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“智能农机装备”重点专项202_年度项目申报指南剖析
编辑:紫云轻舞 识别码:14-928715 5号文库 发布时间: 2024-02-28 23:22:33 来源:网络

第一篇:“智能农机装备”重点专项202_年度项目申报指南剖析

附件9

“智能农机装备”重点专项 202_年度项目申报指南

农业是国民经济的基础,其根本出路在于机械化,农业机械化是农业现代化的重要标志,关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力,是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础,也是国际农业装备产业技术竞争的焦点。当前,我国农业现代化加速发展,农村土地规模经营、农业劳动力大量转移,对农机装备技术要求更高,产品需求巨大。长期以来,我国农机装备技术基础研究不足,整机可靠性和作业效率不高,核心部件和高端产品依赖进口,农业投入品施用粗放,经饲果牧等生产机械严重缺乏,导致农业综合生产成本居高不下;国际知名农机企业凭借技术和资本优势全面进入中国,抢占高端农机市场,我国农业生产和产业安全面临严峻挑战。加快发展智能农机装备技术,提升农机装备供给能力、缩小与国

外主流产品差距、支撑现代农业发展、保障粮食和产业安全意义重大。

为深入贯彻落实《国务院关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》(国发〔202_〕22号)和《国务院关于加快转变农业发展方式的意见》(国办发〔202_〕59号),依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(202_—202_年)》、《国家粮食安全中长期规划纲要(202_—202_年)》、《中国制造202_》(国发〔202_〕28号)和《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发〔202_〕64号),立足“智能、高效、环保”,按照“关键核心技术自主化,主导装备产品智能化,薄弱环节机械化”的发展思路,进行智能装备、精益制造、精细作业的横向产业链与基础研究、关键攻关、装备研制与示范应用的纵向创新链相结合的一体化科技创新设计,启动实施智能农机装备重点专项。

本专项围绕现代农业发展方式转变、提质增效对高端技术和 — 2 —

市场重大产品的紧迫需求,重点突破市场机制和企业无力解决的信息感知、决策智控、试验检测等基础和关键共性技术与重大产品智能化核心技术,实现自主化,破解完全依赖进口、受制于人的瓶颈;加大力度开发大型与专用拖拉机、田间作业及收获等主导产品智能技术与智能制造技术,创立自主的农业智能化装备技术体系;创制丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等装备,支撑全程全面机械化发展。掌握200马力以上大型拖拉机和采棉机等高端产品和核心装置设计与制造关键技术;突破动植物对象识别与监控核心技术,田间播种施肥、植保、收获智能作业机械和养殖场挤奶机器人投入使用;大宗粮经作物生产全程机械品种齐全,国产农机产品市场占有率稳定并高于90%,支撑主要作物耕种收综合机械化水平达到70%以上,为中国农机装备“走出去”提供科技支撑。突破信息感知、决策智控、试验检测、精细生产管控等应用基础及节能环保拖拉机、精量播栽、变量植保与高效收获装备等关键共性核心技术200—300项;创制关键共性核心

技术装置与系统60—80项;研制大型及专用拖拉机、智能谷物联合收割机等智能化重大装备,甘蔗收获、棉花机采、橡胶割胶等薄弱环节装备,以及农产品智能化产地处理、丘陵山区优势作物生产等重大装备产品115—165种;建立典型示范基地6—10处,实现技术自主和产业应用。研制标准150—250项,申请专利200—300项,并培养创新人才300—500名,形成创新团队15—20个。构建形成关键共性技术、核心功能部件与整体试验检测开发和协同配套能力。

本专项围绕智能农机装备的应用基础技术研究、关键共性技术与重大装备开发、典型应用示范等环节,对专项一体化设计,拟设置围绕农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究,农机装备智能化设计与验证、智能作业管理关键技术开发,智能农业动力机械及高效精准环保多功能农田作业、粮食与经济作物智能高效收获、设施智能化精细生产、农产品产后智能化干制与精细选别技术装备研制,畜禽与水产品智能化产地处理、丘陵山区 — 4 —

及水田机械化作业应用示范等11个任务方向共47个项目。

本专项202_年度首批指南发布4个任务方向共19个项目。农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究任务方向包括项目1.1—1.3共3个项目,该部分开展作业环境与本体信息感知与精细生产管控机理研究和机器作业状态参数测试方法研究,为农机智能装备精细作业提供精测、精施、精管理论方法与技术基础;智能农业动力机械研发任务方向包括项目2.1—2.6共6个项目,该部分研究为现代农业全面机械化提供绿色动力支撑;粮食作物高效智能收获技术装备研发任务方向包括项目3.1—3.5共5个项目,该部分研究为实现粮食作物收获机械技术升级换代提供支撑;经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发任务方向包括项目4.1—4.5共5个项目,该部分研究为提升我国优势特色经济作物机械化收获水平、降低生产成本,提高产业竞争力提供支撑。

1.农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究(本部分项目1.1—1.3属于应用基础研究,由高校、科研院

所(含转制科研院所)牵头申报。申报团队应具备相关研究领域省部级及以上重点实验室、工程实验室等平台支撑条件,鼓励产学研联合申报和申报单位自筹资金配套。)

1.1 信息感知与作物精细生产管控机理研究

研究内容:针对农机作业过程对土壤和作物对象互作规律不清、作业机理、原理与基础研究缺乏以及作物生产过程信息表征不明等问题,开展农机作业对土壤质构及作物生长影响机理研究,揭示土壤—植物—机器系统优化自适应与系统减阻降耗、节本增效优化匹配规律,研究耕整、播种、收获等作业新原理、新机构;开展农机作业信息实时获取与精细生产管控的理论与方法研究,揭示土壤环境、作物本体信息与种、肥、水、药精细调控机理与模式;开发农机作业环境与本体信息快速获取传感器及精播精施与精准控制智能决策系统,构建高效作业智能化农业机械理论与技术基础。

考核指标:【约束性指标】提出土壤—作物—机器系统优化 — 6 —

自适应与系统节能增效、降耗减排优化匹配方法与模式,构建大数据分析系统,开发耕整、播种、收获等作业新机构3—5种;开发土壤质构、综合肥力、喂入量与谷物流量等在线感知新型传感器件8—10种,适合环境温度范围—40℃—+85℃,在线、动态检测误差满足实际需求,防尘、防水、防震;建立智能决策系统2—3套,误判率小于3%,形成典型新一代作业机构与装置原理样机;申请专利15—25项。【预期性指标】发表高水平论文25—30篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

1.2 信息感知与动物精细养殖管控机理研究

研究内容:针对动物生理生态信息获取、营养精细调控、健康诊断等提升养殖产能的需求,研究畜禽动物生理生态监测、数字化表征和分类辨析、生长调控等基本原理与方法,揭示畜禽动物不同生长阶段和生理状态下生长与健康、营养、环境的影响规

律,构建动物生长数字化模型,开发以蛋(肉)鸡、生猪、奶(肉)牛为主的生长环境、生理生态等新型传感器件及环境控制系统。搭建高效精细养殖智能化农业机械理论与技术基础。

考核指标:【约束性指标】揭示动物生理生态监测、数字化表征和分类辨析、生长调控等基本原理,构建蛋(肉)鸡、生猪、奶(肉)牛生长数字化模型5—8个;开发动物行为、健康、环境监测等新型核心传感器件8—10种,适合环境温度范围—40℃—+85℃,在线检测误差±0.05,防尘、防水、防震;建立智能决策系统3—5套,误判率小于3%,形成新一代智能养殖感知体系,满足实际需要;申请专利15—25项。【预期性指标】发表高水平论文25—30篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

1.3 机器作业状态参数测试方法研究

研究内容:针对农机使用过程作业粗放、可靠性和安全性差、— 8 —

能源资源浪费严重等问题,探索复杂开放工况下农机作业参数检测原理,研究农用动力机械、施肥播种机械、植保机械和收获机械等量大面广的典型农机装备田间作业过程中关键运动参数、作业状态和质量效果等测试方法及技术,研制系列专用传感器和检测装置,集成开发相应的测试系统。

考核指标:【约束性指标】突破农用动力机械、施肥播种机械、植保机械和收获机械等机器运动参数、作业质量等检测技术8—10项;开发新型传感器件8—10种,检测误差±0.03,适合环境温度范围—40℃—+85℃,防尘、防水、防震;形成车载参数测试系统及装置,并通过作业机具搭载考核,满足实际要求;申请专利15—20项。【预期性指标】研制标准4—6项;发表高水平论文20—25篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项 2.智能农业动力机械研发

(本部分项目2.1—2.6属于关键共性技术与重大装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,要求由企业牵头,组成产学研团队联合申报。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务;其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。)

2.1 新型节能环保农用发动机开发

研究内容:针对我国量大面广的农用发动机燃油消耗量大、燃烧不充分、噪声大,亟待技术升级换代的现实,重点研究减振降噪、电控高压喷射、废气再循环、尾气后处理等关键技术;研究发动机智能控制、智能测试及远程检测等关键技术,开发集动力输出智能化控制、整机工作状态监控及故障诊断为一体的智能管理系统;集成开发新型节能环保农用发动机,研究发动机关键 — 10 —

零部件及整机精益制造技术,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破发动机节能、减排、降噪,动力输出智能化控制等关键核心技术3—4项;创制智能管理系统、新型节能环保农用发动机等新产品、新系统2—3种,升功率级达到28kW/L,排放达到非道路国Ⅳ标准以上,能耗降低5%—8%;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.2 重型拖拉机智能化关键技术研究与整机开发

研究内容:针对我国大马力拖拉机缺乏动力换档、无级变速、负载传感液压提升等核心技术,以关键技术突破,推动整机产品技术升级,重点开发动力换档和无级变速传动箱、悬浮式转向驱动桥、智能操控和安全驾驶室、负载传感电液提升器等核心技术与关键零部件,集成研制智能重型拖拉机;研究节能降耗制造工

艺、产品全生命周期设计与评价、信息化、数字化、网络化等重型拖拉机智能制造技术,建立重型拖拉机智能制造方法与技术体系,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破重型拖拉机动力换档等关键核心技术3—4项;开发动力换档+动力换向、动力高低档+动力换向和无级变速传动箱、负载传感电液提升器等新部件及整机新产品3—4种。排放达到非道路国Ⅳ标准以上;发动机功率≥147kW:动力换档16速以上、无级变速变速比≥4,变速范围0.05—40km/h;电液提升器最大提升力≥48kN、最大牵引力≥70kN,液压系统压力≥20MPa、流量≥110L/min;动力输出轴功率≥170马力。发动机功率88.2—117.6kW:动力换向+动力高低档12速以上,变速范围2—50km/h;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.3 智能电动拖拉机开发

研究内容:针对零排放、无污染、低噪音等特殊农业生产环节对绿色动力农机具的需求不断增加的趋势,研究电动拖拉机中央集成控制及整机控制策略、动力模式与经济模式下的能量管理、无级调速、作业机组不同工况下动力匹配及整机集成等关键技术;开发电动拖拉机能量智能管理系统、功率分汇流变速箱;集成创制智能电动拖拉机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破中央集成控制及整机控制策略、能量管理等关键核心技术3—4项;创制功率分汇流变速箱与电动拖拉机整机等新产品2—3种。电动机功率≥18kW,高低档无级变速,犁耕作业续航能力≥6小时,符合同功率段拖拉机产品相关国家标准;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.4 丘陵山地拖拉机关键技术研究与整机开发

研究内容:针对制约丘陵山地农业机械化发展的农用动力瓶颈,研究丘陵山地拖拉机行走机构、动力传递与高效驱动、姿态自动调整、机具悬挂装置坡地自适应、多点动力输出等核心技术及关键零部件,研究智能化控制和自主作业前沿技术,研制高通过性、高稳定性、高地形适应性的高效轻便山地拖拉机;集成智能化制造技术,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破车身自调平和山地行走等关键核心技术3—4项;创制轻便、高效山地专用拖拉机新产品2—3种。发动机功率≥13kW,排放达到非道路国Ⅳ标准以上,电液提升器提升力≥4kN,额定牵引力≥5kN,爬坡度≥20°,可在15°以上坡地等高作业,符合同功率段拖拉机产品相关国家标准;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.5 水田拖拉机行走驱动技术研究与整机开发

研究内容:针对南方水田泥脚深、水旱轮作、抢时性作业等特点,以解决水田作业适应性、保护耕底层和提高作业效率为重点,开展机具和水田界面泥水膜的形成与破坏机理、水田动力装备的行走动力学特性研究,构建水田作业泥水膜滑行阻力模型;基于水田拖拉机数字化、模块化设计及制造技术,开发水田拖拉机核心部件轻量化、水田行走底盘及动力系统匹配等核心技术和关键零部件;集成研制智能化水田专用拖拉机,实现产品系列化开发,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破水田拖拉机行走驱动机构、防腐密封、作业机具匹配、智能控制等关键核心技术3—4项;创制22—58.8kW水田专用拖拉机2—3种,排放达到非道路国Ⅳ标准以上,适合泥脚深度≥40cm,转弯半径<5m,符合同功率段拖拉机产品相关国家标准;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.6 园艺拖拉机智能化关键技术研究与整机开发

