农机作业路径规划策略研究 —基于智慧农机大数据平台

针对我国农机跨区作业中存在的信息不对称、缺少有效农机调度手段等现状,建立了基于"互联网+"的农机作业信息服务平台,通过研发的手机APP、农机智能采集终端,实现了信息智能无缝对接,解决了农机服务产业链中信息不对称的问题。针对多机多地块作业调度问题,分析了基于智慧农机大数据平台的农机作业路径规划模型,设计了基于单位时间平均作业收益最大的优化调度算法,通过智能分单方式为农机大户或农机合作社的多台农机提供最优作业区域和行驶路线。试验结果表明:所提出的算法不仅确保了作物作业及时高效地完成,同时提高了作业收益,减少了作业成本。     

北京市农机作业调度管理与精准作业系统

针对北京市农机作业调度管理中存在的问题,深入分析其现实需求,提出了利用地理信息、无线通信和卫星定位等信息化技术构建北京农机作业调度管理系统,为农机行业管理人员、农机服务组织管理人员提供科学高效的调度和管理农机的手段,以提升农机作业效率和质量。     

农机深松智能监测技术的应用研究

近年来,信息化、智能化技术不断发展成熟,作业监测、远程调度等农机信息化服务平台被大量投入使用,数据信息互联共享更加便捷。加快机械化信息化融合,推广使用智慧农机装备与技术成为农业现代化发展的必然趋势。开展农机深松整地作业智能监测技术应用研究,可以提高对农机深松整地作业智能监测的认识,并为开展其他类型的农机作业智能监测提供可借鉴的经验。     

基于Java的农机作业调度管理Web平台架构技术研究

为了解决农机的派出、组织生产和质量监控等缺少有效管理技术手段的问题,基于B/S架构,使用Java语言和Web服务器,开发了农机调度管理服务平台框架。平台前端以JSP实现与用户交互界面,主要实现了注册用户对个人信息的管理、管理人员和作业人员的双向搜索等功能;平台后端的业务逻辑用Java语言实现。在作业前,可以将农机机具、作业人员信息和农田地理信息录入到调度系统中,根据实际农田作业需求,利用GPS导航规划路径;在作业时,可以对作业质量和作业效率进行监控,从而有效地提高了农机的管理水平;最后,使用调度系统和不使用调度系统对6个农田地块的作业效率进行了对比,验证了系统的可行性。     

基于粒子群神经网络的农机调度网络安全态势评价

在规模化农机作业过程中,由于农机作业信息发布滞后和农机资源调度不合理,会造成农机作业效率低下的问题,特别是在农忙时节,会影响农作物的收割效果。为了提高农机作业效率,往往需要具备大规模的农机调度网络系统,以对农机资源进行合理的分配。农忙时网络系统使用的时间比较集中,为了不耽误作业调度系统的顺利运行,网络安全问题不容忽视;而农机调度网络系统的数据较为庞大,想要对其进行网络态势安全评价需要高效的处理算法。为此,将粒子群优化的神经网络算法引入到了农机调度网络安全态势评价过程中,并对其可行性和可靠性进行了验证。实验结果表明:采用粒子群优化的神经网络算法对于网络安全评价的效率较高,可以满足农机网络调度系统网络安全态势评价的需要。     

农机高效跨区作业信息决策支持系统设计

针对当前农机跨区作业过程中存在的信息滞后、时效性差及可用率低等问题,以Labwindows/CVI作为开发平台,采用模块化设计方法,设计了农机高效跨区作业信息决策支持系统。该系统通过Lab Windows/CVI调用SQL以及ODBC等技术,实现CVI对MYSQL数据库的访问和农机调度的智能优化算法用Mat Lab编辑,并通过Labwindows/CVI调用,给出农机高效跨区作业的决策信息,可为农机管理及跨区作业节约人力和物力,提高农机工作效率和农机手的经济效益。该系统界面友好,易于操作,具有较好的应用前景。     

我国农机作业委托决策支持系统研究

在对农机作业委托现存问题分析的基础上,提出了农机作业委托决策支持系统的总体设计和开发原则;拟定了系统的逻辑结构,即以数据库、模型库作为信息基础,完成信息查询和作业调度的功能,实现为决策者提供作业信息和决策支持的功能。     

