互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽商業(yè)計劃書

1、目錄執(zhí)行總結(jié)1.1公司概要某公司主要致力于智能卷盤式噴灌機、植保無人機的研發(fā)、制造與銷售，公司大力推廣具有高科技含量新興的農(nóng)業(yè)技術(shù)，建立了完善的服務(wù)體系，提供了包括互聯(lián)網(wǎng)云平臺管理系統(tǒng)服務(wù)，水肥一體化裝置配套服務(wù)，基于農(nóng)田現(xiàn)場信息的智能決策系統(tǒng)服務(wù)，智能抗風噴頭配套服務(wù)以及基于機器視覺的農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測服務(wù)，以滿足不同地區(qū)不同用戶的多樣化需求。本公司為有限責任公司，上設(shè)有董事會、技術(shù)顧問、經(jīng)濟顧問及總經(jīng)理，下設(shè)有人事部、生產(chǎn)部、技術(shù)部、銷售部以及財務(wù)部。公司的使命是“提升我國農(nóng)業(yè)技術(shù)水平，保障國家糧食生產(chǎn)安全”，宗旨是：推動現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的有機結(jié)合，致力于提高我國農(nóng)機裝備的智能化

2、、自動化水平，引領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)時代的到來。公司采取科技產(chǎn)品類的商業(yè)模式，遵循“以質(zhì)量求生存，以創(chuàng)新求發(fā)展”的生產(chǎn)理念，開拓智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的市場，通過產(chǎn)業(yè)化運作將產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為企業(yè)的利潤。1.2產(chǎn)品與技術(shù)智能化程度高：植保無人機、智能卷盤式噴灌機均采用本公司研制的基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的云管理系統(tǒng)平臺進行管理，用戶可以通過PC端、手機端客戶端軟件實現(xiàn)遠程的狀態(tài)監(jiān)測以及遠程的控制。植保無人機更是突破了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)局限，實現(xiàn)了噴灑作業(yè)自主導(dǎo)航。效率高：植保無人機工作效率是每個小時5080畝（視農(nóng)作物的類型而定），是傳統(tǒng)人工噴灑的50倍左右，作業(yè)效率大大提高。另外一個方面，無人機噴灑技術(shù)采用噴霧噴灑方式至少可以節(jié)

3、約50%的農(nóng)藥使用量，節(jié)約90%的用水量，很大程度的降低資源成本。環(huán)境適應(yīng)能力強：本公司獨家研制的智能抗風噴頭，進一步拓展了卷盤式噴灌機使用的地區(qū)，在外界風速達到35級時，仍然能正常工作，環(huán)境適應(yīng)能力強。本公司自主研發(fā)的植保無人機可以適應(yīng)不同的地形環(huán)境，滿足不同地區(qū)的用戶的噴藥需求，特別針對一些地形復(fù)雜的山區(qū)，本公司設(shè)計出應(yīng)對不同環(huán)境的噴藥方案，以適應(yīng)不同地區(qū)的噴灑農(nóng)藥的需求。1.3市場分析農(nóng)業(yè)自古以來就是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，為了實現(xiàn)我國經(jīng)濟騰飛，我國一直在探索農(nóng)業(yè)智能化的發(fā)展道路，并在農(nóng)業(yè)技術(shù)方面取得了巨大成就。政策上的支持，社會環(huán)境的需求，使得高科技的農(nóng)業(yè)智能化產(chǎn)品越來越受到用戶的青睞，這對我

4、公司的發(fā)展有較大的促進作用，我公司研制的智能卷盤式噴灌機以及植保無人機，很好的契合了當今社會發(fā)展的主題，順應(yīng)了社會發(fā)展的潮流，市場廣闊。1.4營銷策略潤世小寶服務(wù)體系是公司科學(xué)營銷戰(zhàn)略中的重要環(huán)節(jié)，為卷盤式噴灌機與無人機銷售提供了有力支撐與售后服務(wù)保障。該體系包括教育服務(wù)、技術(shù)服務(wù)、關(guān)系維護，為客戶提供全套服務(wù)。通過使用前的教育研究服務(wù)、使用時的技術(shù)服務(wù)和使用后的客戶管理與信息采集回饋來產(chǎn)生較強的用戶粘性，提高客戶忠誠度和公司品牌美譽度。1.5公司簡介某公司致力于將現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與卷盤式噴灌機行業(yè)的有機結(jié)合，實時監(jiān)測農(nóng)田環(huán)境，并結(jié)合植保無人機，以提高農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備和農(nóng)藥噴灑設(shè)備的自動化、智能化水

5、平，節(jié)約水資源，降低噴灑農(nóng)藥的危險性，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，減少人力資源投入，提升農(nóng)民經(jīng)濟收益。公司遵循“以質(zhì)量求生存，以創(chuàng)新求發(fā)展”的經(jīng)營理念，以產(chǎn)品質(zhì)量為經(jīng)營之本，保證產(chǎn)品的高效可靠，讓客戶滿意；以科技創(chuàng)新為發(fā)展之基，保持公司產(chǎn)品在市場上的核心競爭力。1.6投資與財務(wù)本公司在運營的初期階段計劃籌集資金500萬元，其中由創(chuàng)業(yè)團隊投入100萬元，擬吸引風險投資300萬元，擬從銀行借入短期借款40萬元，長期借款60萬元。通過對主要財務(wù)指標分析可以清晰看出，本公司具有輕資產(chǎn)特質(zhì)，償債能力較好，同時擁有超強獲利能力和發(fā)展?jié)摿?，風險資本預(yù)計第五年通過新三板上市的方式實現(xiàn)順利退出。1.7風險管理公司在運營期間

6、面臨的主要突發(fā)狀況風險包括環(huán)境與政策風險、技術(shù)風險、市場風險、生產(chǎn)經(jīng)營風險、人力資源風險、財務(wù)風險等。根據(jù)風險種類的不同，公司制定了一定的策略與措施規(guī)避這些風險，以保證公司的正常運轉(zhuǎn)。產(chǎn)品與技術(shù)2.1項目背景中國制造2025作為我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)，明確提出了我國要在若干重點領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，其中一個重要領(lǐng)域就是農(nóng)機裝備。農(nóng)機裝備一直是我國機械行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，工業(yè)化和信息化融合程度低，在國際農(nóng)機裝備領(lǐng)域仍處于中低端水平。農(nóng)業(yè)灌溉水資源儲量匱乏，地貌類型復(fù)雜多樣水資源不足是我國的基本國情，特別是農(nóng)業(yè)灌溉水資源儲量相當匱乏。我國平均每年受旱面積2146.67萬hm2，占全國耕地

7、的1/5，成災(zāi)面積860萬hm2,每年因旱災(zāi)減產(chǎn)糧食100億150億kg。李克強總理向十二屆全國人大四次會議作政府工作報告時指出，要加強高標準農(nóng)田建設(shè)，新增高效節(jié)水灌溉面積2000萬畝。節(jié)水灌溉是促進水資源高效利用、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和確保糧食安全的重要舉措。另一方面，我國地形復(fù)雜多樣，山區(qū)面積廣大，東北、西北、華北平原大規(guī)模土地資源僅占耕地面積30%左右，而占總種植面積60%以上的為小規(guī)模種植模式，大型地面施藥機具難以適應(yīng)其病蟲害防治要求。由于需要專用的農(nóng)業(yè)航空專用機場和跑道，在丘陵山區(qū)、家庭式的種植模式下難以發(fā)揮固定翼飛機施藥的優(yōu)勢，因此開展農(nóng)用輕型無人機施藥技術(shù)裝備與服務(wù)體系研究和服務(wù)具有十分