研究内容:针对园艺生产劳动强度大、作业标准化程度高,对作业机具多功能化、操作方便高效、节能环保的特殊要求,重点针对现代标准果园、茶园等生产条件,重点开发模块化多功能动力输出、快捷悬挂系统、多自由度大偏转角、高承载前驱动桥、故障检测、总线等智能化控制与人机工程等核心技术与关键部件,研制系列化园艺专用拖拉机,并试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破模块化多功能动力输出等关键核心技术3—4项;创制18—58.8kW园艺拖拉机新产品2—3种。排放达到非道路国Ⅳ标准以上,转向半径≤3.5m,离地间隙≥300mm,动力输出轴数≥2,液压输出阀组≥2组;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年

拟支持项目数:1—2项

3.粮食作物高效智能收获技术装备研发

(本部分项目3.1—3.5属于关键共性技术与重大装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,要求由企业牵头,组成产学研团队联合申报。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务;其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。)

3.1 智能化稻麦联合收获技术与装备研发

研究内容:针对联合收获高效率、高质量的发展趋势,以智能化控制技术为重点,重点研究基于作物水分、喂入量、收获损失、工况参数等多参数融合的智能调控策略;开发模块化参数控制系统与调控装置、总线技术等;优化高效减损收割、高通量脱

粒分离与清选等核心技术与关键部件,集成研制智能高效稻麦联合收割机、深泥脚田水稻联合收割机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破高效、智能、低损收获等智能化关键核心技术4—6项;开发联合收割机智能控制系统,实现多参数在线检测与智能调控系统实用化,控制精度≥95%;创制智能高效稻麦联合收割机、深泥脚田水稻联合收割机等装备3—5种,智能高效稻麦联合收割机喂入量10—12kg/s,深泥脚田水稻联合收割机喂入量5—6kg/s,适应泥脚深度≥40cm,总损失率、破碎率、含杂率等优于行业标准;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.2 玉米联合收获技术与智能装备研发

研究内容:针对玉米不同种植农艺制约机械化收获难题,重点突破玉米收获机械智能化控制技术,研究高含水率籽粒低损脱 — 18 —

粒技术,研制玉米籽粒收获机;研究玉米植株切割输送、减损摘穗、秸秆切碎收集等关键技术,研制玉米穗茎联合收获机;研究鲜食玉米柔性摘穗、无损伤输送技术,研制鲜食玉米联合收获机;研究玉米种穗高效柔性摘穗、无损伤输送技术,研制玉米种穗收获机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破智能控制、减损摘穗、高含水率籽粒低损脱粒等关键核心技术4—6项,创制高含水率籽粒收获、穗茎联合收获、鲜食玉米联合收获和玉米种穗收获等装备3—5种,玉米穗茎联合收获机果穗损失率、籽粒破碎率、含杂率优于行业标准;籽粒直收破碎率≤4%,含杂率≤3%;种穗收获、鲜食玉米收获总损失率≤3%,玉米收获机具有主要参数实时采集、导航定位、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.3 薯类高效收获技术与装备研发

研究内容:针对高效低损机械化收储需求,重点突破仿生减阻、低破损等核心技术,优化低损减阻挖掘、薯土藤蔓强制分离、防损输送、低损储藏等关键装置;开发挖掘部件耐磨材料、防损伤材料制造技术;开发自动对行、挖深调控、节能运储智能控制系统;集成研制马铃薯联合收获、捡拾分级和甘薯、木薯收获装备,并在主产区试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破减阻挖掘、防损伤关键核心技术4—6项,研制马铃薯联合收获与捡拾分级和甘薯、木薯收获装备等新产品4—6种,收获损伤率≤5%,漏掘率≤2%,具有自动对行、掘深监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.4 特色杂粮收获技术与装备研发

研究内容:针对具有传统优势和区域特色的杂粮生产需要,以提高杂粮作物生产机械化水平,降低人工劳动成本,提升特色杂粮生产经济效益,重点研究谷子、荞麦、燕麦、青稞等特色杂粮作物籽粒与茎穗机械力学特性,研究切割、脱粒、清选工艺机理,开发脱粒、清选技术及新机构、新部件;集成研制谷子、荞麦、燕麦、青稞等作物收获装备,并在典型区域进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破切割、脱粒、清选关键核心技术4—6项,研制谷子、荞麦、燕麦、青稞收获装置,集成开发自走式联合收获机3—5种,总损失率:谷子、荞麦≤8%,燕麦、青稞≤3%,整机具备主要参数自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.5 秸秆饲料收获技术与智能装备研发

研究内容:针对秸秆机械化收获需求,以收获粉碎、捡拾成

捆为主线,研究作业流程智能控制、金属探测、籽粒破碎、破节揉丝及切割刀具自磨刃等关键技术,集成研制大型智能青饲料联合收割装备及具有智能控制功能的秸秆捡拾揉搓打捆装备、压缩成型装备、缠膜青贮装备,以小麦、玉米、水稻、棉花秸秆为主,进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破籽粒破碎、智能控制等关键核心技术4—6项,研制大型智能青饲料联合收割装备及秸秆捡拾揉搓打捆、压缩成型、缠膜青贮等装备3—5种,喂入量≥18kg/s(切段长度10mm标定),茎秆切碎长度5—40mm无级可调,籽粒破碎率≥95%,具备故障诊断、主要参数实时采集与自动监控及切割刀具自磨刃、金属探测功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发

(本部分项目4.1—4.5属于关键共性技术与重大装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,要求有企业参加,组成产学研团队联合申报。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务;其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。)

4.1 棉麻智能高效收获技术与装备研发

研究内容:针对棉花收获机械长期依赖进口,麻类作物收获依靠人工,影响产业健康发展的问题,开发自动对行、在线测产、智能控制等核心技术与系统;优化重载静液压驱动底盘、高效采棉滚筒、气力输棉、棉模成型、智能操控等关键系统及制造技术;集成研制棉箱式、打包式高效智能采棉机。研究苎麻、大麻收获工艺与技术,开发收割装置,集成研制联合收获装备,并进行试

验考核。

考核指标:【约束性指标】突破收获工艺、智能控制等关键核心技术6—8项,研制6行高效智能采棉机,采净率大于95%,采棉头核心部件全部实现国产化,使用寿命≥4000亩;研制苎麻、大麻联合收获装备2—3种,割茬高度≤10cm;具备故障诊断、主要参数实时采集与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.2 甘蔗和甜菜多功能收获技术与装备研发

研究内容:针对甘蔗和甜菜对机械化收获区域适用性的需求,以形成适用于不同种植模式的甘蔗、甜菜收获成套装备为主线,重点开发电液智能控制技术与系统;优化甘蔗根切、切段、剥叶、蔗叶分离等核心技术与关键装置;集成研制切断式甘蔗联合收割机、履带式丘陵山地甘蔗收割机;优化甜菜自动对行仿形 — 24 —

切顶、减阻挖掘、振动分离、捡拾分离等核心技术与关键装置,集成研制自走式甜菜联合收获机、甜菜挖掘铺放收获机和捡拾收获机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破电液智能控制等关键核心技术6—8项,研制切断式甘蔗联合收割机、履带式丘陵山地甘蔗收割机、自走式甜菜联合收获机、甜菜挖掘铺放收获机和捡拾收获机等新装备4—6种,甘蔗收获机喂入量4—6 kg/s、宿根破头率≤18%、损失率≤5%,甜菜含杂率和总损失率≤4.5%、切顶合格率≥85%;具备主要参数实时采集、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.3 智能化油料作物收获技术与装备研发

研究内容:针对我国特色油料作物机械化收获需求,重点瞄准油菜、花生、油茶籽、油葵作物,研究优化油菜智能化、低损

高效收获等核心技术与关键装置,研制自走式油菜联合收获机和油菜割晒、捡拾收获机;优化花生减阻挖掘、果土分离、高效脱果、无阻滞清选等核心技术与关键装置,研制高效自走式花生联合收获机和挖掘铺放、捡拾脱果收获机;研究油茶籽标准化种植模式与机械采收原理,研制油茶籽收获装置;优化脱粒、清选等核心技术与关键装置,研制油葵联合收获机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破脱粒、清选等关键核心技术6—8项,研制高效自走式花生联合收获机和挖掘铺放、捡拾脱果收获机(总损失率:联合收获≤4.5%,分段收获≤5.0%),自走式油菜联合收获机和油菜割晒、捡拾收获机(总损失率≤8%),油葵和油茶籽收获装置等6—8种;整机具备主要参数实时采集、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.4 饲草料作物收获技术与装备研发

研究内容:瞄准草食畜牧业发展需要,针对天然草场、人工草场和优质饲草作物,重点研究优化负荷反馈控制、割刀自磨刃、切割调质等核心技术与关键装备;研制自走式饲用甜高粱联合收获打捆机;研制高秆禾草联合收割机;研制自走式苜蓿切割调质收获机;研制草原牧草高效收获技术与装备;并试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破关键核心技术6—8项,研制自走式饲用甜高粱联合收获打捆机(生产效率≥12t/h,切碎长度10—30mm)、自走式苜蓿切割调质收获机(割幅≥3m,作业速度5—12km/h)、草原牧草高效收获机(幅宽≥6m,割茬高度≤5cm)、高秆禾草联合收割机等4—6种;具备主要参数实时采集、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.5 农特产品收获技术与装备研发

研究内容:瞄准茶叶、枸杞、红枣、天然橡胶等农特产品,以机械化收获为突破口,重点研究茶叶、枸杞、红枣、天然橡胶等机械力学特性,探索收获新原理与新结构;开发枸杞等浆果类采收技术与装置;开发标准化种植红枣收获技术与装备;开发茶叶采摘技术与装备;研究天然橡胶全天候自动化割胶、收胶及信息采集关键技术与装置,研制天然橡胶采胶收获成套装备,并试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破农特产品机械化采收关键核心技术6—8项,研制枸杞、茶叶、红枣等农特产品采摘装置与收获装备、天然橡胶采胶收获成套装备等3—5种,茶叶芽叶完整率≥80%、漏采率≤5%,枸杞、红枣一次采净率≥85%、损伤率≤10%,无损伤割胶效率≤30秒/株;具备主要参数实时采集、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

申报要求

1.项目申请书须经过国务院有关部门(直属机构、直属事业单位)科技主管机构推荐,或各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团科技主管部门推荐。

2.项目须整体申报,须覆盖全部考核指标。

3.同一申报材料不得多头重复推荐,同一推荐主体对同一项目只能推荐1项。

4.项目申报单位(包括联合申报中的任意一方)和项目参加人员,对同一项目不得进行重复或交叉申报与参与。

5.项目下设课题数不超过5个,每个课题承担单位不超过3个(含主持单位)。

第二篇:“智能农机装备”重点专项 202_项目申报指南 (征求意见稿) 农业是

“智能农机装备”重点专项 202_项目申报指南

(征求意见稿)

农业是国民经济的基础,其根本出路在于机械化,农业机械化是农业现代化的重要标志,关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力,是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础,也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。当前,我国农业现代化加速发展,农村土地规模经营、农业劳动力大量转移、农业结构调整,农机装备技术供给与需求的矛盾更加凸显,农机产品技术创新促进产业升级、转变农业发展方式的任务更加迫切。实施创新驱动,加快推动智能农机装备技术与产业发展,对支撑现代农业发展,保障粮食安全、食品安全和生态安全意义重大。

坚持创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,深入实施创新驱动发展战略,围绕提高农业产业竞争力和引领现代农业产业发展的宗旨,立足“智能、高效、环保”,瞄准“关键核心技术自主化,主导装备产品智能化,薄弱环节机械化”的目标,进行智能装备、精益制造、精细作业的产业链与基础研究、关键攻关、装备研制与示范应用创新链相结合的一体化科技创新设计,启动实施“智能农机装备”重点专项。

本专项围绕现代农业发展方式转变、提质增效对高端技术和市场重大产品的紧迫需求,重点突破智能农机作业信息感知、决策智控、试验检测等基础和关键共性技术与重大产品智能化核心技术,实现自主化;加大力度开发大型与专用拖拉机、田间作业及收获等主导产品智能技术与智能制造技术,创立自主的农业智能化装备技术体系,形成智能农机装备关键共性技术、核心功能部件与整体试验检测开发和协同配套能力;加快创制大宗粮经作物生产、丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等装备,支撑全程全面机械化发展,为走中国特色农业现代化道路提供科技支撑。

本专项按照应用基础技术研究、关键共性技术与重大装备开发、典型应用示范等创新环节进行专项任务一体化部署,设置围绕农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究,农机装备智能化设计与验证、智能作业管理关键共性技术开发,智能农业动力机械及高效精准环保多功能农田作业、粮食与经济作物智能高效收获、设施智能化精细生产、农产品产后智能化干制与精细选别技术与重大装备研制,畜禽与水产品智能化产地处理、丘陵山区及水田机械化作业应用示范等11个任务方向共47个项目。

本专项202_首批指南已发布农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究、智能农业动力机械研发、粮食作物高效智能收获技术装备研发、经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发4个任务方向共19个项目。202_指南发布农机装备智能化设计与验证关键技术研究、农机智能作业管理关键技术研究、高效精准环保多功能农田作业装备研发、设施智能化精细生产技术及装备研发4个任务方向共17个项目。202_指南拟启动项目国拨经费概算合计约3.5亿元。