农机装备智能测控技术研究现状与展望

农机装备正朝着智能化方向发展,智能测控是实现智能农机的核心技术。农机装备智能测控技术以农机装备为载体,包括农机作业相关信息智能感知、精准监控和作业决策与管理等技术。目前,我国农机装备智能测控存在高端装备、核心技术国产化程度低的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备精准监控技术和农机作业智能决策与管理技术等方面对国内外研究现状进行综述。阐述了作物生长信息、土壤信息和农机作业状态信息等智能感知技术的大量成果;阐述了耕深、平整地、土壤消毒、播种、植保和收获领域的农机装备精准监控技术的研究进展;阐述了农机作业智能决策与管理技术在农机作业质量监管、农机调度方面的技术突破;重点阐述了农机装备智能测控技术在土地耕整机、土壤消毒机、播种机、施肥机、植保机、收获机及农机作业管理平台的应用现状,分析了各环节待解决的问题。最后,提出了农机装备智能测控技术未来发展方向：农机装备智能测控系统化技术研究;无人农场农机自主作业关键测控技术研究;田间复杂环境农机核心部件及传感器研发;农机大数据支撑的作业决策模型研究。     

农机远程智能管理平台研发及其应用

本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题,首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则,本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下,平台部分关键技术的实现方法,包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等,并提出了以地块为核心的管理平台建设思路;同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。     

农机作业自动监测系统的设计与应用

传统的人工操作方式难以完成农机作业面积的精准计算和农机补贴申请流程的贯通,影响了农机作业补贴政策的有效实施。综合利用物联网、移动互联网等信息技术设计农机作业自动监测系统,利用农机监测终端采集并上传农机的定位数据、状态数据、作业轨迹数据等,利用管理系统实现农机机具管理、农机定位、农机运行状态监测、农机作业管理、农机作业发布、农机作业面积统计、农机作业轨迹回放、农机作业查询、农机作业面积汇总等应用,为农机作业监测及补贴提供一站式管理与应用,大大提高了农机作业补贴的精准性、便捷性和透明度。     

基于RFID的新型农机机群分布式调度系统的设计

针对现代农业生产中农机机群作业的调度问题,设计了一种新型高效率、低成本调度系统.系统分为调度端和农机机载端,通过RFID网络实现无线互联.调度端为整体系统的核心,不仅能记录各农机的当前状态信息,而且能接受用户新任务并自动分派给最合适的农机,实现最优调度;各机载端分布安装于农机驾驶室,通过RFID网络接收调度端的新任务并实时上报本机位置和工作状态.试用情况表明,本系统平均调度可靠性达99％,调度效率较传统方式平均提高了35.8％、调度成本平均降低了34.1％.RFID技术的引入显著提高了调度精度和可靠性、降低了调度成本,系统具有较高的实用和推广价值.     

广东省农机信息化服务平台建设与推广应用

农机装备信息化、智能化和农机作业在线化、数据化是未来农业发展的必然趋势。广东省现代农业装备研究所及其下属公司广州市健坤网络科技发展有限公司融合北斗卫星定位技术、GIS地图应用、物联网技术、传感技术、大数据分析等技术,以互联网+农机模式,联合构建了广东省农机信息化服务平台。运行两年以来,通过全省各级农机推广部门的大力宣传推广,平台和监测终端已在11个地级市中的22个县区安装应用,记录作业数据6万条,监测各类作业总面积50.6万亩(1亩=0.067 hm^2),用以辅助审核作业补贴资金,且在农机监管、作业统计、安全监督、农机安全、合作社管理等方面发挥了良好的作用。     

基于物联网和耕地数字化的农机智能管理系统的设计

提出了利用低成本物联网设备和高精度耕地轮廓信息建立当代互联网智慧农机管理系统的基本思路和方法,旨在解决目前基层农机工作实践中存在的管理效率低、信息不对称问题。系统可实现农户信息、耕地信息、农机信息、实时作业信息的自动匹配,较好地解决各级农机服务部门信息处理不对称、资源调度不合理的问题,同时有效改善了农户和农机户因缺少有效沟通渠道产生的沟通不畅问题。通过将互联网技术融入农机作业和管理环节,将农户、耕地、农机等要素有机结合,实现了农机资源高效调配和利用。     