8、重要的意義。傳統(tǒng)噴灌機智能化水平低，產(chǎn)品亟待更新?lián)Q代目前我國一些貧困地區(qū)仍沿用“土渠輸水、大水漫灌”的灌溉方式，造成水資源利用率低，很多地方逐漸采用卷盤式噴灌機作業(yè)，卷盤式噴灌機能適用各種地形，不易產(chǎn)生水土流失和土壤板結(jié)，有利于微生物形成良性循環(huán)，改善田間小氣候，提高作物產(chǎn)量。但是傳統(tǒng)的卷盤式噴灌機存在著諸多的弊端，例如：驅(qū)動系統(tǒng)主要利用水泵供給的高壓水驅(qū)動水渦輪，再經(jīng)過傳動裝置驅(qū)動卷盤，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作效率低；調(diào)速裝置通過連桿機構(gòu)調(diào)節(jié)水渦輪隔舌開啟度實現(xiàn)調(diào)速，調(diào)速范圍小，可靠性、精確性差；作業(yè)過程中，無法根據(jù)土壤的實時信息進行智能的噴灌作業(yè)。為了提高現(xiàn)有噴灌技術(shù)水平，實現(xiàn)噴灌作業(yè)的少人化、自動

9、化、智能化，本公司團隊成員基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推出智能卷盤式噴灌機，旨在提高農(nóng)機裝備信息收集、智能決策和精準作業(yè)能力，從用戶角度出發(fā)，實現(xiàn)噴灌機自適應(yīng)控制和全狀態(tài)監(jiān)測，提高噴灌效率、節(jié)約噴灌成本。病蟲害防治刻不容緩，植保無人機呼之欲出在全球氣候變暖的今天，突發(fā)性大面積病蟲害頻繁爆發(fā)，現(xiàn)有植保機械已無法滿足防治需求，裝備落后、作業(yè)效率低，致使農(nóng)藥噴灑成為我國糧生產(chǎn)過程中勞動強度最高、作業(yè)次數(shù)最多、勞動力消耗量最大的環(huán)節(jié)。隨著我國城鎮(zhèn)化步伐加快，大量的農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移到城市，同時伴隨人口老齡化問題，農(nóng)業(yè)勞動力的日益短缺、勞動力成本不斷攀升，農(nóng)作物病蟲害防治不當已成為制約我國糧食生產(chǎn)的主要因素。植物保護涉

10、及我國糧食生產(chǎn)與安全、食品安全、生態(tài)安全等，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。據(jù)宇辰網(wǎng)2016年出的中國民用無人機市場分析及前景預(yù)測（2016試發(fā)行）一書介紹，我國的農(nóng)業(yè)植保無人機目前尚處于起步階段，據(jù)統(tǒng)計，2014年我國植保無人機保有量為695架，總作業(yè)面積426萬畝；2015年我國植保無人機保有量為2324架（31個省統(tǒng)計），總作業(yè)面積1152.8萬畝，增長幅度分別為234%、170.6%。雖然漲幅明顯，但整體而言，我國的植保無人機體系尚未成熟。目前國內(nèi)植保無人機技術(shù)和產(chǎn)品性能參差不齊，眾多產(chǎn)品中絕少有能夠滿足大面積高強度植保噴灑要求?；谖覈r(nóng)業(yè)未來的發(fā)展方向，植保無人機在未來將成為我

11、國農(nóng)業(yè)專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治工作的主要戰(zhàn)力。（4）政策文件，保駕護航現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是我國社會主義新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分，農(nóng)業(yè)機械裝備改善了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高了生產(chǎn)力水平，實現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)農(nóng)機農(nóng)藝發(fā)展要求，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、集約化、專業(yè)化和商品化提供了保障。黨的“十七大”做出了“統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)”的重大決定，指出：“堅持把發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、繁榮農(nóng)村經(jīng)濟作為首要任務(wù)。增加農(nóng)業(yè)投入，促進農(nóng)業(yè)科技進步”。2007年的中共中央國務(wù)院關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)扎實推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見賦予現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新的內(nèi)涵，即要用現(xiàn)代物質(zhì)條件裝備農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系提升農(nóng)業(yè)，

12、用現(xiàn)代經(jīng)營形式推進農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代發(fā)展理念引領(lǐng)農(nóng)業(yè)，用培養(yǎng)新型農(nóng)民發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。2004-2010年連續(xù)7個“中央一號文件”都強調(diào)要提高農(nóng)業(yè)機械化水平，加快推進農(nóng)業(yè)機械化。特別是2009年和2010年的“中央一號文件”明確提出對農(nóng)業(yè)機械化科研的要求。2015年5月8日，國務(wù)院印發(fā)中國制造2025，其中戰(zhàn)略任務(wù)和重點中強調(diào)要推進信息化與工業(yè)化深度融合，加快推動新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展，全面提升制造的智能化水平，加快機械、電子等行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的智能化改造。2016年6月，國務(wù)院總理李克強簽署第669號國務(wù)院令，公布農(nóng)田水利條例，自2016年7月1日起施行。條例明確，發(fā)展農(nóng)田水利，要堅持政府主導(dǎo)、

13、科學(xué)規(guī)劃、因地制宜、節(jié)水高效、建管并重的原則。鼓勵推廣應(yīng)用噴灌、微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，鼓勵采取先進適用的農(nóng)田排水技術(shù)和措施，糧食主產(chǎn)區(qū)和嚴重缺水、生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)以及地下水超采地區(qū)應(yīng)當優(yōu)先發(fā)展節(jié)水灌溉。支持專業(yè)化服務(wù)組織開展農(nóng)田灌溉、排水和農(nóng)田水利工程設(shè)施建設(shè)工作。本公司積極響應(yīng)國家的大政方針，分析現(xiàn)有技術(shù)存在的弊端，適時開發(fā)了以卷盤式噴灌機為載體開發(fā)的遠程監(jiān)測與自適應(yīng)控制系統(tǒng)，使得卷盤式噴灌機向著更加智能化、精細化、科學(xué)化的方向發(fā)展，提高了卷盤式噴灌機信息獲取，智能決策，精準作業(yè)的能力；研制了農(nóng)業(yè)植保無人機，具有作業(yè)高度低，飄移少，可空中懸停，無需專用起降機場，旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加霧流

14、對作物的穿透性，防治效果高，遠距離遙控操作，噴灑作業(yè)人員避免了暴露于農(nóng)藥的危險，提高了噴灑作業(yè)安全性等諸多優(yōu)點，填補了國內(nèi)利用無人機防治蟲害的空白，對于促進我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉事業(yè)以及智慧農(nóng)業(yè)事業(yè)的發(fā)展具有非常深遠的意義。2.2產(chǎn)品我國農(nóng)業(yè)技術(shù)目前正處于高速發(fā)展的階段，農(nóng)戶對于相關(guān)高科技產(chǎn)品的需求越來越旺盛，本公司著眼于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中兩大重要的生產(chǎn)活動：灌溉和噴灑農(nóng)藥，研制了兩款改變現(xiàn)有農(nóng)業(yè)作業(yè)方式的產(chǎn)品，分別是智能卷盤式噴灌機以及植保無人機，這兩款產(chǎn)品突破了現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)局限，自動化、智能化水平高，融合了時下比較流行的移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)，對促進我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)事業(yè)的發(fā)展、保障國

15、家糧食生產(chǎn)安全具有重要的意義。2.2.1產(chǎn)品介紹（1）智能卷盤式噴灌機本公司在傳統(tǒng)卷盤式噴灌機的基礎(chǔ)上，對卷盤式噴灌機進行了進一步的改裝與升級，研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能卷盤式噴灌機。智能卷盤式噴灌機由步進電機驅(qū)動，解決了傳統(tǒng)卷盤式噴灌機調(diào)速困難的問題，實現(xiàn)了噴灌機的無級調(diào)速；采用嵌入式工控板作為控制的核心，性能更加的穩(wěn)定，控制精度更高。GPRS模塊實現(xiàn)了卷盤式噴灌機的對外通訊，可以通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)卷盤式噴灌機的遠程控制與實時監(jiān)測。通過觸摸屏實現(xiàn)了友好的人機交互，用戶可以直接通過觸摸屏對卷盤式噴灌機進行控制。（2）植保無人機本公司自主研發(fā)了一套用于噴灑農(nóng)藥以及農(nóng)田病蟲害監(jiān)測的植保無人機，本公司