一、农机装备智能化设计与验证关键技术研究

本部分项目1-3属于关键共性技术研究,由高等院校、科研院所牵头(含转制科研院所),联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础,具备相关研究领域省部级及以上重点实验室、工程实验室等平台支撑条件;鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。

1.农机装备智能化设计技术研究

研究内容:针对我国地域差异、农作物种类和种植模式多样等农业生产条件对农机装备多功能智能化作业和定制化、多样化的用户需求,研究建立农机装备智能化设计理论、方法、技术体系及多功能通用基础平台,提升我国农机装备研究设计水平,缩短研发周期,为农机智能制造奠定基础。重点突破基于知识工程的拖拉机、联合收割机等典型高端复杂农机装备基础标件、核心零件、关键部件及整机数字化建模、虚拟样机动态仿真、虚拟实验验证以及关键零部件标准化、系列化、通用化设计等基础共性技术,开发基于通用设计与仿真分析软件的关键零部件全参数化

驱动模型库、设计知识库与专家系统、虚拟仿真与实验系统,构建农机装备智能化设计多功能通用基础平台,建立农机装备智能化设计技术规范和标准体系;并进行实际应用。

考核指标:突破拖拉机、联合收割机等典型复杂农机及关键零部件数字化建模、动态仿真、虚拟实验等基础共性技术8-10项,开发智能化设计通用基础平台,满足不少于5种大型复杂农机装备的设计要求。研制标准4-7项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

2.农机装备制造过程质量检测技术研究

研究内容:针对我国农机装备在制造过程、整机装配以及电器系统可靠性检测方法和手段缺乏影响质量的突出问题,建立产品质量检测方法和系统平台,为产品制造质量提升提供检测手段。研究拖拉机、联合收割机等典型农机装备关键零部件可靠性、液压系统、电气系统检测技术与方法,集成构建拖拉机和联合收割机制造过程质量检测系统,搭建拖拉机与联合收割机产品制造质量数据库。

考核指标:突破典型农机装备整机及关键零部件制造过程试验检测技术7-10项;开发关键零部件与整机性能等在线试验检测系统6-8套;建立拖拉机、联合收割机制造质量数据库。研制标 准6-8项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

3.农机装备试验验证方法与技术研究

研究内容:针对我国农机装备田间试验数据不足,试验验证手段缺乏等突出问题,建立典型农机装备试验与验证方法,构建智能化、多功能农机装备试验验证系统,形成田间基础数据平台。研究拖拉机和联合收割机田间作业过程关键零部件及整机的作业载荷、工况环境、失效特征、作业质量等参数检测技术与数据分析方法,开发智能化试验验证系统,与智能化设计平台、产品质量数据库集成,构建公共数据平台。

考核指标:攻克拖拉机和联合收割机田间试验、数据集成等基础共性技术7-10项;开发不同类型拖拉机和联合收割机智能化田间试验验证系统4-6套;构建开放共享的行业公共数据平台。研制标准6-8项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

二、农机智能作业管理关键技术研究

本部分项目4-6属于关键共性技术研究,由高等院校、科研院所牵头(含转制科研院所),联合行业优势企业申报。申报团队应具有相应研发基础,具备相关研究领域省部级及以上重点实

验室、工程实验室等平台支撑条件;鼓励产学研联合申报以及申报单位自筹资金配套。

4.基于北斗的农机定位与导航技术装置研究

研究内容:针对土地规模化经营发展对农机提高作业质量和效率的需要,构建基于北斗的农机装备智能定位、自动导航和自主作业系统,提升农机智能化水平,为智慧农业奠定技术基础。以拖拉机及联合整地、播种、插秧、灌溉、施药和收获装备为对象,研究自主作业智能化技术和TD-LTE在农机智能作业中的应用技术,研发适合农业复杂环境下基于北斗的多系统高精度定位、自组网络数据传输链路、机器视觉与多传感器组合导航技术系统,开发导航、控制、互联网等与农机一体化融合执行装置,并进行试验考核。

考核指标:突破光机电液多源融合智能调控策略、基于北斗的农机作业复杂工况定位与导航调控等共性技术6-8项;开发智能调控策略与作业导航控制等新装置、新系统8-10项。研制标准5-7项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

5.农机变量作业技术与装置研究

研究内容:针对现代农业高效生产的需求,构建农田信息指导、作物精准定位、机器智能作业的技术体系,实现水肥种药的 科学施用,促进农业生产方式转变。重点针对播种、施肥、灌溉、施药等作业环节,研究土壤肥力和作物养分自动实时分析决策、作物精准定位、智能变量作业及多源信息融合与智能控制技术,开发精准定位播种、实时单元处方的施肥、灌溉、施药等智能施用决策、执行机构及系统装置,并进行试验考核。

考核指标:突破实时决策分析、多源信息融合与智能调控等共性技术6-9项;开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项;申请专利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

6.农机作业与运维智能管理技术系统研究

研究内容:面向农机制造企业、专业化服务等新型经营组织对农业生产、农机作业、系统管理的紧迫需求,构建农机作业决策与智能管理系统,提高农机群组作业与运维管理水平,达到高效作业目标。开展机群智能管理技术研究,重点研发机群协同作业与远程智能调度技术及系统;开展农机远程运维管理技术研究,重点研发故障自动预警与自动诊断、智慧服务技术及系统;开展农机作业管理技术研究,重点研发作业智能决策、作业工况监控与质量控制、作业数据分析技术及系统;集成并进行试验考核。

考核指标:突破协同作业、智能调度、远程运维等共性技术6-8项;开发新装置、新系统8-10项。研制标准5-8项;申请专

利5-10项;发表论文20-25篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

三、高效精准环保多功能农田作业装备研发

本部分项目7-12属于重大技术装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品实现市场化、实用化,由企业、高等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报,鼓励企业牵头。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或承担过相关领域国家科技计划项目任务。要求其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。

7.精量播种技术装备研发

研究内容:针对主要作物机械化精细高速播种需求,突破高速作业下的精量排种、播深精确调控、种肥同步施用等技术制约瓶颈,形成主粮、油料、杂粮、牧草高速精量播种作业装备,为主要作物主产区高效播种、节本增产提供装备技术支撑。开展水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、谷子、油菜、苜蓿种子特性与高速作业排种技术与结构研究,突破高速作业的防损伤排种、种肥气流集中输送、播深一致性调控、漏播堵塞故障诊断、高速仿生减阻开沟等关键技术与系统,集成研制水稻精量直播、大豆与 玉米单粒精播、小麦精量播种等高速精量播种作业装备,集成研制马铃薯气力精播及油菜、谷子、苜蓿小粒种子等精量播种设备,并进行试验考核。

考核指标:突破高速精量排种、漏播检测等关键核心技术7-9项;创制精量播种作业装备、新产品4-6种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项 8.高速栽植技术装备研发

研究内容:针对作物精耕细作增产对机械化高速栽植的迫切需求,开展高速栽植技术研究,完善适应不同栽培种植模式和农艺要求的高效栽植装备技术体系,提升系统生产效率、降低综合成本。研究高速作业条件下的健壮苗识别、自动定量输苗、精准栽植、覆膜栽植以及秧苗防损伤、整机振动平衡、智能监控等核心技术,开发穴盘精播、自动取苗与栽植装置及智能控制系统,集成研制超级杂交稻钵体苗与毯状苗高速插秧、甘蔗种苗及栽种、油菜等高速移栽作业装备,并进行试验考核。

考核指标:突破高速移栽、智能监控等关键核心技术5-7项,创制高速栽植装备5种以上。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年

拟支持项目数:1-2项

9.多功能田间管理作业技术装备研发

研究内容:针对农业生产对田间管理机械的需求,瞄准主粮作物及棉花、甘蔗等经济作物规模化生产田间管理,开发形成中耕、施肥、除草、施药等装备,为农业节本增效提供装备支撑。开发作业质量监控、苗带识别等核心技术与关键部件;研究多功能高地隙底盘技术,研制系列化产品及配套的精量施药、中耕培土、除草及精量配混施肥系列作业机具,开发自走式水田植保机械,并进行试验考核。

考核指标:突破高地隙底盘、苗带识别、精量配混等关键核心技术6-9项,研制系列高地隙静液压驱动底盘及配套作业机具、水田自走式植保机械等4-6种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

10.农用航空作业关键技术研究与装备研发

研究内容:发挥航空作业快速高效、适应性广的优势,以无人机飞控为主,开发高效农用航空器及植保喷洒装备,提高我国农作物病虫害防治机械化水平。开展机载信息探测、多源信息融合、能源载荷匹配、操控系统、自动避障、多机协同作业控制等关键技术研究,开发自主飞行、航空精准喷施控制系统,集成研 制系列高效农用航空器及搭载轻量化施药系统,并进行低空遥测、航空植保、作物育种辅助授粉等试验考核。

考核指标:突破农用航空作业关键核心技术4-7项,研制载荷10-30kg及30kg以上的系列高效农用航空器4种,开发配套施药系统。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

11.农田提质工程技术与装备研发

研究内容:围绕高标准农田建设、中低产田与盐碱地改造、污染土地工程修复、耕层土壤剥离再利用需求,开发形成农田提质成套装备,以工程化手段支撑土壤质量提升。研究土壤快速检测、耕层剥离、残膜治理、仿生减阻、土壤修复等关键技术,开发激光平地、残膜清除、节能深松、工程改碱、标准筑埂等装备,并在典型区域进行试验考核。

考核指标:突破土壤快速检测、仿生减阻等关键核心技术8-10项,研制激光平地、残膜清除、节能深松、暗管改碱、标准筑埂、土壤修复等工程装备6种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项 12.种子繁育技术装备研发

研究内容:针对当前规模化制种存在的种子质量偏低、制种成本高、生产效率低等问题,形成主要粮食与蔬菜等种子繁育装备,构建规模化、专业化和标准化的种子产业化工程技术装备体系,支撑现代种业发展。开发小区精量播种、去雄授粉、自净收获以及活性和健康检测、智能包衣与丸化等核心技术,集成研制玉米、小麦、水稻、蔬菜等育种与制种生产成套装备,并在国家重点育种基地试验考核。

考核指标:突破小区种子精量播种、自净收获等关键核心技术6-8项,研制玉米、小麦、水稻、蔬菜等种子精量播种、自净收获、智能包衣与丸化等装备6-8种。制定标准3-4项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

四、设施智能化精细生产技术及装备研发

本部分项目13-17属于重大技术装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,由企业、高等院校或科研院所牵头组成产学研团队联合申报,鼓励企业牵头。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务。要求其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社 会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。

13.蔬菜智能化精细生产技术与装备研发

研究内容:针对规模化蔬菜生产需要,突破蔬菜机械化生产关键技术,形成蔬菜苗床精整复式作业、露地蔬菜精量播种、联合收获等成套装备,提高蔬菜生产机械化水平,促进提质增效。研究叶菜类、茄果类蔬菜标准化育苗、苗床精整、精量播种、高速定植等关键技术;开发智能化蔬菜育苗成套系统及精量播种、小苗高速定植、水肥一体化精量施用机具,研制小油菜等叶菜类、胡萝卜等根茎类蔬菜收获装备,并试验考核。

考核指标:突破高速定植、蔬菜收获等关键核心技术6-8项,研制智能化蔬菜精量播种、小苗定植、水肥精量施用、叶菜与根茎收获等系统与装备5种以上。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

14.现代果园智能化精细生产管理技术装备研发

研究内容:针对现代标准化果园机械化生产需求,形成植保、果树剪枝、套袋、采收等成套作业装备,提高生产效率,降低劳动强度、减少生产综合成本,支撑现代果业发展。研究现代果园机械化标准种植模式,开发集果园根系管理、果园冠层管理、花果管理及品质监测、病虫害监控与防治于一体的智能管控系统,以智能化技术提升对靶变量植保、切根与深位施肥、水肥一体化灌溉技术与装备,研制果园嫁接、避障除草、果实套袋与采收等装备,进行试验考核。

考核指标:突破标准化果园智能化管控等关键核心技术6-8项,研制果园嫁接、对靶变量植保、深位施肥和果实套袋、采收等智能化装备5-7种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

15.温室智能化精细生产技术与装备研发

研究内容:瞄准温室生产作业装备的紧迫需求,以蔬菜生产、食用菌培植为主要对象,研发光伏设施与调控系统、电动作业成套装备,提高精细生产管控水平,实现高效作业。研究高效节能设施、环境精细调控、作业对象目标特性识别、营养耦合供给等关键技术,优化基于蔬菜、食用菌生长特性的光伏温室与智能调控系统,开发路径规划电动作业平台及配套机具、立体栽培系统、自动接菌以及采摘设备,并试验考核。

考核指标:突破光伏设施智能调控、电动作业等关键核心技术5-8项;研制光伏温室与智能调控系统、电动作业平台及配套机具、立体栽培、自动接菌、自动采摘等温室智能化精细生产装备6-8种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

