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简述激光平地技术

2008-04-16 17:23
Hsiao Chen
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    近20年来,激光平地技术在国外得到广泛应用,取得了很好的效果。激光平地技术是目前世界上最先进的平地技术,具有平地精度高、操作简单的优点。国外应用实践确认了激光平地仪平整的地块,利于后续的泡田、插秧、收割及整地等机械化作业,具有效率高、整地作业质量好、节水增收效果显著等特点。

    在我国,激光平地技术是“十五”期间大力推广的节水新技术之一。通过采用激光平地和机械化深松技术相结合的现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的“精细灌溉”,土地平整后出苗齐,受水受肥均匀,减少深层渗漏,实现适量灌溉,灌溉效率高,提高作物产量,还可以适量消除盐斑,有利于盐碱地改良,对农村经济的快速发展和农业生产的可持续发展,具有十分重要的现实意义和长远的战略意义。

    机械化激光平地技术主要包含三项主体的技术:
    1.机械化旋耕技术
    利用旋耕机浅旋土壤,达到疏松表土,以利于激光平地机械化作业。
    2.激光平地机械化技术及设备的推广
    激光平地设备主要由激光发射器、激光接受器、控制箱、液压控制阀、平地机组成。激光发射器发射出极细的能旋转360º的光束线,在作业地块定位高度上形成一光平面,此光平面就是平地机组作业时平整土地的基准平面,光面可以是水平,也可以与水平呈一倾角(用于坡地平整作业)。激光接受器安装在靠近刮土铲铲刃的伸缩杆上,当接收器检测到激光信号后,不停地向控制箱发送电信号,控制箱收到标高变化的电信号后,进行自行修正,修正后的电信号控制液压控制阀,以改正液压油输向油缸的流向与流量,自动控制刮土铲的高度,使之保持达到定位的标高平面。如激光束扫描到激光接收器标准上方,表明刮土铲铲刃处于地平面平整线的下部,接收传送的电信号由控制箱进行修正,并控制液压阀致使油缸提升刮土铲刃处在定位的标高平面上。
    3.深松机械化技术
    激光平地技术仅能够保证水在田间均匀灌溉,为了更高效利用有限的水资源,节约水资源,推广一种全新的机械化耕种方式,先平地后深松,在平整的田块中形成一个海面性保墒蓄水层,更充分地吸收灌溉水、雨水,有效减少蒸发,地表径流,地层渗透。

    激光平地的技术路线:
    旋耕或翻耕—粗平—激光平地—深松—旋耕—播种。

    激光平地的工作流程:
    (1)建立激光。首先根据被刮平的场地大小确定激光器的位置,直径超过300m的地块,激光器大致放在场地中间位置;直径少于300m的地块,放在场地的周边。激光器位置确定后,支持三角架安装激光器并调平,激光器的标高应处在拖拉机平地机组最高点上方0.5~1m的地方,以避免机组和操作人员遮挡住激光束。
    (2)测量场地。利用接收器对地块进行普遍测量,给制出地块的地形地势图,并计算出平均标高。以这个平均标高的位置作为平地机械作业的基准点,也是平地机刮土铲铲刃初始作业位置。
    (3)作业。以铲刃初始作业位置为基准,调整激光接收器伸缩杆的高度,使发射器发出的光束与接收器相吻合,然后,将控制开关置于自动位置,即可开始平整作业。

    激光平地技术是高科技激光控制技术与常规机械平地技术相结合的土地平整新技术,是利用激光来控制拖拉机上铲运设备的升降,实现农田的精细平整。该系统包括激光发射器、激光接收器、激光控制器、液压控制器等。激光控制平地技术不仅适用于农田播种前的农田表面平整和种床条件的改善,而且还适用于农田基本建设中的荒地复垦,改善农田耕层质量等。解决传统大水漫灌方式下造成水资源严重浪费的现象,水资源得到充分利用。
    1.提高单产总产,增加经济效益。利用激光技术精密平地增加了方田面积,减少了畦埂占地面积,能够充分利用土地,增加总产。另外,利用激光技术精密平地后,地块平整误差小,可达到寸水不露泥,使播种深度均匀,出苗整齐,使作物在整个生长阶段都能获得所需的最佳水层,提高了作物产量。
    2.节省用水、降低费用。利用激光技术精密平地,在100m范围内,可达到高差1~2cm的平面,只需适量浅水灌溉,便可达到精确用水,利于间歇灌溉、省水30~50%。
    3.经激光技术精密平地后,水层深浅一致,水得到精确利用。
    4.减少肥料的流失。化肥被保存在作物的根部,分布均匀,避免了脱肥和肥料的流失,提高了肥料的利用率。
    5.用激光技术精密平地后,有利于提高机械化作业效率和效果。

(助理编辑:文静)

 

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