科创中国

      本项目针对有机肥物理性状复杂，易粘连堵塞，撒施难均匀，不同地块需肥量差异大等问题，创新研制了基于FPGA控制的，导航自主作业，作业实时监测，作业效率高。2019年7月完成，获得7项实用新型授权，申请发明专利8项，荣获山东省机械工业科技进步奖一等奖、山东省装备制造业创新大赛一等奖。     

成果的主要技术特点、性能指标参数等：

研发机型实现所有固态性状有机肥的精准定量均匀撒施，创新设计基于FPGA控制技术的模块化控制单元，实现施肥量多级联动精准调控，操控方便，调整精确；设计的动力驱动肥料输送、破碎、抛撒机构解决有机肥粘连拥堵问题；创新设计螺旋对辊附加破碎锤与肥箱挡板的组合，实现肥料二次破碎，撒施均匀性提高***%；应用北斗导航实现高精度直线作业，避免了抛撒叠加；综合监控及专家系统程序，实时反馈肥料传输及抛撒作业实况，确保作业顺畅高效。

主要性能指标：作业效率：***²/h；横向施肥均匀度变异系数：***%；纵向施肥均匀度变异系数：***%；亩均施肥量变异系数：***%；施肥幅宽：***；作业直线精度：***；衔接行精度：***。

项目相关核心技术通过了国内外查新，由省级查新机构出具查新报告。经检索，除了本项目委托方发表论文和申请专利之外，目前国内外未见与本项目查新点相同的文献报道。

（1）基于FPGA模块化控制的施肥量多级联动精准调控技术

 研究施肥量多级联动调控机理，设计FPGA模块化控制单元，应用专家系统程序得出了施肥量与控肥闸门开度、肥料落点控制罩角度、链板转速之间的关系，根据不同地块的需肥量进行预测设定，操作触摸屏一键点击，电控液压驱动完成对应调整，实现按需精准定量施肥，同时调控作业幅宽，避免肥料浪费，操控便捷准确。

（2）混合动力驱动防堵及双重碎肥技术  设计动力驱动防堵组合结构，有效解决了高湿、高杂大块不规则农家肥在肥箱内易堵塞的问题，肥料到达抛出机构前已经过多次切割破碎，均匀度更高，大大提高了肥料破碎效果和撒施均匀性。

（3）Ifarm控制自主直线作业及实时监测异常警示技术

为避免有机肥撒施过程中重复抛撒叠加，集成北斗导航，进行路线规划自动捕捉，保障机具高精度直线行驶；为了防止机具故障导致漏撒，加装监控系统，出现异常可及时警报。

       先进性：

       该项目通过了省农业农村厅组织的鉴定验收，基于FPGA模块化控制的施肥量多级联动精准调控技术达到国际先进水平,综合水平居国内领先。适用于撒施粉末、颗粒、高湿高含杂、不规则性状有机肥等所有肥料；工作效率达60亩/小时，亩均施肥量变异系数达***%。
       盈利性（重点阐明是否带来新增长点、或成本下降或性能提高等）： （1）提高施肥效率：施肥效率是人工施肥的 30～80 倍；（2）降低生产成本：与传统人工撒施方式相比，作业成本可降低 30～40 元/ 亩；（3）减少购机成本：本项目研制机型和同类进口有机肥施肥机相比，平均每台购机成本可降低 50%；（4）实现增产增收 棉田增产以及品质提高带来的收益提高合计27%左右，综合技术经济指标显著。