大同黃花大田種植一體化技術(shù)架構(gòu)

王晨升　蘇芳　王舒瑋

摘 要：【目的】解決大同黃花產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)過(guò)程中面臨的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式勞動(dòng)力不足、采摘難等問題?！痉椒ā勘疚目紤]大同黃花的生長(zhǎng)特征和大同的區(qū)域地理特色，基于智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念，以解決采摘難為核心，提出一種從種植、采摘到加工的黃花產(chǎn)品全周期一體化技術(shù)解決方案?！窘Y(jié)果】構(gòu)建了大同黃花產(chǎn)業(yè)升級(jí)的架構(gòu)模型，并分析了種植、采摘和加工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)?！窘Y(jié)論】該模型為大同黃花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供模型及路徑參考。

關(guān)鍵詞：黃花；產(chǎn)業(yè)化；種植；采摘；一體化技術(shù)架構(gòu)模型

引言

黃花是重要的經(jīng)濟(jì)作物，其花苞經(jīng)過(guò)蒸、曬和深加工，可制成食品、飲品、菜品和功能產(chǎn)品等四大系列100多種黃花產(chǎn)品，具有健胃、利尿、消腫等功效；根可以用于釀酒，淡雅清香；葉可以用于造紙和編織手工制品；莖可用于制作生物燃料。黃花在大同市云州區(qū)已經(jīng)有610多年的種植歷史，云州區(qū)夏季雨水較為集中，晝夜溫差大，地處火山地帶，土壤中富含微量元素，非常適合黃花生長(zhǎng)，因此，大同黃花的品質(zhì)非常高[1]。

大同市政府非常重視黃花產(chǎn)業(yè)發(fā)展。自2011年以來(lái)，黃花產(chǎn)業(yè)被云州區(qū)確立為“一縣一業(yè)”的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)公司+農(nóng)戶、合作社+農(nóng)戶等多種運(yùn)作模式，通過(guò)土地流轉(zhuǎn)、資金扶持、招商引資、技術(shù)服務(wù)等一系列措施，不斷擴(kuò)大種植面積，推動(dòng)黃花產(chǎn)業(yè)逐漸向規(guī)模化種植、集約化加工、品牌化銷售的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。2019年，“大同黃花”產(chǎn)業(yè)扶貧經(jīng)驗(yàn)成功入選為全國(guó)第二批產(chǎn)業(yè)扶貧典型范例，是對(duì)大同黃花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的極大肯定，同時(shí)，大同黃花也成功入選中國(guó)農(nóng)業(yè)品牌目錄。2020年，習(xí)近平總書記在大同考察，對(duì)大同黃花提出殷切希望，指出“黃花也能做成大產(chǎn)業(yè)，有著很好的發(fā)展前景，要保護(hù)好、發(fā)展好這個(gè)產(chǎn)業(yè)，讓黃花成為群眾脫貧致富的‘搖錢草”。同年，大同市增選黃花為市花。2021年大同黃花全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值突破18.4 億元[2]。

經(jīng)過(guò)近年來(lái)的快速發(fā)展，大同黃花在種植規(guī)模、產(chǎn)品開發(fā)和品牌成長(zhǎng)等方面都取得了可喜的成績(jī)。但是，發(fā)展所面臨的困境也不容忽視，當(dāng)前，隨著種植數(shù)量的急劇增長(zhǎng)，使得勞動(dòng)力不足的問題更加突出，特別是采摘期，仍依賴于傳統(tǒng)的人工采摘，采摘速度低，極大的限制了黃花產(chǎn)量。因此，大同黃花亟需一套一體化的解決方案，突破種植、采摘和加工關(guān)鍵技術(shù)，在工業(yè)4.0的背景下，推動(dòng)黃花產(chǎn)業(yè)升級(jí)，保持良性發(fā)展，提升區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平。