16.设施畜禽养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容:针对设施畜禽养殖对品质安全、营养健康、提能增效的紧迫需求,形成集约化智能养殖成套装备与精细管控系统,保障畜禽产品供给保障能力。研究规模化养殖设施及环境、工程防疫及智能管理等关键技术,研制舍饲环境精确调控、个性化精准饲喂、健康识别,自动挤奶与防疫消毒机器人,病死畜禽全隔离无害化处理等成套装备,并进行试验考核。

考核指标:突破规模化舍饲环境精确调控、病死畜禽全隔离无害化处理等关键核心技术7-9项;研制环境精确调控、精准饲喂、健康识别、自动挤奶与防疫消毒机器人、病死畜禽全隔离无害化处理等装备6-8种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项

17.设施水产养殖智能化精细生产管理技术装备研发 研究内容:针对设施水产养殖现状,重点探讨水产动物生理生态信息监测、水体成分与环境变化以及相互影响规律,指导水产养殖智能机械精细生产,保障安全有效供给。研究水产动物生理生态行为与水体成分及环境的自适应机理;开发水产养殖设施

高效节能、水体与环境在线检控、高效智能管理等核心技术与系统,集成研制集约化水产养殖设施、水体清洁及智能化精确投饲、水产品机械化收集等装备,进行试验考核。

考核指标:突破水产动物生理生态行为与水体成分及环境在线检控、水体清洁等关键核心技术8-10项;研制智能化精确投饲、水体循环清洁、水产品收集等装备3-5种。制定标准6-8项;申请专利8-10项;发表论文8-10篇。

支持年限:202_年-202_年 拟支持项目数:1-2项 附:

202_年资助情况

本专项202_立项总经费50725万元,立项项目21项,平均支持强度2415万元/项,牵头单位中,企业(14家,67%)、高校(0家,0%)、科研院所(7家,33%)、其他(0家,0%)。

第三篇:重点专项202_项目申报指南

附件5

“粮食丰产增效科技创新”重点专项

202_项目申报指南

“十三五”期间是确保我国粮食安全、实施“调结构—转方式”,提升可持续发展能力和推进现代农业发展的关键时期。组织实施粮食丰产增效科技创新试点十分必要。一是有效地落实 “坚持以我为主,立足国内,确保产能,适度进口,科技支撑的国家粮食安全战略”;二是有效地落实“主动适应经济发展新常态,是按照稳粮增收、提质增效、创新驱动”总的要求进行粮食生产的“调结构—转方式”新要求;三是落实十八届三中全会提出的“藏粮于地”、“藏粮于技”战略,有效地解决我国粮食生产长期面临诸多资源和环境压力和国际粮食市场价格与质量的竞争压力;四是有效地实现我国粮食科技在“十二五”期间粮食丰产科技成果的基础上,向粮食丰产增效和现代化技术更高目标发展;五是有效地集中力量破解我国丰产增收协同面临的科学、技术难题和生产需求的新问题。因此,实施重点专项,对国家粮食安全、“调结构—转方式”、可持续发展、提升竞争能力、因势利导发展粮食生产意义重大,十分迫切。

专项规划主要依据《国家中长期科学与技术发展规划纲要(202_~202_年)》、《国家粮食安全中长期规划纲要(202_~202_年)》和《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发„202_‟64号)计划实施,年限为202_年1月1日~202_年12月31日。

专项主要目标是围绕粮食丰产增效可持续发展,聚焦3大粮食作物(水稻、小麦、玉米)、突出3大主产平原(东北、黄淮海、长江中下游的13个粮食主产省)、注重3大目标(丰产、增效与环境友好)、强化3大功能区(核心区、示范区与辐射区)建设、衔接3大层次(基础理论、共性关键技术、区域集成示范),开展科技创新。

具体指标为:(1)实现丰产增效目标协同:①丰产目标:三大作物平均单产新增5%,降低产量损失5%以上;②增效目标:肥水效率提高10%以上,光温资源效率提高15%,生产效率提高20%;(2)推进粮食主产省“三区”建设:专项每个实施省(区)①核心区建设:万亩以上1~2个;②示范区建设:50万亩以上;③辐射区建设:500万亩以上;④“三区”总增产2,300万吨以上,增加效益320亿元以上;(3)提升粮食科技“四大能力”:即①前沿理论创新能力取得

重大新进展,高水平论文200篇以上,专著10部;②共性关键技术创新能力取得新突破,创新关键技术50套以上,物化产品40个以上;③集成示范能力产生新效果,技术规程20个以上,模式25套以上;④现代化生产能力稳步提升,实现良种良法配套、农机农艺融合、高产高效协同、生产生态兼顾。形成高度规模机械化、信息标准化、精准轻简化水平的粮食作物生产体系。

在粮食丰产增效科技创新重点专项实施方案中,以衔接基础研究、关键技术创新与区域技术集成示范三个层次为指导:在基础研究方面,以作物、环境与措施三者互作关系为核心,以产量与资源效率层次差异性、资源优化配置和气候变化响应机制等三方面前沿性科学问题为重点,探索粮食丰产增效、低环境代价的可挖掘的潜力、关键调控机制和技术途径,为关键技术创新提供理论指导;在共性关键技术研究方面,以突破生产共性关键问题为核心,从良种良法配套、信息化精准栽培、土壤培肥耕作、灾变控制、抗低温干旱、均衡增产和节本减排等7项技术为重点,创新可持续丰产增收和环境支好的关键技术,为技术集成提供核心技术;在区域技术集成示范方面,以构建规模机械化现代新型技术模式为核心,以三大粮食主产区13省(市)的5种植模式(东北春玉米、东北粳稻、黄淮海冬小麦夏玉米、长江中下游稻麦和稻作,其粮食总产占全国的75%左右)的“三区”建设为重点,基于理论与关键技术创新,进行集成与示范,实现三大粮食作物在1.87亿亩面积上的丰产与增效的协同。

基于粮食丰产增效科技创新重点专项实施方案,本专项指南,总项目设计为24项,其中对应基础研究3项,对应关键技术创新8项(其中良种良法配套任务按作物类型拆分为3个项目;土壤培肥耕作任务按农田类型拆分为2个项目;灾变控制任务分为生物与非生物2项目;抗低温干旱、均衡增产和节本减排任务为区域相关的关键技术,与区域技术集成示范任务并行研究),集成示范5种模式分别按13省列为13项目。按着优先启动三分之一的原则,根据研究的顺序性和紧迫性,优先启动的项目共计10项,其中基础理论2项,共性关键技术8项,13项集成示范和1项基础研究随后重点启动。优先启动项目如下。

基础研究的项目:

1.粮食作物产量与效率层次差异及其丰产增效机理

研究内容:以深度揭示不同作物产量与资源利用效率的层次差异性及其调控机制为核心,在东北春玉米与粳稻、黄淮海冬小麦与夏玉米、长江中下游的水稻与小麦、双季稻、中稻、再生稻和玉米种植体系中,通过区域生产力遥感监测技术与多点联合试验平台,开展光温生产潜力、高产纪录、大面积高产和平均产量四个产量水平层次及其光、温、水、肥利用效率差异的理论研究,— 2 —

重点研究:(1)差异分布规律:主要生态区域不同作物4个产量水平及光、温、水、肥效率差异的幅度与区域变化特征,光温生产效率及其与资源利用效率的关系;(2)形成机制:不同作物4个产量层次及其光温水肥效率差异形成的土壤与生态环境、物质生产与分配、光合生理过程、碳氮代谢、激素调控等机理及其调节机制;(3)障碍控制:导致作物产量与效率层次差形成的主控因子及其制约过程与关键技术调节机制;(4)技术途径:提出主要粮食作物提高产量潜力、缩小产量及效率差异,实现大面积丰产增效的技术途径。

考核指标:【约束性指标】阐明东北、黄淮海、长江中下游三大平原水稻、小麦、玉米产量与光温水肥效率差异的区域特征,并阐明其形成机制和缩小差距的障碍限制因素,提出不同区域不同作物消减产量和效率差的技术调控途径6~8套;发表高水平学术论文70篇以上。【预期性指标】东北、黄淮海、长江中下游三大区域水稻、小麦、玉米大面积试验区产量和效率缩差10%~15%,综合增效20%以上;创立评估产量、效率差异的系统模型和诊断方法2~3套;出版专著2部以上,申请专利3~4项。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

2.粮食作物丰产增效协同的资源优化配置机理与高效种植模式

研究内容:以探索不同种植模式的季节间资源优化配置与季节内高效利用为核心,在黄淮海冬小麦/夏玉米、长江中下游稻麦、双季稻、稻油、再生稻、稻玉和双季玉米等周年两季,以及东北一熟区轮作体系中开展丰产增效和低环境代价理论研究。重点研究:(1)空间分异:东北、黄淮海、长江中下游不同区域粮食产能、资源潜力和生产要素的空间分异、资源匹配与要素驱动机制;(2)协调过程:不同熟制模式下光、热、水、肥等资源要素在季节间优化配置和在季节内与作物群体结构、功能的动态适应协调过程与机制,作物“间、混、套、轮”复合种植的互补竞争机制及作物连作障碍形成机理;(3)响应机制:研究作物对水肥光热气等生境因子的响应过程,阐明高效利用的生理生态协同机理;(4)模式创新:以资源优化配置为目标,以“突出调结构、转方式,重点模式创新,重点开展种养结合、合理轮作、机械化间作套种等技术模式集成和示范推广”为指导,创新三大粮食作物不同熟制地区用养结合的丰产高效种植模式;(5)技术途径:通过优化肥水管理、土壤耕作、机械化配套等技术创新与集成,提出不同尺度不同区域提高光能利用效率(RUE)、水分利用效率(WUE)和养分利用效率(NUE)的技术途径与综合体系;(6)综合评估:针对各区域不同生产主体需求,进行丰产高效种植模式的选型与优化以及生态经济效

益评估研究。

考核指标:【约束性指标】阐明东北、黄淮海、长江中下游主要产粮区水稻、小麦、玉米生育过程中要素的季节间资源优化配置特征、季节内高效利用机制及其周年均衡丰产增效原理,在作物生长发育过程中水、肥、光、热多因素动态调控过程与作物响应机制等方面研究取得重要理论突破,提出构建不同区域丰产增效新型种植模式与技术途径10项以上;发表论文70篇以上。【预期性指标】光能利用效率、水分利用效率和养分利用效率分别提高10%以上,丰产增效15%以上;出版专著2部以上,申请专利3~4项。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项 关键技术研究的项目:

3.玉米密植高产宜机收品种筛选及其配套栽培技术

研究内容:以良种良法配套关键技术创新为核心,对已育成品种的特性和栽培技术进行研究,进一步挖掘良种良法配套的增产增效潜力,在玉米主产区,以春玉米、夏玉米、青贮专用玉米为重点,开展以下研究:(1)适应性:筛选适应机械化作业、轻简化栽培和区域光温水条件的优良品种,建立品种生态适应性评价标准与区域布局体系;(2)丰产性:通过品种筛选确立增产与资源利用的潜力及其挖掘技术途径;(3)专用性:筛选适用饲用玉米的专用品种,完善其质量标准和品种适应范围;(4)互作机理:阐明产量、品质与效率的品种—环境—栽培措施间的互作关系与协调途径,确立高产优质高效配套的技术体系;(5)配套技术:在典型生态区对筛选出的新品种开展配套栽培技术试验,集成不同生态区主要粮食作物新品种配套栽培技术体系,制订标准化生产技术规程。

考核指标:【约束性指标】建立东北、黄淮海、南方玉米区品种生态适应性评价标准各4个(套),筛选一批适应机械化优质高产高效玉米新品种;在不同区域实现良种良法配套技术和生产技术规程各2套以上,相关专利4项以上,技术应用5,000亩以上,产量增加10%以上、节约氮肥和水分10%以上、玉米全程机械化水平提高15%以上。【预期性指标】发表核心期刊论文20篇以上,其中SCI论文5篇以上。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

4.小麦优质高产品种筛选及其配套栽培技术

研究内容:以良种良法配套关键技术创新为核心,对已育成品种的特性和栽培技术进行研究,进一步挖掘良种良法配套的增产增效潜力,在小麦主产区,以冬小麦为重点,开展以下研究:(1)适应性:筛选适应区域光温水条件的优良品种,建立品种生态适应性评价标准,提出区域布局体系;(2)丰产性:通过品种筛选确立增产与资源利用的潜力及其挖掘技术途径;(3)专用性:筛选强筋、中筋、弱筋的专用小麦品种,确定不同专用品种的适应范围;(4)互作机理:阐明产量、品质与效率的品种—环境—栽培措施间的互作关系与协调途径,确立高产优质高效配套的技术体系;(5)配套技术:在典型生态区对筛选出的新品种开展配套栽培技术试验,集成不同生态区小麦新品种配套栽培技术体系,制订标准化生产技术规程。

考核指标:【约束性指标】建立小麦主产区品种生态适应性评价标准与指标体系4个(套),筛选一批小麦优质高产高效新品种;在不同生态区实现良种良法配套技术和生产技术规程5套以上,相关专利3项以上,技术应用5,000亩以上,产量增加10%以上、节约氮肥和水分10%以上、节本增效10%以上。【预期性指标】发表核心期刊论文20篇以上,其中SCI论文5篇以上。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

