王鎖良梁卉、石家莊市藁城區(qū)農(nóng)機(jī)局　、中電科衛(wèi)星導(dǎo)航

農(nóng)機(jī)深松作業(yè)智能化監(jiān)管系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

王鎖良1梁卉21、石家莊市藁城區(qū)農(nóng)機(jī)局2、中電科衛(wèi)星導(dǎo)航

農(nóng)機(jī)深松作業(yè)的目的就是在不反轉(zhuǎn)土壤的情況下，打破犁底層，破除土壤板結(jié)，提高土壤的透氣性，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加土壤的蓄水能力，防止土壤流失，促進(jìn)作物的根系生長、培肥地力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的有效耕作技術(shù)。石家莊市藁城區(qū)自2011年作為河北省農(nóng)機(jī)深松示范區(qū)以來，到2015年累計利用國家和省深松補(bǔ)貼資金1265萬元，完成示范和推廣深松作業(yè)面積達(dá)57萬畝，但在推廣深松過程中發(fā)現(xiàn)存在一些監(jiān)管問題需要解決。

本文針對目前農(nóng)機(jī)深松作業(yè)在作業(yè)面積和作業(yè)質(zhì)量監(jiān)管方面存在的問題，研究開發(fā)了深松智能監(jiān)管系統(tǒng)，通過農(nóng)機(jī)具深松實(shí)時監(jiān)測終端和深松系統(tǒng)管理平臺兩部分，將農(nóng)機(jī)具深松實(shí)時作業(yè)的質(zhì)量、面積和位置確定，依靠移動網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至管理平臺，進(jìn)行統(tǒng)一管理，并將該系統(tǒng)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

農(nóng)機(jī)深松；智能化監(jiān)管；監(jiān)測終端；管理平臺

1　目前農(nóng)機(jī)深松作業(yè)監(jiān)管存在的問題

1.1在2014年以前河北省規(guī)定深松作業(yè)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為25元/畝，其中質(zhì)檢費(fèi)為1元/畝，由各地農(nóng)機(jī)局聘請質(zhì)檢員監(jiān)督機(jī)手作業(yè)過程和作業(yè)質(zhì)量，由于深松作業(yè)處于農(nóng)忙季節(jié)，并且作業(yè)時間為季節(jié)性，因此只能臨時聘用農(nóng)村老黨員和老干部作為質(zhì)檢員，不可能聘用專職的年輕體壯的質(zhì)檢員，這樣造成質(zhì)檢員因體質(zhì)原因無法全部對深松的地塊進(jìn)行監(jiān)督，其次是大部分機(jī)手白天用拖拉機(jī)粉碎玉米秸稈，晚上進(jìn)行深松作業(yè)，質(zhì)檢員也不可能整晚跟機(jī)作業(yè)進(jìn)行檢查，造成深松作業(yè)的質(zhì)量靠機(jī)手覺悟，憑良心，使作業(yè)質(zhì)量無法保證。作業(yè)面積難以準(zhǔn)確統(tǒng)計。

1.2農(nóng)機(jī)局作為監(jiān)管部門由于人員少，加之作業(yè)面積大，只能在作業(yè)過程中巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，對個別問題嚴(yán)重的取消機(jī)手深松作業(yè)的資格，在全區(qū)深松作業(yè)完成后進(jìn)行質(zhì)量抽查，通過機(jī)手上報的作業(yè)單進(jìn)行電話回訪，核對作業(yè)面積和質(zhì)量，并組織人員結(jié)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)站長對每一個機(jī)手的作業(yè)地塊進(jìn)行質(zhì)量抽查。由于作業(yè)面積大，涉及地塊多，每塊地都要取5～10個監(jiān)測點(diǎn)，因此抽查工作量特別大，抽查工作需要持續(xù)一個多月，因此不能及時發(fā)放作業(yè)補(bǔ)貼。

總之，通過事中和事后的監(jiān)管從中也能杜絕部分機(jī)手的作弊行為，避免造成騙取國家資金現(xiàn)象。但是盡管采取質(zhì)檢員現(xiàn)場監(jiān)管和事后抽查的辦法，但由于人為因素還是會出現(xiàn)作業(yè)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)和虛報面積的現(xiàn)象。機(jī)手之間相互攀比，沒有達(dá)到作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的和有虛報面積的由于沒能在監(jiān)管中被發(fā)現(xiàn)而領(lǐng)取了補(bǔ)貼資金，影響極壞，其他機(jī)手會效仿，這樣就完全違背了國家推行深松作業(yè)補(bǔ)貼政策的初衷。也出現(xiàn)個別機(jī)手在實(shí)際運(yùn)作過程中，弄虛作假，騙取國家補(bǔ)貼資金的現(xiàn)象。怎樣才能確保補(bǔ)貼資金真正落實(shí)到深松面積上，并且保證作業(yè)質(zhì)量，一直是困擾農(nóng)機(jī)管理部門的大事，因此必須探討如何加強(qiáng)監(jiān)管，提高監(jiān)管的技術(shù)手段，破解管理難題。

2　深松智能監(jiān)管系統(tǒng)

