当前甘蔗机械收获阶段人工与AI相结合扣杂方式的探讨

当前甘蔗机械收获阶段人工与 AI相结合扣杂方式的探讨

李恒利 程科翔

洛阳辰汉农业装备科技有限公司 河南 洛阳 471000

摘要：甘蔗生产关乎国家的食糖安全，食糖安全已提高到国家的战略地位。在甘蔗生产整个过程中，关键环节是甘蔗收获作业，目前人砍运费居高不下已是全区甘蔗生产的痛点和难点，虽然推行甘蔗机械收获作业是解决这一问题的根本性途径，但是在推进过程中根本性问题仍未得到有效解决，下面以甘蔗机械收获阶段人工与AI相结合扣杂方式进行分析。

关键词：甘蔗机械化；管理；制糖企业；AI；扣杂

引言

结合甘蔗本身的特点，在甘蔗种植过程中，应该全面推广深耕深松机械，借助机械化深耕深松技术，将地层土壤打碎，改善甘蔗种植地的土壤结构，提升土壤的保水保肥能力，为甘蔗的稳产高产以及品质提升奠定坚实基础，在带动农民增收的同时，实现区域经济的健康发展。

1当前机收含杂测量方法及存在问题

甘蔗种植户与糖厂的关系是买卖的关系，甘蔗是一种商品，而对这一商品的要求国家已有相关规定，而商品的质量要求本身应该由商品的提供者来控制并提供相关信息作为参考，最终由糖厂确定。但国情是甘蔗种植户做不到，涉及千家万户也只能由买方来投入人力、物力进行检测，主动权完全转向了糖厂，由于现阶段的技术及手段落后，很难公正的对甘蔗质量进行判断，矛盾的焦点指向了糖厂。近两年国家糖料产业技术体系在2018、2019年开展针对糖农种植行为、组织形式及其影响因素的调查报告显示，2年来蔗农对糖厂履约行为反映最为强烈，连续2年排在首位，分别达到了57.41%、48.82%，如何找到各方都参与且较为客观的测杂方式成为当前甘蔗行业发展的一个重要环节。

2技术应用现状

蔗地土壤改良机械化技术可大致分为土壤理化性状改良和高效施肥两个方面。广西蔗区多采用施放石灰平衡土壤酸碱度，施用农作物加工残渣物如甘蔗滤泥等改善土壤肥力。随着蔗糖产业的不断发展，蔗区道路交通日趋完善，从2016年开始，广西积极从国内外引进抛肥机、撒肥机等机械，通过组织举办技术培训班、召开现场演示会等方式大力宣传并推广蔗地土壤改良机械化技术，逐渐将土壤改良作业从人畜力作业的方式向机械化作业的方式发展，出现了专门从事蔗区土壤改良的社会化服务组织，土壤改良机械化技术推广应用条件已逐渐成熟。至2018年底，广西土壤改良机械化技术应用面积在2万hm2以上。

3人工与AI相结合的扣杂方式

3.1主要做法

影响机械化收获甘蔗杂质含量的因素较多，在机收作业前，机手对影响因素做一次全方位的记录，其中包括：作业条件、作物及生长情况、设备状况、机手作业水平等内容。输入相应的指标后，系统自动计算出此次作业预计产生的杂质比例，得到的含杂预估值作为甘蔗进厂后的参考数据。当机收作业装车到半时，拍摄一张机收蔗作为预估值对应的图片，并上传到机收服务平台，AI根据已建立的大数据信息，对上传的图片进行杂质比对，并计算差异率。当真正的甘蔗运输车到达工厂后，摄像设备再次截取车内甘蔗图片并与之前预估机收图片比对，AI自动分析2者之间(即田间端、工厂端控制点差异数据)的差异，并计算差异率。在系统内设定阈值，比如当差异≥2%或3%时系统自动提醒，当2个数据中的单个或是2个都出现提醒时，就意味着需要重点跟踪测杂。由于同一运输车内含杂分布不均匀，糖厂亦可在卸蔗槽，增加一套摄像设备，获取更多的图像资料进行比对，这样监测的结果将更加准确。只有当田间端、工厂端控制点差异数据同时低于阈值时，才能以田间端的预估值作为扣杂的数值或是直接由AI读取的数据作为扣杂值