“互联网+”农机的发展及应用

传统小农生产模式具有投入大、效率低和效益差等特点,阻碍了我国农业现代化的发展。农业生产模式虽然正在不断向机械化转换,但是简单的机械化已不能满足农忙时节农户对农机的需求,以及不断增加的农机数量给农机管理部门带来的难度,未来农业机械化的发展需要借力“互联网+”。针对上述问题,借助互联网思维,在农机装备研发制造、农机作业质量和效率提升、农机化管理与服务等方面与“互联网+”融合,从实际出发,根据耕地分布集中地的不同和收获时间的差异,合理调度管理农机,提高信息服务水平,以最大限度满足农户农忙时的需求,实现了农机作业可监管、农机资源分布易查询、生产过程智能化和管理平台资源可整合,全面提升了农机化发展水平。      

大数据时代数学教学在农机信息化技术中的应用

随着计算机和通信技术的不断发展,大数据已经进入人们的生活,如各种教学平台。为了提高农机调度的效率和管理水平,基于数学教学大数据云平台系统,设计了现代化农机协同作业系统。同时以农机调度为例,对系统进行了测试,包括农机调度、作业轨迹显示、海量信息查询效率、农机监控精度和作业效率,并对测试数据进行了统计汇总。对比结果表明:采用农机信息化系统可以明显提高信息查询效率及监控精度,对于现代农机协同化作业管理的研究具有重要的意义。     

关于农机深松整地作业技术的应用分析

农机深松整地作业技术是促进我国农业发展的一项先进技术,通过提高对农机深松整地作业技术的研究力度,使我国的耕地能够在技术的支持之下得到可持续的运用,促进农作物的产量增加,分析和研究了农机深松整地作业技术的使用意义以及实际运用措施。     

酿酒葡萄生长过程喷药机田间作业调度研究

酿酒葡萄产区喷药机的田间调度需求较高,而实际作业中喷药机型号不一、药箱容量不一、转弯速度不一,且传统农机调度研究中很少有针对喷药机田间作业调度的研究。为此,基于车辆路径规划问题(Vehicle Routing Problem, VRP),以成本最小为目标构建酿酒葡萄生长过程喷药机田内作业调度模型,提出改进种马遗传算法(Stud Genetic Algorithm, SGA)进行求解。结合宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄产区实际作业田块信息与农机信息进行仿真实验,并与传统遗传算法(Genetic Algorithm, GA)进行对比,结果表明：相比于GA,SGA有着较强的收敛性,不易陷入局部最优;在调度结果上,调度总时间能够缩短3.5%,调度总成本降低6.2%,在实际喷药作业中能在一定程度上节约时间并降低作业成本。     

农机安全生产信息系统的设计——基于混合遗传资源调度算法

为了提高多农机联合作业时的安全性,将混合遗传调度算法引入到了农机资源调度和安全生产信息系统的设计上。在农机导航自主路径规划时,混合遗传算法可以通过交叉和变异搜索算法,使农机行走时获得避开障碍物的最佳路径,从而可以提高农机的作业效率和作业的安全性。通过农机作业生产的调度安排,对资源调度安全生产系统进行了测试,结果表明:采用混合遗传调度算法可以得到合理的收割机行走路径,且事故发生的概率也有所降低,对于提高农机作业的效率和安全性具有重要的意义。     

山东规范农机作业质量有标准

随着农机作业社会化服务范围不断扩大,农机手与农户因作业质量问题产生的纠纷增多,矛盾调解处理难度大。为此,山东省农机办与山东省技术监督局联合,对农机作业质量与作业质量检查验收、作业机具及技术状态、安全规则、操作规程等作出了明确规定,对相关指标进行了量化。目前已发布《机械播种》、     

基于客户关系营销策略的现代化农机管理系统设计

农机信息化、智能化是我国农机信息化管理的重要目标,为了实现这个目标,必须有先进的农机管理信息系统。为此,提出了一种基于客户关系营销策略的现代化农机管理系统。根据农机管理信息化系统设计的总体需求,搭建了农机管理系统平台,功能主要包括农机业务查询、农机作业实时监测和农机调度等,从而可以提高农机的作业效率和协同作业能力。为了验证方案的可行性,对农机管理信息系统进行了测试,结果表明:采用农机管理信息系统可以成功地实现农机的作业状态监测,且农机的调度效率较高,对于提高农机的现代化作业水平具有重要的意义。