案例借鉴:无人农场到底应该怎么建?——种植篇

北大荒建三江——碧桂园无人农场项目地点在建三江七星和二道河农场，计划从2020年起利用3年时间建设面积超过1万亩的无人农场。农场运用了物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等技术，重点进行农机作业无人化试验示范。具体包括四个方面的建设内容。

（1）植保作业系统

植保作业系统在接收到指令后，指挥无人机驶向作业区域，进行飞防喷药作业。

图1 无人直升机“飞防”作业

还有地面植保打药机，可进行高精度无人驾驶自动喷药，提高了作业效率和精度。

图2 植保打药机自动喷药作业

（2）收获作业系统

无人驾驶收割机具备路径规划、路径跟踪、自动调头、收割等作业功能。

图3 无人驾驶收割机田间作业

（3）卸粮、运粮系统

无人驾驶收割机与无人驾驶接粮机进行协同作业，实现自主卸粮、运粮。

图4 无人驾驶收割机与无人驾驶接粮机协同作业

（4）农机管理“云平台”

该系统是无人驾驶农机全流程作业背后的“中枢系统”，农场管理人员可以远程监控所有农机管理信息、卫星定位、作业轨迹等各类信息，遇到问题及时协调。

图5 北大荒精准农业农机中心监控农机设备状态

广东增城无人农场依托于华南农业大学而建设，主要种植作物为水稻。2021年进行的早稻和晚稻试验面积为3.33公顷，早稻亩产达到了662.29公斤，高于广东省平均产量500公斤/亩，增产幅度达到32.5%。总结其“秘诀”有五方面。

（1）耕种管收生产环节全覆盖

耕整时，无人驾驶旋耕机进行旱旋耕。直线行驶横向误差不超过2.5 cm，田头转弯对行误差不超过3.0 cm。

种植时，无人驾驶直播机进行精量旱直播。

图6 水稻精量旱穴直播机

管理时，进行精准对靶喷施。水稻生产前期采用无人机施用肥药，制定施肥和施药处方图。水稻生长后期则采用无人驾驶高地隙喷杆喷雾机。

图7 变量施肥无人机和施肥处方图

图8 无人驾驶喷雾施肥机

收获时，采用等待卸粮模式。在收获机的粮仓快满时，通过云端服务器向在田边等待的卸粮车发出指令；卸粮车自动行驶至收获机旁边，收获机将稻谷卸至运粮车中；运粮车会将稻谷运到干燥中心，而收获机继续收获，重复上述过程。

图9 无人驾驶运粮车

（2）机库田间转移作业全自动

农机自动从机库转移至田间，完成田间作业后自动回到机库。

（3）自动避障异况停车保安全

识别到障碍物时，农机采用移动和固定障碍物两种模式，选择不同的避障路径规划和路径跟踪控制。

（4）作物生产过程实时全监控

通过田间装置监控水稻生长过程长势和病虫害情况，传输至管理中心。

（5）智能决策精准作业全无人

根据作物实时情况，结合专家意见，及时决策，指挥智能农机精准作业。

无人农场的本质是机器换人，对于解决我国农业劳动力日渐不足的问题具有很强的实际意义。未来无人农场必将有更大的发展潜力，让我们拭目以待。

作者：张茜 田乙慧 刘晓云