針對農(nóng)機(jī)深松作業(yè)在面積統(tǒng)計和作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控上的薄弱環(huán)節(jié)，中國電子科技集團(tuán)第五十四所根據(jù)藁城區(qū)農(nóng)機(jī)局在深松作業(yè)監(jiān)管方面的實(shí)際需要，結(jié)合原有的車輛衛(wèi)星定位和監(jiān)管系統(tǒng)，研究開發(fā)了深松智能監(jiān)管系統(tǒng)。該系統(tǒng)由農(nóng)機(jī)具深松實(shí)時監(jiān)測終端和深松系統(tǒng)管理平臺兩部分組成，總體架構(gòu)如圖所示。其中，農(nóng)機(jī)具深松實(shí)時監(jiān)測終端由安裝在拖拉機(jī)及深松犁上的一系列設(shè)備模塊組成，包括車載終端、耕深測量傳感器、攝像頭以及顯示屏。由監(jiān)測終端完成深度解算和位置定位，并通過移動網(wǎng)絡(luò)與管理平臺交換，將數(shù)據(jù)上傳至管理平臺，進(jìn)行統(tǒng)一管理。

深松系統(tǒng)管理平臺是一個農(nóng)機(jī)具作業(yè)統(tǒng)計管理系統(tǒng)，能夠統(tǒng)計和記錄所有安裝深松實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)具的作業(yè)數(shù)據(jù)，包括深松深度、行駛軌跡、作業(yè)面積、作業(yè)時間等信息，從而對整個深松作業(yè)過程進(jìn)行監(jiān)督管理，并且可以為深松補(bǔ)貼的合理發(fā)放提供依據(jù)。

系統(tǒng)工作原理首先通過將耕深測量傳感器固定在深松機(jī)上，在進(jìn)行深松作業(yè)時，根據(jù)傳感器的測量數(shù)據(jù)，計算出作業(yè)時橫梁與地面的垂直距離，通過幾何關(guān)系解算即可得到耕深深度值；在農(nóng)機(jī)上的攝像頭采集的圖像信息，判斷農(nóng)機(jī)是否進(jìn)行深松作業(yè)以及在深松過程中是否存在犁頭被更換的情況。最后利用北斗/GPS高精度定位信息形成的耕深作業(yè)軌跡圖對耕深作業(yè)面積進(jìn)行測算。

3　農(nóng)機(jī)深松作業(yè)智能監(jiān)管系統(tǒng)推廣應(yīng)用

2015年藁城區(qū)全面推廣深松智能監(jiān)管系統(tǒng)，由五十四所免費(fèi)提供監(jiān)測設(shè)備，并負(fù)責(zé)設(shè)備日常運(yùn)行、維護(hù)。由農(nóng)機(jī)局按照河北省的規(guī)定深松作業(yè)質(zhì)量由第三方實(shí)施監(jiān)管并支付監(jiān)管費(fèi)規(guī)定。只支付五十四所監(jiān)管費(fèi)用。按原計劃報名深松作業(yè)的機(jī)手有158人，在安裝培訓(xùn)過程中，通過明確深松作業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)自動會將達(dá)不到深松深度25厘米以上作業(yè)，不計入作業(yè)面積，不享受作業(yè)補(bǔ)貼，個別機(jī)手擔(dān)心動力不足，而放棄深松作業(yè)，還有的機(jī)手勉強(qiáng)裝上監(jiān)測系統(tǒng)，但在作業(yè)時發(fā)現(xiàn)不能達(dá)到深度要求，而沒有深松作業(yè)，最后實(shí)際安裝了監(jiān)測系統(tǒng)的共129套，通過使用監(jiān)測系統(tǒng)，能夠保證深松作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)面積的統(tǒng)計，避免了弄虛作假現(xiàn)象，具體做法如下。

3.1試驗(yàn)

農(nóng)機(jī)局在5月份就對兩種常年使用的機(jī)型安裝智能監(jiān)控終端進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)機(jī)具作業(yè)過程中前后左右深淺不一致的現(xiàn)象，耕深數(shù)據(jù)在終端顯示延時和誤差較大現(xiàn)象以及動力大速度快造成的機(jī)具上浮使數(shù)據(jù)誤差加大等問題，由中國電子科技集團(tuán)第五十四所進(jìn)行完善改進(jìn)。對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)后又反復(fù)試驗(yàn)，通過不斷的改進(jìn)最終能滿足深松作業(yè)規(guī)范要求。

3.2演示示范

在7月召開了石家莊市深松監(jiān)管演示會，石家莊市農(nóng)機(jī)管理處、市農(nóng)機(jī)推廣站及各縣區(qū)農(nóng)機(jī)推廣站和藁城區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)站長、計劃參加深松作業(yè)的農(nóng)機(jī)手等共450人參會。會上對深松作業(yè)智能監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行演示，得到了與會人員的普遍贊賞。

3.3安裝使用技能培訓(xùn)

9月中旬農(nóng)機(jī)局和五十四所組織20多人分5個小組對全區(qū)15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別進(jìn)行現(xiàn)場安裝培訓(xùn)，教機(jī)手正確使用和保養(yǎng)設(shè)備。

3.4巡回服務(wù)

三秋作業(yè)期間，5個小組對所負(fù)責(zé)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行巡回服務(wù)，不分晝夜，出現(xiàn)問題隨時解決。

總之，通過和五十四所共同開發(fā)推廣深松作業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)，解決了深松作業(yè)中原來沒有技術(shù)手段根本無法做到的事情，避免了人為操作的因素和弄虛作假現(xiàn)象，確保了國家資金真正補(bǔ)貼到深松作業(yè)面積上。