16、研制的無人機突破了傳統(tǒng)植保無人機的技術(shù)局限，無需操手進行現(xiàn)場操作，采用最新的實時地圖構(gòu)建技術(shù)，無人機自主飛行，自動加農(nóng)藥，自動噴灑?；跈C器視覺的農(nóng)田病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求，對農(nóng)田的病蟲害進行監(jiān)測，并通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將監(jiān)測的結(jié)果發(fā)送到遠程云平臺，云平臺對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析，將相關(guān)的分析結(jié)果推送給相關(guān)的用戶。該產(chǎn)品作業(yè)高度低，飄移少，可空中懸停，無需專用起降機場，旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果高，全自動化作業(yè)，噴灑作業(yè)人員避免了暴露于農(nóng)藥的危險，提高了噴灑作業(yè)安全性。2.2.2技術(shù)服務(wù)為了更好的滿足不同用戶的不同需求，本公司還提供個性化的技術(shù)服務(wù)，給予用戶更好的

17、用戶體驗。（1）互聯(lián)網(wǎng)云平臺的服務(wù)（免費提供給用戶）本公司為購買智能卷盤式噴灌機（植保無人機）的用戶提供免費的云平臺服務(wù)，用戶可以通過PC端或者手機端的客戶端軟件，綁定其所擁有的設(shè)備（無人機或智能卷盤式噴灌機），客戶端從云端下載數(shù)據(jù)，用戶便可以通過客戶端查看設(shè)備的狀態(tài)信息，實現(xiàn)對設(shè)備的遠程控制，當設(shè)備出現(xiàn)故障的時候，可以給相關(guān)用戶打電話并發(fā)送相關(guān)短信，通知其前往處理。圖2-3互聯(lián)網(wǎng)云平臺管理系統(tǒng)構(gòu)架圖（2）水肥一體化裝置的配套服務(wù)本公司開發(fā)的水肥一體化灌溉裝置為智能卷盤式噴灌機的可選附加裝備，主要由儲肥罐、注肥泵、水肥混合裝置以及控制器等組成，該裝置能夠?qū)⒂梢后w肥料或固體肥料稀釋配兌成的肥液注

18、入噴灌機輸水管道，并與灌溉水均勻混合，在灌溉的同時完成施肥作業(yè)，實現(xiàn)水肥一體化灌溉。通過控制器，用戶可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)注入輸水管道的肥液流量大小從而調(diào)節(jié)灌溉水中的肥液濃度。該裝置將灌溉與施肥融為一體，相較于傳統(tǒng)的灌溉、施肥分離式作業(yè)，能維持合適的土壤水分和肥液含量，肥效快，養(yǎng)分利用率提高，并且可以避免肥料因施在較干的表土層易引起的揮發(fā)損失、溶解慢，最終肥效發(fā)揮慢的問題；同時，該裝置能夠減少施肥量，控制肥料深度，保證施肥均勻度，減少化肥對土壤造成的污染，肥液利用率可以達到95%。（2）基于農(nóng)田現(xiàn)場信息的智能決策系統(tǒng)本公司可以根據(jù)用戶需求，為用戶安裝農(nóng)田現(xiàn)場信息監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測農(nóng)田的狀態(tài)信息，并通

19、過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實時組網(wǎng)，動態(tài)感知，將采集的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議傳輸?shù)竭h程云平臺，云平臺將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲到MySQL數(shù)據(jù)庫，另一方面，云平臺會對數(shù)據(jù)進行分析，當相關(guān)區(qū)域出現(xiàn)旱情的時候，云平臺會向用戶推送相關(guān)的信息，通知用戶實施相關(guān)的農(nóng)業(yè)操作，實現(xiàn)了基于農(nóng)田現(xiàn)場信息的智能決策系統(tǒng)，確保農(nóng)作物一直處于一個比較良好的生長環(huán)境中，以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。（4）智能抗風噴頭的配套服務(wù)在外界風速達到3級或以上的時候，傳統(tǒng)的卷盤式噴灌機便無法正常工作，為解決卷盤式噴灌機在不同地區(qū)的灌溉需求，本公司研制了一種智能抗風噴頭，為用戶提供抗風噴頭的配套服務(wù)。自適應(yīng)抗風控制系統(tǒng)包括抗風噴頭、風向風力傳感器、控制板?？癸L噴

20、頭主體部分設(shè)有進水口以及若干具有多個噴水方向的噴嘴，在進水口與各噴嘴之間設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，流量調(diào)節(jié)閥上設(shè)有可分配調(diào)節(jié)各噴嘴水流量的閥芯。風向風力感應(yīng)裝置受風力驅(qū)動帶動閥芯使噴水方向與風向逆向的噴嘴的水流量增大，噴水方向與風向順向的噴嘴的水流量減小?？刂瓢蹇筛鶕?jù)風向風力傳感器信號實時自動調(diào)節(jié)噴頭，有效地減小風力對噴水的影響，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。（5）基于機器視覺的病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)服務(wù)本公司自主研發(fā)了基于機器視覺病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)，用戶通過調(diào)節(jié)植保無人機的工作模式，預(yù)設(shè)好無人機的工作軌跡，無人機便可自動進行病蟲害的巡視，并實時將監(jiān)測到的情況傳輸至云平臺，云平臺將監(jiān)測到信息實時傳輸用戶的手機，用戶可以根據(jù)云

21、平臺反饋的病蟲害的情況針對性對相關(guān)地段進行農(nóng)藥的噴灑工作，節(jié)約了相關(guān)的資源，并對病蟲害實現(xiàn)了提前的預(yù)防，確保了糧食生產(chǎn)的安全。2.2.3產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢本公司以傳統(tǒng)的卷盤式噴灌機為載體，研制了基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化高效率的智能卷盤式噴灌機、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、土壤墑情監(jiān)測技術(shù)的智能決策系統(tǒng)以及基于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的云平臺管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了卷盤式噴灌機的遠程控制、實時監(jiān)測、智能作業(yè)，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能噴灌機突破智能化高效噴灌機技術(shù)難點，形成了完整的集遠程控制、遠程監(jiān)測、智能作業(yè)以及智能故障診斷為一體的現(xiàn)代噴灌作業(yè)系統(tǒng)，使我國卷盤式噴灌設(shè)備的技術(shù)水平達到一個新的高度。本公司另外一個產(chǎn)品是融合了最新的圖像

22、處理技術(shù)、實時地圖構(gòu)建技術(shù)的植保無人機，該無人機自動化程度高，可以根據(jù)農(nóng)田的情況，規(guī)劃作業(yè)路徑，自動進行噴灑農(nóng)業(yè)作業(yè)，且作業(yè)效率高，是傳統(tǒng)人工噴灑作業(yè)效率的50倍左右。（1）智能化程度高傳統(tǒng)的卷盤式噴灌機自動化程度低，調(diào)速性能差，現(xiàn)場需要有人看護，無法實驗遠程監(jiān)測，遠程控制以及遠程的故障診斷。本公司研制的智能卷盤式式噴灌機，智能化程度高、實現(xiàn)了卷盤式噴灌機的無級調(diào)速，可以根據(jù)用戶的需求選擇任意速度進行噴灌。研制了獨家的云平臺管理系統(tǒng)，用戶足不出戶便可對自己的設(shè)備進行遠程的管理，查看其工作狀態(tài)，工作的參數(shù)，對處于工作狀態(tài)的設(shè)備進行遠程的控制，當設(shè)備發(fā)生故障的時候能進行遠程的故障診斷與報警。用戶可

23、以選擇性的安裝基于農(nóng)田現(xiàn)場信息的智能決策系統(tǒng)，農(nóng)田現(xiàn)場信息監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測農(nóng)田的信息，并將采集的信息實時傳輸?shù)皆乒芾砥脚_，云管理平臺利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析，并將分析的結(jié)果定期推送給相關(guān)用戶，指導(dǎo)其進行相關(guān)的農(nóng)田作業(yè)。本公司研制的智能卷盤式噴灌機極大的解放了生產(chǎn)力，節(jié)約了大量的人力物力，基于土壤墑情的智能決策系統(tǒng)，能幫助用戶進行智能的決策，使農(nóng)作物處于較好的生產(chǎn)環(huán)境，有效的提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。傳統(tǒng)的農(nóng)藥噴灑方式都是采用人工噴灑，自動化程度低，需要農(nóng)戶在田間往復(fù)行走作業(yè)，噴灑的效率低，對于一些地形復(fù)雜的地區(qū)，人工噴灑浪費大量的人力物力。對于一些較高的植物時，人工噴灑達不到正常的病蟲害防治效果

