» » Датчики в системах картирования урожайности.

 
 
 

Датчики в системах картирования урожайности.

Автор: soft от 19-01-2015, 15:15, посмотрело: 1 919

0

Датчики в системах картирования урожайности.

 

(Куценко Микола, керівник проектів "Агро ІТ")

 

Сучасне землеробство потребує високоточних датчиків, спроможних вимірювати показники врожайності на кожній ділянці поля.

Існує два методи оцінювання врожайності. Перший — механічно зважити зібраний врожай після розвантаження зернозби рального комбайна, другий — вимірю вання врожаю у реальному часі протягом всієї роботи комбайна за допомогою систем GPS. Система картування врожайності -це сукупність обладнання та програмного забезпечення, за допомогою якого здійс нюється облік кількості зібраної культури на кожній визначеній ділянці поля. Під час роботи у бортовому комп'ютері фіксуєть ся час роботи, назва поля із зазначенням культури, загальна зібрана площа, кількість витраченого пального, дані про техніку, оператора, який на ній працює, та госпо дарство, в якому відбуваються жнива.

Що є на ринку

Перші системи картування врожайності не були точними. До 2000 року точність визначення координат у системі GPS мала похибку ± 10-20 м; також великі похибки мали датчики намолоту. З появою коригу ючих сигналів DGPS точність визначення координат сягнула ±5-10 см. Така інфор мація вже має велику цінність. Всі останні серії зернозбиральних комбайнів здійсню ють повний облік всіх робіт в бортовому обладнанні з можливістю подальшого опрацювання за допомогою програмного забезпечення комп'ютера.

Як відбувається картування

Карта врожайності - це різнокольорова карта, на якій кожен колір відповідає пев ному діапазону врожайності. Зелений -від 0,04-0,06 т/га, жовтий - 0,01-0,04, черво ний — 0-0,01 т/га. Перші системи для створення карт урожайності призначалися лише для зернозбиральної техніки, але їх принцип дії можна застосовувати й для виз начення врожайності всіх злакових, фруктів та овочів. Принцип картування врожайності у переважної більшості сучасних комбайніїз такий: під час жнив за допомогою спеціаль них пристроїв (сенсорів, датчиюв, бортового комп'ютера) фіксують кількість зібраного врожаю на визначеній ділянці. Просторові координати комбайна в кожен момент часу надходять від DGPS-приймача. Залежно від конструкції та функціональності датчик намолоту може вимірювати масу прямо або непрямо. Відмінність полягає в тому, що перший тип вимірює вагу безпосередньо, а другий - за допомогою шших, пов'язаних з масою величин (вологість, об'єм, імпульс).
Прикладом датчиків непрямого вимірю вання є такі, що визначають об'єм за допо могою оптичного приладу (пара "випро-мінювач-приймач"). При розвантаженні зерна кожна лопатка елеватора із зерном перекриває світловий промінь. Знаючи площу лопатки та висоту зерна на лопатці, отримаємо його об'єм і, врахувавши воло гість, визначимо масу. Для визначення воло гості використовується датчик вологості. Недоліком цього методу є потреба в періо дичному калібруванні датчика вологості (мінімум двічі на день) та очищенні скла оптичного приладу. Такий тип датчиків використовують на зернозбиральних ком байнах Claas (має назву Quantimeter) та в системі картування врожайності CERES 8000І від RDS. У Claas Lexion застосовано комп'ютер CEBIS або універсальний ACT від AGROCOM. Термінал ACT працює згідно зі стандартом шинної системи LBS DIN 96-84 Landwirtschaftliches Bus System і може дообладнуватись на LEXION бортовою електронікою ІМО, DOMINATOR, MEDION. Також цей комп'ютер може застосовуватися на зернозбиральних комбайнах John Deere, CASE/New Holland, Massey Ferguson/Fendt та ін. Система вимірювання врожайності CERES 8000і працює з терміналами RDS Pro-Series 8000І (інша назва CSX PSi YIELD MONITOR - для NEW HOLLAND).

