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林草业“双创”闪耀科技之光

2019-01-25 14:08:08来源:中国绿色时报作者:潘春芳 温雅莉编辑:xwbj3
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  2018年5月,首届全国林业创新创业大赛启动以来,全国110多个单位或组织申报500多个项目报名参赛。经过9场半决赛、3场总决赛的群雄逐鹿,一大批优秀的、充满林草特色的创新元素和创意经典脱颖而出,甚至达成了一个高达122亿元的投资协议。

  参赛项目林草行业特色十分鲜明,创新优势凸显,既有林草新品种、新技术研究,新业态、新模式打造,新经验、新成果推广,还有依托“飞剑潭景区生态资源保护与综合开发”指定命题、融合林草多要素资源与市场开发的专业主题设计和经营管理创新方案。

  大赛中涌现出一批具有林业和草原特色、技术成果转化力强、设计方案落地性好的创新创业解决方案,为林草事业高质量发展、促进产业转型升级提供了崭新思路。本文摘选部分创新特色和科技特色突出的优秀项目予以展示。

  林业机械智能化改造

  河南林业职业学院机器人研发团队围绕传统林业机械升级和林业特种机器人技术,研发出系列产品。

  矮化密植果园多功能机器人主要应用于矮化密植作物果园,可以完成基本的田间作业,如旋耕、犁地、播种等,该设备节约燃料、作业精准度高、工作效率高,降低果农受伤害风险。

  林地丘陵多功能机器人专门针对丘陵山地等复杂地形研制,是一种采用不同程序软件控制,可以适应各种作业,能感觉并适应不同作物种类或环境变化,具有监测和演算等人工智能的新一代无人自动智能机械。

  树干作业仿生机器人是能适应树干作业和森林环境变化,实现高大树木果实采摘、病虫监测和修枝作业等功能的智能林业机械。

  项目将北斗技术应用在机器人上,实现北斗精确定位、制导。项目对传统的农林用变速箱进行自动化改造,实现了变速箱的手动自动一体化控制,属于全国首创。轮式拖拉机精准方向电子控制自创三级离散模糊控制算法,利用较低成本的开关液压阀,实现对传统轮式农机转向系统的精确电子控制。

  项目融入了无线通讯技术、神经网络技术、机器自学习技术,基于团队自主研发的农林自动变速箱使自动驾驶成为现实。装载在机器人上的模糊神经网络多神经元自学习系统可模仿农民的工作习惯、流程,自动记录已工作区域的路径和特征,可将传统农艺、林艺进行标准化、数字化改造,最终存储在云端,供机器人进行日后的特征经验计算和提取。机器人硬件及软件采用模块化功能设计,方便移植及使用,实现不同的作业需求。

  野生动物自动识别分类

  北京林业大学项目团队针对目前野生动物监测图像需要人工分类、成本高、周期长的问题,将深度学习技术运用在野生动物监测图像识别领域,取代传统人工识别方式,提供了野生动物监测图像自动识别分类的一体化解决方案。该技术可以实现无效野生动物监测图像的剔除、监测图像的批量分类和统计等功能,主要面向全国448个国家级自然保护区、全国高校相关专业以及红外检测相机厂商。

  林间害虫智能监测

  林间害虫精准预测预报是有效预防虫害、实现精减农药的重要依据。河北农业大学团队研发了一套害虫自动监测、虫害预测预报及防控指导为一体的智能监测系统。系统包括害虫及环境因子自动监测装置、大数据库及数据处理装置、手机客户端三大部分。系统开创了害虫大面积、跨区域、全自动监测的新格局,是“林业信息现代化”“林业机械化智能化升级”的具体体现。相比于市场现有的害虫监测设备,这套设备具有全天候24小时监测、全程自动化控制、数据实时传输到用户手机端、监测害虫种类多、有独立的网络大数据库等优点。

  智能捕虫灯针对性捕虫

  E立方科技公司研发的“E立方自适应捕虫灯”是基于嵌入式及Zigbee技术,由太阳能供电的自适应捕虫灯。这款自适应捕虫灯的核心功能在于,可根据害虫趋光性的差异,调控不同的波长,从而实现针对性捕虫,提高捕虫效率。产品还可测量捕虫环境的温湿度、捕捉害虫的数量等数据,进行智能分析,数据结果可通过团队自主开发的APP及时反馈到用户手中,用户可以获得更有针对性的服务。

