第一篇：甘肃小麦生产技术发展现状及建议
甘肃省小麦生产技术发展现状及建议
杨文雄，杨长刚，王世红，柳娜，张雪婷
（甘肃省农业科学院小麦研究所，甘肃兰州 730070）
摘要：甘肃省作为中国小麦种植面积超过1000亩的11个省份之一，其小麦产业生产技术水平在“十二五”期间取得长足进步，但相比其他10个省份仍有较大差距。本文在总结“十二五”期间甘肃小麦产业在优良品种选育、抗旱栽培技术研发以及综合技术集成等方面科技发展的基础上，提出“十三五”期间甘肃小麦产业生产发展的技术需求以及今后可持续发展的政策建议。
关键词：小麦；生产技术；建议；甘肃省
Development and Suggestions of Wheat Production Technology
in Gansu Province Yang Wenxiong, Yang Changgang, Wang Shihong, Liu Na, Zhang Xueting（Wheat Research Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070）
Abstract: As one of the 11 provinces that have the wheat farming field of over 1000 mu, the wheat industry wheat production technology of Gansu province has made remarkable progress during the 12th Five-Year Plan, yet there is still a great gap compared with the other 10 provinces.On the basis of summarizing the technological development of Gansu province in the fine varieties selection, the research of draught-resisting cultivation technique as well as the comprehensive technology integration in wheat industry during the 12th Five-Year Plan, this article proposes the technical requirements for the production development of Gansu wheat industry and policy suggestions for sustainable development in the future during the 13th Five-Year Period.Key word: Wheat;Production technology;Suggestions;Gansu province
小麦是甘肃省最主要的口粮作物，种植面积曾多年维持在133.3万hm2左右[1-3]。近年来，由于种植业结构调整，其种植面积不断压缩，已低于100.0万hm2[1,2]。“十二五”期间甘肃各地认真贯彻国家及省上文件精神，加大小麦种植技术投入，积极选育高产优质新品种，大力推广先进栽培技术，以“稳面积提单产”的策略来确保主粮安全[4]。目前，甘肃省小麦单产水平有很大程度的提升，但受种植规模制约，总产仅约250.0万t，而甘肃省每年小麦需求量约450.0万t，自给率不到60.0%，供需矛盾十分突出[1,2]。总结甘肃小麦“十二五”生产技术投入水平、分析“十三五”生产技术需求态势对持续保障甘肃口粮供给安全具有指导意义。甘肃小麦生产特点
1.1 甘肃小麦产区生态生产条件
甘肃小麦种植区域大体可划分为陇东、陇南、中部以及河西等四大片区[3]。其中，陇南麦区年降水量550~650 mm，年均气温8.9~11.7℃，降水和热量条件较好，但地块小，坡地比例大，水土流失严重，土壤瘠薄，机械化水平低。锈病和冬春干旱是限制其产量的主要因素。陇南是中国著名的条锈病的策源地和重发区，该区域条锈菌源头控制对保证中国麦区安全具有战略意义[5]。陇东麦区属黄土高原一部分，年降水量多为500~550 mm，年均气温8.5℃，≥10℃活动积温2600~3300℃，土层深厚、蓄水保墒性能好[6,7]，地势较平坦，小麦机械化水平较高；但小麦返青至抽穗需水最多的3~5月降雨较少，越冬死苗较普遍。该区域晚春霜冻危害几率大；条锈病在流行年份可减产20%~30%，红矮病、黄矮病、暴雨、冰雹也时有发生。中部麦区冬、春小麦兼种，面积各约占一半，年降水约400 mm，年均气温7.3℃，旱情严酷，旱薄相连，旱寒同驻，山地比例也较大，机械化程度低，1/3的小麦可以利用黄河水、洮河水、井水灌溉。但旱地麦田产量低而不稳，一般年份单产仅1800 kg·hm2-左右。主要灾害是干旱、干热风和蚜虫危害。河西麦区降水仅有36~200 mm，主要依靠祁连山雪水收稿日期：****-**-** 基金项目：公益性行业（农业）科研专项（201503125-1）作者简介：杨文雄（1964-），男，甘肃会宁人，研究员，博士，主要从事小麦遗传育种及栽培方面的研究。E－mail：yang.w.x@263.net 灌溉，属绿洲灌溉农业区，以春小麦为主。该区域光照资源丰富、昼夜温差大，机械化程度高，技术集成和规范化种植水平较高，是我国小麦高产地带，属于高产稳产区。主要灾害是干热风和蚜虫危害。
1.2 “十二五”甘肃小麦产量特点
“十二五”期间，甘肃小麦生产的总体特点是：面积在波动中下滑、单产在波动中提高、总产基本稳定。面积缩减的主要原因是压减了浅山易旱低产区、南部条锈病核心越夏区以及河西走廊灌区种植面积。“十二五”期间，小麦占甘肃粮食作物的面积比例为29.3%（27.9%~31.3%），总产比例为24.3%（22.3%~25.8%）。“十二五”期间，虽然全国小麦实现“十一连增”，但甘肃省上年和下年相比，5年中单产表现为“四年增、一年减”，减产年份为2013年。甘肃小麦75%分布在旱地，年际间单产的波动起伏首先与年际间的降水差异密切相关、其次与年际间气温、病虫发生情况、技术因素有关[7,8]。甘肃省地理气候复杂多变，同年份不同产区间气候条件也相差较大，因此引起年份间单产差异的气候因素较其它省份更为复杂[8]。“十二五”期间，甘肃小麦平均的面积、总产、单产分别为：80.1万hm2、269.4万t、3366.0 kg·hm2-。其中，面积以2011年最大（84.0万hm2），2013年最小（78.6万hm2），面积最大缩减率6.9%；单产以2011年最低（3171.0 kg·hm2-）、以2015年最高2-（3525.0 kg·hm），最大增产率11.2%；总产以2013年最低（258.0万t）、以2015年最高（277.0万t），总产最大提高率为7.4%。“十二五”甘肃小麦生产技术发展
2.1 优良品种技术
“十二五”期间甘肃共审定小麦新品种60个，而生产上应用的品种多达120个，但年种植面积超过0.67万hm2只有8个。其中，陇南麦区种植的品种主要有兰天、中梁、天选和川麦系列，陇东麦区主要有陇鉴、陇育、平凉和西峰系列，中部麦区主要有西旱、定西、永良、临麦和银春系列，河西麦区主要有永良、武春和陇春系列。冬小麦应用范围较大的是以兰天19、26为代表的兰天系列，春小麦则是以宁春4、39号为代表的宁春系列灌区品种和以西旱1号、2号为代表的西旱系列旱地品种。在优质品种方面，“十二五”重点推广应用的冬小麦品种有陇鉴301、兰天10号等，春小麦品种有宁春39号、武春3号等。甘肃是中国气候类型最丰富的省份，因此需要适应性多样化的品种支持，其当前种植品种推广中的突出问题为：品种多乱杂、利用技术体系不健全，加上受环境复杂多变影响，生产上仍以种植中筋或不能归类的品种为主，全省优质专用小麦种植比例不到30%[9,10]。2.2 栽培技术
2.2.1 抗旱节水栽培技术
