粮食安全是“国之大者”，关乎国家稳定与人民福祉。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视国家粮食安全，始终把解决好十几亿人口的吃饭问题，作为治国理政的头等大事。在耕地资源有限的背景下，节粮减损等同于粮食增产，等同于扩增“无形良田”，是保障国家粮食安全重要途径。其中，机械化收获环节的损失控制更是“节粮减损”攻坚战的前沿阵地。然而，长期以来，我国在粮食机收损失检测领域面临技术瓶颈，制约了减损潜力的深度挖掘。直面这一行业痛点，洛阳智能农业装备研究院有限公司暨国家农机装备创新中心（以下简称“创新中心”）勇担使命，研发了一套具有划时代意义的全程机械化、自动化粮损检测设备，为我国联合收获机的高质量、低损耗发展注入强劲科技动能。

一、困境与挑战

我国作为农业大国，水稻、小麦、玉米等主要作物的收获已基本实现机械化。然而，在机器轰鸣、颗粒归仓的背后，收获过程中的损失却不容小觑。传统的粮食机收损失检测主要依赖人工，作业现场粉尘大、温度高，环境恶劣；测试时间长、干扰因素多；直接获取的作业质量参数少，且主要测量机体总损失率，不能直接测量清选、分离、脱粒损失率，对收获机优化改进、减损潜力深挖支撑有限。在此环境下，人工检测不仅劳动强度大、安全性低，而且效率不高，难以满足大规模、高效率收获作业的实时监测需求。

传统人工检测通常采用划定样本区域、人工收集并称量掉落籽粒的方法。整个过程耗时长，从停机、划区、收集到称重计算，严重影响作业进度。更关键的是，田间地表不平、作物倒伏、杂草干扰、人员操作差异等诸多因素都会引起误差，导致获得的收获机作业性能参数精度有限。且传统人工检测最为核心的痛点在于，传统方法只能获得一个笼统的“机体总损失率”，告诉我们损失了多少，却无法回答损失在哪里、为何损失的问题。联合收获机的作业过程主要包括脱粒、分离、清选等环节，每个环节都可能产生损失。总损失率像一个“黑箱”，无法区分是脱粒不净造成的损失，亦或是分离不全导致的夹带损失，还是清选不净引发的籽粒抛洒损失。这使得农机研发机构和生产企业难以精准定位技术缺陷，不能明确优化改进方向，严重制约了低损收获技术的突破与先进机型的迭代升级，成为提升我国农机装备核心竞争力、保障粮食安全的关键短板。

二、破局与创新

面对国家重大需求和行业技术空白，创新中心立足国家战略定位，发挥产学研深度融合的优势，集结跨学科研发精英，经过潜心攻关，成功推出了国内首套全程机械化、自动化的粮损测试验证平台。这套系统不仅实现了检测方式的革命性变革，更在检测维度与数据价值上实现了质的飞跃。

（一）技术路线：多元信息融合架构

该系统的核心技术在于通过先进的传感技术、机械自动化技术和智能算法，对收获过程进行精细化、模块化在线实时监测。

一是高精度传感网络部署。创新性布设了高精度、耐粉尘、抗振动的专用传感器阵列。采用RTK差分定位、WIFI无线传输、精密称量等技术，为收获机装上了“敏锐的眼睛”，能够实时采集机收粮食损失关键数据。

二是自动化收集与分级称重。集成了一套精巧的机械自动化收集装置。通过布置输送带或收集槽，能够自动地将分离环节、清选环节、脱粒环节产生的粮食损失分别收集起来，并输送至集成的分级称重单元。取代了繁重、恶劣环境下人工收集工作，实现了全程自动化、无人化操作。

三是数据处理系统。基于获取的粮损数据，开发粮损模型，对粮损参数计算处理，在终端电脑显示出关键部位的损失率数据，形成更直观的数据图表，实现对分离、清选、脱粒环节损失率以及总损失率的同步、自动、精确计算，成功打开了收获过程的“黑箱”，让损失来源一目了然。

（二）研发历程：从理念到产品的攻坚之路

粮损测试验证平台的诞生并非一蹴而就，凝聚了研发团队数年的心血与智慧。

一是精准洞察需求。团队深入田间地头，面向农机手、合作社、农机企业及农业专家开展大量交流调研，精准把握传统检测方法的每一个痛点，明确了“不仅要测总损，更要分项测”的核心需求。