  林业特种装备满足多种需求

  东北林业大学团队推出的林业特种装备研发项目以J-50集材拖拉机底盘为基础,针对林区复杂地形地貌研制有利于林区可持续发展的履带式车辆。现阶段主要车型有林区履带式消防车、履带式野外宿营车、履带浮桥车、森林救护车、森林履带式炊事车、履带式挂车、履带式运兵车、立体式防空平台8种车型。这些装备拥有较强的越障性能和复杂路况通过性,不同功能性的上装设计可满足我国林区和林机制造商的需求,推动我国林业装备机械化建设。

  人工结皮促沙地植被恢复

  黑龙江八一农垦大学团队推出的这个项目,以植物的木质素和纤维素为功能性材料,添加氮源肥料后,人工将其与表层土壤/砂混合制作形成结皮制剂,从而促进沙地植被恢复。结皮制剂具有环境友好、营养植物、吸湿保水、提高地温、抗风蚀和水蚀等改善土壤微环境的优点。技术施工简便、成本低、见效快,且无需后期管护,原材料费为每平方米1元,施工费每平方米2元,明显低于其他方法所用的成本,可迅速改良荒漠化土地,为植物生长创造良好的生长条件,提高生态环境工程建设的质量和效率。

  树木涂白机器人安全省事

  江西理工大学团队开发的树木涂白机器人可解决现阶段人工涂白效率低、浪费大、危害高等各种问题。它以“环保、健康、科技”为主题,除了负责行走的车身箱体外,机械臂能进行多个方位移动,来适应不同形态的树木,机械整体为半机械化,减轻了人力负担。而且其制造成本低廉,使用方法简单。其创新性在于:全机械化设计,多方位移动能适应各种树木,使用简单,造价低廉。

  水果采摘助手“橙人之美”

  江西理工大学团队开发了一款专门用于脐橙采摘的智能机器人??橙人之美。机器人用摄像头充当人的眼睛,将脐橙颜色传输给终端控制系统,控制系统可判别脐橙是否成熟,进而对机械手发出是否采摘的指令。机器人能全天候快速精准地工作,解决了果农每年工作量大、收摘困难及收摘时间紧迫等一系列问题,可极大地提高生产效率,节约劳动成本。其伸缩杆式结构,方便采摘不同高度的脐橙,可伸缩式自动果剪可灵活采摘,操作方便。

  木材供应链智慧监管

  福建农林大学团队开发了一个木材运输监管APP,其原理是,基于北斗开发木材运输轨迹仪,基于RFID开发道路抓拍装置,基于机器视觉开发了木材运量比对系统,实现对运输轨迹、木材运量的自动监管和数据链闭合检查,实现码单真伪鉴定及不停车检查,实现木材原料的合法性溯源。项目分析了2万个违法运输案件,提取违法行为特征标志,利用数据挖掘行为特征和目的相关性。项目制定了轨迹合法性识别逻辑,能提前15分钟预判并发现7种轨迹类违法行为。在重要交通路口建设抓拍器,研发了RFID变频算法和三维扫描架构。

  园林VR系统生动实用

  江苏农林职业技术学院团队开发的这套园林VR系统,从传统园林专业教学中存在的不足入手,利用世界前沿计算机虚拟现实技术、智能控制技术和交互设备进行3D虚拟仿真系统开发,将园林中植物、建筑、水景、园路等景观元素融入其中,并通过良好的交互功能使教师和学生更轻松直观地学习园林植物相关知识。园林VR系统对植物进行虚拟认知体验,从而达到理论结合实践,贴近实际的效果,有利于提高园林学生的专业技能。

  系统主要采用国内外先进的VR三维引擎,具有三维可视化、全交互的特点,集职业性、情境性、过程性、交互性于一身,包括三维场景漫游、二维码植物信息查询、交互视频、答题系统、移动终端应用程序等主要功能。

  木材检尺用上传感技术

  广西生态工程职业技术学院基于传感技术(位置传感、尺寸传感、超声传感等),结合图像识别成像处理,开发出一款集原木堆、楞条堆、单原木等不同类型木材的木材检尺仪。仪器可迅速提升现阶段国内木材生产、进口业务等各环节的工作效率。

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