“十二五”期间，甘肃在小麦抗旱防旱技术上，主要推广了各种覆盖技术、耕作纳雨蓄墒技术。主要技术如下：（1）覆盖保墒栽培技术。在地膜覆盖栽培方面，主要在旱地应用推广了全膜覆土穴播技术、全膜双垄沟二茬种植小麦技术和膜侧沟播技术。每年地膜小麦种植面积约20.0万hm2，其中2/3为全膜覆土穴播。在秸秆覆盖栽培方面，主要有休闲期阶段性覆盖技术、全程覆盖技术以及由甘肃农业大学于2013年研发的“秸秆带状覆盖技术”[11]。该技术利用玉米秸秆整秆、采取“种的地方不覆、覆的地方不种”，不减少播种量、局部密植，适用于年降水250~550 mm、[11,12]一年一熟的广大旱作区冬小麦和马铃薯种植。（2）工程抗旱技术。主要在旱地推广应用“梯田+水窖集雨+地膜+结构调整”的工程抗旱技术，通过拦水、蓄水、保水、用水等四大技术环节，形成了雨水拦蓄入渗、覆盖抑蒸、雨水富集叠加利用等一套比较完整的旱作技术路线，更加增强了应对干旱的主动性。全省工程抗旱技术应用面积约13.3万hm2。（3）灌区节水灌溉技术。灌区小麦在节水灌溉技术上，主要推广了免冬灌免耕覆盖节水灌溉、垄种沟灌、微垄沟灌、隔沟交替灌溉等四种节灌技术。“十二五”期间，通过农田水利工程建设，灌区渠系水利用率由55.4%提高到61.6%，灌溉水利用率由48.2%提高到53.6%，灌溉定额约降低600.0 m3·hm2-，产值提高15.9%。2.2.2 播种技术
广泛宣传“七分种、三分管”理念，提高播种质量。主要推广了精量半精量机条播、宽幅精播、适期晚播、抗旱播种及穴播等技术。具体在水肥条件较好、群体较大、个体和群体矛盾较突出的高产麦区重点推广了精量播种技术和宽幅精播技术；在气候不稳定、土壤水肥和耕作整地质量较差的旱地麦田重点推广了半精量播种技术。宽幅精播技术较传统机条播技术普遍增产8%以上。而在山旱地用穴播代替条播和撒播，可抢时播种、提高出苗率，较条播和撒播增产5%~10%。此外，针对近年来秋冬季气温偏高，冬小麦冬前旺长影响安全越冬和正常生长的实际，推广了适期晚播，有效降低了条锈病秋苗发病和越冬死苗率。
2.2.3 科学施肥技术
围绕“测土、配方、配肥、供肥、施肥”等重点环节，做到了测土到田、配方到厂、供肥到点、指导到户，提高了肥料利用率，测土配方施肥面积达到46.7万hm2，氮肥后移面积达到18.0万hm2，同时，通过种植绿肥、秸秆还田、高温堆肥等方法，努力增施有机肥。在旱地小麦，推广了适当增施磷钾肥技术，一般旱地小麦氮∶磷以1.0∶0.8左右为宜，增施磷肥在促根系、提高抗旱和抗干热风能力、促粒重的作用效果明显，能增产8.0%以上。同时，推广了弱苗田趁墒追肥、春季沟追化肥、秸秆还田、缓释肥、生物菌肥、生物精制肥等。2.3 耕作技术
重点推广少免耕、深耕和深松耕等保护性耕作技术，提高土壤蓄水保墒能力，保护性耕作面积每年达到6.7万hm2，深翻耕和深松耕面积达到33.3万hm2以上。同时，因地制宜的推广冬春季镇压的保墒提墒促返青措施，年小麦镇压作业面积达46.7万hm2以上。水地深松耕可明显增产5.0%~8.0%；旱地深松耕在没有春旱的情况下可增产5.0%~10.0%，在有较严重春旱的情况下则造成缺苗、减产。免耕可节省耕作成本，减少水土流失，但由于存在施肥、播种、耕作机械不配套等问题，要通过免耕实现增产，必须强化技术措施配套，否则增产比较困难。2.4 植保技术
针对甘肃主要病虫害，推广了病虫害的综合防控技术。对小麦主要病害条锈病白粉病，进行综合防控和源头控制。天水、陇南两市小麦条锈病核心越夏区，有计划地实施了药剂拌种全覆盖、退麦改种、播前铲除自生麦苗等措施。建立了监测预报、带药侦查、“打点保面”、化学除草的综合防控技术技术体系。同时全面实施小麦“一喷三防”，有效控制锈病、白粉病、蚜虫、干热风。2.5 防灾减灾技术
“十二五”期间，为及时了解各地墒情、苗情、长势变化和病虫草害，实行了关键时期旱情日报制度和苗情三天一报制，为各级部门科学决策提供参考依据。全省已研究建立小麦苗情监测体系，选择区域特征明显、代表性强的17个县区建立监测点，配备自动化监测设备，提高了苗情监测的科学性、指导性和时效性。同时，同气象、水利等部门的合作，加强对干旱、洪涝、冰雹等自然灾害监测预警，及时发布预警信息，适时启动应急响应，提早做好抗灾救灾的资金、物资和技术准备。全省扩大了政策性农业保险实施范围，将小麦、马铃薯、玉米等主要作物纳入保险范围，创新完善农业保险制度，提高防范自然风险的能力。大力推进科学抗灾，在关键技术管理节点和时段，组织干部和农技人员进村入户，对重点产区和受灾地区包片蹲点，率先落实抗灾增产技术，适时开展示范观摩，采取多种形式，搞好技术培训和咨询，指导农民因时、因地落实抗灾增产技术。2.6 技术集成
重点结合高产创建活动，推行高产高效、节本、省工、省肥、节水技术的高效集成应用，带动大面积均衡增产。“十二五”期间，每年落实小麦高产创建万亩示范片40个左右，其中每年平均冬小麦22个，春小麦18个。小麦高产创建专家组专家分片包干，为指导小麦生产发挥了重要作用。小麦高产创建起到了良好的示范带动作用。根据甘肃省2012－2014年小麦高产创建结果，旱地高产创建田3年平均产量为4483.5 kg·hm2-，较一般田增产30.9％；灌区高产创建增产750.0～1050.0 kg·hm2-，增产率普遍10%以上。“十三五”甘肃小麦生产技术需求
基于甘肃自然条件和环境资源禀赋，综合考虑影响小麦生产的各种因素，今后甘肃小麦生产的总体思路是：稳定种植面积，主攻单产，兼顾优质，增加总产，确保粮食和生态安全。3.1 增加面积技术
甘肃小麦山塬旱地目前撂荒比例较大，这些区域既不适合种植玉米和马铃薯等效益较高作物，也不适合发展林草等生态、饲草作物，小麦是唯一适应种植作物，应该采取政策扶植措施，鼓励农民种植小麦。在继续调整结构、缩减水肥和交通、立地条件较好川塬区原小麦面积同时，应该保证旱薄地小麦面积不下滑，维持80.0万hm2小麦口粮面积的红线。3.2 提高单产需求技术
甘肃小麦产区气候干燥，降雨不足，许多保灌区受水资源短缺或季节性供水紧张的影响已变成非保灌区，高产难以继续维持；受水土流失影响、土壤瘠薄，旱薄相连，有机质含量低；冬季寒害较重，夏季干热风危害频繁；冬小麦条锈病危害较重，局部灌区次生盐渍化危害严重。小麦产业发展的总体思路是：稳定小麦种植面积，主攻单产，兼顾优质，增加总产，确保粮食安全。重点发展的技术如下：
3.2.1 覆盖保墒栽培技术
在年降雨量500 mm以下的旱地麦区重点研发推广“一膜两用、多茬种植”和“秸秆带状覆盖栽培技术”，在保墒的同时对生育期降水的高效蓄集和利用，实现小麦增产的增墒、增粒、增粒重和增肥效。“一膜两用、多茬种植”主要采用全膜双垄沟玉米的旧膜，接茬种植小麦，地膜多茬利用年限不超过两茬，以便田间残膜地清除。同时，覆盖地膜厚度应达到0.01 mm，残膜回收率达到90%以上，严格控制地膜污染。“秸秆带状覆盖栽培技术”经过多年试验表明[11,12]，在旱地冬小麦和马铃薯种植中增产效果显著，与目前主推的覆膜技术产量相近。该技术优点是利用秸秆覆盖，降水入滲率高，且覆盖秸秆经风化腐解后可轻易地旋耕打碎还田，利于培肥地力、改良土壤结构，可是实现用地养地有机结合，避免地膜栽培的“白色污染”，具有较好的经济效益和生态效益。该技术实行一次覆秆，2~3茬利用，利用方式主要为：小麦－小麦－马铃薯，多茬利用后，旋耕秸秆还田，实现小麦和马铃薯合理轮作，用地养地结合。
3.2.2 农机农艺有机结合技术。研发与新耕作栽培技术相配套的轻简实用中小型机械和相关产品，开展水分高效利用技术及相关机械与产品的示范推广。主要包括适合甘肃山塬旱地小麦的中小型收割机、秸秆带状覆盖技术配套的小型覆秆及收割机械、一膜两年利用适用的播种和施肥机械的研发与推广。
3.2.3 优良品种选育与合理配置
在降雨400 mm以下旱作区应选育抗旱性较强、耐青干、中高秆（90 cm）品种；降雨400 mm以上地区注重选用对条锈病、白粉病抗（耐）性较强、抗旱性适度、丰产性较突出、抗倒伏的品种；河西走廊灌区春小麦应注意选择中早熟、抗干热风、抗倒伏品种；沿黄灌区春小麦应注意选择抗锈、抗白粉病、抗倒伏、耐盐碱的品种。灌区小麦要求株型较紧凑、在河西走廊灌区株高不宜超过85 cm、其它灌区不宜超过90 cm。
在注重高产高抗优质品种选育的同时，加强选育适用不同加工要求的优质品种，主要有以下三个方面：（1）在提高或维持现有单产的基础上，选育和引进筛选出适合于制面包的强筋力硬红（或硬白）小麦品种。要求蛋白质含量在15.0%以上，湿面筋含量30.0%以上，面团稳定时间8.0 min以上。（2）选育和引进筛选适应半湿润地区种植的、适合制作糕点、饼干或啤酒的软质小麦品种。要求蛋白质含量低于9.0%，湿面筋含量28.0%以下。（3）发展适合甘肃旱地种植的高营养、强筋力的硬质小麦，要求蛋白质含量17.0%~20.0%、赖氨酸含量0.4%以上，湿面筋含量42.0%~50.0%以上。品种用途有三：一是生产高营养的面粉，形成西部旱地特色产品。主要用于制作兰州牛肉面、北方拉条、大饼；二是用作优质配料，以突出的高蛋白、高面筋、高赖氨酸兑配品质不良的小麦，以生产优质专用粉；三是如果制面包品质优良，可生产面包专用粉。前两者是主要目标。