3.2实施甘蔗产业体制改革，由现在的农民个体种植为主向以制糖企业种植为主转变

要确保甘蔗产业持续健康有序发展，必须对传统的甘蔗产业体制实施改革，按照在甘蔗产业链中，谁利益最大谁是经营主体的原则，改变现在甘蔗的种植模式，即由现在以农民个体种植为主向以制糖企业种植为主转变。把制糖企业作为甘蔗种植的主体，可以实行股份制管理，农民可以以土地方式入股，参与制糖企业利润分红。由发改、国土资源、农业农村、农机、糖业等部门共同商议方案，划定甘蔗种植区域，按照机械化作业的标准，实施土地整治整合，将农民承包的甘蔗地流转给制糖企业经营，划分股份，将股份分发给蔗农，每年按照拥有的股权数量进行分红。制糖企业成为甘蔗种植主体后，从自身利益考虑，为了降低甘蔗种植、压榨等成本，就会努力创造条件推行甘蔗生产全程机械化作业，同时也会想方设法对现有糖料蔗压榨工艺实施改造，甘蔗产业的根本性问题就会得到有效解决。

3.3人工预测杂系统

⑵通过人工预测杂系统，机收作业前设立了一个预估值，更具前瞻性，让机收想办法提升作业服务质量，假设：①预估数值高：需要机手通过提升作业技能、设备驾驶等方面来降低或改善机收质量；②预估数值低：并不代表实际的作业质量就一定会好，而是给机手设定了一个作业质量目标，有责任的机手会在作业过程中始终按照既定的目标控制作业质量；③通过人工评价区分出作业条件(蔗农)、服务水平或设备状况(服务队)、天气情况等影响机收作业质量关键因素的比例，从而为扣杂确定各方的责任大小提供参考依据，同时在发现较大差异时，也能通过现场查看起到追溯责任的作用；④在作业中途要求提供装车时的图片上传农务系统，作业目前预估值的对应含杂图片，为甘蔗车辆进厂时作业质检部门检验提供参考，不受白天、夜晚影响，24h可进行含杂测定。

3.4主要机具的优化

为适应广西土壤比阻大、石头多、暗藏树根多的土地状况，深耕机具在实际生产中使用较多的是深耕铧式犁和深耕翻转犁，深耕犁的犁柱比普通犁要高，并采用高强度优质无缝钢管主梁。深松机具主要使用凿形铲式深松机、带翼铲柱式深松机以及曲面深松铲式深松机三大类。整地机具使用较多的则是旋耕机和重型耙。

3.4加大技术培训力度

甘蔗生产机械化技术的推广应用，需要高水平的农机化技术服务队伍作为保障。农机管理部门必须与农机生产企业开展大力合作，尤其是要让农机生产企业定期开展大中型甘蔗生产机械设备的操作、维修、保养等技术的培训，培训会要采用现场作业演示、相关技术培训及交流等多种方式，将理论要与实践紧密结合在一起，切实增强机械化作业质量。值得注意的是，要为大中型甘蔗生产机械设备提供零配件供应等服务，让甘蔗机械化生产无后顾之忧。

结束语

甘蔗机械化发展需要提升各参与方的能动性，扣杂是促使各方参与的关键，参与程度高，总体的趋势是含杂会降低，在未来经过大量数据的积累及各方的积极参与，当作业条件和作业水平相对较好的情况下，机收蔗含杂量保持在相对较平稳的范围，那么测杂的功能将完全被AI所取代，这需要我们这一代人甚至更多后来人的持续努力。

参考文献

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