5.水稻优质高效品种筛选及其配套栽培技术

研究内容:以良种良法配套关键技术创新为核心,对已育成品种的特性和栽培技术进行研究,进一步挖掘良种良法配套的增产增效潜力,在水稻主产区,以北方粳稻、南方单季稻、双季稻、再生稻(包括多年生水稻)为重点,开展以下研究:(1)适应性:筛选适宜机械化直播、轻简化栽培和区域光温水条件的优良品种,建立品种生态适应性评价标准,提出区域布局体系;(2)丰产性:通过品种筛选确立增产与资源利用的潜力及其挖掘技术途径;(3)专用性:筛选适用优质稻米、加工用稻、饲用稻谷的专用品种,完善其质量标准和品种适应范围;(4)互作机理:阐明产量、品质与效率的品种—环境—栽培措施间的互作关系与协调途径,确立高产优质高效配套的技术体系;(5)配套技术:在典型生态区对筛选出的新品种开展配套栽培技术试验,集成不同生态区水稻新品种配套栽培技术体系,制订标准化生产技术规程。

考核指标:【约束性指标】建立水稻主产区品种生态适应性评价标准与指标体系4个(套),筛选一批水稻适应机械化直播、轻简化优质高产高效新品种;在不同区域实现良种良法配套技术和生产技术规程5套以上,相关专利3项以上,技术应用5,000亩以上,产量增加10%以上、节约氮肥和水分10%以上、水稻作业效率提高15%以上。【预期性指标】发表核心期刊论文20篇

以上,其中SCI论文5篇以上。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

6.粮食作物生长监测诊断与精确栽培技术

研究内容:针对粮食作物现代生产技术中的信息化和精准高效的发展趋势与丰产增效的需求,以作物生长监测与精确栽培为核心,在水稻、小麦和玉米三大粮食作物中,重点研究:(1)生长动态:基于产量目标的作物适宜生长指标时序动态模型,结合快速监测的作物实际长势,建立多途径的作物生长诊断与水肥调控模型;(2)形成过程:定量分析作物光谱—碳氮积累转运—产量品质形成之间的定量关系,构建基于遥感的粮食作物产量和品质预测模型;(3)技术平台:研制开发便携式作物生长监测仪、基于传感网的作物生长感知设备、基于无人机的作物生长监测诊断平台,构建农田感知与智慧管理综合系统;(4)精确栽培:通过多年多点联网试验,建立基于便携式监测仪、传感网、无人机等多平台的作物生长实时监测诊断技术、精确灌溉施肥作业机具和相应的作物精确栽培技术体系,实现田块、园区、区域等不同尺度粮食生产的无损化监测、智能化诊断、定量化调控和规模化预测。

考核指标:【约束性指标】建立东北、黄淮海和长江中下游三大平原三大粮食作物生长监测诊断与精确栽培技术体系5套以上,研制便携式作物生长监测仪2套,开发农田物联网感知设备2套,构建基于无人机平台的作物生长监测技术2套,研发精确作业机具1套,提出基于遥感的作物产量品质预测技术3套;在粮食主产区设立6个以上的核心示范区,推广面积1,000万亩以上、产量增加8%以上、节约氮肥和水分15%以上。【预期性指标】发表核心期刊论文60篇以上,其中SCI收录论文18篇以上;申请国家发明专利15项以上,其中授权国家发明专利10项以上;登记国家计算机软件著作权10~15项;制定地方标准3项以上。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

7.粮食主产区主要气象灾变过程及其减灾保产调控关键技术

研究内容:针对我国粮食生产中气象灾害多发和重发的特点,以预防和减损技术创新为核心,在我国水稻、小麦、玉米主产区重点研究:(1)灾害发生规律:研究粮食主产区作物生产过程中,主要气象灾害发生过程及频率、时空分布特征,分析构建不同作物气象灾变监测技术体系;(2)预警平台:研究构建由农业气象数据库结合区域农业生产信息系统和GIS的不同气象灾害监测预 — 6 —

警评估信息平台;(3)综合防控:利用气候变化田间模拟试验平台,开展三大粮食作物气象灾害的化学和生物物理调控试验,筛选提出有效防控技术,构建减灾保产技术体系。

考核指标:【约束性指标】明确粮食主产区气象灾害发生规律,构建气象灾害监测预警技术体系3套以上,构建气象灾害监测预警评估信息平台1个以上,主要气象灾害预测准确率提高20%以上;构建不同作物减灾保产技术体系6套以上,开发减灾产品3个以上;减灾保产技术推广面积500万亩以上。【预期性指标】发表核心期刊论文30篇以上,其中SCI论文8篇;申请国家发明专利8项,登记国家计算机软件著作权5项。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

8.粮食主产区主要病虫草害发生及其绿色防控关键技术

研究内容:针对我国粮食生产中病虫草害发生日趋严重的问题,以病虫草害监测与绿色防控为核心,在水稻、小麦、玉米主产区,重点开展以下研究:(1)发生规律和暴发成灾机理:研究主要病虫害的发生规律和成灾机理,明确导致成灾的主要生物与非生物因子;(2)监测预警平台:建立主要病虫害的发生、成灾监测预警平台,突破准确预警技术瓶颈,提升预警准确率;(3)新型农药筛选:针对主要病虫害和田间恶性杂草,对新型先导化合物的活性进行筛选,开展室内活性、作用特性和田间药效研究;进行产品全分析、毒理、环境生态等效果研究,筛选出高效、低毒、低残留的新型创制农药;完善加工制剂和应用技术,并对其安全性进行评价;(4)统防统治策略和技术规程:建立主要病虫草害的绿色化学防控技术和非化学防控技术,实现多种防控技术的协调应用,形成多种防控技术联合使用的统防统治策略和技术规程。

考核指标:【约束性指标】明确东北、黄淮海、长江中下游三大粮食主产区水稻、小麦、玉米8~10种主要病虫害发生规律,建立东北春玉米、东北粳稻、黄淮海麦—玉、江淮稻—麦、南方双季稻五大种植模式主要病虫害的监测预警技术5~6项,预警准确率达到90%以上;分别在东北、黄淮海、长江中下游三大粮食主产区建立信息化预警平台各1~2个,并对基层技术人员开放运行;筛选高活性化合物10个以上,高效、低毒、低残留新创制农药3~4种;建立东北春玉米、东北粳稻、黄淮海麦—玉、江淮稻—麦、南方双季稻五大种植模式主要病虫害绿色综合防控技术5~8项,主要病虫害防治技术规程与标准5~8项;建立东北春玉米、东北粳稻、黄淮海麦—玉、江淮稻—麦、南方双季稻五大种植模式主要病虫害防控核心各1万亩,技术示范应用面积共500万亩以上,核心区、示范区内病虫害损失率降低20%,化学农药使用量减少30%。【预

期性指标】发表核心期刊论文30篇以上,其中SCI论文8篇,获得技术发明专利8~10项;实现防控技术与策略的推广应用,实现绿色化学防控技术与非化学防控技术的协调使用,减少粮食产量损失,降低农药残留,提升农产品品质。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

9.旱作区土壤培肥与丰产增效耕作技术

研究内容:针对我国旱作农田土壤质量下降、耕层浅薄、秸秆还田难等问题,以土壤培肥与耕作关键技术创新为核心,在东北、黄淮海主要产粮区,重点研究:(1)变化特征:阐明不同区域不同耕作模式下土壤肥力与生产力的协同关系及其驱动力,提出区域大面积的耕层关键障碍因子及突破途径,明确高产高效农田的理想耕层特征;(2)培肥技术:创建轮作换茬改土、秸秆还田、有机肥增施、生物碳应用等理想耕层构建和全耕层培肥关键技术;(3)耕作技术:创建适合不同生态区主要作物系统的传统耕作、深松、免耕覆盖综合的周年或多年轮耕技术;(4)产品研制:研发适合不同区域主要土壤类型的肥力快速恢复的秸秆快速分解制剂、缓释肥、水溶性肥、有机肥、绿肥、生物肥、机械配套施用肥料、高效螯合肥料、根际养分增效剂、高肥效生长调节剂等绿色替代产品与技术;(5)改良途径:进行轮作系统优化及技术配套和产品筛选,形成旱作区土壤培肥技术体系和丰产增效耕作制度。

考核指标:【约束性指标】提出东北、黄淮海区域粮食作物土壤培肥和耕作技术新途径和模式3~4套,创新深松、秸秆还田、肥田增产、新型肥料等关键技术或产品8~10项,示范应用500万亩以上;项目示范区土壤质量主要指标提升5%、肥料利用效率提高10%、粮食单产提高5%、节本增效50元/亩以上。【预期性指标】发表核心期刊论文30篇以上,其中SCI论文8篇以上;获得发明专利6~8项。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项

10.稻作区土壤培肥与丰产增效耕作技术

研究内容:针对我国稻作区农田土壤质量下降、土壤酸化、土壤养分不均衡、秸秆全量还田难等问题,以土壤培肥与耕作关键技术创新为核心,在长江中下游、黄淮海、东北等主要稻作区,重点研究:(1)变化特征:阐明不同耕作模式下土壤肥力与生产力的协同关系及其驱动力,提出大面积的耕层关键障碍因子及突破途径,明确高产高效农田的理想耕层特征;(2)培肥技术:创 — 8 —

建秸秆全量还田、生态培肥、生物培肥、有机肥增施等全耕层培肥关键技术;(3)耕作技术:创建适合不同稻作系统的传统耕作、深耕、免耕覆盖综合的周年或多年轮耕技术;(4)产品研制:研发适合主要土壤类型的肥力快速恢复的秸秆快速分解制剂、缓释肥、绿肥、生物肥、机械配套施用肥料、高效螯合肥料、高肥效生长调节剂等绿色替代产品与技术;(5)改良途径:进行轮作系统优化及技术配套和产品筛选,形成稻作区土壤培肥技术体系和丰产增效耕作制度。

考核指标:【约束性指标】提出稻作区土壤培肥和耕作技术新途径和模式3~4套,创新秸秆全量还田、深耕、肥田增产、新型肥料等关键技术或产品8~10项,示范应用500万亩以上;项目示范区土壤质量主要指标提升5%、肥料利用效率提高10%、粮食单产提高5%、节本增效50元/亩以上。【预期性指标】发表核心期刊论文20篇以上,其中SCI论文5篇以上;获得发明专利6~8项。

支持年限:202_~202_。拟支持项目数:1—2项(注:集成示范项目待启动)

申报要求

1.项目申请书须经过国务院有关部门(直属机构、直属事业单位)科技主管机构推荐,或各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团科技主管部门推荐。

2.项目须整体申报,须覆盖全部考核指标。

3.同一申报材料不得多头重复推荐,同一推荐主体对同一项目只能推荐1项。

4.项目申报单位(包括联合申报中的任意一方)和项目参加人员,对同一项目不得进行重复或交叉申报。

5.鼓励项目的示范推广与国家农业科技园区等相结合。

6.共性关键技术类项目鼓励产学研联合申报,集成示范类项目鼓励龙头企业牵头申报,且要求提供一定比例的配套经费。

7.项目下设课题数不超过10个,每个课题参加单位不超过5家(含主持单位)。

第四篇:智能农机装备-国家科技部

附件9

“智能农机装备”重点专项 202_项目申报指南

农业是国民经济的基础,其根本出路在于机械化,农业机械化是农业现代化的重要标志,关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力,是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础,也是国际农业装备产业技术竞争的焦点。当前,我国农业现代化加速发展,农村土地规模经营、农业劳动力大量转移,对农机装备技术要求更高,产品需求巨大。长期以来,我国农机装备技术基础研究不足,整机可靠性和作业效率不高,核心部件和高端产品依赖进口,农业投入品施用粗放,经饲果牧等生产机械严重缺乏,导致农业综合生产成本居高不下;国际知名农机企业凭借技术和资本优势全面进入中国,抢占高端农机市场,我国农业生产和产业安全面临严峻挑战。加快发展智能农机装备技术,提升农机装备供给能力、缩小与国外主流产品差距、支撑现代农业发展、保障粮食和产业安全意义重大。

为深入贯彻落实《国务院关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》(国发„202_‟22号)和《国务院关于加快

转变农业发展方式的意见》(国办发„202_‟59号),依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(202_—202_年)》、《国家粮食安全中长期规划纲要(202_—202_年)》、《中国制造202_》(国发„202_‟28号)和《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发„202_‟64号),立足“智能、高效、环保”,按照“关键核心技术自主化,主导装备产品智能化,薄弱环节机械化”的发展思路,进行智能装备、精益制造、精细作业的横向产业链与基础研究、关键攻关、装备研制与示范应用的纵向创新链相结合的一体化科技创新设计,启动实施智能农机装备重点专项。

本专项围绕现代农业发展方式转变、提质增效对高端技术和市场重大产品的紧迫需求,重点突破市场机制和企业无力解决的信息感知、决策智控、试验检测等基础和关键共性技术与重大产品智能化核心技术,实现自主化,破解完全依赖进口、受制于人的瓶颈;加大力度开发大型与专用拖拉机、田间作业及收获等主导产品智能技术与智能制造技术,创立自主的农业智能化装备技术体系;创制丘陵山区、设施生产及农产品产地处理等装备,支撑全程全面机械化发展。掌握200马力以上大型拖拉机和采棉机等高端产品和核心装置设计与制造关键技术;突破动植物对象识别与监控核心技术,田间播种施肥、植保、收获智能作业机械和养殖场挤奶机器人投入使用;大宗粮经作物生产全程机械品种齐 — 2 —

