1JP200型农田激光平地机技术改进与示范推广

技术T ec hnique

激光控制平地技术是目前世界上最先进的土地平整技术，具有平地精度高、易操作等特点。该技术在我国已经进行了引进、试用和推广，在东北地区国有农场和新疆生产建设兵团农场等地有使用，天津市将激光平地技术作为5大农机化推进工程之一。但该技术的应用主要集中在旱地的平整上，为将该技术应用水田平整，岳阳市农业机械化研究所主持研发了1JP-200型农田激光平地机，于2005年通过了湖南省科委鉴定，为了更快、更好地推广水田激光控制平地技术，岳阳市农业机械化研究所近几年对该技术的应用进行了大量的技术改进和配套农机具的设计与集成，并进行了大规模的示范推广应用。

1JP-200型农田激光平地机是适应水田平整的激光平地设备，由牵引动力、激光发射器、激光接收器、控制器、液压控制系统和配套农机具组成。动力采用15kW 机耕船，激光发射器、激光接收器由项目合作单位苏州一光根据要求设计制造，控制、液压系统和平地农机具由岳阳市农业机械化研究所设计制造。工作原理是激光发射器发出旋转光束，在作业场地上方形成一空间水平光平面，此光平面就是平整土地的基准平面。激光接收器安装在平地铲伸缩杆上。当接收器检测到激光信号后，不断向控制箱发送信号。控制箱接收到信号后，进行修正，修正后的信号控制液压阀的吸合与分离，以改变液压油输向液压缸的流向与流量，自动控制刮土铲提升或降低，机耕船牵引农机具实施平地作业。图1为1JP-200型农田激光平地机作业控制流程。

1.11JP-200型农田激光平地机优点

（1）整套产品国产化，填补了国内空白，降低了成本，有利于产品的推广应用。

（2）由于激光及自动控制技术的应用，实现了土地平整的自动化作业，提高了土地平整精度，平整精度达1.4cm。

1JP-200型农田激光平地机

技术改进与示范推广

杨奕锋陈细兵

（湖南省岳阳市农业机械化研究所）

［摘要］激光控制平地技术是目前世界上最先进的土地平整技术，平整土地精确度高，在发达国家普遍使用。我

国正处于引进、试用和推广阶段，在东北地区国有农场和新疆生产建设兵团农场等处有使用。湖南省岳阳市农

业机械化研究所研制的农田激光平地机完全实现了设备国产化，以水田平整为主。通过技术改进后，产品性能

更加稳定，能同时实施旋耕平地作业，提高了生产效率，降低了平地成本，示范推广应用取得了较好的节水增

产效益和良好的社会效益。

［关键词］农田激光平地机；水田平整；旋耕平地一体化；国产化

11JP-200型农田激光平地机简介

图1激光平地机作业控制流程

设计制造

技术T ec hnique

（3）激光发射部件设有激光光束的自动水平调节装置，可自动调节激光扫射平面（作业参照面）至水平，大大提高了工作效率，保证了水田平整后的平整度。

（4）电控部件和液压控制部件的优化设计，将单作用液压系统改为双作用液压系统，适应大面积水田的平整。

（5）节水省肥。土地经该机平整后，田块高低差值小，可提高水资源的利用率，大大节约灌溉用水，利于间歇灌溉，达到精确用水，灌水效率达到90%，可节水30%～50%。同时减少了肥料流失和脱肥现象，提高化肥利用率10%以上。

1.21JP-200型农田激光平地机不足之处

（1）激光接收、控制系统在抗干扰和稳定性等方面有待进一步提高。

（2）采用机耕船作为动力局限性较大，对于泥脚深浅变化太大或泥脚太深的水田，机耕船无法下田作业。机耕船没有液压源，要实现平地铲的自动升降，必须增加液压系统，不仅制造成本高，而且增加了动力负荷及承重，并且随着农村经济水平的提高，机耕船呈现逐渐被淘汰的发展趋势。

（3）作业方式单一，仅仅用于平地，作业成本相对较高。

综合考虑以上情况，结合农业机械发展现状，并深入周边农村调查了解耕作机械和配套动力的拥有情况，经岳阳市农业机械化研究所技术人员充分商讨，对1JP-200型农田激光平地机进行了如下技术改进。

（1）根据目前农村大中型拖拉机保有量较大，而且增长速度很快，适宜在比较复杂情况下的水田作业，采用704型拖拉机作为牵引动力。

（2）利用拖拉机液压源，根据平地要求对液压输出做部分改装，加装齿轮泵、液压油路块和液压阀等一些液压控制元器件，以满足驱动平地铲升降的要求。

（3）创新设计旋耕平地一体化平地机，利用四连杆机构将平地铲加装在旋耕机后方，使机具能一次性完成水田的旋耕、平地作业。

（4）项目合作单位苏州一光对激光接收、控制系统做了优化设计，以提高系统的抗干扰能力和稳定性。

岳阳市农业机械化研究所于2009年3月完成对1JP-200型农田激光平地机的改进设计制造，在岳阳市郊进行了近300h的生产试验和性能检测，设备液压系统性能十分稳定，激光接收、控制系统的抗干扰能力和稳定性得到了极大提高，在生产试验期间未出现故障现象，取得了较好的平地效果。然后岳阳市农业机械化研究所所分别在岳阳市君山区、屈原行政管理区、湘阴县和岳阳县等地进行了大量的示范性生产试验，示范平整水田267hm2（表1为各示范区水田平整面积），产生了良好的社会效益和经济效益。示范过程中，改进后的激光平地机实现了无故障运行，特别是旋耕平地一体化平地机旋耕平地效果很好，还可根据稻田的情况单独实施旋耕或旋耕平地同时进行，获得了农户和有关专家好评，很多农机手强烈要求对其拥有的拖拉机和旋耕机进行改装，使之能同时实施旋耕和平地作业，提高工作效率，降低生产成本。在各个试验区，岳阳市农业机械化研究所先后为10多个农机手进行了设备改装。水田实施激光平地后，两季平均增产约375kg/hm2，与项目实施前相比增加2.7%，双季增加收入约1200元/hm2，提高劳动生产率1倍，节约了大量生产用水，农户人均纯收入增加95元，与项目实施前相比增加6%左右。

1JP-200型农田激光平地机的技术改进与推广应用，符合现代农业发展的要求，是发展高科技农业的基础条件。

（1）激光平地机的技术改进在保留设备原有优点的基础上，提高了设备的适应性和可靠性，为建设节水型农业、缓解我国农业用水短缺提供了设备保障，有利于提高农业生产的机械化水平。

（2）该设备系自主研发，降低了推广和使用成本，有利于激光平地技术的广泛应用。

（3）激光平地机的示范推广应用取得了较好的节水增产效益和良好的社会经济效益，该设备有广阔的市场，推广潜力大。●

21JP-200型农田激光平地机技术改进

31JP-200型农田激光平地机的示范性推广应用

表1各示范区农田平整面积

示范区平整面积/hm2地理位置

君山区56南庙组、同心组、平塅组屈原行政管理区41.7凤凰乡河泊潭村

湘阴县31.3白泥湖园艺场

岳阳县63.3筻口镇莲塘村

临湘市49.3长塘镇共同村

平江县26.7童市镇塝上村

浏阳市8龙伏镇龙港村

4结论

设计制造