本报讯(记者 姜静 通讯员 张丹丹 尹申申) “薛博士,棉花杂质少了,棉花的价格又涨了!”新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州奎屯市的棉农艾合买提·艾沙江脸上笑开了花。看着轧花厂里轰鸣运转的智能分选设备,南京林业大学机械电子工程学院2024级博士研究生薛胜心里也暖暖的——这台他和团队磨了两年的“除杂神器”,让3000多户棉农年均多赚1.2万元,3年总增收超亿元。
说起当初为啥一头扎进棉田,薛胜记得特别清楚。2021年第一次到新疆调研,棉农们的抱怨戳痛了他:“辛辛苦苦种一年,一旦棉花里混着地膜碎片,棉花就卖不上高价。”原来,长绒棉里的透明地膜、滴灌带等透明或半透明杂质,在采摘和加工过程中极难被发现,但一旦进入后续纺织环节,就可能造成纱线断裂、整批棉花降级,甚至直接报废。
为了解决棉农的问题,薛胜和团队成员刚开始用的是实验室里成熟的高光谱技术,识别精度挺高,可一到新疆就“水土不服”。“设备贵,分选速度还赶不上棉农的生产节奏,根本不实用!”薛胜说,他终于明白“科研不能关起门来搞”,实验室里再漂亮的数据,解决不了棉农的真问题就是白搭。于是,他带领团队一头扎进厂房,琢磨着怎么改方向。
新疆的环境对他们是个严峻考验:强光、粉尘、震动、棉絮飞扬,使得成像条件高度不稳定。而更棘手的是,新疆昼夜温差大,设备在夜间停机、第二天早晨重新开机时,相机会出现数据丢失或数据异常的问题,导致整个识别系统无法正常启动。这种情况,在实验室环境下几乎不可能完整复现。有一回凌晨,设备突然罢工,薛胜和队友裹着厚外套在低温厂房里排查。从相机启动流程到算法逻辑,一条条捋、一个个试,手冻得通红也顾不上搓一搓。“那会儿就想着,棉农还等着开工呢,绝不能让设备掉链子。”就这样,他们白天在生产线摸爬滚打记数据,晚上在临时住处改程序,失败了就重来。功夫不负有心人,经过两年多努力,国内首套“长绒籽棉智能分选设备”终于被他们“磨”了出来。
他带着设备来到棉田地头:“这机器就像给棉花做‘体检’,杂质一露头就被筛出来。”他手把手教工人操作,连续多日守在轧花厂,跟着工人一起测试、调参数,硬生生优化了30多条操作设置,让设备用着更顺手。这台设备不仅解决了透明杂质“看不清、分不准、分不快”的问题,也经受住了棉田和加工厂现场的长期考验,每吨棉花的分选成本降了70%,棉农每吨能多赚3000多元,真正完成了从实验室方案到产业装备的转变。
“科研不是孤芳自赏,是要让老百姓得实惠。” 如今,薛胜的研究已经扩展到实木板材、果蔬分选等领域,发表了7篇SCI论文,申请了14项国家发明专利。但他最骄傲的,还是看到棉农们喜笑颜开的笑脸。