全,国产农机产品市场占有率稳定并高于90%,支撑主要作物耕种收综合机械化水平达到70%以上,为中国农机装备“走出去”提供科技支撑。突破信息感知、决策智控、试验检测、精细生产管控等应用基础及节能环保拖拉机、精量播栽、变量植保与高效收获装备等关键共性核心技术200—300项;创制关键共性核心技术装置与系统60—80项;研制大型及专用拖拉机、智能谷物联合收割机等智能化重大装备,甘蔗收获、棉花机采、橡胶割胶等薄弱环节装备,以及农产品智能化产地处理、丘陵山区优势作物生产等重大装备产品115—165种;建立典型示范基地6—10处,实现技术自主和产业应用。研制标准150—250项,申请专利200—300项,并培养创新人才300—500名,形成创新团队15—20个。构建形成关键共性技术、核心功能部件与整体试验检测开发和协同配套能力。

本专项围绕智能农机装备的应用基础技术研究、关键共性技术与重大装备开发、典型应用示范等环节,对专项一体化设计,拟设置围绕农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究,农机装备智能化设计与验证、智能作业管理关键技术开发,智能农业动力机械及高效精准环保多功能农田作业、粮食与经济作物智能高效收获、设施智能化精细生产、农产品产后智能化干制与精细选别技术装备研制,畜禽与水产品智能化产地处理、丘陵山区及水田机械化作业应用示范等11个任务方向共47个项目。

本专项202_首批指南发布4个任务方向共19个项目。农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究任务方向包括项目1.1—1.3共3个项目,该部分开展作业环境与本体信息感知与精细生产管控机理研究和机器作业状态参数测试方法研究,为农机智能装备精细作业提供精测、精施、精管理论方法与技术基础;智能农业动力机械研发任务方向包括项目2.1—2.6共6个项目,该部分研究为现代农业全面机械化提供绿色动力支撑;粮食作物高效智能收获技术装备研发任务方向包括项目3.1—3.5共5个项目,该部分研究为实现粮食作物收获机械技术升级换代提供支撑;经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发任务方向包括项目4.1—4.5共5个项目,该部分研究为提升我国优势特色经济作物机械化收获水平、降低生产成本,提高产业竞争力提供支撑。

1.农机作业信息感知与精细生产管控应用基础研究(本部分项目1.1—1.3属于应用基础研究,由高校、科研院所(含转制科研院所)牵头申报。申报团队应具备相关研究领域省部级及以上重点实验室、工程实验室等平台支撑条件,鼓励产学研联合申报和申报单位自筹资金配套。)

1.1 信息感知与作物精细生产管控机理研究

研究内容:针对农机作业过程对土壤和作物对象互作规律不清、作业机理、原理与基础研究缺乏以及作物生产过程信息表征不明等问题,开展农机作业对土壤质构及作物生长影响机理研究,— 4 —

揭示土壤—植物—机器系统优化自适应与系统减阻降耗、节本增效优化匹配规律,研究耕整、播种、收获等作业新原理、新机构;开展农机作业信息实时获取与精细生产管控的理论与方法研究,揭示土壤环境、作物本体信息与种、肥、水、药精细调控机理与模式;开发农机作业环境与本体信息快速获取传感器及精播精施与精准控制智能决策系统,构建高效作业智能化农业机械理论与技术基础。

考核指标:【约束性指标】提出土壤—作物—机器系统优化自适应与系统节能增效、降耗减排优化匹配方法与模式,构建大数据分析系统,开发耕整、播种、收获等作业新机构3—5种;开发土壤质构、综合肥力、喂入量与谷物流量等在线感知新型传感器件8—10种,适合环境温度范围—40℃—+85℃,在线、动态检测误差满足实际需求,防尘、防水、防震;建立智能决策系统2—3套,误判率小于3%,形成典型新一代作业机构与装置原理样机;申请专利15—25项。【预期性指标】发表高水平论文25—30篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

1.2 信息感知与动物精细养殖管控机理研究

研究内容:针对动物生理生态信息获取、营养精细调控、健康诊断等提升养殖产能的需求,研究畜禽动物生理生态监测、数

字化表征和分类辨析、生长调控等基本原理与方法,揭示畜禽动物不同生长阶段和生理状态下生长与健康、营养、环境的影响规律,构建动物生长数字化模型,开发以蛋(肉)鸡、生猪、奶(肉)牛为主的生长环境、生理生态等新型传感器件及环境控制系统。搭建高效精细养殖智能化农业机械理论与技术基础。

考核指标:【约束性指标】揭示动物生理生态监测、数字化表征和分类辨析、生长调控等基本原理,构建蛋(肉)鸡、生猪、奶(肉)牛生长数字化模型5—8个;开发动物行为、健康、环境监测等新型核心传感器件8—10种,适合环境温度范围—40℃—+85℃,在线检测误差±0.05,防尘、防水、防震;建立智能决策系统3—5套,误判率小于3%,形成新一代智能养殖感知体系,满足实际需要;申请专利15—25项。【预期性指标】发表高水平论文25—30篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

1.3 机器作业状态参数测试方法研究

研究内容:针对农机使用过程作业粗放、可靠性和安全性差、能源资源浪费严重等问题,探索复杂开放工况下农机作业参数检测原理,研究农用动力机械、施肥播种机械、植保机械和收获机械等量大面广的典型农机装备田间作业过程中关键运动参数、作业状态和质量效果等测试方法及技术,研制系列专用传感器和检 — 6 —

测装置,集成开发相应的测试系统。

考核指标:【约束性指标】突破农用动力机械、施肥播种机械、植保机械和收获机械等机器运动参数、作业质量等检测技术8—10项;开发新型传感器件8—10种,检测误差±0.03,适合环境温度范围—40℃—+85℃,防尘、防水、防震;形成车载参数测试系统及装置,并通过作业机具搭载考核,满足实际要求;申请专利15—20项。【预期性指标】研制标准4—6项;发表高水平论文20—25篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项 2.智能农业动力机械研发

(本部分项目2.1—2.6属于关键共性技术与重大装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,要求由企业牵头,组成产学研团队联合申报。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务;其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。)

2.1 新型节能环保农用发动机开发

研究内容:针对我国量大面广的农用发动机燃油消耗量大、— 7 —

燃烧不充分、噪声大,亟待技术升级换代的现实,重点研究减振降噪、电控高压喷射、废气再循环、尾气后处理等关键技术;研究发动机智能控制、智能测试及远程检测等关键技术,开发集动力输出智能化控制、整机工作状态监控及故障诊断为一体的智能管理系统;集成开发新型节能环保农用发动机,研究发动机关键零部件及整机精益制造技术,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破发动机节能、减排、降噪,动力输出智能化控制等关键核心技术3—4项;创制智能管理系统、新型节能环保农用发动机等新产品、新系统2—3种,升功率级达到28kW/L,排放达到非道路国Ⅳ标准以上,能耗降低5%—8%;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.2 重型拖拉机智能化关键技术研究与整机开发

研究内容:针对我国大马力拖拉机缺乏动力换档、无级变速、负载传感液压提升等核心技术,以关键技术突破,推动整机产品技术升级,重点开发动力换档和无级变速传动箱、悬浮式转向驱动桥、智能操控和安全驾驶室、负载传感电液提升器等核心技术与关键零部件,集成研制智能重型拖拉机;研究节能降耗制造工艺、产品全生命周期设计与评价、信息化、数字化、网络化等重 — 8 —

型拖拉机智能制造技术,建立重型拖拉机智能制造方法与技术体系,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破重型拖拉机动力换档等关键核心技术3—4项;开发动力换档+动力换向、动力高低档+动力换向和无级变速传动箱、负载传感电液提升器等新部件及整机新产品3—4种。排放达到非道路国Ⅳ标准以上;发动机功率≥147kW:动力换档16速以上、无级变速变速比≥4,变速范围0.05—40km/h;电液提升器最大提升力≥48kN、最大牵引力≥70kN,液压系统压力≥20MPa、流量≥110L/min;动力输出轴功率≥170马力。发动机功率88.2—117.6kW:动力换向+动力高低档12速以上,变速范围2—50km/h;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项 2.3 智能电动拖拉机开发

研究内容:针对零排放、无污染、低噪音等特殊农业生产环节对绿色动力农机具的需求不断增加的趋势,研究电动拖拉机中央集成控制及整机控制策略、动力模式与经济模式下的能量管理、无级调速、作业机组不同工况下动力匹配及整机集成等关键技术;开发电动拖拉机能量智能管理系统、功率分汇流变速箱;集成创制智能电动拖拉机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破中央集成控制及整机控制策略、能量管理等关键核心技术3—4项;创制功率分汇流变速箱与电动拖拉机整机等新产品2—3种。电动机功率≥18kW,高低档无级变速,犁耕作业续航能力≥6小时,符合同功率段拖拉机产品相关国家标准;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.4 丘陵山地拖拉机关键技术研究与整机开发

研究内容:针对制约丘陵山地农业机械化发展的农用动力瓶颈,研究丘陵山地拖拉机行走机构、动力传递与高效驱动、姿态自动调整、机具悬挂装置坡地自适应、多点动力输出等核心技术及关键零部件,研究智能化控制和自主作业前沿技术,研制高通过性、高稳定性、高地形适应性的高效轻便山地拖拉机;集成智能化制造技术,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破车身自调平和山地行走等关键核心技术3—4项;创制轻便、高效山地专用拖拉机新产品2—3种。发动机功率≥13kW,排放达到非道路国Ⅳ标准以上,电液提升器提升力≥4kN,额定牵引力≥5kN,爬坡度≥20°,可在15°以上坡地等高作业,符合同功率段拖拉机产品相关国家标准;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.5 水田拖拉机行走驱动技术研究与整机开发

研究内容:针对南方水田泥脚深、水旱轮作、抢时性作业等特点,以解决水田作业适应性、保护耕底层和提高作业效率为重点,开展机具和水田界面泥水膜的形成与破坏机理、水田动力装备的行走动力学特性研究,构建水田作业泥水膜滑行阻力模型;基于水田拖拉机数字化、模块化设计及制造技术,开发水田拖拉机核心部件轻量化、水田行走底盘及动力系统匹配等核心技术和关键零部件;集成研制智能化水田专用拖拉机,实现产品系列化开发,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破水田拖拉机行走驱动机构、防腐密封、作业机具匹配、智能控制等关键核心技术3—4项;创制22—58.8kW水田专用拖拉机2—3种,排放达到非道路国Ⅳ标准以上,适合泥脚深度≥40cm,转弯半径<5m,符合同功率段拖拉机产品相关国家标准;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

2.6 园艺拖拉机智能化关键技术研究与整机开发

研究内容:针对园艺生产劳动强度大、作业标准化程度高,— 11 —

对作业机具多功能化、操作方便高效、节能环保的特殊要求,重点针对现代标准果园、茶园等生产条件,重点开发模块化多功能动力输出、快捷悬挂系统、多自由度大偏转角、高承载前驱动桥、故障检测、总线等智能化控制与人机工程等核心技术与关键部件,研制系列化园艺专用拖拉机,并试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破模块化多功能动力输出等关键核心技术3—4项;创制18—58.8kW园艺拖拉机新产品2—3种。排放达到非道路国Ⅳ标准以上,转向半径≤3.5m,离地间隙≥300mm,动力输出轴数≥2,液压输出阀组≥2组;申请专利3—5项。【预期性指标】制定标准3—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.粮食作物高效智能收获技术装备研发

(本部分项目3.1—3.5属于关键共性技术与重大装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,要求由企业牵头,组成产学研团队联合申报。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务;其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。)

3.1 智能化稻麦联合收获技术与装备研发

研究内容:针对联合收获高效率、高质量的发展趋势,以智能化控制技术为重点,重点研究基于作物水分、喂入量、收获损失、工况参数等多参数融合的智能调控策略;开发模块化参数控制系统与调控装置、总线技术等;优化高效减损收割、高通量脱粒分离与清选等核心技术与关键部件,集成研制智能高效稻麦联合收割机、深泥脚田水稻联合收割机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破高效、智能、低损收获等智能化关键核心技术4—6项;开发联合收割机智能控制系统,实现多参数在线检测与智能调控系统实用化,控制精度≥95%;创制智能高效稻麦联合收割机、深泥脚田水稻联合收割机等装备3—5种,智能高效稻麦联合收割机喂入量10—12kg/s,深泥脚田水稻联合收割机喂入量5—6kg/s,适应泥脚深度≥40cm,总损失率、破碎率、含杂率等优于行业标准;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.2 玉米联合收获技术与智能装备研发

研究内容:针对玉米不同种植农艺制约机械化收获难题,重点突破玉米收获机械智能化控制技术,研究高含水率籽粒低损脱粒技术,研制玉米籽粒收获机;研究玉米植株切割输送、减损摘

