北京盛恒天寶科技有限公司 劉范仲

1 激光控制平地技術(shù)

激光控制平地技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的土地精細(xì)平整技術(shù)。它利用激光束平面取代常規(guī)機(jī)械平地中人眼目視做為控制基準(zhǔn)，通過伺服液壓系統(tǒng)操縱平地鏟運(yùn)機(jī)具工作，完成土地平整作業(yè)。

激光平地機(jī)主要包括激光部分和液壓部分，激光部分包括激光發(fā)射器、激光接收器、控制器等連接線纜。液壓部分包括齒輪泵、電磁閥、油缸、油管等連接組件。

激光平地技術(shù)是指激光接收器安裝在鏟運(yùn)車上，以激光發(fā)射器產(chǎn)生的參考面作為基準(zhǔn)，實(shí)時(shí)獲取高程數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行鏟運(yùn)機(jī)高程控制，這就使得駕駛操作員用拖拉機(jī)進(jìn)行土方清理或平整工作變得非常簡單。

應(yīng)用激光控制平地技術(shù)可以實(shí)現(xiàn):

（1）高精度農(nóng)田平整；

（2）平整效果達(dá)到高低誤差不超過2.5厘米；

（3）減少田間灌排渠系占地；

（4）減少灌溉用水；

（5）提高機(jī)械化作業(yè)率；

（6）提高作物產(chǎn)量；

（7）田間灌水效率由50%提高到80%以上；

（8）冬小麥生長期節(jié)水30%；

（9）糧食增產(chǎn)20%～30%。

激光發(fā)射器：發(fā)射激光平面，作為基準(zhǔn)面；

激光接收器：接收激光信號(hào)，反饋平地鏟的情況；

激光控制器：通過接收器的反饋信號(hào)，控制電磁閥油路方向；

液壓電磁閥：執(zhí)行控制器的命令，控制油缸的升降，讓平地鏟與基準(zhǔn)面平行；

齒輪泵：給電磁閥提供油壓動(dòng)力。

2 投入設(shè)備及必備條件

激光控制平地系統(tǒng)包括激光發(fā)射器、激光接收器、控制器、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、旱田平地鏟和水田平地鏟。為了達(dá)到最佳的平地效果和最高的平地效率，需要配備65馬力以上拖拉機(jī)，而且該拖拉機(jī)備有液壓輸出。

3 推廣前景及意義

從20世紀(jì)80年代開始，一些發(fā)達(dá)國家開始推廣激光控制平地技術(shù)。查閱國外資料發(fā)現(xiàn)，利用激光控制平地技術(shù)平整土地，可使單位面積平地成本降低25%，作業(yè)時(shí)間減少40%，灌水時(shí)間減少50%。近10年來，發(fā)展中國家相繼推廣激光平地技術(shù)，取得了較好的效益。如在印度節(jié)水15%～20%；在土耳其，灌溉效率提高25%～100%，小麥增產(chǎn)25%～55%，棉花增產(chǎn)20%～50%；在巴基斯坦，灌溉效率提高30%～45%，小麥增產(chǎn)27%，棉花增產(chǎn)35%；在埃及，農(nóng)作物（小麥、大豆、棉花和玉米）的生產(chǎn)成本下降6.3%～5.4%。近幾年來，我國在激光控制平地技術(shù)方面的研究與實(shí)踐取得了較快的進(jìn)展。1998年前后，黑龍江農(nóng)墾水稻產(chǎn)區(qū)、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花產(chǎn)區(qū)先后引進(jìn)了大量激光控制平地技術(shù)設(shè)備，開展平整土地實(shí)踐。結(jié)果表明，平整的土地可節(jié)水30%～50%，水田土地利用率提高9%，便于全程機(jī)械化作業(yè)，糧食產(chǎn)量提高20%～30%。2001年，天津市北辰區(qū)農(nóng)機(jī)局引進(jìn)了一套激光控制平地系統(tǒng)，平整后的農(nóng)田節(jié)水30%，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了農(nóng)田作業(yè)的精確度。

隨著節(jié)水農(nóng)業(yè)的大力推進(jìn)和農(nóng)田基本建設(shè)的加快發(fā)展，對(duì)農(nóng)田的表面平整度要求越來越高，而且部分省份已經(jīng)將激光控制平地技術(shù)設(shè)備作為配套農(nóng)機(jī)具并享受農(nóng)機(jī)購機(jī)補(bǔ)貼政策，表明未來的激光控制平地技術(shù)具有廣闊的推廣前景。

