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    溫室智能化精細生產技術與裝備研發

    來源:科技管理處 更新時間:2021年08月20日

      項目負責人:齊飛 

      項目來源:“十三五”國家重點研發計劃項目 

      項目目標:項目以蔬菜(果菜、葉菜)種植、食用菌培植為主要對象,以連棟溫室、塑料大棚和高標準日光溫室等為應用對象,緊密結合生產效率提升需求和生產要素實際現狀,立足生產全程視角,提升環境調控精準化、電動作業系統化、目標識別精細化和智能設備成套化水平;研制采摘和植株管理、電動輸送、設施環控、自動接菌、立體栽培等裝備;規劃溫室果菜、水培葉菜、食用菌的智能化作業路徑,開發與生產工藝緊密結合的成套設備管理軟件和全程信息管理平臺,提高溫室作業效率50%以上,降低勞動強度,提高溫室管控精細化水平。 

      主要內容與效果: 

      1)共性關鍵技術。項目針對溫室作物生長模型建立的基本原理、研究方法、技術難點以及模型應用等關鍵問題進行研究,運用神經網絡、深度學習和智能集成模型等技術,突破了作物環境和生理信息關系關鍵核心技術,開發了具有普適性和自主學習功能的作物環境和生理信息模型;針對溫室采摘、輸送等機器人開發,突破了基于深度學習的果實識別、溫室軌道式底盤自動換軌技術、巡檢機器人智能巡檢、溫室植保機器人對靶噴霧技術、溫室水培蔬菜自動化有序收獲技術;針對溫室果菜種苗生產,突破了基于二向圖像識別的果菜幼苗分級移栽技術路徑優化及智能栽培物流管理技術。針對立體栽培人工補光耗能大、環境不均衡、輸送效率不高等問題,探究了基于溫室自然光與人工光互補立體栽培模式,突破了葉菜種苗光-營養-環境參數精細耦合自動調控、水培葉菜生產物流化智能輸送、葉菜種苗智能化移植等關鍵技術。針對食用菌生產作業裝備方面,突破了食用菌基料全自動裝備技術和袋裝食用菌菌種定量精確與自動接種技術。 

      2)系統裝備。項目形成了基于溫室環境-生理信息的高效節能智能化環控模型及裝備系統,開發了溫室智能調控和能源管理系統;開發了溫室物料輸送、果菜和葉菜收獲、植保和巡檢機器人,提高機械化高效作業,達到溫室精細生產自動化水平。針對溫室果菜種苗生產,開發以省力化、高效化作業為特征的多層嫁接流水線、以精準化、便捷化使用為特性的快速愈合設備和種苗微環境溫-光精細調控設備。結合果菜育苗生產工藝,建立種苗生產轉運路徑規劃方法和工藝方案,開發與之配套的種苗自動運輸關鍵設備。針對水培葉菜生產,研發了葉菜種苗物流化輸送、智能化光-營養-環境精細控制立體栽培裝備,解決了作業自動化程度不高、生產率低下的問題。為解決食用菌生產中環境研究基礎薄弱、培養基料裝袋過程中人工套袋難等問題,研發了適合溫室環境生產的食用菌培養基料全自動高效裝袋技術和袋栽食用菌液體菌種智能化精確播種技術和成套裝備。 

      3)取得成果。項目形成裝備33套,發表論文51篇,其中SCI、EI收錄18篇;制定行業標準1項、企業標準15項;取得軟件著作權10項。申報發明專利31項,授權發明專利5項,授權實用新型專利16項。 

    果菜種苗智能分級移栽機

     

    溫室落蔓疏蔓系統

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