3.2.4 播种技术
种好小麦是丰产稳产的关键和成功经验。要牢固树立“七分种、三分管”的理念，提高播种质量。首先，立足常年抗旱，在干旱年份，主要推广找墒播种（即深种浅盖）、镇压提墒播种、等墒播种、造墒播种等抗旱播种技术。其次，在水肥条件和机械作业条件较好的陇东、陇南、中部旱作麦区，重点推广半精量机械条播技术；在灌溉麦区和年降水600~650 mm、水肥条件较好的旱作川塬区，重点推广以宽幅精播技术为主的精量机械条播技术；在陇南山旱地撒播种植地带，逐步示范推广穴播技术。最后，在冬小麦产区，继续推广适期播种技术。避免过早播种或越播越晚，争取一播全苗、提高播种质量，实现冬前苗全、苗匀、苗壮，减少生长冗余和生长过弱，搭好丰产架子。
3.2.5 病虫防控技术
以药剂拌种和抗病品种选用为重点，建立生育期及时监测防控技术体系。重点做好小麦条锈病、蚜虫、红蜘蛛等重大病虫害的监测预报和综合防治，锈病易发区继续推行药剂拌种全覆盖工程。扶持建立反应快速、执行有力、运转高效的病虫害专业化防控队伍，建立“公共植保”和“绿色防控”的模式。
3.2.6 中低产田改造技术
以坡改梯和新增灌溉面积为重点，加强农田渠系道路的建设与维护，继续发展集雨补灌和农作养地技术。甘肃小麦生产的政策建议
4.1 加强组织领导，形成工作合力
甘肃各级党委政府要从口粮安全、经济发展、社会稳定的高度，充分认识小麦产业发展的极端重要性，切实加强对小麦生产的组织领导，靠实工作责任，建立小麦生产行政首长负责制和目标责任制；完善考核机制，制定科学的考评办法，把小麦生产纳入各级政府考核范畴，调动地方各级政府抓好小麦生产的积极性。同时，积极协调发改、财政、农牧、水利、国土、扶贫等有关部门，进一步整合项目资金、协作配合，形成齐抓共建的良好工作机制。4.2 落实惠农政策，确保农户受益
各级农业部门要广泛宣传国家和甘肃省发展粮食生产的强农惠农政策，确保各项政策不折不扣宣传到户，落实到位。重点落实好粮食直补、良种补贴、农机具购置补贴、农资综合直补等政策，使有限的资金发挥聚集效应，调动和保护农民种粮的积极性。同时，实行严格的耕地保护政策，确保基本农田数量不减少、质量不下降，用途不改变。4.3 强化物资保障、严格农业执法
多方筹措资金，进一步探索建立涉及财政、社会、农民的多渠道、多层次的农业投入机制。各市（州）、县（区）财政要加大对小麦产业的资金扶持力度，有针对性的提高重大技术补贴标准和新型农机具购置补助标准；增加高产优质小麦新品种的选育引进和栽培新技术研发的投入，强化良种繁育基地建设、商品粮基地建设和产业化开发的扶持力度，确保全省小麦产业健康发展。同时，各县（区）要制定相应物资管理制度，对省上统一下达的地膜、农机具和肥料等物资，要切实加强管理，健全档案，本着公平、公正、透明的原则，以村为单位分户造册，张榜公布，并以户为单位发放物资供应卡，由农户在册卡上签字，确保物资入村到户。对配发的大型机具由县（区）农技中心登记造册，组建机械作业队，或安排到农机专业合作社、农机大户，加强管护，统一调配使用。4.4 科学制定规划，统筹协调发展
各县（区）要严格按照全省小麦产业发展意见，制定适宜本地区的小麦发展规划，确定适宜种植区域，明确主推品种和配套栽培管理技术，对先进实用技术进行组装配套，走良种良法配套，农艺与农机结合之路，特别要把节水省肥减药、绿色安全生产、覆盖栽培、秸秆还田、氮肥后移、机械化作业、良种繁育、统防统治等技术组装配套，集成应用。同时，要尊重自然规律，协调好夏秋作物比例，推进科学合理的结构调整，实现优化的结构布局。4.5 开展宣传培训，强化技术指导
小麦主产区要围绕小麦核心技术，切实加大宣传、指导和技术培训力度，积极开展全程技术指导。要积极引导、培育和扶持小麦种植大户和家庭农场等新型主体，探索构建围绕新型主体的“品种统一、物资统供、病害统防”的社会化服务体系。省、市、县、乡技术部门要积极开展不同层次、不同重点、不同形式的技术培训，确保先进实用技术进入千家万户，深入田间地头，为小麦产业发展提供技术保障。
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第二篇：汉中市水稻全程机械化生产技术发展现状及建议
汉中市水稻全程机械化生产技术发展现状及建议
何成林王明安王诞
（汉中市汉台区农机管理中心、汉台区农村能源工作站，陕西汉中 723000）
摘要：本文通过对汉中市水稻生产现实情况的分析，总结了在汉中市开展水稻全程机械化生产优势和存在的问题，提出了推广水稻全程机械化生产的方法和思路。
关键词：水稻全程机械化优势问题措施
农业部《全国水稻生产机械化十年发展规划（2006—2015年）》明确提出，以育插秧和收获两个关键环节的机械化为着力点，带动耕整地、田间管理、烘干等环节机械化，推进水稻生产全程机械化，力争经过5－10年的努力，水稻生产主要环节机械化水平达到70％以上，到2020年，在全国基本实现水稻生产全程机械化。为此，从2006年开始全市就开展了水稻机械化育插秧试验示范，累计汉台、南郑、洋县等县区试验示范面积达到1580余亩。2013年，省农机局又在汉台建立水稻（小麦、油菜）“两茬平作区”全程机械化生产模式示范园区，建设水稻全程机械化生产模式创建田2000亩，这是对汉中市全面开展水稻生产全程机械化工作的极大推动。
一、现状与优势
汉中市常年水稻种植面积120万亩，占全省水稻种植面积的75%以上，是陕西重要的粮食生产地区。要保证水稻稳产、高产，降低生产成本，就必须走水稻生产全程机械化的有效途径。当前汉中市水稻生产正由传统手工生产向机械化生产的过度阶段。全市水稻机械化收获、机械耕整地、水稻产品加工的机械化水平达到75%以上，而水稻机械化育插秧却占不到耕作面积的1%。现阶段农民对各种水稻生产先进农业机具的需求快速提高。同时，国家、省、市农机购置补贴政策力度的加大，提高了水稻生产者的购机能力。2012年全市水稻育秧播种机2台，人力播种机3台，6行高速插秧机3台，4行步行式插秧机18台，完成水稻机械化育插秧示范面积1580亩。今年仅汉台区已建成机械化育秧示范点6个，投入育秧硬（软）盘5.02万个，育秧播种机8台套，插秧机19台，完成育秧面积30余亩，机械化插秧示范面积可突破2000余亩，其中百亩以上连片机插秧面积可达1900余亩。水稻生产机械急剧增加，农机大户、农机合作-1-
组织逐步发展壮大，在汉中市推广水稻生产全程机械化技术的条件基本成熟，具有以下发展优势。
（1）水稻机械化播种、育苗方面的优势。利用水稻播种机播种，能够最大化的提高工作效率。以日本“久保田”水稻播种机为例，每小时可以播种400—800盘，铺撒的床土土层厚薄均匀，土面平整。播种量精确、均匀，节省用种量，覆土平整，整个播种过程准确、简洁、操作方便，可以大大地节省生产费用。机插一亩大田仅需硬盘20—25个、秧母田7平方米。同时，根据水稻生长要求，利用拱棚温室育苗，精确控制温度，水稻秧苗不但可以节省育苗时间，而且长势均匀，苗壮增产。
（2）水稻机械化耕整地方面的优势。现阶段随着牛耕田方式的逐渐消退，汉中市的水田耕整已基本实现了机械化生产，但是先进的机械化水稻秸秆还田技术还没有大面积的推广应用。资料表明稻草、秸秆中营养含量占干物中的比例为 N=0.63% ；P=0.11% ；K=0.85% ；Ca=0.16—0.44%；S= 0.112%—0.189%。试验结果表明，实行秸秆还田后一般都能增产10％以上。坚持常年秸秆还田，不但在培肥阶段有明显的增产作用，而且后效十分明显，有持续的增产作用。
（3）水稻机械化插秧方面的优势。机械化插秧最大化的提高了水稻插秧的工作效率。近几年在汉台区的水稻机械化育插秧试验示范的效果显示，机械化插秧费用每亩为203元，人工插秧费用为550元，每亩水稻插秧生产减少费用支出347元。机械化插秧能够做到浅、直、匀、牢，水稻返青早、通风效果好、增加光照效果、不易倒伏、增强水稻抗逆性、增加水稻分蘖，十分适应水稻作物生产的农艺要求，达到增产的目的。经过测试机械化插秧与人工插秧比较可以增产10%，增加产值93元/亩。
（4）水稻机械化收获方面的优势。传统收获一亩水稻所需要的成本是：收割120元，运输25元，仅此就需要145元，而且在晾晒、运输过程中，每道工序都要损失粮食，损失率要在5％以上，而且费时费力。机械化收获水稻只需要收割和运输两个过程，收割一亩费80元。因为直接拉稻粒，一公顷运输费只需15元。机械化收获水稻，从收割到粮食运到家只需总费用95元，省下了很多人力、物力和时间，而且机械化收获水稻只有3％的损失率，按水稻平均亩产量600公斤计算，相当于一亩增产18公斤水稻，按汉中水稻收购最低价格1.4元/公斤计算，可多收入25.2元/亩，再加上收割省下的50元，一共可多收入75元/亩。另外机械化收获水稻一小时可收水稻6—8亩(以