智慧農(nóng)業(yè)是中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，是解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在問題的最終途徑。趙春江[3-4]對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的概念與內(nèi)涵做了具體闡釋，從戰(zhàn)略構(gòu)想、重點(diǎn)任務(wù)和發(fā)展路徑等方面對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的未來(lái)發(fā)展做了分析。王小兵等[5]對(duì)建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)的技術(shù)演進(jìn)、現(xiàn)實(shí)需求、發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，提出了智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)和數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展的具體路徑。楊印生等[6]對(duì)智慧農(nóng)業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征做了深入剖析，認(rèn)為智慧農(nóng)業(yè)的具體體現(xiàn)在于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期管理的高度信息化、三產(chǎn)融合和人工智能等先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的成功應(yīng)用和發(fā)展。智慧農(nóng)業(yè)的目標(biāo)在于，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、無(wú)人化、智慧化，能夠最大化的降低人力投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

因此，在工業(yè)4.0技術(shù)背景下，突破種植、采摘及加工等方面的關(guān)鍵技術(shù)，提供大同黃花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一體化技術(shù)解決方案，能夠有效地推動(dòng)大同黃花產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。本文考慮黃花的生長(zhǎng)特征和大同市云州區(qū)的地域特色，基于智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念，提出一種從種植、采摘到加工的黃花產(chǎn)品全周期一體化技術(shù)解決方案，分析各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)，為大同黃花現(xiàn)代化發(fā)展提供模型及路徑參考。

1 架構(gòu)模型

在工業(yè)4.0背景下，智能制造如火如荼的推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，在萬(wàn)物互聯(lián)互通的條件下，“智慧”廣泛融入到生產(chǎn)、生活中[7]。與此同時(shí)，智慧農(nóng)業(yè)也進(jìn)入到快車道，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期管理高度信息化，融合人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，集感知、分析、決策和執(zhí)行一體的智慧農(nóng)業(yè)新模式逐漸清晰。大同地處黃土高原，山地丘陵較多，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨地面條件、機(jī)械裝備和成本等諸多因素制約，農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)化水平、機(jī)械化作業(yè)水平均處于起步階段[8]。與農(nóng)業(yè)不同的是，地處大同地區(qū)以及周邊區(qū)域的工業(yè)已經(jīng)邁入了智能制造的行列，信息技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)線的升級(jí)改造中，因此，在區(qū)域工業(yè)技術(shù)外溢環(huán)境條件下，大同農(nóng)業(yè)具備產(chǎn)業(yè)化升級(jí)的技術(shù)基礎(chǔ)和可行性。

黃花種植行距約70cm，葉呈散落狀，花莖高1m左右，生長(zhǎng)4-6個(gè)側(cè)枝，花苞呈射線狀在空間生長(zhǎng)。幼小花苞呈嫩綠色，成熟后花苞顏色鮮黃，角長(zhǎng)肉厚，線條粗壯，花柄脆嫩?；ò烧^(guò)程中，需將花柄折斷，并盡量避免碰觸幼小花苞。傳統(tǒng)人工采摘方式中，依靠單手張力盡量減小花莖搖晃，并快速折斷，然后放入容器中。大同黃花花期集中在6月底到7月底[9]，花苞采摘是在開放前完成，因此，在采摘階段對(duì)勞動(dòng)力需求非常大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成本高。為解決當(dāng)前大同黃花種植中面臨的采摘難問題，本文提出了一種從種植、采摘到加工的一體化技術(shù)解決方案，支撐大同黃花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。方案總體架構(gòu)模型如圖1所示。首先，在種植階段，為解決采摘難的問題，基于產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)創(chuàng)造容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采摘的生物環(huán)境條件；其次，開發(fā)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的智能采摘技術(shù)，并配合連通各環(huán)節(jié)的輸送系統(tǒng)；最后，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的集約式加工，完成產(chǎn)品加工。

