研发团队和农户一起踏查棚室情况。 ■徐婧雯 本报记者 王越
近日,黑龙江省汤原县红泉村种植户老李每天都到大棚察看九月菊的长势,仔细检查大棚AI管控系统的运作情况。“AI管控帮我节省了很大的精力,自动喷淋系统精准滴灌、温湿度传感器实时监测……相当于请了一个24小时‘管家’。”老李说,“现在大棚管理更加省心,收入也变得更稳定了。”
老李家大棚里的变化,是哈尔滨工程大学智能学院“云耕智棚”团队研发的寒地大棚AI管控系统在红泉村应用后数智兴农的生动体现。在2025年中国国际大学生创新大赛中,“云耕智棚”项目凭借深耕3年的成果,在“青年红色筑梦之旅”赛道创意组中一举夺金,实现了哈尔滨工程大学在该赛道上金奖“零”的突破,也是2025年黑龙江省该组别唯一的金奖。
从痛点出发
看见闲置的大棚,种下科技的种子
自2017年起,哈尔滨工程大学便选派优秀党员干部扎根红泉村开展驻村帮扶,先后派出5批驻村工作队,在产业帮扶、科技赋能等方面持续发力。
团队研发寒地大棚AI管控系统源于一次暑期社会实践。团队成员走进红泉村发现,普通农户在面对操作复杂的现代化温室大棚时,温湿度控制不准、水肥施用粗放,尤其冬季取暖能耗成本高。“不会用、用不起、管不好”成了横在先进设施与增产增收之间的鸿沟。
乡亲们的叹息敲打在团队成员的心上。“我们学的人工智能、自动控制,是不是可以让这些大棚‘活’起来?”团队成员在张兰勇教授的指导下,将问题精准锚定为寒地大棚的三大核心痛点:环境信息采集难、能源消耗控制难、农户实际操作难。
目标明确,攻坚开始。这支跨专业的团队分工协作,将课堂所学转化为解决实际问题的利器。他们深入分析作物生长模型,研发能适应低温、高湿恶劣环境的专用传感器;设计基于预测模型的智能控制算法,力求用最少的能耗维持最适宜的生长环境;同时,团队将用户体验置于首位,反复打磨出一套“一键式操作、可视化管理”的极简交互系统,可以让不熟悉智能设备的农户轻松上手。
将论文“写”在大地上
破解落地难题,赢得第一份信任
从实验室的模拟环境到真实复杂、充满变量的农业生产场景,注定不会一帆风顺。团队成员带着初代系统满怀信心地进驻红泉村,却很快遭遇了“现实鸿沟”的冲击。
低温导致传感器读数漂移,算法模型在突如其来的“倒春寒”面前反应迟滞,精心设计的界面被农户误认为是“复杂的游戏机”……理论与实践的差距,让队员陷入沉思。最难忘的一次挫折,发生在项目试验初期——由于系统算法未能及时学习并适应一场急速降温,一座试验棚内正处于育苗关键期的花苗出现了部分冻伤。看着农户心疼地抚摸受损的幼苗,团队成员的内心充满了愧疚。“那一刻我们明白了,我们的技术如果不能落地、不能守护好这些幼苗,对于农户来说就没有意义。”项目负责人说。
此次教训成为团队转型的契机。他们彻底改变了工作模式,不再是“技术输出者”,而是“田间学习者”和“共同探索者”。团队成员卷起裤腿住进村里,白天跟着农户学习播种、施肥、观察作物状态,记录下每一个无法被传感器直接量化的“老经验”;夜里,他们就在临时租住的“村舍实验室”,对照着白天收集的数据,迭代算法、优化模型。
在驻村工作队帮助下,团队说服了村民老李,为其闲置大棚量身定制“春菊冬菜”轮作方案,春季种植管理相对简单、市场稳定的九月菊,待7月采收后,利用系统精准控制土壤休整与肥力恢复,10月再种植生长周期短、冬季价格高的反季香菜。AI系统24小时无声值守,自动调控卷帘、通风、灌溉与加温。当年,这座大棚便实现“一棚双收”,纯收入翻了两番。
大棚AI管控系统在老李家大棚的成功产生了最好的示范效应。红泉村的村民口口相传,从“看看再说”变成了“找他们试试”。团队又顺势引导,协助有意愿的农户尝试种植火箭樱桃等高附加值作物,并链接黑龙江省农科院的专家资源,提供品种与技术支持。一座座“沉睡”的大棚被逐一唤醒,变成了实实在在的“致富棚”。
超越技术本身
激活乡村产业,照亮更广阔田野
三年磨一剑,该项目累计申请国家发明专利11项,获得软件著作权5项,发表高水平学术论文10篇,逐步构建起一套拥有完全自主知识产权的寒地智慧农业技术体系。“云耕智棚”项目带来的改变,早已超越了技术升级的范畴,像一泓清泉,为乡村产业发展注入了新的活力、激发了内生动力。
项目成功引导农户摆脱了对玉米、水稻等传统作物的依赖,引入了九月菊、火箭樱桃、反季叶菜等十余种经济效益更高的特色作物,形成了“四季有产、多元增收”的现代化农业格局,显著提升了土地产出率和抗风险能力。团队与村集体约定,大棚管护优先聘用脱贫户,带动了12户村民实现“家门口”就业。更令人欣喜的是,产业的活力吸引了外出青年返乡。“让年轻人回来,村子才有未来”成为团队意外的收获与骄傲。
“农户一句‘你们这东西真管用’,比拿到任何奖牌都让我们开心和踏实。”团队成员的目光已然越过红泉村的田埂,投向了黑龙江、内蒙古等更为广袤的寒地农业区。他们的梦想是让“AI春耕”的星星之火形成燎原之势,照亮更多闲置的农业资源,温暖更多农户的生活。
从实验室的屏幕到黑土地上的棚架,从青涩的学生到脚沾泥土的“新农人”,这群哈工程学子用三年如一日的坚守,诠释了“大工至善,大学至真”校训的深刻内涵。站在国赛金奖这个新的起点上,团队的视野更加开阔,脚步更加坚定。团队已经开始研发“降耗增效”的2.0版本,通过更先进的AI算法实现能源调度最优化,进一步降低农户的冬季供暖成本。面向未来,他们希望融入区块链技术实现农产品全流程溯源,搭建线上平台直接对接城市消费市场,打通从“田间”到“舌尖”的信任通道与价值链条。
在这片充满希望的黑土地上,一个个被科技唤醒的大棚,正静静孕育着下一个丰收年。