久保田PR0488为例)，大大缩短了农时，稻米也可以提前上市，这时的水稻价格要比平时高0.2—0.5元/公斤之间，利润相当可观。
（5）跨区作业的经济效益显著。我市位于陕西南部，与四川、湖北、重庆三省市的水稻插秧和水稻收获的时间有10—20天的差距，利用这段时间进行水稻插秧机械和收获机械的跨区作业是很可行的。一旦水稻育插秧机械化技术全面推广，可以借鉴跨区机收的经验，根据当地的水稻作业期的情况，合理安排作业时间，集中机械组织跨区机插作业，做到水稻生产机械的满负荷运营，达到效益的最大化。
（6）社会生态效益显著。水稻全程机械化生产可以解放部分以水稻生产为主的农村劳动力，使部分农民从农业生产中解放出来，发展养殖业、农产品加工业、保护地种植业等行业，一部分农民可以外出打工，参加城市建设和劳务，改变农民靠土地吃饭的传统，增加收入，改善生活，促进农村产业调整。同时，在育秧时药剂浸种、秧苗移栽前施用了送嫁药，减少了以后大田的农药施用，甚至达到不用农药防治，降低了粮食的农药残留，有利于人们的身体健康。秸秆粉碎还田后，不用焚烧，减少了环境的污染，同时又增强了土壤的透气性能。先进的管理工艺，水田组合机具的研制与推广，实现免（少、浅）耕、施肥、插秧一体化作业，改善土壤环境，生态效益明显。
二、面对的问题
（1）农民的认识不足。传统的两段育秧水稻种植方式在农民的心里已经根深蒂固，水稻全程机械化生产在增产、增收方面又不能在很短的时间就突显出来，要经过多年的产量对比。在机械化插秧方面虽然可以明显的体现出经济效益，但是由于在育秧方面的要求很高，对水稻机插配套措施和技术要求认识不足，仍习惯于“两段育秧”，小苗双株稀植，需要农民部分改变育秧方式。同时，农村土地分散，户均种植2.5亩，一般20—25盘秧插一亩大田，户育秧50—75盘，使用仰天不超过20平方米，加之购置配套播种机、插秧机等，育插秧机械成本太高，没有把农民从繁琐的育秧劳动中解脱出来，使农民主观上接受机械化育插插秧技术有较多顾虑，对购买水稻机械化生产机具怀有观望的心理。
（2）插秧机价位高，使用季节性强，成本回收期长。插秧机一年只作业一季，一季只能作业13天左右，而且必须采用秧盘等育秧方式育出的秧苗。以种植3亩水稻采用机械播种硬盘育秧、久保田SPW—48C手扶式四行插秧机机械化作业为例，在插秧
机享受国家5000元补贴后，农民还需支付14800元，如果将插秧机、播种机、育秧盘按平均5年折旧，扣除10%的残值，这样当年投入的机械价值为：插秧机0.2664万元、育秧播种机0.468万元、秧盘0.0103万元（按照每亩22个秧盘，单价7.8元计算），总机械投入0.745万元，假设水稻亩产1200斤，市场价1.7元/斤，售后收入0.612万元，与一般农户收入不相宜，单家独户投资存在较大风险，制约了水稻生产机械化的发展。
（3）水稻品种的限制。水稻机械化插秧目前还处于品种筛选和育秧技术的研究与试验和示范阶段。目前汉中市水稻生产品种多，优质品种、主栽品种不突出，满足机械化种植品种难以确定。由于稻—麦（油）两熟制，前作5月中下旬（油菜）、6月初（小麦）收获后才能插秧，选择全生育期155天的晚熟品种于4月10日左右播种，秧龄和苗高远远超过了机插秧的技术要求；选择全生育期140—150天的中早熟品种于4月20日至月底前播种，不仅没充分利用上4月份的光温资源，而且产量低，与水稻高产创建的要求相矛盾，农民不易接受。因此，确定短秧龄高产优质品种，加快适宜机插秧品种的筛选和审定是推进机械化育插秧的首要任务。
（4）政府扶持力度不强。近年来我市各级政府虽然加大了在水稻生产机械化的投入力度，但是还没有达到快速发展水稻全程机械化生产的要求。农机推广经费严重短缺，农机技术推广举步维艰。各级政府没有真正意识到推广水稻生产全程机械化技术的重大意义和历史责任。在购机补贴方面省、市主管部门对水稻机械的倾斜性不强，虽然加大了水稻机械的购机补贴资金份额，但依然没有最大化的满足农民的需求。
三、对策与措施
（1）要加大推广力度。农机推广部门要及时的确定汉中市水稻生产机械化的技术路线和技术模式，提出适宜本地实际的水稻生产全程机械化技术规程或标准，积极推广适应当地水稻生产的机具；大力扶持水稻机械化生产作业大户、专业合作社、股份合作公司等社会化服务组织，以市场为导向，服务为手段，不断探索新的发展模式，培育新的市场主体，推广先进的典型经验，推进水稻全程机械化生产作业服务向专业化、市场化、社会化方向发展。注重农机和农艺相结合，成立农机与农艺结合的专家组，建立合作机制，共同做好技术指导，农机推广部门和农艺部门要紧密合作，使农机技术和农艺技术相互适应，发挥优势，加快推动技术普及和应用。
（2）强化宣传信息沟通。加强对水稻生产机械化优势进行宣传，提高农民对水稻生产机械化的认知度和购机欲望；对水稻种植大户、农机专业合作组织的典型经验进行大力宣传，将市场信息传递给农民，引导农机大户和农机合作组织开展经营生产，推动农机服务专业化、社会化、企业化，充分发挥水稻生产机械在汉中市水稻生产中的作用；加强对水稻生产机械购置补贴和扶持政策的宣传，让农民真正的了解国家的政策，增加农民的购机信心，提高水稻生产机械的保有量。
（3）加强技术培训指导。农机推广系统的职工，要积极的围绕农业生产和农机化发展的要求，及时了解掌握农民的需求，加强对专业技术人员的培训，增强本领，做到素质高、懂技术、会传授、能示范。同时，要不断探索农机化发展的深层次问题，特别是要深入研究适合汉中水稻全程机械化生产模式，推动汉中市水稻生产机械化的发展。
（4）培育机械作业服务组织。引导扶持发展农机大户和专业服务组织，组织开展水稻育秧，秧苗供应和机插秧一体化服务，推行集中育秧或工厂化育秧，发展插秧合作社、培育育秧大户，实行有偿服务，代育代插，提高效率，降低成本。同时，建设稳定地机插秧示范片，逐步整村推进，不断提高插秧机械的使用率和经营效益，调动农民积极性。
（5）加强政策扶持。在国家购机补贴不断增加的同时，各级政府也要增加对水稻生产者给予政策和经济上的扶持，特别是在水稻插秧机械、播种机、秧盘的购置和机械化作业环节上，应增加定向补贴的方式，支持农机专业合作社农机大户、种粮大户发展规范化育秧，设立扶持发展项目，加大水稻育秧工厂的大棚及辅助设施补贴额度，对育秧硬盘给予全额补贴，对农民再补贴，同时，要整合高产创建、特优米基地建设等其它项目资源、形成合力，集中财力，做大做实，为水稻全程机械化发展提供坚强的组织保证和政策保障。
第三篇：数控机床技术发展现状及趋势
数控机床技术发展现状及趋势
赵 学 明
（广东工业大学，广东 广州 510006）
摘要：现在世界上很多发达的工业化国家在生产中广泛应用数控机床。随着电子技术和控制技术的飞速发展，当今的数控系统功能已经非常强大，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。随着科学技术的发展，世界先进技术的兴起和不断成熟，对数控技术提出了更高的要求。当今数控机床正在不断采用最新成果，朝着高速化、超精度化、多功能化、智能化、系统化、网络化、高可靠性与环保等方向发展。
关键字：数控机床、技术、现状、发展趋势
引言
从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。1 数控机床的简单介绍
车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界上最大的三家厂商是：日本法拉克、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西
班牙凡高等。国内有华中数控、航天数控等。从目前来看，我们国家机床业最薄弱的环节就在数控系统。国内的数控系统刚刚才开始，产业化、质量、技术水平一般，故障率比较高，质量精度一般。因此，高档次的数控系统全都是依赖进口，每年国家需要在此方面花费大量的外汇。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国数控机床的机遇与挑战