24、。本公司研制的植保無人機，智能化程度高，能實現(xiàn)無人自主導(dǎo)航，自動作業(yè)，噴灑結(jié)束后自動飛回初始地點，用戶可以通過手機查看無人機的工作信息，對無人機的狀態(tài)進行監(jiān)測，對無人機的噴灑速度進行調(diào)節(jié)。（2）作業(yè)效率高植保無人機工作效率是每個小時5080畝（視農(nóng)作物的類型而定），而傳統(tǒng)的人工噴灑，每個小時可能智能噴灑12畝地左右，效率極低，浪費了大量的人力物力，植保無人機的工作效率是傳統(tǒng)人工噴灑的50倍左右，作業(yè)效率大大提高。另外一個方面，無人機噴灑技術(shù)采用噴霧噴灑方式至少可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量，節(jié)約90%的用水量，很大程度的降低資源成本。（3）環(huán)境適應(yīng)能力強本公司自主開發(fā)的智能抗風噴頭可以實現(xiàn)在風力較

25、大的情況進行噴灌作業(yè)，環(huán)境適應(yīng)能力強，通過該技術(shù)的研發(fā)，可以將卷盤式噴灌機的銷售區(qū)域拓展到更多的國家和地區(qū)，這對卷盤式噴灌機的推廣具有極大的意義。本公司自主研發(fā)的植保無人機可以適應(yīng)不同的地形環(huán)境，滿足不同地區(qū)的用戶的噴藥需求，特別針對一些地形復(fù)雜的山區(qū)，無人機有著不可替代的優(yōu)勢，針對南方丘陵地區(qū)的茶樹種植業(yè)，由于地形坡度大，地貌比較復(fù)雜，農(nóng)藥噴灑十分不便，需要耗費大量的人力物力，利用無人機可以很好的解決這個問題，簡單方便快捷。核心技術(shù)及原理2.3.1核心技術(shù)本公司以自主開發(fā)的智能卷盤式噴灌機為載體，研制了高效率的智能化卷盤式噴灌機現(xiàn)場控制系統(tǒng)、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)田現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)以及基于互

26、聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的云平臺管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了卷盤式噴灌機的遠程控制、實時監(jiān)測、智能作業(yè)以及整個農(nóng)田現(xiàn)場信息的實時監(jiān)測，從而改變目前農(nóng)業(yè)灌溉智能化程度低的現(xiàn)狀。此外，本公司基于機器視覺技術(shù)、即時定位與地圖構(gòu)建技術(shù)研發(fā)的植保無人機能夠自動規(guī)劃飛行路徑，完成目標田塊的藥液噴灑工作，并能夠智能識別農(nóng)作物的病蟲害情況；無人機配備獨特的水冷散熱系統(tǒng)，保證設(shè)備正常工作；通過遠程監(jiān)測控制平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)對無人機運行狀態(tài)的實時監(jiān)測及控制。本公司的產(chǎn)品對于農(nóng)業(yè)噴灌行業(yè)以及智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著極其重要的意義。本公司產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)包括噴灌機智能化現(xiàn)場控制技術(shù)、智能化農(nóng)田現(xiàn)場信息采集技術(shù)、農(nóng)業(yè)設(shè)備遠程監(jiān)測及控制技術(shù)、無人機自動

27、導(dǎo)航及控制技術(shù)、無人機水冷散熱技術(shù)。本公司已經(jīng)掌握了這五項技術(shù)的全部細節(jié)，研發(fā)了智能卷盤式噴灌機產(chǎn)品、植保無人機產(chǎn)品以及與之配套的現(xiàn)場控制及遠程監(jiān)測控制系統(tǒng)。這些核心技術(shù)是本公司智慧的結(jié)晶和靈魂，是公司立足、發(fā)展和進軍市場的根本所在。技術(shù)關(guān)鍵點：（1）卷盤式噴灌機智能化現(xiàn)場控制技術(shù)傳統(tǒng)卷盤式噴灌機采用水渦輪驅(qū)動，噴灌機控制完全依靠復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，控制性能及控制精度十分有限，且大部分功能需要人為手動控制，費時費力，無法實現(xiàn)自動化控制，極大地限制了智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展。為實現(xiàn)卷盤式噴灌機的智能化、自動化控制，本公司研發(fā)了由步進電機驅(qū)動的智能卷盤式噴灌機。該產(chǎn)品搭載了先進的智能化自適應(yīng)控制系統(tǒng)，用戶通

28、過觸摸屏人機交互界面設(shè)定基本工作參數(shù)后，系統(tǒng)就能夠自動控制整個噴灌作業(yè)過程，包括收管速度控制、層間差速度調(diào)節(jié)、大風條件下的噴頭射程控制、完成作業(yè)后的停機控制等。這將大大減輕工作人員的工作量，并能夠極大地提高噴灌機的控制精度及作業(yè)效率。（2）智能化農(nóng)田現(xiàn)場信息采集技術(shù)在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式中，農(nóng)民往往根據(jù)經(jīng)驗來對農(nóng)作物進行灌溉、施肥及噴藥作業(yè)，然而這種作業(yè)模式往往不能保證農(nóng)作物始終處于良好的生長狀態(tài)，甚至有農(nóng)民直到土地出現(xiàn)旱情才對農(nóng)作物進行灌溉，這樣，農(nóng)作物的產(chǎn)量及質(zhì)量必將受到影響。針對此類問題，本公司研發(fā)了智能化農(nóng)田現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)，通過搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以在整個農(nóng)田生產(chǎn)過程中，實時監(jiān)測農(nóng)田土壤的

29、溫度、濕度及土壤的肥沃程度等農(nóng)田環(huán)境信息，一旦相關(guān)區(qū)域出現(xiàn)旱情（土壤比較干旱的情況）或者缺肥的情況，系統(tǒng)將及時通知管理人員處理。在噴灌機噴灌作業(yè)過程中，根據(jù)對不同區(qū)域土壤信息的分析結(jié)果，可以通過調(diào)節(jié)噴灌速度，噴灑流量的方法，實施個性化的噴灌方案，確保噴灌過程的智能化，精準化。（3）農(nóng)業(yè)設(shè)備遠程監(jiān)測及控制技術(shù)為實現(xiàn)智能卷盤式噴灌機以及植保無人機的遠程狀態(tài)監(jiān)測及遠程控制，本公司設(shè)計研發(fā)了云平臺管理系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，用戶可以實時查看每臺設(shè)備的運行狀態(tài)、設(shè)備工作環(huán)境參數(shù)以及設(shè)備的歷史運行參數(shù)，并能夠通過手機或PC端觀看設(shè)備實時工作畫面，同時，用戶可以根據(jù)需要通過該系統(tǒng)對設(shè)備發(fā)出控制指令，實現(xiàn)對設(shè)備的遠

30、程控制。此外，該系統(tǒng)還具有設(shè)備故障報警功能，一旦設(shè)備檢測到故障的發(fā)生，設(shè)備的現(xiàn)場控制系統(tǒng)將根據(jù)故障類型自動做出相應(yīng)處理或緊急停機，并通過該系統(tǒng)向用戶發(fā)送故障通知。該系統(tǒng)能使用戶隨時隨地掌握所有設(shè)備的狀態(tài)，并且能夠按需要遠程控制設(shè)備，極大地節(jié)約了勞動力，完全符合智能化農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。（4）無人機自動導(dǎo)航及控制技術(shù)相比于地面噴藥作業(yè)，利用植保無人機來進行農(nóng)作物的噴藥作業(yè)不受地形的影響，能夠極大地縮短作業(yè)時間，提高噴藥的工作效率，提高噴藥的均勻度，并且能夠極大地節(jié)約人工成本。但由于靠飛手操作無人機作業(yè)對于飛手的操作技術(shù)要求極高，普通用戶難以實現(xiàn)對無人機的熟練操作，甚至?xí)?dǎo)致無人機損壞。針對此問題，本