二是创新技术路径。面对恶劣的作业环境，团队在传感器选型、防护结构设计、抗干扰电路布设等方面进行了上百次迭代试验，确保核心感知单元的可靠性与耐久性。机械收集装置的设计则充分考虑了不同机型的结构差异和空间限制，力求模块化、通用化。

三是解析功能特点。测试指标丰富，不仅能精确测量收获机总损失率指标，并且可将收获机脱粒、清选、分离损失进行分类测量；检测效率高，实现自动化检测，平均测试时间＜0.5h；可同时应对三台收获机的检测，确保收获环境对收获质量影响的一致性，满足横向对比需求；可匹配不同类型和品牌收获机，具备良好通用性；信息化程度高，现场测试数据能得到实时传输、实时处理。

（三）粮损自动化检测方法的探索

2022年以来，国家农机装备创新中心在农业农村部农业机械化总站的指导下，分别在襄阳、洛阳、保定、佳木斯等地，使用粮损测试验证平台和自动化粮损检测方法，开展了多轮收获机粮损检测验证，测试对象包含国内外多款主流机型，测试结果表明该平台能够满足设计要求及相关标准指标规定。

基于实际研究和田间试验结果，创新中心牵头制定了《T/NJ 1479-2023/T/CAAMM243-2023 谷物联合收割机 收获损失自动化检测方法》《DB41/T 2764-2024 小麦机械化收获减损操作技术规程》等系列粮损检测评价标准。后续将推进行业标准的制定，加快低损高效联合收获机的高质量发展。

（四）粮损测试验证平台的应用

创新中心将粮损测试验证平台成果成功应用于12kg/s大喂入量智能高效低损联合收获机的研发。通过田间试验，获得了不同喂入量下分离损失率、清选损失率、脱粒损失率、总损失率、作业效率、草谷比等收获过程中作业指标参数。技术团队根据检测结果，有针对性地开展凹板、振动筛等零部件的优化改进，有效控制粮损随喂入量增加而不断变大等问题，实现低损高效的目标。后续又基于试验数据，设计了凹板等部位的液压自动调节系统，实现新型低损高效联合收获机的研制。目前，该款联合收获机已在北大荒批量推广应用，驰骋三江平原，拉开国产化替代的序幕。

三、价值与展望

粮损测试验证平台远不止于一台设备，更是一个赋能整个产业链升级、挖掘减损潜力的强大工具。

对于农机研发与制造企业，该系统提供了前所未有的精准数据支撑。企业可依据分项损失率数据，精准把握自家产品在脱粒滚筒转速、分离机构参数、清选风扇风量等关键部件和参数设置上的优化空间，进行靶向改进，显著提升研发效率和产品性能，加快低损、高效、智能型联合收获机的迭代速度，增强市场核心竞争力。

对于农机鉴定与推广部门，该系统为收获机的作业质量检验、性能鉴定、补贴政策核验提供了客观、公正、高效的权威数据工具。可以基于科学数据制定更精细的作业标准和质量评价体系，引导行业良性发展。

该技术的推广应用，将从技术层面深度挖掘机收减损潜力，促进我国机收损失率在现有基础上显著降低，对筑牢大国粮仓具有战略价值。

展望未来，这套系统将与物联网、云计算、大数据平台深度融合。检测数据可以实时上传至云端农业大数据平台，形成区域性的收获质量地图，为农业生产调度、农机参数配置、收获机械减损研发提供支持，最终推动我国农业生产向智能化、精细化、高效益迈出更加坚实的一步。

创新中心研发的粮损测试验证平台，不仅填补了国内技术空白，更以其创新性的设计理念和技术路径达到了国际先进水平。它标志着我国在收获减损领域从“经验主导”迈向“数据驱动”的新纪元，是科技创新赋能传统产业、守护大国粮仓的生动实践，必将为我国农机装备产业高质量发展和国家粮食安全战略实施贡献澎湃力量。

（洛阳智能农业装备研究院有限公司暨国家农机装备创新中心供稿）

来源：2025年第10期《中国粮食经济》