近6年来我国数控机床产量一直处于持续地以年均增长超过30％快速发展，据初步统计2004年数控机床的产量为51860台，同比年增长40.8％，数控机床的消费量约70000余台，同比年增长约30％。数控机床需求的旺盛也促进了2004年内新建的三资和民营机床厂以及数控机床品种的明显增加。但是，另一方面进口的数控机床数量也在逐年同步增加，而且进口数控机床的消费额的增长趋势更快。2004年数控机床的进口数量同比年增长30％，而进口消费额的增长却达52％，从而导致国产数控机床在国内市场消费额中的所占比例已不足30％。之所以出现这一现象，其主要原因在于国内市场对技术和附加值高的高效精密数控机床和高性能大重型数控机床需求增长，要依靠进口解决。大量的高档数控机床的进口，主要由于以下三个领域发展的需求：高新技术和国防工业领域；重大基础装备制造领域。国民经济支柱产业领域等。因此，对于高速超精密数控机床，国内还是欠缺的，主要依赖进口。
但是最近几年国家也加大了对数控机床研发的大力支持。科技部将为数控机床专项研发投入2亿元，主要围绕数控设备支撑技术和航天、交通、能源等方面需要的超大型超精密加工设备。第一个建立在企业的数控机床国家重点实验室已经进入审批阶段。科技部还将组织重大专项研究，在关键功能部件等配套技术和产品研发上取得核心技术。国家的政策支持，产业扶持，这是数控机床业的春天，将会促进我国数控机床朝向世界顶级技术迈进。3 数控机床技术发展的趋势高速度与超精度化
速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品的质量。高速度、超精度加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会(CIRP)
将其确定为21世纪的中心研究方向之一。特别是在超高速切削、超精密加工技术的实施中，对机床各坐标轴位移速度和定位精度提出了更高的要求；另外，这两项技术指标又是相互制约的，也就是说要求位移速度越高，定位精度就越难提高。
目前，在超高速加工中，车削和铣削的切削速度已达到5000～8000m/min以上；主轴转数在30000转/分(有的高达10万转/分)以上；工作台的移动速度(进给速度)：在分辨率为l微米时，在100m/min(有的到200m/min)以上，在分辨率为0.1um时，在24m/min以上；自动换刀速度在1秒以内；小线段插补进给速度达到12m/min。
在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10um 提高到5um，精密级加工中心则从3～5um，提高到1～1．5um,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0．01um)。2 高可靠性
随着数控机床网络化应用的发展，数控机床的高可靠性已经成为数控系统制造商和数控机床制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在l6小时内连续正常工作，无故障率在P(t)>99％以上，则数控机床的平均无故障运行时间MTBF就必须大于3000小时。我们只对一台数控机床而言，如主机与数控系统的失效率之比为l0：1(数控的可靠比主机高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333．3小时，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于l0万小时。当前国外数控装置的MTBF值已达6000小时以上，驱动装置达30000小时以上，但是，可以看到距理想的目标还有差距。多功能化
在零件加工过程中有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此数控机床实现了一机多能，以最大限度地提高设备利用率。另外前台加工、后台编辑的前后台功能，充分提高其工作效率和机床利用率。数控机床还具有更高的通讯功能，现代数控机床除具有通信口，DNC功能外，还具有网络功能。多轴化
随着5轴联动数控系统和编程软件的普及，5轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点，由于在加工自由曲面时，5轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显着改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参与切削，因此，5轴联动机床以其无可替代的性能优势已经成为各大机床厂家积极开发和竞争的焦点。
数控机床的网络化，主要指机床通过所配装的数控系统与外部的其它控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控机床一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部，这就是所谓Internet/Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。
随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。机械制造企业在普遍采用CAD/CAM的基础上，越加广泛地使用数控加工设备。数控应用软件日趋丰富和具有“人性化”。虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件，正在成为当代机床发展的重要趋势。在数字制造的目标下，通过流程再造和信息化改造，ERP等一批先进企业管理软件已经脱颖而出，为企业创造出更高的经济效益。柔性化、智能化
数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。其重点是以提高系统的可靠性、实用化为前提，以易于联网和集成为目标；注重加强单元技术的开拓、完善；CNC单机向高精度、高速度和高柔性方向发展；数控机床及其构成柔性制造系统能方便地与CAD、CAM、CAPP、MTS联结，向信息集成方向发展；网络系统向开放、集成和智能化方向发展。
智能化是21世纪制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工，它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动，以解决加工过程许多不确定性的、要由人工干预才能解决的问题。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作的智能化，如智能化的自动编程，智能化的人机界面等；智能诊断、智能监控，方便系统的诊断及维修等。世界上正在进行研究的智能化切削加工系统很多，其中日本智能化数控装置研究会针对钻削的智能加工方案具有代表性。
21世纪的金切机床必须把环保和节能放在重要位置，即要实现切削加工工艺的绿色化。目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上，这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康，又增加资源和能源的消耗。干切削一般是在大气氛围中进行，但也包括在特殊气体氛围中(氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术)不使用切削液进行的切削。不过，对于某些加工方式和工件组合，完全不使用切削液的干切削目前尚难与实际应用，故又出现了使用极微量润滑(MQL)的准干切削。对于面向多种加工方法/工件组合的加工中心之类的机床来说，主要是采用准干切削，通常是让极微量的切削油与压缩空气的混合物经由机床主轴与工具内的中空通道喷向切削区。在各类金切机床中，采用干切削最多的是滚齿机。结束语
总之，数控(NC)机床技术已成为制造技术的发展基础。数控机床技术的进步和发展为现代制造业的发展提供了良好的条件，促使制造业向着高效、优质以及人性化的方向发展。为了满足制造技术不断发展的需要，NC机床将朝着智能化、网络化、集成化、数字化的方向发展。今后，随着计算技术、测试技术、微电子技术、计算机技术、材料和机械结构等方面的研究和科技的进步，也必将面临着新的挑战。可以预见，随着数控机床技术的发展和数控机床的广泛应用 制造业将迎来一次足以撼动传统制造业模式的深刻革命。
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第四篇：物联网技术发展现状及广电网络的发展建议
物联网技术发展现状及广电网络的发展建议
