“展风采 树楷模”全国学会优秀党员科技工作者事迹宣传——苑严伟，中国农业机械学会
人物简介：苑严伟，中国农业机械化科学研究院所长
人物详细介绍-
该同志长期从事农机智能化、信息化研究，主持国家重点研发计划、973、863等课题近20项，获省部级奖8项，其中一等奖4项。申报发明专利41项，授权11项，软件著作权16项，行业标准3项，发表论文70余篇，其中SCI/EI收录40余篇。
围绕农业增产增效、品质提升、节约资源、生态可持续发展的目标，针对农业机械化、规模化生产过程粮食产量测不准、田间杂草认不清、农资施用控不精、施用装备对不准、作业效率跟不上、工况测控无系统、田间管理低效率、集群作业难满足的精准作业难题，以北斗导航、农机作业质量监测、农机装备精准控制等技术为基础，在耕整地、播种施肥、植保及收获等农业生产环节，开展了农业装备智能化研究，重点突破了农业信息精测、变量作业精施、系统精准管理三大关键技术，构建基于土壤养分/粮食产量的全程精准作业装备技术体系，实现水、肥、种、药科学施用，提高利用率，加快农业生产发展方式转变。创新成果主要体现在信息获取、变量作业控制方法和智能系统管理三个方面，取得如下突破：
1.创建机械化规模生产条件下的精准农业生产作业装备技术体系
从精准农业变量施肥、播种和插秧，中耕变量施肥、喷药和除草，到收获的联合收割机智能控制综合考虑，首次开展了全方位农业装备智能化技术系统研究，提出一系列精准农业装备变量控制方法，开发了播种、施肥、中耕、植保、收获等系列精准农业智能变量作业装备，针对小麦、玉米、大豆研究了整个作业生产周期的精准农业智能装备的应用示范，获取了播种、施肥、植保、收获等环节的作业处方图，提供了研究手段和理论基础。
2.发明了系列化精准农业装备变量控制技术
突破了排种量和排肥量的抗尘土污染的精确自动监测技术，发明了基于电容法的排种量自动检测方法。结合北斗实现了漏播和重播的自动检测，解决了国内外采用光电法探测排种量易被灰尘污染的重大难题，实现了单粒种子分辨能力的自动探测功能，实现了漏播检测和排种、排肥流量的自动测量。
突破了按种肥流量信息反馈控制施肥播种量的控制技术，发明了基于重量与流量信息反馈式变量配肥施肥控制方法。采用基于压力传感器的种箱和肥箱重量与电容式流量测量传感器信号进行信息融合，实时检测施肥、播种量，并用此信息实时反馈控制的闭环控制技术，该方法可确保施肥与播种控制精度在5%以内，真正实现了施肥与播种精准化。
突破了农业机械高精度全自动导航的关键技术，发明了基于计算机视觉、北斗卫星和罗盘信息融合的高速插秧机全自动导航方法。根据田间秧苗的图像采用计算机视觉技术自动识别作物行，结合高精度北斗以及罗盘等传感器信息，运用数据融合技术进行自主对行行走。
突破了多种类型肥料按处方图实时配肥变量施肥技术，发明了基于多种肥料实时配肥施肥与反馈式控制方法。采用多种肥料实时配肥施肥技术，可按照给定的各种施肥量进行实时配比调节及多种肥料按照各自的实际需要进行变量配肥施肥作业；采用基于肥箱重量反馈式控制方法，依据施肥量、肥料配比及施肥流量实时监测，形成闭环反馈控制系统，控制螺旋排肥器进行施肥作业；采用基于作业处方图精准施肥集成技术，根据车辆速度，实时测算施肥作业面积，形成处方图，并根据处方图进行精准施肥。
突破了计算机视觉实时识别作物行和自动对行控制技术，发明了基于计算机视觉的作物行自动对行实时控制方法。利用计算机视觉技术自动识别作物行，实时自动控制除草机构调整对行作业。避免因拖拉机与除草机构的相对位置不当造成毁苗的情况，实现了杂草的自动定位和对靶除草控制。
