上海市宝山区农业农村委员会：

根据《上海市推进农业高质量发展行动方案（2021-2025）》（沪府[2020]84号）、《上海市乡村振兴“十四五”规划》（沪府发[2021]9号）要求，为切实推进本市10万亩粮食生产无人农场建设，实现粮食生产由机械化向智能化买进，结合本镇农业产业布局规划，特向贵委上报粮食生产无人农场建设项目实施方案。

以上情况，特此函达，请予支持。

 

附件：宝山区粮食生产无人农场建设项目实施方案

 

上海市宝山区罗泾镇人民政府

2024年4月11日     

附件：

宝山区粮食生产无人农场建设项目实施方案

 

一、项目基础情况

（一）高标准农田建设

项目落地在上海市宝山区罗泾镇区域内，计划完成高标准建设，目前农田分布情况清晰，按照实际情况，制定本实施方案。

在农田的外围下田机口坡度修缮，标准宽度大于农机具的1.5倍，要求下田口宽度不得≤15°为方便后期农机下田作业基础。

（二）基站建设

为保证无人化农机的正常使用以及地理信息的采集，需在农场区域内架设GNSS位置服务网络基站，可以满足智能农机的导航、平地、测绘等基础性的服务。

（三）数字地图采集

使用手持式R23打点器对标准农田进行地理信息采集，建立作业地块的地理信息档案，需要记录以下信息：农田的边界信息、道路、机库、农资存放区、农机具存放区、检修区等信息，生成电子地图。根据电子地图、无人农机作业方式、无人农机作业幅宽以及转弯半径规划无人农机的作业路线，实现全地块无人作业覆盖。

二、建设目标

实现耕/种/管/收/全程机械化、精准化、无人化作业，构建综合无人化农场数字农业平台，通过前端的农事信息数据采集，云端的数据管理和分析，形成一套完备的大数据用以指导下一年农业作业生产。

通过实施无人农场项目，建设作物种植基础环境监测、无人机遥感长势监测、无人化农机装备和人工智能等核心技术，增强数字技术研发应用能力，打造示范样板，为全面推进农产品全产业链大数据建设提供可复制、可借鉴、可推广的机制、模式和经验，示范引领农业农村大数据建设，促进提升农业生产经营和管理服务数字化水平，助推农业农村现代化。

目前千亩高标准农田地块分布占比：（一）上海宝丰园粮食专业合作社42.26亩；（二）上海超杨粮食专业合作社228.02亩；（三）上海同新粮食蔬菜专业合作社749.85亩，建设总规模1042亩。

三、建设内容

（一）基础设施建设：下坡道改造：10个、过田埂改造：4个、农机库房改造。

（二）设备采购

1.拖拉机辅助驾驶系统3套，对现有三台拖拉机进行辅助驾驶系统加装升级，以实现旋耕、开沟、水田平整等作业的精准化（直线行走误差2.5cm内），避免重叠作业、遗漏作业区域，造成的油耗损失、农机农具磨损、作业内容不成直线、行距不准等造成土地资源浪费、后续田间管理成本高等问题。

2.插秧机无人驾驶系统3套，适配洋马YR80D插秧机，同时对1台直播机进行无人驾驶改造，配合完成无人驾驶插秧和播种作业。一方面使得插秧成直线、秧苗行距株距保持一致，为水稻生长创造更均衡生长环境，另一方面驾驶员减省，省掉用工成本。

3.收割机无人驾驶系统2套，安装在原有的久保田888收割机，可进行无人驾驶收割作业，既能免去人工田间收割时的风吹日晒吸入粉尘造成的身体伤害，也省去了雇人成本。

4.根据项目需求新购无人机2台，建设无人农场综合信息管理平台，对农场数据和农机作业数据进行管控。

四、无人农机建设

（一）无人驾驶导航系统/拖拉机（耕）

项目区域内拖拉机需要进行深翻、旋耕、水田打浆、卫星平地等作业模式，合作社需配备无人驾驶导航系统/拖拉机可实现的功能主要有：作业过程无人化、云端车辆控制、自动出入库、作业路径自动规划等，实现无人化作业。功能特点为：北斗无人驾驶拖拉机系统以北斗定位为基础，高精度定位板卡获取高精度差分定位信息，实时处理车辆转向信息，通过控制器算法来指导车辆进行无人驾驶。整套系统具有以下特点：