物联网已成为我国政府重点规划的战略方向之一。李克强总理在2016年政府工作报告中强调要大力发展以物联网等为主的战略新兴产业，在2017年政府工作报告中又进一步要求“深入实施‘中国制造2025’，加快大数据、云计算、物联网应用的发展”；国家“十三五”规划纲要提出“积极推进物联网发展，推进物联网感知设施规划布局，发展物联网开环应用”。
2017年1月，工信部发布《物联网发展规划（2016-2020年）》，提出到2020年，物联网总体产业规模突破1.5万亿元，公众网络M2M（机器到机器通信）连接数突破17亿个。随着物联网应用示范项目的大力开展，“中国制造2025”、“互联网+”等国家战略的推进，以及云计算、大数据等技术和市场的驱动，我国物联网市场的需求将会进一步被激发，我国物联网生态环境将进一步发展成熟，成为继移动互联网之后的下一个“风口”，成为我国新的经济增长点之一。
一、物联网通信技术概况及主要应用领域
按照信号的传输距离，物联网通信技术可以分为两大类：一类是短距离通信技术，代表性技术有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等，在家庭和办公室等场景下具有广泛的应用，典型应用如智能家居等；另一类是近年国际上出现的一种革命性的广域物联网通信技术，总称为LPWAN（低功耗广域网），适用于每隔几分钟发送和接收少量数据的应用情况，如水运定位、路灯监测、停车位监测等等。
一般来说，短距离物联网技术的终端产品低成本、低功耗，反之，长距离技术则是另一个极端，但是LPWAN技术具有远距离传输、低功耗、低运维成本等特点，与WiFi蓝牙、ZigBee等现有技术相比，LPWAN可真正实现大区域物联网低成本全覆盖。LPWAN网络可以覆盖一个城市、甚至一个国家，很容易将收集的数据集成到一个公共数据平台，如智慧交通、智慧城市、智慧工厂等，有利于大幅提高城市管理和社会公共管理的效率。在物联网发展多年之后，LPWAN是最具体的万物联网实现方式。因此特别受到产业链的追捧，正在兴起一波产业投入热潮。
IDC在2016年发布的研究数据显示：2015年中国LPWAN市场的整体规模约为5.474亿元；预计到2019年，在各类物联网技术中，LPWAN的连接数将跃居首位。此 1 外，全球移动通信协会在2015年4月发布的研究报告《物联网的发展》中预测，2013-2020年，中国LPWAN物联网连接总数将会呈现指数级的增长态势，如图1所示。
图1 中国LPWAN物联网连接总数预测（单位：亿）
如图2所示，Cisco公司在发布的报告IoT Global Market Valuation 2020中预测，2020年全球电信运营商的物联网收入将达到14.4万亿美元。
图2 Cisco公司对2020年全球电信运营商物联网（包括固定物联网）市场体量的预测
全球移动通信协会还定义了6种LPWAN应用分类：
公共事业。天然气及用水计量，配水网络监控，微型发电。
工业。设备状态，工厂控制、处理以及安全监控。
物流。工业资产，集装箱跟踪(位置及状态更新)。
智能楼宇。报警系统，制动器，空调系统，接入控制。
消费品及医疗。可穿戴设备，家用电器，VIP（小孩或家养宠物）跟踪，智能自行车，辅助生活，临床远程监控。
农业及环境。农业应用（养殖及土地监测、禽畜跟踪），环境监测（污染、噪声、雨、云、河水流速、健康危害、水井等的数据采集和实时监控）。
二、低功耗广域物联网技术（LPWAN）发展现状及对比分析
目前较受关注的六种LPWAN技术中，根据该技术所使用的无线电频段的性质可以分成两大类：第一类是授权频段（Licensed Band）技术，为3GPP主导的NB－IoT（窄带物联网）技术，基于现有4G移动通信网络，由通信监管部门指配专用频段开展物联网业务，又被称为“移动物联网”或“蜂窝物联网”技术，主要投入方为电信运营商与相关设备厂商。我国工信部计划于2017年出台NB-IoT的专有频率规划；第二类是非授权频段（Unlicensed Band）技术，包括SigFox、LoRaWAN、Weightless、RPMA、HaLow等等，由于可以使用与其他业务可共用的非专有频段，因此无需得到通信监管部门的许可，大部分不属于电信领域的ICT厂商都投入了这些技术，而其中最受关注、产业链最为成熟与完备的是LoRa技术。
1、NB-IoT发展现状
近几年来，全球通信企业普遍面临市场饱和、增长乏力等问题，国内外电信运营商纷纷加快向万物互联和数字化经营的转型。在此背景下，移动通信业界从2015年8月开始加快NB-IoT的标准化进程。2016年6月，NB-IoT的第一个国际标准获得3GPP通过，结束了现有物联网行业在终端、网络、芯片、操作系统、平台等各方路径不一的“碎片化”现象。
部署NB-IoT不需要重新建设网络（LPWAN网络需要架设网关（Gateway）或称为“基站”，但是电信运营商可以利用现有3G/4G基站资源），产业链也与现有电信网络产业的厂商一致，包括设备供应与网络服务都是现有的，利用现有的4G基站资源进行融合组网，可以最大化的提升现网资产利用率，提高边际收益。因此，NB-IoT被芯片商、模组商、设备商、移动通信运营商、部分垂直行业等产业链各方一致看好，有望在2018年开始大规模商用。除此以外，NB-IoT还具备以下4大优势：
（1）广覆盖
3GPP在2016年发布的TR45.820标准中，基于仿真数据对NB-IoT的覆盖性能进行了测算，结果显示：在独立模式部署方式下，NB-IoT最大空间路径损耗可达164dB。这意味着在同样的频段下，NB-IoT比现有LTE网络的覆盖能力高100倍左右。
（2）低功耗
NB-IoT通过多种节能技术的应用，包括空口信令简化（通过避免发送过多不必要的信令而达到节能目的）、PSM（节能模式）等，使得NB-IoT终端采用AA电池即能达到超过10年的工作寿命。
（3）低成本
NB-IoT采取了多种关键技术，包括可降低基带复杂度的180kHz窄带系统、可降低射频成本的单天线和半双工模式、可降低闪存/随机存储器要求的采样速率、单芯片里内置效率高的功率放大器等等来降低成本，随着市场发展带来的规模效应的逐步释放，NB-IoT终端模块成本有望进一步降低。
（4）大容量
NB-IoT基站的每个扇区能够支持10万个无线物联网连接，比现有LTE网络要高50倍。
国际运营商积极推进NB-IoT的商用。全球范围内，基于NB-IoT的多种优势，并且有3GPP的主导与全球电信营运商背书，而且采用电信级网络与服务，不需要另外建网，产业链也与现有电信网络产业的厂商一致，被视为具有低功耗物联网时代霸主的潜力。目前在亚洲、欧洲、美洲等区域已开通实验网，预计到2018年全球至少超过30家运营商会投入营运。除移动通信行业应用外，电子制造行业如白色家电厂家也开始采用NB-IoT芯片进行智能家电类产品开发。
国内运营商计划于2017-2018年实现全网NB-IoT覆盖。2017年1月18日，工信部发布《信息通信行业发展规划（2016-2020年）物联网分册》，明确提出要加快发展NB-IoT。国内的三大通信企业均于2016年发布了其最新版的物联网业务发展规划：中国电信在2016年提出的“转型战略3.0”把发展重点聚焦于智慧家庭、物联网等新兴业务领域，计划在2017年实现全网的NB-IoT覆盖。中国移动在2016年对其2020发展愿景进行了扩展，提出“大连接”战略，明确要做大连接规模，由十亿级的移动互联扩展到百亿级的万物互联，计划在2018年实现全网的NB-IoT覆盖。中国联通在2016年提出打造增长新引擎，聚焦平台类业务及产业互联网，其中包括物联网，计划在2017年实现全网的NB-IoT覆盖。2016年11 月，福建联通已经先行启动了中国首个NB-IoT商用网络建设。
2、LoRa发展现状
LoRa技术最初是由Semtech公司研发的，后来，Semtech公司和多家业界领先型企业，如Cisco、IBM及Microchip发起建立了LoRa联盟（截至目前的联盟成员数量已400余家），致力于推广其联盟标准LoRaWAN技术，以满足各种需要广域覆盖和低功耗的M2M设备应用要求，目前产业链最为完整和成熟。2016年12月2日，鹏博士、Semtech、中兴通讯、诺基亚上海贝尔、中科智城、唯传、云帝斯、信长城技术研究院等又发起成立了中国LoRa应用联盟。
LoRa目前的芯片成本约为1美元，模块成本约为5美元，终端模组约为30元，基本满足了业界对低功耗广覆盖物联网技术的要求。截至目前，已经有17个国家公开宣布LoRa建网计划（大多是非电信运营商），超过120个城市已有运行网络，国内也从2016年开始有了小规模的LoRa商用。值得一提的是，鹏博士对LoRa持积极态度，将在国内200多个城市的10000个基站上部署LoRa网络，还提出构建LoRa家庭物联网生态，基于鹏博士云网、骨干网、物联网接入网能力打造家庭全连接网络，实现产业闭环。