穗、秸秆切碎收集等关键技术,研制玉米穗茎联合收获机;研究鲜食玉米柔性摘穗、无损伤输送技术,研制鲜食玉米联合收获机;研究玉米种穗高效柔性摘穗、无损伤输送技术,研制玉米种穗收获机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破智能控制、减损摘穗、高含水率籽粒低损脱粒等关键核心技术4—6项,创制高含水率籽粒收获、穗茎联合收获、鲜食玉米联合收获和玉米种穗收获等装备3—5种,玉米穗茎联合收获机果穗损失率、籽粒破碎率、含杂率优于行业标准;籽粒直收破碎率≤4%,含杂率≤3%;种穗收获、鲜食玉米收获总损失率≤3%,玉米收获机具有主要参数实时采集、导航定位、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.3 薯类高效收获技术与装备研发

研究内容:针对高效低损机械化收储需求,重点突破仿生减阻、低破损等核心技术,优化低损减阻挖掘、薯土藤蔓强制分离、防损输送、低损储藏等关键装置;开发挖掘部件耐磨材料、防损伤材料制造技术;开发自动对行、挖深调控、节能运储智能控制系统;集成研制马铃薯联合收获、捡拾分级和甘薯、木薯收获装备,并在主产区试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破减阻挖掘、防损伤关键核心技术4—6项,研制马铃薯联合收获与捡拾分级和甘薯、木薯收获装备等新产品4—6种,收获损伤率≤5%,漏掘率≤2%,具有自动对行、掘深监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.4 特色杂粮收获技术与装备研发

研究内容:针对具有传统优势和区域特色的杂粮生产需要,以提高杂粮作物生产机械化水平,降低人工劳动成本,提升特色杂粮生产经济效益,重点研究谷子、荞麦、燕麦、青稞等特色杂粮作物籽粒与茎穗机械力学特性,研究切割、脱粒、清选工艺机理,开发脱粒、清选技术及新机构、新部件;集成研制谷子、荞麦、燕麦、青稞等作物收获装备,并在典型区域进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破切割、脱粒、清选关键核心技术4—6项,研制谷子、荞麦、燕麦、青稞收获装置,集成开发自走式联合收获机3—5种,总损失率:谷子、荞麦≤8%,燕麦、青稞≤3%,整机具备主要参数自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

3.5 秸秆饲料收获技术与智能装备研发

研究内容:针对秸秆机械化收获需求,以收获粉碎、捡拾成捆为主线,研究作业流程智能控制、金属探测、籽粒破碎、破节揉丝及切割刀具自磨刃等关键技术,集成研制大型智能青饲料联合收割装备及具有智能控制功能的秸秆捡拾揉搓打捆装备、压缩成型装备、缠膜青贮装备,以小麦、玉米、水稻、棉花秸秆为主,进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破籽粒破碎、智能控制等关键核心技术4—6项,研制大型智能青饲料联合收割装备及秸秆捡拾揉搓打捆、压缩成型、缠膜青贮等装备3—5种,喂入量≥18kg/s(切段长度10mm标定),茎秆切碎长度5—40mm无级可调,籽粒破碎率≥95%,具备故障诊断、主要参数实时采集与自动监控及切割刀具自磨刃、金属探测功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准4—6项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.经济作物高效能收获与智能控制技术装备研发

(本部分项目4.1—4.5属于关键共性技术与重大装备开发项目,为了切实加强产学研用结合,确保技术产品的市场化、实用化,要求有企业参加,组成产学研团队联合申报。项目申报团队应具有相应的研发生产基础,具有省级及以上认定的企业技术中 — 16 —

心,或者省部级及以上重点实验室、工程实验室、工程技术(研究)中心等平台,或者承担过相关领域国家科技计划项目任务;其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。)

4.1 棉麻智能高效收获技术与装备研发

研究内容:针对棉花收获机械长期依赖进口,麻类作物收获依靠人工,影响产业健康发展的问题,开发自动对行、在线测产、智能控制等核心技术与系统;优化重载静液压驱动底盘、高效采棉滚筒、气力输棉、棉模成型、智能操控等关键系统及制造技术;集成研制棉箱式、打包式高效智能采棉机。研究苎麻、大麻收获工艺与技术,开发收割装置,集成研制联合收获装备,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破收获工艺、智能控制等关键核心技术6—8项,研制6行高效智能采棉机,采净率大于95%,采棉头核心部件全部实现国产化,使用寿命≥4000亩;研制苎麻、大麻联合收获装备2—3种,割茬高度≤10cm;具备故障诊断、主要参数实时采集与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.2 甘蔗和甜菜多功能收获技术与装备研发

研究内容:针对甘蔗和甜菜对机械化收获区域适用性的需求,以形成适用于不同种植模式的甘蔗、甜菜收获成套装备为主线,重点开发电液智能控制技术与系统;优化甘蔗根切、切段、剥叶、蔗叶分离等核心技术与关键装置;集成研制切断式甘蔗联合收割机、履带式丘陵山地甘蔗收割机;优化甜菜自动对行仿形切顶、减阻挖掘、振动分离、捡拾分离等核心技术与关键装置,集成研制自走式甜菜联合收获机、甜菜挖掘铺放收获机和捡拾收获机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破电液智能控制等关键核心技术6—8项,研制切断式甘蔗联合收割机、履带式丘陵山地甘蔗收割机、自走式甜菜联合收获机、甜菜挖掘铺放收获机和捡拾收获机等新装备4—6种,甘蔗收获机喂入量4—6 kg/s、宿根破头率≤18%、损失率≤5%,甜菜含杂率和总损失率≤4.5%、切顶合格率≥85%;具备主要参数实时采集、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.3 智能化油料作物收获技术与装备研发

研究内容:针对我国特色油料作物机械化收获需求,重点瞄准油菜、花生、油茶籽、油葵作物,研究优化油菜智能化、低损高效收获等核心技术与关键装置,研制自走式油菜联合收获机和 — 18 —

油菜割晒、捡拾收获机;优化花生减阻挖掘、果土分离、高效脱果、无阻滞清选等核心技术与关键装置,研制高效自走式花生联合收获机和挖掘铺放、捡拾脱果收获机;研究油茶籽标准化种植模式与机械采收原理,研制油茶籽收获装置;优化脱粒、清选等核心技术与关键装置,研制油葵联合收获机,并进行试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破脱粒、清选等关键核心技术6—8项,研制高效自走式花生联合收获机和挖掘铺放、捡拾脱果收获机(总损失率:联合收获≤4.5%,分段收获≤5.0%),自走式油菜联合收获机和油菜割晒、捡拾收获机(总损失率≤8%),油葵和油茶籽收获装置等6—8种;整机具备主要参数实时采集、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.4 饲草料作物收获技术与装备研发

研究内容:瞄准草食畜牧业发展需要,针对天然草场、人工草场和优质饲草作物,重点研究优化负荷反馈控制、割刀自磨刃、切割调质等核心技术与关键装备;研制自走式饲用甜高粱联合收获打捆机;研制高秆禾草联合收割机;研制自走式苜蓿切割调质收获机;研制草原牧草高效收获技术与装备;并试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破关键核心技术6—8项,研制

自走式饲用甜高粱联合收获打捆机(生产效率≥12t/h,切碎长度10—30mm)、自走式苜蓿切割调质收获机(割幅≥3m,作业速度5—12km/h)、草原牧草高效收获机(幅宽≥6m,割茬高度≤5cm)、高秆禾草联合收割机等4—6种;具备主要参数实时采集、故障诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

4.5 农特产品收获技术与装备研发

研究内容:瞄准茶叶、枸杞、红枣、天然橡胶等农特产品,以机械化收获为突破口,重点研究茶叶、枸杞、红枣、天然橡胶等机械力学特性,探索收获新原理与新结构;开发枸杞等浆果类采收技术与装置;开发标准化种植红枣收获技术与装备;开发茶叶采摘技术与装备;研究天然橡胶全天候自动化割胶、收胶及信息采集关键技术与装置,研制天然橡胶采胶收获成套装备,并试验考核。

考核指标:【约束性指标】突破农特产品机械化采收关键核心技术6—8项,研制枸杞、茶叶、红枣等农特产品采摘装置与收获装备、天然橡胶采胶收获成套装备等3—5种,茶叶芽叶完整率≥80%、漏采率≤5%,枸杞、红枣一次采净率≥85%、损伤率≤10%,无损伤割胶效率≤30秒/株;具备主要参数实时采集、故障 — 20 —

诊断与自动监控功能;申请专利2—4项。【预期性指标】制定标准2—4项;发表论文3—5篇。

支持年限:202_年—202_年 拟支持项目数:1—2项

申报要求

1.项目申请书须经过国务院有关部门(直属机构、直属事业单位)科技主管机构推荐,或各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团科技主管部门推荐。

2.项目须整体申报,须覆盖全部考核指标。

3.同一申报材料不得多头重复推荐,同一推荐主体对同一项目只能推荐1项。

4.项目申报单位(包括联合申报中的任意一方)和项目参加人员,对同一项目不得进行重复或交叉申报与参与。

5.项目下设课题数不超过5个,每个课题承担单位不超过3个(含主持单位)。

第五篇:“智能电网技术与装备”重点专项202_项目(编制大纲)

“智能电网技术与装备”重点专项

202_项目申报指南

项目申报全流程指导单位:北京智博睿投资咨询有限公司

依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(202_—202_年)》,以及国务院《能源发展战略行动计划(202_—202_年)》、《中国制造202_》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等,科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划智能电网技术与装备专项实施方案》编制工作,在此基础上启动“智能电网技术与装备”重点专项202_项目,并发布本指南。

本专项总体目标是:持续推动智能电网技术创新、支撑能源结构清洁化转型和能源消费革命,从基础研究、重大共性关键技术研究到典型应用示范全链条布局,实现智能电网关键装备国产化,到202_年,实现我国在智能电网技术领域整体处于国际引领地位。

本专项重点围绕大规模可再生能源并网消纳、大电网柔性互联、多元用户供需互动用电、多能源互补的分布式供能与微网、智能电网基础支撑技术5个创新链(技术方向)部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年(202_—202_)。

按照分步实施、重点突出原则,202_年首批在5个技术方向启动17个项目。每个项目设1名项目负责人,项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题设1名课题负责人,课题承担单位原则上不超过5个。

各申报单位统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向进行申 — 2 —

报,申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务,其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。

1.大规模可再生能源并网消纳

1.1 高比例可再生能源并网的电力系统规划与运行基础理论(基础研究类)

研究内容:面向高比例可再生能源并网及系统安全高效运行的重大科学问题,研究未来电力系统的协调规划和优化运行的基础理论。具体包括:未来电力系统结构形态和新运行场景下的电力预测理论与方法;考虑高比例可再生能源时空分布特性的输电网多目标协同规划理论与方法;考虑主动负荷响应、高渗透率可再生能源接入、分布式储能影响的配电网规划理论与方法;考虑电源、输配电网络及负荷电力电子化的稳定性分析方法;高比例可再生能源并网与交直流混联系统的优化运行方法。

考核指标:所研究的理论模型和方法适用于可再生能源电源高占比(不低于30%)系统的规划和运行,为大型可再生能源电站并网和高渗透率可再生能源发电集群灵活并网提供理论基础。

实施年限:5年 拟支持项目数:1—2项

1.2 大型光伏电站直流升压汇集接入关键技术及设备研制

(共性关键技术类)

研究内容:为提高大型光伏电站接入系统送出能力和系统效率,研究光伏直流升压变流器等关键技术,建立光伏直流升压汇集接入实证研究平台。具体包括:大型光伏电站直流升压汇集接入系统总体设计集成技术,大功率高升压比光伏直流变流技术,多台变流器串/并联技术;大型光伏电站直流升压汇集接入系统协调控制技术和直流系统保护技术,研制主控装置及保护装置;光伏电站直流升压汇集接入系统及装置仿真技术和测试技术。

考核指标:研制500kW光伏直流升压变流器,效率94%以上;建立±30kV/1MW光伏直流并网接入实证研究平台,光伏并网直流升压比不低于40倍。

实施年限:4年 拟支持项目数:1—2项

1.3 分布式可再生能源发电集群灵活并网集成关键技术及示范(共性关键技术类)

研究内容:针对分布式可再生能源发电大规模灵活并网集成和消纳需求,掌握分布式发电集群规划设计、运行控制技术及高功率密度、即插即用关键设备,完成区域示范。具体包括:高渗透率(可再生能源发电装机容量占最大负荷的比例)分布式可再生能源发电集群的规划设计技术;高功率密度、即插即用的分布式发电逆变技术和储能双向变流技术,即插即用的智能测控保护 — 4 —

技术;区域性分布式发电群控群调技术;分布式可再生能源发电集群实时仿真和测试技术。

考核指标:分布式发电逆变器和储能双向变流器功率密度1.0W/cm3以上,效率不低于98%;应用于可再生能源发电渗透率50%以上、且可再生能源容量达到百兆瓦以上的示范区域;所有并网点的THDI(总谐波电流畸变率)均不超过5%,反孤岛保护动作时间不超过2秒。