31、公司研發(fā)了植保無人機的自動導(dǎo)航及控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)目標作業(yè)地塊自動導(dǎo)航并規(guī)劃飛行路徑，控制無人機飛行高度及飛行速度，智能避障，自動完成無人機的噴藥作業(yè)。（5）無人機水冷散熱技術(shù)為使植保無人機有一定的載重能力，植保無人機采用高壓大功率電機和電調(diào)，電機內(nèi)部線圈及電調(diào)內(nèi)部的mos管在工作時將產(chǎn)生大量熱量，發(fā)熱量在60100攝氏度。長時間的高溫工作將加快電子芯片老化，降低電機性能及壽命，縮短無人機續(xù)航時間?，F(xiàn)有的植保無人機在電機、電調(diào)發(fā)熱問題上很少做處理或未作處理，以大疆的MG-1S植保無人機為例，僅在電機下方安裝了一塊微小的散熱風扇，電調(diào)則未做散熱處理。本公司設(shè)計研發(fā)的水冷散熱系統(tǒng)利用藥箱內(nèi)的

32、藥液作為水冷液，是一種實用的散熱系統(tǒng)，散熱效果良好，且無需外加散熱水箱，充分保證了無人機的正常工作。2.3.2技術(shù)原理（1）卷盤式噴灌機智能化現(xiàn)場控制原理卷盤式噴灌機智能化控制核心采用基于ARM平臺的工控板，通過程序控制噴灌機的正常工作過程，工控板外圍有多個子模塊，GPRS模塊進行較短距離的免費高速數(shù)據(jù)收發(fā)；攝像頭模塊和溫濕度傳感模塊用來實時監(jiān)測卷盤式噴灌機的運行狀態(tài)；噴灌機的驅(qū)動裝置由傳統(tǒng)的水渦輪改為步進電機，效率更高，避免了資源的浪費，實現(xiàn)了無級調(diào)速，控制性能更加穩(wěn)定，對速度的調(diào)節(jié)更加精確。工控板通過觸摸屏實現(xiàn)了人機交互，使得噴灌機的操作變得更加簡單，更加人性化。圖2-4卷盤式噴灌機現(xiàn)場控

33、制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2-5控制端觸摸屏人機交互界面（2）智能化農(nóng)田現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)原理智能化農(nóng)田現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)是基于MQTT協(xié)議，根據(jù)農(nóng)田規(guī)模及環(huán)境狀況，搭建的一定密度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在整個農(nóng)田生產(chǎn)過程中，傳感器實時監(jiān)測農(nóng)田土壤的溫度、濕度及土壤的肥沃程度等農(nóng)田環(huán)境信息，并通過無線模塊上傳至云平臺，系統(tǒng)將對所接收的數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果向用戶發(fā)布消息，用戶也可以通過客戶端隨時查閱相關(guān)信息。圖2-6農(nóng)田現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖（3）農(nóng)業(yè)設(shè)備遠程監(jiān)測及控制原理圖2-7云平臺管理系統(tǒng)的客戶端軟件農(nóng)業(yè)設(shè)備的遠程監(jiān)測與控制主要依托云平臺管理系統(tǒng)，云平臺管理系統(tǒng)主要包括：云平臺，PC端客戶端軟件、手

34、機端客戶端軟件。其中，PC端客戶端軟件基于Qt5.5,MQTT3.1協(xié)議搭建，軟件集成了遠程控制、遠程監(jiān)測等功能，云平臺利用MySQL數(shù)據(jù)庫儲存設(shè)備運行的相關(guān)參數(shù)以及農(nóng)田現(xiàn)場信息系統(tǒng)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行實時曲線的繪制，便于用戶分析、查看和使用。圖2-8PC端客戶端軟件截圖基于Java，MQTT3.1協(xié)議開了發(fā)手機客戶端，手機客戶端同樣可以實現(xiàn)對噴灌機的遠程控制遠程監(jiān)測，還可以通過Web服務(wù)器訪問云平臺的相關(guān)數(shù)據(jù)庫，獲取噴灌機歷史的運行的參數(shù)以及農(nóng)田現(xiàn)場信息采集系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)。（4）無人機自動導(dǎo)航及控制原理無人機自動導(dǎo)航及控制系統(tǒng)基于機器視覺技術(shù)、即時定位與地圖構(gòu)建技術(shù)研發(fā)而成。利用即時定位與

35、地圖構(gòu)建技術(shù)，無人機能夠?qū)崟r定位、實時更新工作區(qū)域地圖，并自動規(guī)劃飛行路徑，自動完成目標區(qū)域的噴藥作業(yè)?；跈C器視覺技術(shù)的地形跟隨系統(tǒng)使得無人機能夠通過視覺傳感器測算機體與作物的實時距離，并根據(jù)設(shè)定參數(shù)智能調(diào)節(jié)飛行高度，保持機體與作物相對高度不變，保證噴灑效果?；跈C器視覺技術(shù)的無人機自動避障系統(tǒng)保證無人機在飛行過程中能夠自動繞開障礙物，實現(xiàn)精確避障，保證工作過程的安全。（5）無人機水冷散熱原理水冷散熱系統(tǒng)采用無人機儲藥箱內(nèi)的藥液作為水冷液，儲藥箱內(nèi)的藥液通過輸水管道流經(jīng)電機、電調(diào)的散熱系統(tǒng)，吸收系統(tǒng)熱量后經(jīng)噴頭噴出，噴灑過程中，藥液不斷帶走系統(tǒng)熱量，使系統(tǒng)溫度維持在一個安全的范圍內(nèi)。2.4項

36、目優(yōu)勢（1）技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢傳統(tǒng)卷盤式噴灌機以水渦輪作為動力源，經(jīng)復(fù)雜的傳動系統(tǒng)帶動卷盤轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)噴頭車的回收，完成噴灌過程。傳統(tǒng)卷盤式噴灌機調(diào)速范圍小精度低、只有三擋速度可供選擇、水渦輪水力轉(zhuǎn)換效率低、智能化程度低，造成了能源的浪費，不能滿足客戶的高端需求。某公司研制了以電機為動力源的智能化卷盤式噴灌機，可實現(xiàn)無級調(diào)速，提高了能源利用效率和噴灌均勻度。并且基于智能卷盤式噴灌機我公司可提供四種技術(shù)服務(wù)：1、云平臺管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)卷盤式噴灌機狀態(tài)的遠程監(jiān)測和遠程控制，用戶可以實時獲得卷盤式噴灌機的狀態(tài)信息；2、土壤墑情智能決策系統(tǒng)，可實時監(jiān)測土壤濕度、溫度等信息，指導(dǎo)用戶進行合理高效的灌溉，提高農(nóng)作

37、物產(chǎn)量；3、水肥一體化系統(tǒng)，可同時進行噴灌和施肥作業(yè)，提高農(nóng)田作業(yè)效率，降低人工勞動強度；4、自適應(yīng)抗風噴頭，可保證噴頭的射程在不同的風力下保持不變，達到自適應(yīng)抗風和準確灌溉的目的。并于2016年9在江蘇某股份有限公司率先實現(xiàn)整機組裝調(diào)試，并在田間進行噴灌作業(yè)試驗，填補了國內(nèi)智能化卷盤式噴灌機的空白。這有利于公司率先占領(lǐng)市場，成為行業(yè)領(lǐng)跑者。目前，我國噴藥技術(shù)自動化程度低，傳統(tǒng)人工噴藥技術(shù)作業(yè)效率低、嚴重危害人體健康，且植保無人機應(yīng)用極少。某公司開發(fā)了基于SLAM技術(shù)的植保無人機，可實現(xiàn)自主導(dǎo)航飛行，不需要飛手操控，降低了普通農(nóng)戶在使用上的技術(shù)難度；無人機搭載有高清攝像頭，可精確識別農(nóng)田作物狀

