北京市河南寨农机专业合作社智慧农业示范典型

北京市河南寨农机专业合作社智慧农业示范典型是一家致力于推动农业现代化发展的典范企业。该合作社秉承着智慧农业的理念，引入先进的农业科技和农机装备，致力于提升农业生产效率和质量。通过智能化的种植管理、精准施肥、科学灌溉等技术手段，成功实现了农业生产的规模化和精细化。同时，该合作社还积极开展农业科普宣传，引导农民科学种田，提高农业生产水平。在智慧农业领域的探索中，该合作社不断创新，积极探索可持续发展之路。因此，北京市河南寨农机专业合作社成为智慧农业示范典型，为其他农业企业树立了良好的榜样。

北京市密云区河南寨农机专业合作社是北京五家部级示范社之一，合作社的业务主要包括提供农机服务、跨区作业、流转土地。合作社在农场信息化管理方面一直处于北京市领先水平，近几年，北京市农业机械试验鉴定推广站和该合作社合作，通过信息化技术进一步提升合作社及农机作业的管理水平。在管理方面，注重于基于信息化手段辅助管理人员进行人员、农机、机具的管理；在生产应用中，充分利用北斗定位导航技术，进行作业的精准化管理，主要包括农机定位、辅助驾驶以及各个环节的农机作业实时监测及质量监测。一、农业机械化作业全程智能监测装备

机械化作业全程智能监测系统基于地理信息系统技术、遥感技术、多元传感器融合技术、断点续传技术，将大数据处理及农机信息化相结合，实现“互联网+农机”的解决方案。系统支持农机的播种、植保、收获、深松整地、秸秆还田等多种农机作业类型。农机作业探测的终端设备安装在拖拉机以及农机具上，可实现农机定位、农机作业面积实时统计、作业质量实时统计等功能。同时可以实时测量作业油耗、获取农机工况信息，助力于农机管理部门及合作社掌握农业生产进度，方便机手对作业面积、作业质量及作业功耗实时把控，有效的提高合作社的管理效率、提高机手的作业效率。

1.1 播种质量监测技术

利用红外传感器，声光报警器、摄像头等传感器，根据导种管的种子是否通过进行判断种子的下播状态以及导种管的通畅状态。这种监测技术适合于条播、穴播机，主要用于玉米、小麦播种质量监测。如出现漏播、缺种等情况，声光报警装置会及时发出报警，提示机手对相应行的播种箱进行检查，报警准确率达到100%。通过应用该项技术，有效避免了大面积断条情况的发生，提高了播种作业质量。

图 1农机播种质量监测系统1.2 深松作业质量监测技术

利用机具姿态探测装置，通过监测深松机的机架与地面距离的变化，得出深松铲的入土深度，即实际的深松深度值。合作社采用的深松监测系统的耕深监测误差值在正负1厘米以内，能够有效实现耕深准确探测、面积精准计算、轮作报警等功能，辅助管理人员进行监管，为深松补贴发放提供数据依据。

图 2农机深松作业监测系统

图3农机深松监测系统界面截图1.3 犁地作业质量监测技术

通过拖拉机固定的臂长、作业时候倾斜角度、大臂下降角度及双臂角度差值以及犁具的平衡角度等一系列参数来建立数学模型，判断机车的作业状态，计算翻转犁实际耕深。犁地深度监测的平均误差在正负2厘米之内，引进犁地作业质量监测技术，可以提升犁地深翻的作业质量。

图4 犁地监测终端传感器

1.4 植保作业监测技术

通过流量传感器及压力传感器来判断植保机的作业状态，监测植保作业覆盖量、喷药均匀度及喷头压力等作业参数。这种植保作业监测技术适用于牵引式、悬挂式、自走式等多种植保机械，植保流量监测误差在5%以内，有效提高植保作业的均匀性，有效避免农药的重喷和漏喷。

图5 植保机械监测示意图

图6 植保机械作业实拍图1.5 收获质量监测技术

通过倾角传感器计算割台与地面距离，进而精准测量收获留茬高度，加装摄像头对收获前后进行图片分析比对。这种技术适用于小麦收获机、玉米收获机、青贮收获机等收获机械，秸秆留茬高度平均误差在正负1厘米之内，作业面积统计误差在5%以内，有助于对秸秆还田补贴进行辅助监管，提高收获质量，保障秸秆留茬高度符合农艺标准。