該模型以現(xiàn)場(chǎng)層、控制層和信息層組成的金字塔結(jié)構(gòu)為核心，現(xiàn)場(chǎng)層包括種植、采摘和加工。其中，種植和采摘主要工作區(qū)域在田間，加工則在田邊。在物理世界，各環(huán)節(jié)基于輸送系統(tǒng)連接；在虛擬空間，通過(guò)數(shù)據(jù)連接，形成一體化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)化種植既是農(nóng)業(yè)一體化系統(tǒng)的開端，也是基礎(chǔ)，主要涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：線譜種植技術(shù)、生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)灌溉和防災(zāi)害等。并且，在種植業(yè)的基礎(chǔ)上可拓展產(chǎn)業(yè)，結(jié)合火山文化，開發(fā)黃花旅游產(chǎn)業(yè)。另外，為合理利用空間，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能創(chuàng)收、綠色農(nóng)業(yè)的理念，在黃花種植的基礎(chǔ)上拓展太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，在采摘季為采摘系統(tǒng)提供能源，其余時(shí)間則可發(fā)電產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。智能采摘是黃花產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，主要涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：機(jī)器人、采摘機(jī)構(gòu)及控制策略等。以已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域成功應(yīng)用的機(jī)器人平臺(tái)為基礎(chǔ)，開發(fā)采摘機(jī)構(gòu)，結(jié)合視覺識(shí)別系統(tǒng)，完成黃花智能采摘。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中，加工階段是黃花生產(chǎn)流程的最終階段，包括了分揀清洗、蒸烘、破碎和深加工等。同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)代生產(chǎn)理念，拓展生命周期，將跟蹤服務(wù)劃入加工階段，通過(guò)后期的銷售及數(shù)據(jù)跟蹤，反饋指導(dǎo)產(chǎn)品加工，形成市場(chǎng)和生產(chǎn)的良性互動(dòng)和循環(huán)流通。

2 產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)

2021年大同市云州區(qū)黃花產(chǎn)業(yè)種植面積已經(jīng)突破17萬(wàn)畝，全大同市黃花種植面積達(dá)到26萬(wàn)畝[10]，而且已經(jīng)形成了萬(wàn)畝級(jí)的連片區(qū)域，最大種植片區(qū)達(dá)到兩萬(wàn)畝，為產(chǎn)業(yè)化作業(yè)奠定了基礎(chǔ)。在大同市黃花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展一體化技術(shù)解決方案架構(gòu)內(nèi)，產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)當(dāng)前需要重點(diǎn)突破的關(guān)鍵技術(shù)包括精準(zhǔn)灌溉、產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集及管理。

2.1 輔助種植技術(shù)

盡管黃花在田間呈行種植，但是花莖并非規(guī)則的呈一條線，而且花莖容易晃動(dòng)，給采摘帶來(lái)困難。因此，應(yīng)該通過(guò)輔助種植技術(shù)，實(shí)現(xiàn)花莖相對(duì)保持穩(wěn)定的目標(biāo)，為機(jī)械化采摘?jiǎng)?chuàng)造條件。另外，需要注意的是，地面空間有限，現(xiàn)有的在地面行走的采摘機(jī)器人[11-13]均未取得很好的應(yīng)用效果，且容易使地面硬化，刮傷黃花葉片，影響黃花生長(zhǎng)。因此，應(yīng)該拓展思路，從種植技術(shù)和采摘技術(shù)雙向突破，解決采摘慢的難題。

專利[14]提出一種產(chǎn)業(yè)化種植黃花菜的五線譜種植架及其實(shí)施方法，該方法通過(guò)線譜約束黃花花莖，使其彎曲生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)空間輔助定位，并通過(guò)地面小車實(shí)現(xiàn)采摘下來(lái)的黃花輸送。該方法在一定程度上提高了勞動(dòng)人員的作業(yè)速度，也為機(jī)械化采摘奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，但是，該方法對(duì)地面空間占有率高。因此，在該專利的基礎(chǔ)上，提出一種新的黃花線譜種植方法，如圖2所示，通過(guò)固定在種植架上的三條線譜輔助定位花莖的空間位置，保持花莖垂直生長(zhǎng)，該方法將種植架的地面占有率降到最低，同時(shí)，通過(guò)限制花莖位置，為機(jī)械化采摘提供花苞理想的生長(zhǎng)條件。

