王鎖良梁卉、石家莊市藁城區(qū)農機局　、中電科衛(wèi)星導航

農機深松作業(yè)智能化監(jiān)管系統(tǒng)的開發(fā)與應用

王鎖良1梁卉21、石家莊市藁城區(qū)農機局2、中電科衛(wèi)星導航

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

本文針對目前農機深松作業(yè)在作業(yè)面積和作業(yè)質量監(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)，通過農機具深松實時監(jiān)測終端和深松系統(tǒng)管理平臺兩部分，將農機具深松實時作業(yè)的質量、面積和位置確定，依靠移動網絡將數據上傳至管理平臺，進行統(tǒng)一管理，并將該系統(tǒng)進行推廣應用。

農機深松；智能化監(jiān)管；監(jiān)測終端；管理平臺

1　目前農機深松作業(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)補貼標準為25元/畝，其中質檢費為1元/畝，由各地農機局聘請質檢員監(jiān)督機手作業(yè)過程和作業(yè)質量，由于深松作業(yè)處于農忙季節(jié)，并且作業(yè)時間為季節(jié)性，因此只能臨時聘用農村老黨員和老干部作為質檢員，不可能聘用專職的年輕體壯的質檢員，這樣造成質檢員因體質原因無法全部對深松的地塊進行監(jiān)督，其次是大部分機手白天用拖拉機粉碎玉米秸稈，晚上進行深松作業(yè)，質檢員也不可能整晚跟機作業(yè)進行檢查，造成深松作業(yè)的質量靠機手覺悟，憑良心，使作業(yè)質量無法保證。作業(yè)面積難以準確統(tǒng)計。

1.2農機局作為監(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)現問題及時糾正，對個別問題嚴重的取消機手深松作業(yè)的資格，在全區(qū)深松作業(yè)完成后進行質量抽查，通過機手上報的作業(yè)單進行電話回訪，核對作業(yè)面積和質量，并組織人員結合鄉(xiāng)鎮(zhèn)農機站長對每一個機手的作業(yè)地塊進行質量抽查。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，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)補貼。

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

2　深松智能監(jiān)管系統(tǒng)

針對農機深松作業(yè)在面積統(tǒng)計和作業(yè)質量監(jiān)控上的薄弱環(huán)節(jié)，中國電子科技集團第五十四所根據藁城區(qū)農機局在深松作業(yè)監(jiān)管方面的實際需要，結合原有的車輛衛(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)由農機具深松實時監(jiān)測終端和深松系統(tǒng)管理平臺兩部分組成，總體架構如圖所示。其中，農機具深松實時監(jiān)測終端由安裝在拖拉機及深松犁上的一系列設備模塊組成，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，并通過移動網絡與管理平臺交換，將數據上傳至管理平臺，進行統(tǒng)一管理。

深松系統(tǒng)管理平臺是一個農機具作業(yè)統(tǒng)計管理系統(tǒng)，能夠統(tǒng)計和記錄所有安裝深松實時監(jiān)測系統(tǒng)的農機具的作業(yè)數據，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)過程進行監(jiān)督管理，并且可以為深松補貼的合理發(fā)放提供依據。

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上，在進行深松作業(yè)時，根據傳感器的測量數據，計算出作業(yè)時橫梁與地面的垂直距離，通過幾何關系解算即可得到耕深深度值；在農機上的攝像頭采集的圖像信息，判斷農機是否進行深松作業(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)面積進行測算。

3　農機深松作業(yè)智能監(jiān)管系統(tǒng)推廣應用

2015年藁城區(qū)全面推廣深松智能監(jiān)管系統(tǒng)，由五十四所免費提供監(jiān)測設備，并負責設備日常運行、維護。由農機局按照河北省的規(guī)定深松作業(yè)質量由第三方實施監(jiān)管并支付監(jiān)管費規(guī)定。只支付五十四所監(jiān)管費用。按原計劃報名深松作業(yè)的機手有158人，在安裝培訓過程中，通過明確深松作業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)自動會將達不到深松深度25厘米以上作業(yè)，不計入作業(yè)面積，不享受作業(yè)補貼，個別機手擔心動力不足，而放棄深松作業(yè)，還有的機手勉強裝上監(jiān)測系統(tǒng)，但在作業(yè)時發(fā)現不能達到深度要求，而沒有深松作業(yè)，最后實際安裝了監(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)質量和作業(yè)面積的統(tǒng)計，避免了弄虛作假現象，具體做法如下。

3.1試驗

農機局在5月份就對兩種常年使用的機型安裝智能監(jiān)控終端進行試驗，發(fā)現機具作業(yè)過程中前后左右深淺不一致的現象，耕深數據在終端顯示延時和誤差較大現象以及動力大速度快造成的機具上浮使數據誤差加大等問題，由中國電子科技集團第五十四所進行完善改進。對系統(tǒng)進行改進后又反復試驗，通過不斷的改進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，石家莊市農機管理處、市農機推廣站及各縣區(qū)農機推廣站和藁城區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農機站長、計劃參加深松作業(yè)的農機手等共450人參會。會上對深松作業(yè)智能監(jiān)管系統(tǒng)進行演示，得到了與會人員的普遍贊賞。

3.3安裝使用技能培訓

9月中旬農機局和五十四所組織20多人分5個小組對全區(qū)15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別進行現場安裝培訓，教機手正確使用和保養(yǎng)設備。

3.4巡回服務

三秋作業(yè)期間，5個小組對所負責鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行巡回服務，不分晝夜，出現問題隨時解決。

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象，確保了國家資金真正補貼到深松作業(yè)面積上。