突破了大型远程遥测导航控制技术，发明了大型喷灌机桁架同步变速行走方法。采用摆角反馈自动归零法来自动控制大型喷灌机各跨同步变速行走的方法。通过检测大型喷灌机每两跨之间的夹角，当其不为零时，则机载电脑控制系统向各变频调速器发出相应的调整控制信号，驱动各地轮调速，使得各夹角调整为零度即归零，从而实现各跨同步行走变量喷灌的目标。
突破基于称重法监测的联合收割机产量分布信息技术，发明了基于称重法的联合收割机智能测产方法。采用称重方法，采用皮带输送方式并作为称重测量主体，不需要现场标定，产品适用性得以大大提高。采用了单边传感器称重测量技术，大大减少了粮食冲力的影响，提高了本产品的测量精度，并具备转速、行走速度和粮食水分修正功能。
突破了大型联合收割机智能控制技术，发明了基于滚筒扭矩与转速以及谷物流量实时检测的反馈式喂入量监测方法。通过对纵轴流滚筒的扭矩、转速与喂入量关系的理论分析与试验验证，设计了间接监测喂入量的方法与系统，并在监测过程中结合谷物籽粒实时流量对喂入量大小进行了进一步的验证。监测系统工作稳定、可靠，具有较好的实用性。
突破了北斗卫星导航定位技术，发明了低成本、高精度差分北斗兼容定位系统。自主研发设计了一套低成本、高精度差分卫星定位系统，该系统体积小、功耗低，重量轻，具有厘米级定位精度，数据输出最高可达20Hz，且输出结果可靠性高，应用领域广泛，打破了GPS在农业上的垄断。
3.研制农业生产多个环节的精准智能变量装备，实现了节本增效
研制的“2BF24MG型小麦变量免耕施肥播种机”的变量控制平均误差≤1.9%，监测精度≥95%。
研制的“BF6MG型玉米变量免耕施肥播种机”的变量控制平均误差≤2.2%，最大误差为4.5%，实现了播种量和施肥量在线检测与控制。首创基于电容的漏播报警系统，性能价格较国外产品都有突出优势，完全取代了美国Ag Leader公司的产品。
研制的“2Z6型自动导航智能化插秧机”实现了插秧机自动导航，自动对行精度≤90mm，插秧深度合格率≥92%。
研制的“2F6型智能化自动变量配肥施肥机”实现了多种肥料实时配肥施肥及肥箱重量反馈式控制，肥量变量精度平均误差≤2.5%，最大误差为4.7%。
研制的“3Z6型智能化自动对靶除草机”实现了作物行自动对行实时控制，行间杂草识别准确率≥94%，行间杂草除净率≥96%。
研制的“3W24型大型智能化变量喷药机”实现了基于作业速度实时检测的反馈式流量自动精准控制，施药量调整平均误差≤3.0%，最大误差为4.3%。
研制的“4LZC型联合收割机智能测产系统”实现了在线测产和产量图自动生成，称重误差≤3%，水分测量误差≤±1%，收获面积测量精度≤±2.0%。
研制的“联合收割机智能控制装置”，实现了关键部件的自动控制，凹板与滚筒间隙调节精度4%，滚筒转速自动控制精度1%，行走速度控制精度4%。入选2013年农机十大新闻，获2014年国际农机展创新奖，打破高端大喂入量联合收割机依赖进口的格局，与国外差距缩小15年。
应用上述创新性技术成果，填补了水肥种药精确施用多项技术国内空白，多项创新性发明达到世界先进水平，实现了我国农业装备的重大技术跨越，达到国际先进水平。
研制开发了联合收割机智能测产系统、自动变量配肥施肥机、智能化变量喷药机等12种精准作业装备新产品。近三年销售智能化农业装备2197台（套），销售额共计20703.10万元，利润3679.60万元，创税收582.65万元。变量免耕施肥播种机节肥15%、节种5斤/亩，智能化自动对靶除草机自动识别行间杂草，识别准确率94%，除净率96%，智能化变量喷药机节药10%，构建了我国主要粮食作物精准作业装备体系。
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范茹红_bj002