2.2 精準(zhǔn)灌溉

大同市地處山西省北部，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季特征鮮明。春季少雨，夏季雨水較為集中，不能滿足黃花生長(zhǎng)期需求，水資源貧乏，依賴于引黃工程和地下水，而傳統(tǒng)的灌溉模式，水量損失嚴(yán)重，因此，為提高水資源利用率，精準(zhǔn)灌溉尤為重要。首先，基于無(wú)線通信技術(shù)和土壤濕度傳感技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)田濕度網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。然后，基于數(shù)據(jù)分析與采集建立黃花生長(zhǎng)與不同土壤層濕度函數(shù)關(guān)系模型。最終，以特定土壤層濕度控制為目標(biāo)，開發(fā)精確決策及控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)黃花種植過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)灌溉。

精準(zhǔn)灌溉依賴于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，當(dāng)前大同市云州區(qū)田邊封閉灌溉設(shè)施已經(jīng)完成改造，實(shí)施精準(zhǔn)灌溉只需完善田間配套管路即可，實(shí)施成本較低。在產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)中，實(shí)施精準(zhǔn)灌溉方法，如圖2所示，沿著黃花種植行鋪設(shè)管路，并定距開設(shè)滲水口，根據(jù)黃花生長(zhǎng)過(guò)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷其對(duì)水分需求，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、及時(shí)地灌溉。同時(shí)，可利用水分控制黃花及花苞長(zhǎng)勢(shì)，在采摘前可通過(guò)控制水分提高有效花苞韌性，降低采摘過(guò)程損失率。

2.3 數(shù)據(jù)采集與管理

黃花生長(zhǎng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)獲取，有利于精確掌握、預(yù)測(cè)黃花生長(zhǎng)情況及花期，支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)決策。黃花種植數(shù)據(jù)的采集從黃花苗的摘種，一直到花苞的采摘全流程跟蹤，包括品種、長(zhǎng)勢(shì)、水量記錄、葉片色澤、高度、土壤水分、花莖和花苞數(shù)目、花期時(shí)間、施肥和除害等?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)、多傳感器融合技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效管理與運(yùn)用。基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建黃花產(chǎn)業(yè)化種植虛擬模型，在虛擬空間中實(shí)現(xiàn)黃花種植的全模擬。利用遙感信息技術(shù)結(jié)合黃花生長(zhǎng)模型，構(gòu)建同化模型，在獲得大量數(shù)據(jù)的條件下，基于數(shù)據(jù)分析和處理，可有效的獲得逆向診斷、預(yù)判，為黃花種植決策提供依據(jù)。

對(duì)于萬(wàn)畝級(jí)的黃花產(chǎn)區(qū)，首先，需對(duì)土地進(jìn)行分片分區(qū)，按片區(qū)編號(hào)，按編號(hào)采用分層式通信方案，通過(guò)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)分區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建。然后，依靠田間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從黃花苗摘種，到黃花花苞采摘全過(guò)程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)記錄，為產(chǎn)品溯源奠定基礎(chǔ)。黃花種植數(shù)據(jù)采集依賴于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，因此，對(duì)于黃花農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集依賴于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的構(gòu)建，對(duì)于作業(yè)期較為集中的應(yīng)用特征，可構(gòu)建便攜式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

3 智能采摘技術(shù)

大同黃花花期集中，約40天左右。為解決采摘難的問題，在一體化技術(shù)解決方案架構(gòu)下，基于產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)，在并聯(lián)機(jī)器人detal平臺(tái)基礎(chǔ)上，開發(fā)黃花采摘機(jī)構(gòu)和智能采摘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)黃花機(jī)械化、自動(dòng)化采摘。智能采摘技術(shù)涉及主要設(shè)備及設(shè)施包括：并聯(lián)機(jī)器人、采摘機(jī)構(gòu)、空間導(dǎo)軌、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)以及輸送系統(tǒng)。