38、態(tài)和病蟲害情況，進而調(diào)整和飛行速度噴灑速度，精確噴灑農(nóng)藥；產(chǎn)品還安裝有先進的散熱系統(tǒng)，配備了先進的水冷散熱器，可迅速降低發(fā)動機的溫度，提高電池效率，降低電子設(shè)備的老化速度；并且根據(jù)視覺避障系統(tǒng)，植保無人機在飛行作業(yè)中可自動避讓障礙物，保證了作業(yè)的安全性和可靠性；經(jīng)過試飛試驗，取得了可觀的效果。為我國植保無人機市場注入了新的活力，有利于公司搶占市場，成為行業(yè)的佼佼者。（2）人才與科研優(yōu)勢某公司由機電系統(tǒng)設(shè)計、電子通訊系統(tǒng)開發(fā)、計算機程序設(shè)計等不同領(lǐng)域的高級知識分子組成核心技術(shù)團隊，利用某大學(xué)研究生實驗室服務(wù)器作為云平臺，依托某大學(xué)智創(chuàng)空間無人機實驗室在技術(shù)方面的優(yōu)勢，并由某股份有限公司研究生工作

39、站提供試驗場地和農(nóng)田作為設(shè)備調(diào)試場所，致力于智能化卷盤式噴灌機技術(shù)研究以及植保無人機設(shè)備的開發(fā)研制。這為公司在智能化系統(tǒng)與設(shè)備的開發(fā)和噴灌、噴藥實踐提供了雄厚的技術(shù)力量。（3）發(fā)明專利與獎項團隊已申請卷盤式噴灌機相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)專利7項，同時團隊多年來從事于智能化卷盤式噴灌機技術(shù)、云平臺管理系統(tǒng)、土壤墑情智能決策系統(tǒng)、水肥一體化系統(tǒng)、自適應(yīng)抗風噴頭技術(shù)、植保無人機技術(shù)的開發(fā)與研究，其中包含多項省級重點研究項目。團隊擁有智能化卷盤式噴灌機與植保無人機設(shè)備的核心技術(shù)，具有獨立知識產(chǎn)權(quán)，這使得某公司在行業(yè)內(nèi)形成進入壁壘，使新企業(yè)較難進入市場。2.5應(yīng)用價值2.5.1智能卷盤式噴灌機及遠程監(jiān)測控制系統(tǒng)中

40、國水資源總量為2.8萬億立方米，排世界第6位，水資源人均占有為2200立方米，不足世界平均的1/4，排世界第109位，農(nóng)業(yè)用水方面，農(nóng)田畝均占有為1888立方米，占世界平均的4/5，農(nóng)業(yè)用水量為4000億立方米，占總用水量80，全國每年缺水量近400億立方米，其中農(nóng)業(yè)缺水約300億立方米。我國平均每年受旱面積2146.67萬公頃，占全國耕地的1/5,成災(zāi)面積860萬公頃，每年因旱災(zāi)減產(chǎn)糧食100億150億千克。面對越演越烈的水資源危機，國務(wù)院公布農(nóng)田水利條例，自2016年7月1日起施行，條例規(guī)定，鼓勵推廣應(yīng)用噴灌、微灌、管道輸水系統(tǒng)、渠道防滲輸水灌溉等節(jié)水灌溉技術(shù)。傳統(tǒng)卷盤式噴灌機智能化水平低

41、，控制精度低，難以實現(xiàn)自動化、智能化控制，導(dǎo)致灌溉效率低下，造成了水資源和勞動力的嚴重浪費。鑒于農(nóng)戶的知識水平有限，灌溉設(shè)備出現(xiàn)故障時，用戶無法及時診斷和解決問題，造成設(shè)備維修效率低，從而導(dǎo)致停工，影響作物產(chǎn)量。雖然在目前，傳統(tǒng)卷盤式噴灌機仍然是國內(nèi)的主流產(chǎn)品，但在農(nóng)業(yè)機械自動化、智能化的發(fā)展趨勢下，傳統(tǒng)卷盤式噴灌機遲早會漸漸淡出歷史舞臺。相較于傳統(tǒng)卷盤式噴灌機，本公司研發(fā)的智能卷盤式噴灌機具有明顯的優(yōu)勢。智能卷盤式噴灌機采用步進電機驅(qū)動，控制性能良好，調(diào)速范圍大，控制精度高，能夠大大節(jié)約水資源，提高灌溉效率，提升灌溉效果，從而增加作物產(chǎn)量。配合噴灌機智能化現(xiàn)場控制系統(tǒng)，設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)工作過程中

42、的自適應(yīng)智能化控制，工作過程中無需人員管理，大大節(jié)省了人力成本，同時提高了設(shè)備工作的可靠性。此外，遠程監(jiān)測及控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使得用戶能夠隨時隨地掌握所有設(shè)備的工作狀態(tài)，并根據(jù)需要對設(shè)備進行遠程控制，這大大減輕了用戶的工作量及人工成本。當故障發(fā)生時，系統(tǒng)能夠根據(jù)故障類型做出處理或緊急停機，并及時通知用戶，避免因設(shè)備故障造成的損失。根據(jù)田間信息采集系統(tǒng)采集的土壤墑情信息，系統(tǒng)能夠做出分析，用戶根據(jù)分析結(jié)果可以有針對性地制定灌溉、施肥方案，實現(xiàn)田間作業(yè)的精準化，從而實現(xiàn)增產(chǎn)的目的。本公司產(chǎn)品完全符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自動化、智能化、精準化的發(fā)展方向，能夠明顯減少用戶的人工及作業(yè)成本，增加作物產(chǎn)量，從而提高用戶

43、收益，產(chǎn)品科技含量高，優(yōu)勢明顯，具有極強的市場競爭力，市場前景良好。2.5.2植保無人機近年來我國高效機械化防治技術(shù)得到了較快發(fā)展，但對于占全國糧食種植面積60%以上的水稻、玉米等高稈作物來說，由于其特殊種植模式和作物特性，使得地面機具無法下田。長期以來，水田和高稈作物的病蟲害防治只能依賴手動噴霧器和背負式噴霧機進行。在全球氣候變暖的今天，突發(fā)性大面積病蟲害頻繁爆發(fā)，現(xiàn)有植保機械已無法滿足防治需求，每年給國家造成巨大的糧食損失。裝備落后、作業(yè)效率低，致使農(nóng)藥噴灑成為我國糧生產(chǎn)過程中勞動強度最高、作業(yè)次數(shù)最多、勞動力消耗量最大的環(huán)節(jié)；隨著我國城鎮(zhèn)化步伐加快，大量的農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移到城市，同時伴隨人

44、口老齡化問題，農(nóng)業(yè)勞動力的日益短缺、勞動力成本不斷攀升，農(nóng)作物病蟲害防治不當已成為制約我國糧食生產(chǎn)的主要因素。我國土地資源不足，東北平原、西北、華北平原大規(guī)模土地資源僅占耕地面積30%左右，而占總種植面積60%以上的為小規(guī)模種植模式，大型地面施藥機具難以適應(yīng)其病蟲害防治要求。由于需要專用的農(nóng)業(yè)航空專用機場和跑道，在丘陵山區(qū)、家庭式的種植模式下難以發(fā)揮固定翼飛機施藥的優(yōu)勢，因此開展農(nóng)用輕型無人機施藥技術(shù)裝備與服務(wù)體系研究和服務(wù)具有十分重要的意義。與我國相比，日本是無人機植保應(yīng)用最成熟的國家，目前在田間作業(yè)的無人機有3500多架，飛手1.4萬多人，而中國的農(nóng)作物耕地面積是日本的24倍，基于謹慎原則