实施年限:3年 拟支持项目数:1—2项

1.4 支撑低碳冬奥的智能电网综合示范工程(应用示范类)研究内容:为实现高比例可再生能源发电的高效利用,支撑张家口可再生能源示范区和低碳冬奥专区的建设,完成冬奥智能电网综合示范工程。具体包括:大容量储能系统及其相关技术、大型可再生能源基地风光储多种能源汇集外送的柔性直流和交直流混联送出技术;可再生能源高精度功率预测技术、多能源互补协调调度与控制技术;多能互补的分布式能源与微网系统及其相关技术、交直流混合配电网技术;与可再生能源发电融合的充电设施网络关键技术。

考核指标:示范区支撑千万千瓦级可再生能源发电的接入和送出,可再生能源功率预测年平均误差不超过10%;冬奥专区内电力消费100%来自可再生能源发电,全区覆盖电动汽车充电网

络,供电可靠性不低于99.99%。

实施年限:5年 拟支持项目数:1—2项

经费配套:其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1 2.大电网柔性互联

2.1 大型交直流混联电网运行控制和保护(基础研究类)研究内容:面向大型交直流混联电网安全运行重大科学问题,研究交直流混联电网建模、交直流协同控制理论与方法。具体包括:多换流站之间及其与互联交流电网动态相互作用机理,交直流混联电网多时间尺度建模与仿真方法;多换流站潮流快速控制及其与交流电网协同控制方式,考虑多回直流场景下的系统稳定控制方法与恢复控制方法;交/直流系统故障后电网故障特性及演化机理,保护原理及交直流保护协调配合策略,基于故障传播过程的预警和主动保护基础理论和方法;含高密度分布式发电的交直流电网稳定分析方法与自愈控制方法;对提出的理论和方法开展仿真验证。

考核指标:所研究的控制理论与方法引领大型交直流混联电网运行控制和保护技术的发展,仿真验证的原型系统中换流站不少于20座、交流系统节点数不少于202_个;提出具有ms级响应速度的交直流混联电网协同控制方式与系统稳定控制方法。

实施年限:5年 拟支持项目数:1—2项

2.2±500kV直流电缆关键技术(共性关键技术类)研究内容:研究±500kV直流电缆(陆缆)制造与应用技术,掌握批量化绝缘材料制备工艺,完成样机研制并通过型式试验。具体包括:直流电场下绝缘材料空间电荷调控及抑制技术,绝缘材料和屏蔽材料的配方及超净化批量生产能力的制备工艺;±500kV直流电缆用绝缘材料、电缆本体及接头设计与制造技术;±500kV直流电缆在直流输电系统中的应用特性及环境适应性;高压直流电缆运行中空间电荷与局部放电的影响及性能评估、竣工试验和运行维护技术;高压直流电缆机电特性测试平台,机电热特性监测系统。

考核指标:绝缘材料洁净度指标控制在50μm以下,厚度0.2 mm样品的威布尔分布直流击穿场强不小于170kV/mm。运用制备的绝缘材料和屏蔽材料,研制长度不低于300m的±500kV电缆(陆缆)样品及样机,电缆(含附件)击穿强度大于30kV/mm,电缆附件的雷电冲击耐受水平不低于1050kV。整体样机通过型式试验。

实施年限: 3年 拟支持项目数:1—2项

2.3±1100kV直流输电关键技术研究与示范(应用示范类)研究内容:研究±1100kV直流输电工程换流站成套技术,并

在示范工程上应用。具体包括:±1100kV直流换流站及线路过电压抑制与绝缘配合及雷电防护技术,绝缘子污秽与覆冰雪闪络特性及典型空气间隙放电特性,电磁环境特性及其对其他系统电磁影响与防护技术;研制±1100kV换流变压器、平波电抗器、绝缘子等关键设备;±1100kV直流输电工程接入交流系统方式及系统稳定控制技术,±1100kV换流站设备和直流线路技术规范与标准;现场模块化换流变压器试验技术。

考核指标:±1100kV直流输电示范工程输送功率12000MW,输电距离不低于3000km。换流站极线设备操作冲击耐受绝缘水平在2.0倍以下,直流线路操作冲击过电压水平在1.6倍以下,直流线路下的地面合成场强不超过30kV/m。完成关键设备的技术规范。

实施年限:4年 拟支持项目数:1—2项

经费配套:其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1 2.4 高压大容量柔性直流输电关键技术研究与示范(应用示范类)

研究内容:针对不同的技术路线,研究高压大容量柔性直流输电关键技术,并在示范工程上应用。具体包括:换流阀功率模块及其不同拓扑的组合技术,换流阀成套设计与集成技术;高浪 — 8 —

涌电流耐受能力的低损耗换流阀关键技术;全系统实时闭合数字仿真测试系统和试验平台;工程的过电压与绝缘配合、外绝缘及电磁环境技术,系统控制保护技术,工程成套设计方法和系统集成技术。

考核指标:形成满足不低于±400kV/2000MW高压大容量柔性直流工程应用的电气、结构与冷却等成套设计规范;开发1套功能与规模齐全、不低于202_独立节点的阀控系统实时闭合数字仿真测试平台;建成电压不低于±400kV、单端最大换流容量不低于2000MW的高压大容量柔性直流输电示范工程。

实施年限:3年 拟支持项目数:2项

经费配套:其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1 3.多元用户供需互动用电

3.1 城区用户与电网供需友好互动系统(共性关键技术类)研究内容:利用互联网技术,提高能效综合应用和降低负荷峰谷差,完成城市区域的智能用电互操作示范验证。具体包括:市场竞争机制下的用户用电和行为特征、多元用户侧的可调度潜力和可靠性分析方法,建立用户互动模型;基于互联网的家庭能源管理系统关键技术,研制支持双向互动的家庭智慧能源核心设备及能效管理系统;电力需求侧主动响应的市场机制,构建电力

网与信息网融合的电力供应及需求互动服务平台;完成城市小区的示范验证。

考核指标:选择一个30万人口以上城市区域示范验证,家庭用户不少于3万户,其综合能耗同立项时相比降低5%以上,示范区域降低负荷峰谷差5%以上。

实施年限:4年 拟支持项目数:1—2项

3.2 电力光纤到户关键技术研究与示范(应用示范类)研究内容:按照互联网+智慧能源行动计划要求,完成光纤复合低压电缆(OPLC)成套和电力光纤到户关键技术研究,建设电力光纤到户示范应用工程。具体包括:电力光纤到户网络结构设计;不同结构的OPLC缆中光纤耐热特性,导线热场分布对光纤的影响,克服电缆短暂高温时光纤衰减变化技术;OPLC中间接续和终端接入技术及其配套专用附件,OPLC施工、监测、检测、运行维护技术的设备与标准。

考核指标:在高于电缆工作最高标准温度10%持续时间15分钟的光纤衰减变化不超过0.2dB/km,电力光纤到户示范小区接入速率不低于1000Gbps,示范小区接入用户数大于202_户。

实施年限:3年 拟支持项目数:1—2项

经费配套:其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会 — 10 —

渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1 3.3 工业园区多元用户互动的配用电系统关键技术研究与示范(应用示范类)

研究内容:实现工业园区内可再生能源的大规模就地消纳利用,利用负荷资源参与系统优化运行,通过冷/热/电系统优化提高能源综合利用效率,建设示范园区。具体包括:含多种可再生能源与清洁燃料发电、储能系统、配电网、冷/热/电负荷用户的综合能源配用电系统一体化规划设计方法与系统;满足用户供电与冷热供应可靠性要求,实现多种能源协调控制的关键技术与综合控制系统;实现电源、负荷与电网灵活互动的关键技术,实现源—网—荷协调互动的优化调度方法,满足综合能源配用电系统运行要求的智能调度系统;在工业园区建设综合能源与智能配用电系统示范工程。

考核指标:示范园区可再生能源装机容量不低于25MW,外部电网年净购入电量不大于示范区电能需求总量的25%,通过工商业用户互动实现峰值负荷消减20%以上。

实施年限:4年 拟支持项目数:1—2项

经费配套:其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1 4.多能源互补的分布式供能与微网

4.1 基于能的综合梯级利用的分布式供能系统(基础研究类)研究内容:针对能的综合梯级利用与循环耦合的科学问题,开展燃料化学能和太阳能、环境能源等多能互补条件下能量综合梯级利用基础理论研究。具体包括:可再生能源与化石能源互补的源头蓄能原理,系统变工况性能提升机理,可再生能源、环境能源与化石能源互补的品位耦合机理;多能源输入与多产品输出条件下的动力循环、供热循环、制冷循环等热力循环的耦合机制;分布式能源系统变工况性能的主动调控方法,以及与配电网的互动调控方式。

考核指标:所研究的理论成果和方法支撑我国该领域的发展,获得能量综合梯级利用和循环耦合理论和可再生能源、环境能源与化石能源的多能互补机理,提出系统全工况主动调控方法,与集中式供电相比,提出的分布式供能系统节能达到30%以上。

实施年限:5年 拟支持项目数:1—2项 5.智能电网基础支撑技术

5.1 钠基二次电池的基础科学与前瞻技术研究(基础研究类)研究内容:针对规模储能对更高技术经济性、资源可持续利用的要求,研究新型钠基二次电池的科学问题。具体包括:钠基二次电池中能量储存的热力学与动力学问题;界面反应、稳定性、全寿命周期失效机制;电池中的热行为、温度与环境适应性、安 — 12 —

全性;单体及模块的设计、寿命预测、加速老化测试方法、成本构成模型与降低方法;多尺度理论模拟与分析方法。

考核指标:支撑我国钠基二次电池基础科学研究的发展,研究成果安全性满足规模储能要求,单体充放电速率0.5C以上,充放电深度在80%DOD以上时,循环寿命大于10000次,服役预期寿命大于20年。

实施年限:5年 拟支持项目数:1—2项

5.2 高功率低成本规模储能器件的基础科学与前瞻技术研究(基础研究类)

研究内容:针对智能电网调频及工业节能应用对高功率、低成本储能器件的需求,研究功率型储能器件的科学问题。具体包括:兼顾能量密度与功率密度的新型储能器件的热力学与动力学问题;界面反应、稳定性与全寿命周期失效机制;功率储能器件的热行为、温度与环境适应性与安全性;单体及模块的创新设计、寿命预测、加速老化测试方法、成本构成模型与降低方法;功率储能器件的理论模拟与先进分析方法。

考核指标:研究成果安全性满足规模储能要求,功率密度大于5 kW/kg,能量密度大于30 Wh/kg,充放电深度在80%DOD时单体循环寿命大于50000次。

实施年限:5年

拟支持项目数:1—2项

5.3 100 MWh级电化学储能技术(共性关键技术研发)研究内容:针对大规模可再生能源高比例消纳对于储能系统技术经济性、安全性、能量效率的要求,研究适用于100 MWh级应用的新型锂离子电池规模储能技术。具体包括:具有更高技术经济性、一致性的新型储能材料体系、单体技术;高能量转换效率的模块设计与制造技术;新型储能单体与模块的寿命衰减机制、循环寿命与日历寿命的准确预测技术;大规模电化学储能系统中单元及模块的安全性评测方法、标准及提升方法。

考核指标:锂离子电池在充放电速率0.5 C以上,充放电深度在80%DOD以上时,循环寿命大于10000次,服役预期寿命大于15年,预期成本低于1500元/kWh,系统规模不低于100MWh。

实施年限:4年 拟支持项目数:1—2项

5.4 柔性直流输电装备压接型定制化超大功率IGBT关键技术及应用(共性关键技术研发)

研究内容:研制压接型定制化超大功率IGBT关键技术,并完成验证工作。具体包括:不同类型柔性直流输电装备与压接型定制化超大功率IGBT联合仿真与协同优化设计技术;超大功率IGBT封装并联均流控制及多物理场分析,高电压串联用驱动保 — 14 —

护与封装一体化及电磁兼容技术,压接型封装绝缘体系;压接型定制化超大功率IGBT测试技术和可靠性技术;压接型定制化超大功率IGBT在直流断路器和柔性直流换流阀中应用验证。

考核指标:压接型定制化IGBT器件参数不低于3300V/3000A,低通态压降IGBT的通态压降低于2.8V,高关断能力IGBT的短路电流大于18000A。

实施年限:3年 拟支持项目数:1—2项

5.5 能源互联网的规划、运行与交易基础理论(基础研究类)研究内容:面向能源互联网中的重大科学问题,研究能源互联网规划、运行与交易等基础理论,建立仿真模型。具体包括:多能源系统汇聚、融合、互通、互联的协同规划模型、理论和方法;能源互联网能量—信息耦合建模分析理论和方法,以及海量、多种能源终端接入的建模、信息安全及用户行为模型;能源互联网中多种能源生产、传输、转换、存储与消费全过程运行与控制理论;能源互联网的市场机制设计理论与模型;多能源系统的仿真模型。

考核指标:形成可支撑能源互联网规划运行、建模分析及市场设计的理论体系;建立考虑物理、信息、成本的多能源系统仿真模型,能够精细模拟多种能源生产、传输、存储、转换、消费,支撑大于5000个网络节点的大规模计算;为能源互联网规划、运

行与交易提供分析手段。

实施年限:4年 拟支持项目数:1—2项

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