3.1 智能采摘技術(shù)

黃花采摘流程如圖3所示，首先，采摘機(jī)構(gòu)通過(guò)視覺識(shí)別系統(tǒng)，定位采摘目標(biāo)；其次，并聯(lián)機(jī)器人和輸送系統(tǒng)根據(jù)采摘目標(biāo)位置規(guī)劃路徑，并在頂軌上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)目標(biāo)位置，采摘機(jī)構(gòu)調(diào)整角度，執(zhí)行動(dòng)作完成采摘；最后，采摘下來(lái)的黃花花苞被置入輸送箱內(nèi)，待輸送箱采摘滿后，可運(yùn)送到田邊，進(jìn)而，輸送到加工車間。智能采摘技術(shù)工作場(chǎng)景如圖4所示。

同時(shí)，黃花采摘按種植片區(qū)進(jìn)行，在片區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)掃描和路徑優(yōu)化。采摘后黃花按片區(qū)分類登記，數(shù)據(jù)上傳控制中心，并生成數(shù)據(jù)標(biāo)簽，以便于產(chǎn)品溯源。

3.2 采摘機(jī)構(gòu)

人工采摘方式中，需要單手抓住花苞，沿著花柄處折斷，完成采摘。該采摘方式除采摘速度受限外，還容易誤傷幼小花苞，且需要人工數(shù)量多，人體重復(fù)作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大?；ò烧聛?lái)后，保留有一部分花柄，花柄質(zhì)地較硬，口感較差，不適合加工產(chǎn)品。鑒于以上考慮，智能采摘技術(shù)中的采摘機(jī)構(gòu)需要滿足以下要求：

（1）能夠根據(jù)花苞生長(zhǎng)方向?qū)崿F(xiàn)角度調(diào)整；

（2）能夠根據(jù)花苞大小實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度調(diào)整，采摘不留花柄；

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈活，穩(wěn)定性好。

并聯(lián)機(jī)器人detal具備三個(gè)自由度，無(wú)法應(yīng)對(duì)空間散射生長(zhǎng)的黃花花苞采摘任務(wù)，因此需在末端搭載2自由度采摘機(jī)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)任意空間角度的調(diào)整。同時(shí)，為保證采摘機(jī)構(gòu)順利完成黃花花苞抓、摘的動(dòng)作，利用產(chǎn)業(yè)化種植技術(shù)中的輔助線提高花莖在空間的穩(wěn)定性。因此，綜合考慮以上因素，開發(fā)與并聯(lián)機(jī)器人detal匹配度高的靈巧性采摘機(jī)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)黃花機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化采摘的關(guān)鍵。

3.3 控制策略

智能采摘技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，是信息技術(shù)在黃花種植領(lǐng)域的融合和充分應(yīng)用，而系統(tǒng)控制技術(shù)尤為重要。黃花花苞的識(shí)別及空間定位依賴于視覺系統(tǒng)。為了提高采摘效率，同時(shí)降低漏采率，首先，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)圖像采集、數(shù)據(jù)處理，根據(jù)顏色識(shí)別黃花成熟度，掃描適宜采摘的花苞，建立目標(biāo)群。然后，根據(jù)目標(biāo)空間位姿調(diào)整采摘機(jī)構(gòu)位置和角度。

同時(shí)，需要按照種植片區(qū)，對(duì)掃描空間和花苞目標(biāo)采摘順序均做出優(yōu)化，以期在最短的時(shí)間內(nèi)，保質(zhì)保量地完成采摘。因此，控制系統(tǒng)獲得目標(biāo)數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)分析、處理，做出決策，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)采摘。另外，在采摘箱滿后需規(guī)劃路徑輸送到田邊，進(jìn)而進(jìn)入加工環(huán)節(jié)。因此，智能采摘技術(shù)依賴于合理的控制策略，以保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。