45、，根據(jù)我國土地經(jīng)營規(guī)?；娣e對無人機需求量進行了測算，預(yù)測我國植保無人機市場需求約2.75萬架。從土地經(jīng)營規(guī)?；嵌瓤?，預(yù)計2015年土地承包經(jīng)營權(quán)試點覆蓋面積達到5億畝，農(nóng)墾系統(tǒng)還有約9180萬畝耕地。土地經(jīng)營的規(guī)?；癁橹脖o人機作業(yè)創(chuàng)造了前提條件。隨著近年來我國土地流轉(zhuǎn)速度加快，未來植保無人機需求將會更加強勁。預(yù)計我國農(nóng)林植保無人機將進入快速增長，市場空間超千億。我國耕地森林幅員遼闊，僅以土地流轉(zhuǎn)的5.9億畝來計算，單憑一項農(nóng)藥噴灑業(yè)務(wù)，如果每年噴灑5次，每畝作業(yè)20元錢，每年將貢獻超過600億元的作業(yè)收入，而按照我國18億畝耕地紅線測算，我國農(nóng)林植保無人機作業(yè)市場空間超過千億。服務(wù)價值2

46、.6.1智能化卷盤式噴灌機（1）提高農(nóng)田噴灌質(zhì)量，增加農(nóng)作物產(chǎn)量傳統(tǒng)卷盤式噴灌機采用機械調(diào)速，傳動系統(tǒng)復(fù)雜、調(diào)速范圍小，只能實現(xiàn)三個檔位的速度，動力源為水渦輪，其水力轉(zhuǎn)化效率低，控制難度大、精度低，導(dǎo)致噴灌均勻度較低；傳統(tǒng)卷盤式噴灌機智能化程度低，無法精確獲得農(nóng)作物的生長狀況、需水量等情況，在實施噴灌作業(yè)時基本上根據(jù)經(jīng)驗對農(nóng)作物進行噴灌，有很大的盲目性，不利于農(nóng)作物的生長發(fā)育。某公司創(chuàng)業(yè)團隊研制了智能化卷盤式噴灌機系統(tǒng)，實現(xiàn)了卷盤式噴灌機運行狀況的遠程監(jiān)測和控制，并且根據(jù)土壤墑情智能決策系統(tǒng)可實時獲得農(nóng)作物的生長環(huán)境信息，由于智能化卷盤式噴灌機采用步進電機作為動力源，并配套有精確的控制系統(tǒng)，擴

47、大了卷盤式噴灌機的調(diào)速范圍，可實現(xiàn)無級調(diào)速。因此，解決了農(nóng)作物灌溉時的盲目性問題，可根據(jù)土壤墑情決策系統(tǒng)獲得的信息，個性化確定了噴灌速度，提高了噴灌均勻度，保證了噴灌質(zhì)量，大幅增加了農(nóng)作物產(chǎn)量。（2）提高灌溉水利用率，減少水資源浪費傳統(tǒng)卷盤式噴灌機調(diào)速性能差，水渦輪在低速情況下水力轉(zhuǎn)換效率過低，無法驅(qū)動卷盤轉(zhuǎn)動，這導(dǎo)致噴灌機在噴灌時只能以較快速度運行，造成了農(nóng)作物的過度灌溉，浪費水資源。某公司開發(fā)的智能化卷盤式噴灌機采用步進電機作為動力源，配合嵌入式控制系統(tǒng)和人機交互功能，可實現(xiàn)大范圍無級調(diào)速，保證了噴灌機低速狀況下的平穩(wěn)運行，使農(nóng)戶在噴灌時可根據(jù)農(nóng)作物需水量調(diào)節(jié)噴灌速度，避免了水資源的浪費，

48、提高了灌溉水的利用率。（3）降低農(nóng)戶勞動強度，助力現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的大趨勢下，機械化、智能化農(nóng)業(yè)將得到越來越廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式勞動強度大、效率低、利潤小，也將逐漸被市場淘汰。在競爭愈發(fā)激烈的市場經(jīng)濟時代，智能化卷盤式噴灌機系統(tǒng)提高了農(nóng)作物灌溉效率，增加了農(nóng)作物產(chǎn)量，有效提高了水資源利用率，減少了農(nóng)戶的勞動強度，大力推進了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。2.6.2植保無人機（1）提高噴藥效率，增加農(nóng)作物收成人工噴藥主要是通過人工背著噴藥設(shè)備在農(nóng)作物中間走動完成大片農(nóng)田的殺蟲工作，因而對脆弱的農(nóng)作物會造成一定程度的傷害，進而影響農(nóng)作物產(chǎn)量，且工作效率低。某公司研發(fā)的植保無人機在噴藥過程

49、中會在下方產(chǎn)生強烈的旋轉(zhuǎn)氣流，起到翻動和搖晃農(nóng)作物的作用，從而在農(nóng)作物中形成一個紊流區(qū)，使植保無人機在在噴藥時可同時噴到莖葉的背面和根部，起到有效的殺蟲作用；植保無人機為空中作業(yè)模式，無需人工在農(nóng)田中穿梭，且可針對特定作物制定相應(yīng)的噴藥控制系統(tǒng)，并根據(jù)植保無人機高清攝像頭所得的作物狀態(tài)和蟲害數(shù)據(jù)，實現(xiàn)精準作業(yè)，提高了農(nóng)作物產(chǎn)量。植保無人機在噴藥作業(yè)無需耗費大量的人力物力，工作效率高。（2）保證農(nóng)戶健康，減少人力成本傳統(tǒng)的人工噴藥方式，會使人體近距離接觸農(nóng)藥，嚴重影響農(nóng)戶呼吸道甚至身體的健康，并且人工噴藥方式工作效率低，勞動強度大。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的步伐下，人工噴藥違背了以人為本的發(fā)展理念，

50、必將被取代，而植保無人機噴藥方式有效的避免了人體與農(nóng)藥的近距離接觸，噴藥效率高，減少了人工作業(yè)所需的高成本投入。市場分析3.1PEST宏觀環(huán)境分析自古以來，農(nóng)業(yè)就是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，為了提高綜合實力，實現(xiàn)經(jīng)濟騰飛，我國一直在探索農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，并在不斷的探索和實踐中取得了巨大的成就。但相比于發(fā)達國家，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平仍存在著顯著的差距，農(nóng)業(yè)發(fā)展道路上仍存在著種種問題，嚴重制約著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此，我們必須積極響應(yīng)黨中央的號召，逐步轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)步提升我國農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。黨中央對于農(nóng)業(yè)發(fā)展殫精竭慮，先后頒布了一系列相關(guān)政策，如（表3-1）所示。表3

51、-1相關(guān)政策一覽表發(fā)布時間文件名稱政策內(nèi)容2004-2007“中央一號文件”要提高農(nóng)業(yè)機械化水平，加快推進農(nóng)業(yè)機械化。2007中共中央國務(wù)院關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)扎實推進要用現(xiàn)代物質(zhì)條件裝備農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系提升農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代經(jīng)營社會主義新農(nóng)村建設(shè)的若形式推進農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代發(fā)展理念引領(lǐng)農(nóng)業(yè)，用培干意見養(yǎng)新型農(nóng)民發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。2008/10中共中央關(guān)于推進農(nóng)村中共中央關(guān)于推進農(nóng)村堅持把發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、繁榮農(nóng)村經(jīng)濟作為首要任改革發(fā)展若干重大問題的務(wù)。增加農(nóng)業(yè)投入，促進農(nóng)業(yè)科技進步。決定2015/5/8加快開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用示范，培育智能中國制造2025監(jiān)測、遠程診斷管理、全

52、產(chǎn)業(yè)鏈追溯等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新應(yīng)用。10/23劃實施方案大學(xué)生可享受各項財政補貼。2015/徐州市大學(xué)生創(chuàng)業(yè)引領(lǐng)計3年內(nèi)免收登記費和證照類行政事業(yè)性收費,創(chuàng)業(yè)2016/6農(nóng)田水利條例鼓勵推廣應(yīng)用噴灌、微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，鼓勵采取先進適用的農(nóng)田排水技術(shù)和措施。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是我國社會主義新農(nóng)村建設(shè)和現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分，農(nóng)業(yè)機械化對于改善現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高生產(chǎn)力水平，實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)有著重要意義，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?、集約化、專業(yè)化和商品化提供了保障。近年來國家和地方政府為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了大量的資金支持及財稅優(yōu)惠政策，這為智能噴灌機和植保無人機的發(fā)展提供了有力支撐。3.1.2經(jīng)濟環(huán)境我國是農(nóng)業(yè)大國，