图7 秸秆留茬测高实拍图

图8 小麦收获机作业实拍图1.6 秸秆捡拾打捆监测技术

通过霍尔传感器测量打捆数量，打捆计数准确率达到100%，通过这项技术的应用，有效促进秸秆综合利用，同时也为政府补贴提供依据。

图9 打捆机监测系统

图10 秸秆打捆作业现场图1.7 作业油耗监测技术

通过油耗传感器，实时采集车辆在不同地理环境下的油耗状况。结合车辆运行轨迹和不同计算模型，准确分析车辆在不同时段的油量变化。适用于各类型动力机械，油耗准确率大于90%。通过设备监测农机在不同使用情况下的油耗用量，可对农机马力、作业类型、土壤情况进行交叉对比数据分析，统计出不同作业的亩耗油。可以根据不同的土质、不同的作业类型制定不同的农机作业方案，来节省农机的油耗损耗。不仅如此，农机油耗监测还能识别农机加油、漏油。如果发生漏油情况，实时提醒管理人员进行农机维护。

图11 油耗远程监测示意图二、农机作业监管平台助力合作社精细化管理

农机作业监管平台主要是面向管理人员及合作社人员查看所辖区域的农机情况、作业情况。主要功能包括农机定位、轨迹回放、作业面积实时监测，不同作业类型的作业详情展示。

2.1 农机作业监管平台技术方案介绍

平台系统依托于大数据、云平台技术，建设了统一的数据资源云平台，通过终端数据采集，实现对各作业类型的系统数据的汇聚融合。系统平台通过不同传感器可在不同应用场景中实现作业质量探测，同时实现农机的实时位置探测、作业核算，农机统一调度，决策支撑，把开放的农业作业像工业一样集中到可视、可管理、可量化的一个平台之上，提高农业生产效率，同时利用技术能力降低人力的使用。

2.2 农机作业监管平台应用介绍

农机作业监管平台集成各项数字化监测技术，结合大数据与云计算技术，实现了农场数字化管理、信息化作业的新型管理方式。具体应用中的主要功能包括以下五个部分：

（1）农机分布查看

平台可以查看所有农机的具体定位，查看农机实时运行状态，观察到当下农机的运行和作业情况。

（2）农机实时监测

详细掌握当前农机具体作业的类型、预估作业面积以及截止到目前为止农机的行驶里程和作业里程。

（3）作业影像回看

农机作业时会进行抓拍，平台可以直接查看图片详情。

（4）作业统计

可以查看所辖区域总作业情况、详细作业情况、作业面积、达标面积等。也可以统计指定作业类型或指定作业时间内的信息。

（5）作业轨迹回放

可以将农机的定位形成轨迹，通过轨迹回放功能可以展示车辆整体的行驶和作业情况，可清楚了解机手的作业习惯，并知道机手是否已到指定区域进行作业等。可以根据不同的速度进行播放、回放，并可以任意选择时间查看轨迹详情。

2.3 北京市微信公众号农机管理应用——“合作社之家”

“北京农机”微信公众号建设了服务组织管理微信平台——“合作社之家”，利用移动终端随时随地便可进行农机作业的动态管理。以此为基础，建立全市农机专业服务组织的动态数据库。按辖区、合作社等分类实现合作社、农机、机具、机手的动态统计；实现合作社的内部管理、农机作业管理等；实现合作社各类作业面积、质量的动态统计。

图13 “北京农机”微信公众号“合作社之家”平台截图

如今，北京市的农业种植面积逐年减少，农业的经营方式也面临转型。如何将科技应用在农业生产当中，打造科技农业示范应用典型，创造更多增值服务，将是新型农业经营组织探索的道路。北京市河南寨农机合作社以创新驱动为发展动力，学习并引进先进农机信息化技术，大胆创新，有效的提高合作社农机管理效率，提升田间机手的作业效率。

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