不过，LoRa在目前400多个联盟会员中，芯片厂商算是相对弱势的一环，LoRa虽然也积极与芯片商合作，但其核心技术掌握在发起厂商之一的Semtech身上，芯片厂商要合作通常只能以MCU（微控制单元）搭配Semtech的通讯芯片，或者推出模块的方式。
从国内的应用现状看来，LoRa的运营还存在以下三大问题：
一是国内产业链比较松散。虽然在国外，LoRa技术是目前物联网LPWAN技术中产业链最为成熟的技术，但是国内的应用仍有待规范。目前，国内已有众多厂商的LoRa设备可支持窨井盖监控、停车位监控、气表/电表数据上报等应用，但这些设备普遍未使用LoRaWAN协议，而是厂商自定义的MAC层协议，长此以往，将不利于LoRa产业的 4 发展扩大。因此还是需要进一步推广LoRaWAN标准，推动国内的LoRaWAN一致性测试，建立符合LoRaWAN认证的产品授权机制。
二是标准松散带来的规模化不足。目前，国内的LoRa应用普遍为单个垂直行业的应用，而且网络规模较小甚至很小，一般是由1个公司提供端到端的LoRa设备，各个厂商的设备尚不具备一致性，且网络服务器的功能和性能要求也较低。但是，规模化的LoRa网络运营需要通过LoRa网络服务器接入各个不同厂商的设备。
三是国内工作频段可能受限。LoRa是非授权频段技术，在欧洲的频段为433MHz频段和868MHz频段，在美国的常用频段为915MHz频段。而国内目前中国LoRa应用联盟（CLAA）推荐的是470~510MHz，LoRa产业链支持的频率情况如表1所示。《中华人民共和国无线电频率划分规定》明确“多种业务共用同一频带，相同标识的业务使用频率具有同等地位；遇有干扰时，一般应本着后用让先用、无规划的让有规划的原则处理；当发现主要业务频率遭受到次要业务频率的有害干扰时，次要业务的有关主管或使用部门应积极采取有效措施，尽快消除干扰。”因此，在国内使用LoRa建设物联网的前提就是不能对当地已在表1所示频段中运行的其他业务：如无线广播电视、水上移动业务、航空无线电导航业务产生干扰，保证该频段足够干净，且必须满足最大发射功率的限制。
表1 国内LoRa的射频参数
3、LoRa与NB-IoT的对比
NB-IoT（窄带物联网）基于电信运营商的移动蜂窝技术，使用电信级网络，对于网络质量、讯息安全都有高度的保障，因此需要进行收费运营，什么样的服务消费者会愿意付费，目前仍在探索合适的商业模式。虽然一般预测2018年以后才会是NB－IoT技术大显身手、领导LPWAN市场的时间，但是一旦具备成熟的商机，产业链将立即准备妥当，产业爆发指日可待。LoRa则是利用非授权频段，使用户可以甩开运营商，自主建网，可以让企业搭建属于自己的网络实现业务运营，也拥有最多的厂商支持。
从技术上看，NB-IoT和LoRa两者之间差异不大，各具特点，例如：
标准化程度。NB-IoT和LoRa均得到了标准组织支持，标准化程度较高。
设备功耗。NB-IoT和LoRa终端设备在理想状态下均可实现10年左右的电池使用寿命，LoRa在发射功率方面更低，NB-IoT则具有更好的节能管理和深度睡眠功能，支持eDRX（非连续接收延长）和PSM（节电模式）。
建设成本。LoRa相比NB-IoT起步较早，目前的终端模组成本为30元，低于NB-IoT约35元的终端模组成本（不含sim卡座）。但是在后期维护成本方面，由于LoRa需要独立建网，运维成本较高；NB-IoT则是与现有LTE移动蜂窝网融合运维，可摊薄运维成本。
安全性。NB-IoT在数据传输和设备认证方面均可以提供电信级的安全，LoRa则是通过多层加密的方式提供数据安全支持。目前两种技术体制都具有较高的安全性。
可靠性。NB-IoT基于授权频谱，并保证丢包重传，通信体验稳定，而LoRa则基于非授权频谱，易产生信号干扰问题，导致丢包。
网络覆盖能力。NB-IoT相比LoRa具有更高的链路预算和更大的发射功率，部分解决了高频覆盖能力的不足，与LoRa均能实现长距离的广覆盖。但考虑到工作于非授权频段的LoRa需限制发射功率，NB-IoT具有更好的实际覆盖能力。
表2给出了更为详尽的对比，如下：
表2 LoRa与NB-IoT的对比
三、我国广电企业开展物联网业务的相关建议
1、提前部署，积极开展物联网业务试验或试点。
广电企业拥有较为优质的频段资源，可以此提供可靠、安全的物联网业务，同时也具备丰富的基础网络运维经验，应抓住万物互联发展新机遇，借“十三五”的东风，积极关注并研究跟进NB-IoT以及LoRa的国内最新进展，争取提前进场，占领先机。在部署下一代广播电视无线网NGB-W时，统筹规划、建设无线物联网络，探索跨行业协作和应用创新模式，打造新型商业模式，创造服务价值。当前，建议具备条件的广电企业可以考虑基于NGB-W的低频段开展NB-IoT试验或试点，不具备NGB-W网络资源条件的广电企业可以考虑基于LoRa技术，利用表1所述的频段开展LoRa试验或试点，但注意要尽量选择比较干净的频段，并适当限制发射功率，规避与本地其他无线电业务产生相互干扰。
2、有针对性地选择开展物联网业务的切入点。
在发展初期，广电企业可聚焦于两类垂直行业进行切入：一是目前已拥有一定市场关系资源的垂直行业或有高收入价值的垂直行业，比如视频监控。这类物联网业务，可以由广电企业自行独立开展；二是不具备市场优势或类似购买模式经验的垂直行业，比如水、电、气、热，广电企业应与第三方服务和应用提供商合作，必要时可聘请相关垂直行业的专家，以全面、深入了解行业需求，研发定制化的解决方案。
3、根据重点业务需求综合权衡选取物联网通信技术。
在技术能力方面，LoRa与NB-IoT均具有满足低功耗、广覆盖类型物联网业务需求的能力，其中，对于移动性要求高、工业系统监控等时效性要求高以及网络可靠性要求高的需求场景，需要专用频段来保障的物联网应用，宜选取NB-IoT技术；对于移动性、时延性、网络可靠性要求不高的物联网应用，以及数据量较小、有深度覆盖要求且对终 端电池有一定要求的物联网应用，可选取LoRa技术，并综合考虑市场环境、产业链情况及未来发展预期等各方面因素。
4、高度重视物联网的网络信息安全问题。
物联网主要是设备与设备之间的通信，这些设备大都部署在无人监控的环境下，且资源受限、防护简单，极易受到攻击和破坏。惠普公司近日对市场上最流行的10种物联网智能设备进行检测后，发现几乎所有设备都存在高危漏洞，包括弱密码、DDoS（分布式拒绝服务攻击）漏洞、心脏出血漏洞和跨站脚本漏洞等，其中80%存在隐私泄露或滥用风险，80%允许使用弱密码，70%的设备与互联网或局域网的通讯没有加密，60%的Web界面存在安全漏洞，60%的下载软件更新时没有使用加密。为此，建议广电企业开展物联网业务时重点考虑两种方式解决安全问题：一是采用VLAN（虚拟局域网）和VPN（虚拟专用网）等方式实现物联网业务数据的端到端安全传输；二是可考虑加固物联网终端安全，比如实施机卡绑定与软件防篡改、数据的安全存储、固件系统的安全更新等。
第五篇：我国清洁生产现状及建议
我国清洁生产现状及建议
摘 要:介绍了我国清洁生产的现状及存在的问题，并针对清洁生产存在的问题提出了合理化建议，加强管理、扩大宣传、完善政策法律体系等。关键词：清洁生产 现状 建议
The Study of Status and Suggestions of Cleaner Production in China Abstract :This issue mainly talks about the situation and problems of the Cleaner Production in our country,and suggests some effective advice ,including reinforcing the management,expanding publicity,and perfecting law system.Key words:Cleaner Production(CP)
situation
advice
清洁生产是为增加生态效率并降低对人类和环境的影响风险，而对生产过程、产品和服务持续实施的一种综合、预防性的战略对策。其核心是在产品的整个生产周期的各个环节都采取“预防”措施，将生产的技术和生产的过程、经营管理等方面与物流、能量、信息各种要素有机结合，并优化运行方式，从而实现对环境最小的影响，最少的使用资源和能源，最佳的经营管理模式和最优化的经济增长水平[1]。清洁生产可以提高资源综合利用率，减少污染物排放，有效控制环境污染，减少能源消耗等。因此，实施清洁生产是我国可持续发展和保护环境的必要举措。