53、農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，當前經(jīng)濟進入了新的發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、多變，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可準確感知、可靠穩(wěn)定的傳輸農(nóng)田環(huán)境信息，我國的灌區(qū)有效面積和節(jié)水灌溉面積一直未得到有效提升，因此發(fā)展農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約資源。我國先后開展了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用示范，在各地設(shè)立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范點。在“長江精準農(nóng)業(yè)技術(shù)的集成與應(yīng)用”中，長江農(nóng)場有5000畝試驗區(qū)，通過運用傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)來及時獲取農(nóng)作物生長環(huán)境和生長狀況的信息，通過地理信息空間數(shù)據(jù)庫、土壤養(yǎng)分檢測體系、病蟲害預(yù)警預(yù)報體系等系統(tǒng)，研究并實施精準農(nóng)業(yè)在長江農(nóng)場的綜合應(yīng)用。上海國興

54、農(nóng)業(yè)公司開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的草莓自動化肥水灌溉系統(tǒng)，依托土壤濕度傳感器和無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)土壤濕度的智能感知、智能預(yù)警、智能分析，通過控制電磁閥、水泵等灌溉設(shè)備對作物土壤濕度自動調(diào)節(jié)，極大降低對人工的依賴性；運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對草莓水分實施精確控制，降低了用工成本，提升產(chǎn)品品質(zhì)和效益，通過水肥一體化，使肥料利用率提高到90%以上，達到節(jié)本增效的目的。上海農(nóng)業(yè)信息公司利用GPS、GIS技術(shù)等新技術(shù)，開發(fā)了農(nóng)機作業(yè)監(jiān)控終端與調(diào)度指揮系統(tǒng)，提高農(nóng)機化管理水平，已在崇明、寶山、嘉定等區(qū)縣的300多臺農(nóng)機上部署應(yīng)用。上海左岸芯慧有限公司研發(fā)了智能溫室大棚監(jiān)控管理系統(tǒng)，滿足了集約、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的智能

55、化生產(chǎn)管理需求，且可節(jié)約人工1015%，水肥3040%。目前，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域?qū)嶒灩こ桃讶〉秒A段性成效。大田種植實現(xiàn)節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)水等節(jié)本60元/畝。草莓自動化肥水灌溉每畝產(chǎn)值提高1.5萬元，利潤增加1萬元。智能水肥一體化灌溉設(shè)備降低20%的農(nóng)藥化肥使用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為農(nóng)業(yè)發(fā)展注入了新的活力，降低了農(nóng)業(yè)灌溉的成本，提高了經(jīng)濟效益。我國水資源緊缺，農(nóng)業(yè)用水存在著很大的浪費，而卷盤式噴灌機是一種節(jié)水節(jié)能型的噴灌設(shè)備，能獲得很好的噴灌均勻度，在水流量小和水壓較低的情況下仍可運轉(zhuǎn)；卷盤式噴灌機可適應(yīng)多種水源且對水質(zhì)要求不高，在運行中只要保證噴頭的工作壓力就可獲得良好的噴灌霧化效果和噴灌射程；卷盤式噴灌機具

56、有結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)件牢固、使用壽命長、操作簡單、可自動運行、適應(yīng)性強等特點，十分適合我國的自然和經(jīng)濟條件，在節(jié)水灌溉使用過程中能達到較好的效果。表3-2各品牌噴灌機對應(yīng)的型號以及價格噴灌機品牌型號價格五征7YS-3噴灌機35000-45000農(nóng)哈哈JP50-150噴灌機38000-46000德邦大為IRRILI系列噴灌機30000-40000億嘉迪敖Y(jié)JWG-60系列噴灌機28000-38000表3-3各種噴灌機優(yōu)缺點對比噴灌機種類優(yōu)點缺點適用范圍時針式噴灌機（中心支軸或圓形噴灌）1）自動化程度高，可節(jié)省大量勞動力；2）不需要平整土地，節(jié)省大量費用并減少環(huán)境破壞；3）使用壽命通常在20年以上，單位

57、面積投資適中；4）運行與維修維護費用低。1）機組末端噴灌強度通常大于100mm/h，容易產(chǎn)生短時間的地表徑流；2）不帶地角（臂）系統(tǒng)，漏噴面積大，約占25%左右；帶地角（臂）系統(tǒng)，單位面積投資過高；3）拖移式轉(zhuǎn)移地塊不方便幾乎適用于灌溉各種質(zhì)地的土壤，以及各種大田作物、蔬菜、經(jīng)濟作物和牧草等。平移式噴灌機1）灌溉矩形地塊，漏噴率為零；1）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，單位面積投資稍高；牧草、谷類、蔬菜、甘蔗、棉花等經(jīng)濟的農(nóng)作物。2）灌水均勻度高，可避免末端地表徑流問題。2）軟管供水式需人工拆接、搬移軟管，自動化程度低；一般為1-18跨，7跨以上較為經(jīng)濟。3）渠道供水式對地塊平整度、渠道防淤堵性要求高。供水方式：

58、渠道、管道1）半機械化，單位面積投資低；滾移式2）機動整體轉(zhuǎn)移代替人工拆移，勞動強度較低（與輕小型噴灌機受地隙高度限制，不適用于玉米、噴灌機和人工拆移管道式噴灌系統(tǒng)相高粱等高稈作物比）；3）灌溉矩形地，安裝、拆移方便；控制面積大、生產(chǎn)效率高、投資少、適應(yīng)性強，對地形沒有特殊絞盤式要求；耗能較大，機行道較寬；噴灌機結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，構(gòu)件結(jié)實，不軟管工作條件差，帶水管道容易大面積的農(nóng)田，電廠、港（卷盤式易損壞：受損；口、運動場、城市綠地等噴灌機）機動性好、適應(yīng)性強、靈活快捷；噴灌強度較大，且受風的影響較大；有利于保持水土，避免破壞土壤結(jié)構(gòu)和土地鹽堿化目前，卷盤式噴灌機在我國東北、西北以及華北平原已得

59、到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的節(jié)水效果和經(jīng)濟效益，且各生產(chǎn)廠商在全國主要城市建立了相應(yīng)的銷售、售后等一系列的服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈。但是傳統(tǒng)卷盤式噴灌機智能化程度低，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已在微灌、溫室等領(lǐng)域得到了應(yīng)用并取得了良好的效果，但在卷盤式噴灌機上搭載物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實例較少。因此，本公司將物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于卷盤式噴灌機的智能化控制與監(jiān)測以及農(nóng)田現(xiàn)場信息的實時監(jiān)測方面，研制了智能卷盤式噴灌機，這是卷盤式噴灌機智能灌溉領(lǐng)域的又一次重大的突破。如圖3-2，是噴灌機的供應(yīng)需求。植保無人機，顧名思義是用于農(nóng)林植物保護作業(yè)的無人駕駛飛機，該型無人機有飛行平臺（固定翼、單旋翼、多旋翼）、GPS飛控、噴灑機構(gòu)三部分組成

60、，通過GPS飛控，來實現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。任何事物的發(fā)展都伴隨這優(yōu)點和缺點，我們肯定其帶來的好處和便利之外，也不能否認它仍需要改進的缺點。當然植保無人機也不例外。下面就一起來看下，目前植保無人機有什么優(yōu)缺點。表3-4植保無人機優(yōu)缺點種類優(yōu)缺點.優(yōu)點缺點高效、機動性好、相比于大型植保載重小、需專用航空用藥、植保無人機飛機霧滴漂移少、有獨特的噴施效果、噴灑效果有待進一步提安全高、表3-5各種類無人機種類及價格公司名稱具備功能價格山東鑫煤礦山設(shè)備集團植保無人機農(nóng)用無人機滿載十五公斤六軸遙控噴霧有限公司性能濟寧永煤工礦機械有限10L農(nóng)業(yè)施肥播撒多旋翼植保無人機15/20kg噴農(nóng)藥農(nóng)