针对黑龙江省农机调度指挥系统的研究

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　　摘 要：深入分析黑龙江省农机作业调度管理的现实需求，利用物联网、大数据、云计算等新一代信息技术构建黑龙江农机调度指挥系统。通过对农机作业等数据的全面分析，为农机管理的决策监督、科学调度提供重要参考依据。
　　关键词：农业机械;调度指挥;黑龙江省
　　中图分类号：S232.4 文献标识码：A
　　doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.02.028
　　 随着农业机械化的深入发展，农机社会化服务和规模化作业已成为趋势，科学有效的调度指挥显得至关重要，农机指挥调度管理系统应运而生。调度系统可利用大数据实现机械化深翻、深松和秸秆还田等作业定位监控、面积统计、质量核查、数据分析、补贴发放等精准作业功能，并为管理部门提供监管与指导服务。
　　1 农机调度管理技术应用现状
　　1.1 国外现状
　　在过去二十年，发达国家将传统农业与信息化技术深度融合，充分发挥互联网在农机资源配置中的优化作用。如，美国Trimble公司设计的Connected Farm软件能通过无线通信网络，在农机上安装有移动终端与管理计算机之间建立无线数据网， 实现传输数据、监控和调度等功能。
　　1.2 国内现状
　　过去的十余年来，我国的社会化农机生产作业服务得到了长足的发展。但是，在农机作业调度过程中管理效能低、监管手段少等问题也逐渐暴露出来。为提高政府对农机的监管与调度能力，我国开始为相关农用作业机械配备卫星定位终端，探索构建基于卫星导航技术的农机作业管理系统。
　　2 黑龙江省农机调度管理存在的问题
　　2.1 补贴发放少依据
　　在我国许多地区，农机作业质量仍然依靠个人的经验判断与检测，大田深松、秸秆还田等环节中农机具的作业面积、幅宽和耕深等无法得到精确的控制，造成我国很多地区各类补贴机具作业效率评估缺少足够的数据支撑，不利于政府根据不同区域农业发展和区域性农机资源的实际情况对农机补贴进行科学、准确的发放。
　　2.2 “信息孤岛”现象
　　农机调度的横向业务与纵向管理涉及范围较广，无论从技术人才资源配比上考虑，还是从信息利用方面考虑，都存在一定的“信息孤岛”现象。
　　3 解决方案
　　3.1 需求分析
　　结合农机调度指挥过程中存在的问题，我们提出了针对不同层面用户的具体业务需求。
　　3.1.1 农业大数据分析需求
　　为促进农机化和信息化的深度融合，从而实现农机科学调度，区域农业大数据平台的建立十分必要。对采集、汇总及报送的海量数据进行深入挖掘和有效分析能够实现上级对各管辖区农机作业、田间作业以及合作社运营情况的整体把控，帮助优化农机科学管理和调度方法，并为管理人员的决策提供数据参考。
　　3.1.2 农机动态监管应用需求
　　各级政府农机管理部门及合作社需要对农机的作业范围、作业面积和作业质量进行实时监测，从而对农机作业中各种机型农机的作业轨迹、面积、深度及时间等参数有直观的把握。这种农机动态监管能够为主管部门扶持农机服务组织提供数据支撑，为农机补贴政策的制定提供重要依据。
　　3.2 黑龙江省农机调度指挥平台功能
　　为解决农机调度过程中存在的问题，构建基于农机大数据的调度指挥系统显得十分重要。黑龙江省农机调度指挥系统是全国首家省级农机化信息指挥平台，能够利用终端设备为全程机械化作业提供定位监控、面积统计、质量核查、数据分析等精细化管理服务，并能够利用大数据分析帮助管理部门在宏观上对各项业务提供支持。
　　3.2.1 大数据分析
　　黑龙江省农机调度指挥系统以现有数据为基础，借助大数据计算工具，对本省农业作业质量、农机状态以及合作社的总体情况进行统计、汇总和综合分析。利用大数据对省内农机状态的整体把握有助于对未来农机选型以及作业调度提供参考意见，还可以帮助有关管理部门对合作社在我省农业发展中起到的促进作用进行分析。
　　3.2.2 动态监管
　　根据农机上安装的终端，农机位置信息能够被实时采集，并每10 s传回一个测量点，每0.5 h传回一个图像点。系统能够根据回传作业信息自动生成农机的行驶轨迹以及作业轨迹，进行农机作业路线回放并同时显示终端拍摄的图像，直观展现农机作业的质量。其中回传数据的传输采用移动信号，如果作业时没有信号数据无法回传，系统会自动储存信息，在有信號时将其传回平台，从而保证统计的精准全面。
　　3.2.3 精准作业
　　深松作业监测是管理平台最重要的功能之一。通过作业数据分析与统计，各级政府农机管理部门及合作社能够对各地区、各年度月份的作业面积、作业类型、合格面积、耕深等作业详情进行精准把握。另外，在深松监测的基础上，农机前后还加装了高清摄像头用于秸秆还田监测。利用卫星定位传感器，系统能够监测秸秆还田作业面积。并且，采用人工智能技术，系统能够对农机设备作业前后的图像进行对比，判定作业地块前后的状态，从而确定秸秆还田作业质量。
　　3.2.4 作业供需
　　黑龙江农机调度指挥系统能够为农民提供一个网上对接的平台，这个平台包括找农机、找农活、找烘干塔和找粮食四种信息。农机合作社和农户可以在平台注册账号，根据需求发布作业供需信息。通过作业供需平台，实现资源的有效对接，使农业机械化发展惠及更多农户。
　　黑龙江省农机调度指挥系统利用大数据提升农机作业智能化水平，帮助农机管理部门实现农机财政补贴精准发放，车辆动态监管，农机人员管理等目标。目前为止，该系统已经实现了省、市、县三级农机管理平台的联网运行，极大地提升了全省大型农机装备作业管理智能化水平。
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