1.车辆点火熄火自动控制；

2.车辆前进、倒退、停车自动控制；

3.车辆传动输出PTO自动控制；

4.车辆按路径规划行驶自动控制，转弯自动控制；

5.车辆手、自动驾驶一键切换控制；

6.车辆远程云端控制开始；

7.可以24小时全天候不间断作业，不受天气因素干扰，无论日夜都可以保证高精度作业；

8.采用我国自主知识产权的北斗高精度定位系统；

9.作业误差在2.5cm以内，减少农业作业的重复面积，提高作业效率；

10.自动计算面积，作业面积一目了然；

11.农机自动行走－作业－回库，远程一键启动。

（二）无人驾驶导航系统/插秧机/穴直播机（种）

目前项目区域可以有插秧和穴直播两种模式进行选择，无人驾驶插秧机/穴直播机是基于高精度北斗导航系统自主开发的一套北斗智能无人作业系统，能够实现插秧/直播全程无人化作业，车辆能够实现自动规划路径、自动点火、自动出库下田、自动作业等功能，系统采用高精度北斗卫星定位定向技术，搭配AI智能算法，实现全自动的无人化作业功能。真正实现全无人作业，且作业精度高，接行准确，提高作物生长通风透光性，提高作物产量、质量，最大程度减少生产人工支出，降低生产成本、提高作物产量。功能特点为：

1.支持无人驾驶/手动驾驶一键切换；

2.支持车辆打点自动生成路径和平台一键生成路径功能；

3.支持云端操作车辆启动熄火、开始作业、农具控制；

4.无人智能农机调控平台，无人农机的作业部署与监控；

5.农具升降自动控制；

6.车辆启停远程控制；

7.云端一键控制多车协同作业。

（三）无人驾驶导航系统/植保机（管）

田间管理主要是施肥和打药作业，在水稻正常的作业期内，播种结束后，会有着多次的追肥和植保作业。可利用无人机进行植保作业，防治病虫害。

农业无人飞机采用倾斜式桁架机身及可折叠机臂，减少体积，便于搬运。全新的一体化喷洒系统，可快速换装播撒系统。T40飞行器的播撒载重提升至50kg，使播撒作业更加省时高效。全新的双目视觉与有源相控阵雷达组成空间智能感知系统，保障飞行安全。配备1200万像素超高清FPV摄像头，云台俯仰可调节，用于测绘以实现本地离线建图，帮助用户精准规划地块。

飞行器采用倾斜式桁架机身及可折叠机臂，可快速折叠，便于运输。机臂内置折叠检测传感器，用于展开机臂时的折叠机构自检，确保机臂充分展开并锁紧。机身已预装机载D-RTKTM，可实现厘米级高精度准确定位。配备由双目视觉系统、有源相控阵全向雷达及有源相控阵后下视雷达组成的空间智能感知系统，可提供全方位障碍物感知及地形跟随，保障飞行安全的同时亦可提高作业效率。新增航测作业模式，使用飞行器的超高清FPV摄像头采集作业区域图像数据，配合遥控器的本地建图功能，无需网络即可生成作业区域高清地图，帮助用户精准规划。新增果树作业模式，用户通过多种方式导入的果树作业可集中显示，调用更加便捷。双重雾化喷洒系统配备磁力传动叶轮泵全面提升抗腐蚀性能及耐用度，双重雾化喷头及首创的离心阀有效防止滴漏，省药环保。T40飞行器还具备共轴双旋翼结构，带来强劲风场，让药液有效穿透果树厚冠层。DJIRCPlus智能遥控器（农业）配备丰富的实体按键及拨轮，方便飞行器操控及作业控制。内置全新的大疆农业App，采用优化的算法实现最优航线规划，减少满载空飞，大幅提升作业效率。

T40有效喷幅可达11米，在飞行参数亩用量1升/亩，喷幅11米，飞行速度7米/秒，高度3米的情况下，实测大田喷洒效率可达每小时320亩次。

（四）无人驾驶导航系统/收割机（收）

项目区域内按照1000亩作业要求，需改装收割机进行无人化标准设置，改造时需要将机械控制部件改装为电控结构，需要加装电控执行机构，使车辆能够实现电动控制。

该设备真正实现了收割机作业过程中不需要人操作车辆，将人从恶劣的作业环境中解放出来，大大降低了人的劳动强度，甚至可以一个人控制多台车辆作业。功能特点为：

1.支持机具自动掉头、割台自动控制；

2.作业速度自动调节；

3.割台、脱粒、卸粮离合根据作业状态自动控制；

4.粮满预警停车、无人驾驶系统故障预警停车；

5.作业速度自动调节；

6.割台高度自动控制；

7.支持多种作业路径，回字形、灯泡形收割路径；

8.同时支持遥控行走遥控缷粮等功能。

五、农田物联网建设

（一）农事信息采集

针对项目区域情况，可部署网络摄像头用于监视项目区域的作业田块、生产仓库、办公区域等，实时监控安全情况。利用4G/5G网络优势，可支持视频无损化传输，对田间农作物的生长情况和农事操作进行可视化监控，做到农作物作业全程可视化。