4 集約式加工

為縮短黃花輸送鏈，盡可能地保持水分和新鮮度，減少黃花磨損和碰撞，同時(shí)，考慮大同市云州區(qū)村落散錯(cuò)特征，在田邊建立黃花產(chǎn)業(yè)化加工集群。集約式加工產(chǎn)業(yè)布局如圖5所示，采摘下來(lái)的黃花通過(guò)田間輸送系統(tǒng)直達(dá)分揀、清洗車間，按大小分揀，并在清洗完成后，按類分送各加工車間，完成加工。在輸送、分揀、存儲(chǔ)、加工過(guò)程中全程記錄數(shù)據(jù)，并上傳控制中心，最終生成產(chǎn)品碼，便于產(chǎn)品標(biāo)識(shí)和溯源。

同時(shí)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)，將各加工環(huán)節(jié)、設(shè)備柔性接入構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)體系，可聯(lián)通各加工環(huán)節(jié)、工廠，實(shí)現(xiàn)信息共享和交互。亦可通過(guò)虛擬端實(shí)現(xiàn)物理空間全流程的跟蹤、監(jiān)測(cè)和控制。

5 總結(jié)

針對(duì)大同黃花大規(guī)模發(fā)展過(guò)程中面臨的采摘難問題，提出了大同黃花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展一體化技術(shù)解決方案，構(gòu)建了大同黃花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的架構(gòu)模型，并對(duì)架構(gòu)內(nèi)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：種植、采摘和加工中的關(guān)鍵技術(shù)做了分析。在后續(xù)研究中，重點(diǎn)突破采摘機(jī)構(gòu)、精確識(shí)別、智慧控制等關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 段九菊，宋卓琴，賈民隆，等.大同市黃花菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及對(duì)策[J].中國(guó)種業(yè)，2021（1）：17-19.

[2] 趙志成.大同黃花，又是一年好收成[N].山西日?qǐng)?bào)，2021-09-01（4）.

[3] 趙春江.智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)展望[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，42（6）：1-7.

[4] 趙春江，李瑾，馮獻(xiàn).面向2035年智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].中國(guó)工程科學(xué)，2021，23（4）：1-9.

[5] 王小兵，康春鵬，劉洋，等.牢牢抓住建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)的時(shí)代主題[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2021，42（12）：46-50.

[6] 楊印生，薛春序，許瑩，等.智慧農(nóng)業(yè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征、發(fā)展邏輯與系統(tǒng)闡釋[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，43（2）：146-152.

[7] 周濟(jì).智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J].中國(guó)機(jī)械工程，2015，26（17）：2273-2284.

[8] 韓佳偉，朱文穎，張博，等.裝備與信息協(xié)同促進(jìn)現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展研究[J].中國(guó)工程科學(xué)，2022，24（1）：55-63.

[9] 李森，劉娟，公菲菲，等.黃花菜‘大同黃花開花特性與繁育系統(tǒng)研究[J].園藝學(xué)報(bào)，2021，48（8）：1541-1551.

[10] 劉素清.山西大同：全景式展現(xiàn)“致富花”發(fā)展成果[N].中國(guó)產(chǎn)經(jīng)新聞，2021-07-15（3）.

[11] 喬增杰，劉俊琪，白江，等.一種便攜式黃花菜采摘裝置：CN216163490U[P].2022-04-05.

[12] 魏舒怡，馬浩哲，張秀霞，等.一種新型的采摘黃花菜機(jī)器人系統(tǒng)：CN215301624U[P].2021-12-28.

[13] 郝王麗，胡杰，鄧林強(qiáng)，等.一種黃花菜采摘機(jī)器人：CN214282213U[P].2021-09-28.

[14] 王晨升，蘇芳.一種產(chǎn)業(yè)化種植黃花菜的五線譜種植架及其實(shí)施方法：CN112840903A[P]. 2021-05-28.