一、我国清洁生产的发展及现状
1、我国清洁生产的法律进程
1993年10月我国确立了清洁生产在我国工业污染防治中的地位； 1994年3月通过了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》；1996年8月颁布了《关于环境保护若干问题的决定》；1997年4月制定并发布了《关于推广清洁生产的若干意见》，要； 1999年5月发布了《关于实施清洁生产示范试点的通知》[2]；2002年6月29日，全国人大通过了《中华人民共和国清洁生产促进法》；2003年12月17 日国务院办公厅转发发展改革委11部委联合文件《关于加快推行清洁生产意见》。提出了国家推行清洁生产的整体规划；2004年8月16日，国家发改委、原国家环保总局联合发布《清洁生产审核暂行办法》（。第一次明确将清洁生产审核分为自愿性审核和强制性审核；2005年12月13日，原国家环保总局发布了《重点企业清洁生产审核程序的规定》，并公布了《需重点审核的有毒有害物质名录（第一批）》。明确了清洁生产审核审什么、谁来审、审到什么程度等问题，使强制性清洁生产审核有了实质性的政策法规依据，标志着强制性审核有章可依、有规可循；2008年 7月1日，环保部发布了《关于进一步加强重点企业清洁生产审核工作的通知》，同时发布了《重点企业清洁生产审核评估、验收实施指南（试行）》，公布了《需重点审核的有毒有害物质名录（第二批）》。明确了在节能减排新形势下重点企业清洁生产审核工作的新要求，提出了开展重点企业清洁生产审核评估验收工作要求；2009年9月14日，工信部发布《工信部关于加强工业和通信业清洁生产促进工作的通知》。明确了工业和通信业领域推进清洁生产的工作重点和各项任务；2009 年 10 月 30 日，政部、工信部联合发布《中央财政清洁生产专项资金管理暂行办法》。进一步规范了中央财政清洁生产专项资金的使用与管理，提出了应用示范项目和推广示范项目清洁生产专项资金申请报告提纲；2010 年 3 月 14 日，工信部发布《关于印发聚氯乙烯等 17 个重点行业清洁生产技术推行方案的通知》；2011 年 8 月，工信部发布了《关于印发铬盐等 5个行业清洁生产技术推行方案的通知》。标志着我国推广清洁生产技术已全面提速；2010 年4月22日，环保部发布了《关于深入推进重点企业清洁生产的1通知》，并公布了《重点企业清洁生产行业分类管理名录》。结合重金属污染防治、抑制部分行业产能过剩和重复建设，明确了近期重点企业清洁生产工作的目标、任务和要求，将重点企业清洁生产制度与我国现行的环境管理制度有机的衔接起来；2012年1月18日，工信部、科技部、财政部联合发布《工业清洁生产推行十二五规划》；2012 年 2 月 29 日，中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第二十五次会议通过《全国人民代表大会常务委员会关于修改〈中华人民共和国清洁生产促进法〉的决定》，自 2012年7月1日起施行[3]。
2、我国清洁生产现状
我国清洁生产起步晚，但发展很快。2007年我国规模以上工业增加值超过10万亿元，占国民经济的40%以上。清洁生产标准直接关系到国民经济整体能否实现可持续发展。近几年，清洁生产科研力度不断加大，重点开发了冶金行业干熄焦、焦炉煤气脱硫脱氮工艺技术、建材行业节能型隧道窑焙烧技术、煤炭行业矿井水净化回用技术及电力行业冷热电三联供技术等清洁生产技术。《清洁生产促进法》实施五年多来，国家和地方研究制定配套法规和政策，积极推行清洁生产，清洁生产在节能减排，增加企业经济效益方面已初见成效。2007年我国铜、铅冶炼先进熔炼工艺产能占总产能的70%，新型干法水泥比重提高到53%，500千伏直流输电设备实现组织设计、自主成套，国产化率达到7 0%[4]。2010年关停小火电机组1000万千瓦，淘汰落后炼铁产能2500万吨、炼钢600万吨、水泥5000万吨、电解铝33万吨、平板玻璃600万重箱、造纸53万吨，5月底前要把任务落实到各地区和企业。
2010年我国矿产资源总的回采率仅为30%，低于世界平均水平20个百分点。对共、伴生矿进行综合开发的仅有1 /3，其采、选综合回收率及综合利用率也分别只有30%，而西方矿业发达国家从有色金属的选冶过程中回收利用的有价元素已达70多种，副产品价值占总产品价值的30%以上，其选冶综合回收利用率已达80%以上。
2010年我国有色金属工业固体废弃物回收利用率为69%，钢铁高炉渣回收率为85%，选矿尾矿为2%。煤矸石为17%。在日本，粉煤灰已基本上被利用。而我国目前的利用率仅为21%左右。废旧金属资源的二次利用率也很低，在每年新增总量中不到5%，而法国已超过30%，美国为25%～30%[5]。
2011年相比2010年能耗下降了4个百分点，化学需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物四种主要污染物的排放量要比2010年下降了1.5%。矿产资源总回采率有所提高，固体废物回收率与去年持平，单位GDP能耗下降3.5%，实现的节能量达到1648.39万吨标准煤。
2012年我国将要到达到单位工业增加值能耗和二氧化碳排放量降低5%和5%以上，单位工业增加值节水量下降7%的目标。但总体上我国现如今在冶金、炼化、电力、煤炭、石油石化等高能耗行业中某些企业装置设备本身技术落后，存在严重的能源浪费，迫切需要加强管理、提升系统效率尤其是设备的实际运行效率。
虽然我国的清洁生产取得了一些成绩，但是，在运行机制和具体实施中还存在不少问题，清洁生产一直不能得以广泛深入实施。主要表现在:(1)企业主动实施清洁生产的积极性不高。虽然实施清洁生产的企业会获得经济效益和环境效益，但是由于清洁生产没有真正与市场挂钩，很多企业缺乏积极性。(2)清洁生产审计的效果不能持久。在我国，清洁生产审计主要采用的是无/ 低费方案，强化用管理和技术措施来推进清洁生产。审计完后，成果难以保持，又恢复到以前的水平[6]。（3）清洁生产标准整合难度大，我们国家有三套清洁生产标准（环保部的清洁生产标准、发改委的清洁生产评价指标体系和工信部的清洁生产水平评价标准）因此在执行标准时会出现无所适从，混乱的情形。（4）领导认识不足，相关部门执法不严，资金投入不足。
二、对我国清洁生产的建议
清洁生产在我国存在着许多不足，许多方面需要进一步完善和发展，所以为了保护环境及可持续发展战略的有效实施，我建议：
1、加强关于清洁生产方面知识的宣传和教育，通过这种宣传和教育使社会人员、企业领导等对清洁生产有深刻的认识。
2、完善清洁生产法律法规体系，使企业有法可依，有法必依，强制企业进行清洁生产，停改不达标企业。
3、扩大清洁生产范围，不仅要求第二产业实行清洁生产，在第一产业、第三产业也要实行清洁生产。通过技术创新，节约能源、资源，尽量减少废弃物的产生，从生产的全过程控制污染，实现环境经济协调持续发展。
4、积极与国外交流学习其先进技术，学习欧美发达国家在实施清洁生产方面的管理经验，要加强国际交流，积极拓展国际合作的渠道，引进国外成功的经验和做法，探索适合中国国情的实施清洁生产的措施和政策，从而促进清洁生产在我国的全面实施。
三、结束语
清洁生产对我国环境保护与可持续发展有着重要的意义，对于解决能源危机增加效益至关重要，所以我们要积极革新技术，完善法律制度，借鉴先进理念与经验把我国清洁生产推向一个新台阶。、参考文献: [1] 于丹，赵永志，邢凤兰.浅谈我国清洁生产发展现状，存在问题与对策[J]，黑龙江科技信息，2011，14：34-35 [2] 余德辉，魏晓琳，我国清洁生产现状和发展思路 [J]，中国环保产业，2001，03：15-16 [3] 马乐凡，清洁生产培训法律法规，长沙理工大学，2012-7-27 [4] 毕俊生，慕颖，刘志鹏，我国工业清洁生产现状与对策研究[J]，节能与环保，2009，03 [5] 中国清洁生产现状和前景http://wenku.baidu.com/view/6ad2df1614791711c、、、c‘7917c5.html [6] 周筝，国内外清洁生产进展现状综述[J]，能源与环境，2007，04：19-20
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