掠過，兩側(cè)數(shù)據(jù)在不斷變化。原來，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“智慧大腦”包括了農(nóng)情監(jiān)測、農(nóng)機(jī)管理、農(nóng)資管理、無人機(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。

從大屏上的實時數(shù)據(jù)來看，無人機(jī)并非勻速飛行，而是在某個地塊明顯放慢了速度。無人機(jī)放慢速度在做什么？見記者疑惑，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?！耙郧把蔡?，需要好幾個人騎著電動車到一個個田塊去看，每人負(fù)責(zé)幾百畝地，巡查下來至少一個半小時?，F(xiàn)在，無人機(jī)巡田半個小時就足夠了，作物長勢的數(shù)據(jù)還能一并采集到位。”耿博健說。無人機(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)劃無人機(jī)的路線并下發(fā)巡田任務(wù)。

經(jīng)過一個平臺，只見數(shù)臺設(shè)備正在運行?！斑@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站，可以實時采集溫度、濕度、風(fēng)力、雨量等氣象數(shù)據(jù)。除此之外，還有蟲情測報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小型設(shè)備?！澳鞘峭寥缐勄楸O(jiān)測儀，主要用來記錄土壤的溫度、濕度還有實時水位。無人農(nóng)場采用智能灌溉系統(tǒng)，一旦檢測到土壤濕度較低，就會自動開閘灌水?！惫⒉┙≌f。

手機(jī)程序遠(yuǎn)程操控

數(shù)據(jù)賦能科學(xué)種田

走了好一會兒，終于來到了剛才無人機(jī)緩慢飛行的地塊。農(nóng)場管理人員沈俊杰正在田里查看?！斑@塊地麥苗長勢偏緩，此次施肥就要比別的地塊多追一點兒，只需無人機(jī)飛慢一些、增加駐留時間即可實現(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畝無人農(nóng)場的農(nóng)事，平時的工作就是通過監(jiān)測設(shè)備以及無人機(jī)來采集田間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳回后，指揮中心會根據(jù)作物模型分析計算作物的長勢情況，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫給出建議，指導(dǎo)科學(xué)種田。

“通過手機(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)程給無人農(nóng)機(jī)下達(dá)作業(yè)任務(wù)?！鄙蚩〗艽蜷_手機(jī)向記者展示?！叭ツ晡覀儍膳_無人農(nóng)機(jī)同時作業(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?。

沈俊杰所說的無人農(nóng)機(jī)正停在庫房里，個個都是大塊頭，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)器出廠的時候可不是無人農(nóng)機(jī)，都是我們的技術(shù)團(tuán)隊改裝的。如今已經(jīng)個個身懷‘絕技’。”耿博健介紹。眼前的收割機(jī)除了常規(guī)的無人駕駛功能，還加裝了能夠監(jiān)測谷物破碎率、含雜率、損失率的設(shè)備，可以及時調(diào)整作業(yè)參數(shù)，提升作物收獲質(zhì)量。

無人農(nóng)機(jī)協(xié)同配合

自動作業(yè)覆蓋全程

無人農(nóng)場的建設(shè)管理，離不開一支支研發(fā)團(tuán)隊的保障支持。農(nóng)場不遠(yuǎn)處，就是中國農(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、智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊、農(nóng)產(chǎn)品初加工智能裝備創(chuàng)新團(tuán)隊、農(nóng)田灌排科技創(chuàng)新團(tuán)隊等6個科研團(tuán)隊。

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)隊的成員們正在研究農(nóng)機(jī)自主避障技術(shù)，團(tuán)隊成員之一的劉崗微主要負(fù)責(zé)無人拖拉機(jī)的研發(fā)。

“目前拖拉機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)僅可實現(xiàn)直線無人作業(yè)。以耕地為例，雖然可以自動沿直線行駛，但無法自動掉頭，必須由拖拉機(jī)手及時接管方向盤掉頭，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)實現(xiàn)自主掉頭作業(yè)。為此，他對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、無人駕駛模式集合成一鍵切換，方便農(nóng)戶操作。

“無人農(nóng)機(jī)目前已實現(xiàn)靜態(tài)障礙物避障，接下來將著眼于降低改裝成本與較好實現(xiàn)動態(tài)障礙物避障的技術(shù)攻關(guān)。”劉崗微告訴記者，如果田間有其他農(nóng)具，無人農(nóng)機(jī)會繞行并發(fā)出提示；田塊周邊還設(shè)置了電子圍欄，如果無人農(nóng)機(jī)作業(yè)時出圈，會立刻自動停機(jī)。

“我們還研發(fā)了運糧車，跟收割機(jī)聯(lián)網(wǎng)后通過協(xié)同作業(yè)模型自動控制運糧車啟動、前進(jìn)、卸糧等作業(yè)，大大提高無人農(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)在收割的同時監(jiān)測谷物收獲質(zhì)量，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)平臺，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；收獲的稻麥由無人車運到農(nóng)場的烘干中心實現(xiàn)自動烘干入庫……

“再過倆月，冬小麥就該收獲了，農(nóng)機(jī)齊上陣，熱火朝天?！惫⒉┙⌒χ鴮τ浾哒f。