通过无人机遥感，开展作物农情信息综合监测技术的集成与应用示范，构建农场作物品种模型数据库，利用光谱解析技术，生成作物氮素含量分布图，该方法，提升了作物植株生长状况监测技术自动化程度，获取信息速度快，节省人力、物力，已成为作物植株生长状况诊断、防灾减灾决策管理的重要信息来源。

（二）作物长势监测

通过无人机遥感，开展作物农情信息综合监测技术的集成与应用示范，构建农场作物品种模型数据库，利用光谱解析技术，生成作物氮素含量分布图，该方法，提升了作物植株生长状况监测技术自动化程度，获取信息速度快，节省人力、物力，已成为作物植株生长状况诊断、防灾减灾决策管理的重要信息来源。

在对无人机遥感数据的分析过程中采用先进的算法进行分类分析或建模分析，结合人工智能及深度学习技术，实现从有限的数据源中提取更为准确信息的目的。

六、软件平台

无人化农场智慧管理云平台作为无人农场运行的核心，可查看所有自动驾驶系统用户信息，车辆信息，自动驾驶参数信息，安装信息，速度坐标面积等作业信息，作业轨迹，报警信息，作业类型等。以地理信息采集为基础，在田块上对各种智能传感器采集的信息和在地块上进行的各种农业生产活动进行分析展示，系统实现对农业生产的作业规划，实现对智能装备如无人驾驶装备、变量喷洒装备、测深施肥装备的规划，制定综合的无人作业方案，实现人机协同，多机协同作业，从而实现耕、种、管、收各个环节的无人化作业。

（一）大数据可视化模块

分布式大数据可视化平台，既是田间物联网数据存储和计算核心，也是数据结果可视化的人机交互界面。该大数据可视化平台，可显示该项目农业物联网所有关键数据，实时搜集、整理、发布农业生产大数据，提供统一的决策分析服务。

大数据时代正处于大发展的时期，社会对信息的价值越来越重视，对信息潜在的价值的挖掘也越来越有兴趣，投入了大量的人力、财力进行技术革新。大数分布式大数据可视化平台，既是田间物联网数据存储和计算核心，也是数据结果可视化的人机交互界面。该大数据可视化平台，可显示该项目农业物联网所有关键数据。

（二）无人农场综合管理平台

无人农场综合管理平台，可通过农机、田块或作业的维度监控管理农业生产作业和农机使用状态。根据田块的数字地图，支持查看各区域信息、各地块作业动态和作物状态可视化显示。可同时实现农机具的识别、作业质量的监测、农机定位及轨迹回放以及农机调度等。同时平台可实现与无人作业农机的交互，实现无人作业任务的平台下发、作业信息实施回传、作业质量实施评估。

1.作业实时监控

根据田块的数字地图，支持查看各区域信息、各地块作业动态和作物状态可视化显示，通过作业车辆携带的视频采集终端和农场视频系统实现作业视频信息的实时回传。

2.云端作业部署

通过了解当前所有车辆的作业状态，作业任务的特性、车辆目前所在位置等，制定相应的作业部署，部署完成后，云端下发给相应设备，完成最终作业。

3.作业设备智能监管

作业设备智能监管不仅包括了对设备作业面积、作业轨迹、工作量等基本信息的统计，也包含了对设备异常信息的采集记录、设备保养信息的汇总分析、设备智能终端参数调节管控等智能监管功能。

七、工作步骤

针对项目的设计和实施需求，项目分为以下阶段：

（一）2024年3月编制实施方案和年度建设计划报送区级部门

（二）2024年6月完成农田宜机化改造以及拖拉机、插秧机和直播机无人驾驶改造，研究确定技术路线，组织实施耕整地、插秧、直播等重点环节无人化作业。

（三）2024年9月完成收割机无人驾驶改造，做好建设调度工作，推进无人农场接入“一网、一图、一库”。完成1000亩粮食生产无人农场项目建设并编制验收材料，由主管部门开展验收认定工作。

（四）2024年12月组织开展项目评定工作，总结全年建设成果。

 

 

 

 

 

 

八、投资估算表