4 平地機(jī)在中國的歷程

中國第1臺(tái)平地機(jī)誕生于20世紀(jì)60年代，由當(dāng)時(shí)的天津工程機(jī)械廠參照前蘇聯(lián)樣機(jī)試制并生產(chǎn)，1985年又引進(jìn)了德國技術(shù)，但是一直處于機(jī)械平整階段。

在20世紀(jì)90年代中后期，國內(nèi)自行研制了兩種激光平地機(jī)械，即應(yīng)用于鹽業(yè)生產(chǎn)的GP1型激光校準(zhǔn)平地機(jī)和應(yīng)用于農(nóng)田基本建設(shè)的1PJY-6型激光平地機(jī)，但這些產(chǎn)品一直處于試驗(yàn)和試用階段。

20世紀(jì)90年代后期，我國新疆、黑龍江等省區(qū)的大型農(nóng)場開始從國外引進(jìn)激光平地技術(shù)和激光平地機(jī)，其中又以美國光譜精儀有限公司（已被美國天寶公司收購）的平地機(jī)為代表。引進(jìn)的這些設(shè)備，平地效果很理想，但功率太大、價(jià)格太高，使得激光平地技術(shù)在當(dāng)時(shí)未能得以大范圍推廣應(yīng)用，甚至在某些地區(qū)發(fā)生了設(shè)備長期閑置的現(xiàn)象。

隨著時(shí)光的變遷，技術(shù)的改進(jìn)，激光平地技術(shù)在中國的東北和西北走過了漫長的10年。2007年，中央一號(hào)文件就明確提出“加大土地復(fù)墾、整理力度。按照田地平整、土壤肥沃、路渠配套的要求，加快建設(shè)旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田?！边@無疑表明，田地平整對(duì)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有非常重要的意義。進(jìn)行農(nóng)田土地平整，可以有效改善農(nóng)田表面狀況，提高農(nóng)田灌溉水的利用率，有利于控制雜草和蟲害，提高化肥使用效率，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)精細(xì)的地面灌溉。但人工平整農(nóng)田土地耗資很大、費(fèi)工多、精度差，因此，農(nóng)田平地機(jī)閃亮登場，采用機(jī)械化施工平整土地也成為越來越多農(nóng)民朋友的呼聲。這也使得在2007年之后，激光平地技術(shù)首先在西北地區(qū)開始呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢頭，繼而向全國蔓延開來。

5 激光平地技術(shù)的快速發(fā)展

激光平地機(jī)在2007年之前，在中國的使用主要分布在新疆、寧夏、黑龍江等地區(qū)，切實(shí)使用總量不超過100臺(tái)；2008年僅寧夏、新疆地區(qū)的銷售量就突破200臺(tái)；2009年銷售量更是突破300臺(tái)；2010年全國銷量突破600臺(tái)；2011年全國銷量更是達(dá)到1200多臺(tái)；2012年全國銷量超過1500臺(tái)，我國的激光平地機(jī)的使用量進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展期。

2007年之前，激光平地機(jī)在農(nóng)業(yè)上的使用，主要分布在新疆、寧夏和黑龍江等地區(qū)；2010年以后，激光平地機(jī)的使用擴(kuò)展到天津、甘肅、內(nèi)蒙古、河北、江蘇等24個(gè)省、市、自治區(qū)。

6 國產(chǎn)品牌進(jìn)一步推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)的推廣

在該技術(shù)上，我國最早引進(jìn)的是美國的激光平地技術(shù)，隨著市場的發(fā)展，日本的拓普康激光平地機(jī)、瑞士的徠卡激光平地機(jī)等也陸續(xù)進(jìn)入中國市場。2006年之后我國自行研發(fā)的上海舒瑞、寧波龍達(dá)世嘉、北京IGS愛迪斯等多種品牌的激光平地設(shè)備推向市場，等待市場的篩選。其中北京盛恒天寶科技有限公司激光平地機(jī)生產(chǎn)的自主品牌IGS愛迪斯激光平地機(jī)經(jīng)受住了市場的考驗(yàn)?，F(xiàn)在北京盛恒天寶科技有限公司激光平地機(jī)的銷售量占市場份額的80%以上，盛恒天寶公司是中國最早銷售美國天寶激光平地機(jī)的公司，現(xiàn)在既是進(jìn)口激光平地機(jī)的代理商，又有自己研發(fā)的IGS激光平地機(jī)。

隨著市場需求的增加、市場的發(fā)展、中國農(nóng)業(yè)化的改革，激光平地技術(shù)的推廣和應(yīng)用還有很大的空間，中國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化之路剛剛開始，農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化、自動(dòng)化還有待我們一起努力。