ТАБЛИЦЯ 1. ПОРІВНЯННЯ ПОХИБОК, ПОВ'ЯЗАНИХ 3 КАЛІБРУВАННЯМ ДАТЧИКІВ НАМОЛОТУ ПІД ЧАС СТАНДАРТНИХ УМОВ ЗБИРАННЯ

Датчик намолоту Відносна помилка калібрування, % Стандартне відхилення, %

CERES 2 RDS

-0,57

±5,50

FLOWCONTROL MASSEY FERGUSON

-1,64

±3,02

YM 2000 AGLEADER LH 565 LH AGRO

-1,71

±3,65

QUANTIMETER CLAAS

-2,71

±1,72

PRO SERIES 2000 RDS

-3,89

±5,54

GREEN STAR JOHN DEERE

-2,89

±2,812

FIELDSTAR N-SET DRONNINGBORG / AGCO

-0,22 ±1,52

Електрометричний датчик використо вують у системі підрахунку врожайності у зернозбиральних комбайнах Massey Fergusson/Fendt. Раніше використовувався датчик DATAVISION FLOWCONTROL, але йому на зміну прийшов набагато точніший Yield Sensor II. Він сумісний з бортовим комп'ютером FIELDSTAR та GTA Console II. Yield Sensor II являє собою пластину, в якій сила зіткнення зерна з нею інтерпретується як маса. Відмінністю цього датчика від свого попередника є збільшена роздільна здат­ність (4Х+) та, як наслідок, - вища чутливість і більша точність (фіксується маса легких і дрібних зернин). Датчик Yield Sensor II також може встановлюватися на машини інших виробників.

Датчики в системах картирования урожайности.

Система картування врожайності YIELD MONITOR 2000 від компанії AGLEADER використовує динамографічний датчик. Конструктивно він ідентичний датчикам LH 565 (компанія LH AGRO) і використовується в системі картування врожайності Advanced Farming System (AFS) та TCS від компанійCase та Deutz Fahr. З 1999 року з'явилося більш сучасне обладнання AGLEADER PF3000/PF3000 pro таLH AGRO LH 6656, оснащене дисплеєм. З 2008 пропонується система InSight та EDGE від AGLEADER, в якій існують основні елементи точного землеробства: картування врожайності, паралельне керування, диференційоване внесення добрив тощо. Вимірювання намо лоту у системі GreenStar від John Deereтакож здійснюється за принципом перетворення механічного імпульсу в масу (комбайни серії2200,9000CTSTaSTS).

Точність вимірювань намолоту

Точність залежить від калібрування дат чиків і майже не залежить від культури, збирання якої ведеться. Співвідношення точності калібрування до стандартного відхилення наведено у таблиці 1. Також важливим фактором точності вимірювань є завантаженість елеватора. Досліди пока зують, що при середній завантаженості стандартне відхилення вимірювань не перевищує 3%, і тільки при навантаженні менше 10 т/га відхилення досягали від 3% до 10% для всіх типів датчиків. Ще одним фактором, що впливає на точність вимірю вань, є різкі перепади навантаження, коли швидко змінюється кількість зерна на лопатках елеватора. Рівномірна робота є ще одним критерієм точності зібраних даних про врожай.
Також деякий вплив на точність вимірю вань має зміна кута нахилу комбайна. У таблиці 2 наведено похибки вимірювання намолоту пшениці при навантаженні 20 т/га і зміні кута нахилу комбайну від 5° до 13° у різні боки. Тому до складу систем картування врожайності обов'язково пови нен бути включений датчик кута нахилу (гіроскоп).

ТАБЛИЦЯ 2. ПОРІВНЯННЯ ПОХИБОК, ПОВ'ЯЗАНИХ 3 КАЛІБРУВАННЯМ ДАТЧИКІВ НАМОЛОТУ ПІД ЧАС ЗМІНИ КУТА НАХИЛУ КОМБАЙНУ ПРИ ЗБИРАННІ
Датчик намолоту Відносна помилка калібрування, % Стандартне відхилення, %

CERES2-RDS

3,38

±8,07

FLOWCONTROL MASSEY FERGUSON

1,11

±2,17
YM 2000 AGLEADER LH 565 LH AGRO

0,24

±4,31
QUANTIMETER- CLAAS

0,91

±3,74

PRO SERIES 2000-RDS

0,90

±11,73

GREENSTAR-JOHN DEERE

1,36

±3,37
FIELDSTAR N-SET DRONNINGBORG / AGCO

0,02

±2,38

Перед виїздом комбайна в поле обов'язково перевіряють такі параметри:
• одиниці вимірювання (тонни, фунти);
• еталонна відстань (встановлюється кіль кість імпульсів на 100 м залежно від розміру колес);
• робоча ширина жатки (скошують, як правило, не на повну ширину жатки, зада ючи перекриття).
Також треба виконати такі налаштуван ня:
• виставити жатку у режим робочого положення (при підйомі жатки у неробо че положення застосовується підрахунок намолоту);
• встановити нульовий кут нахилу датчика (задається на рівній поверхні);
• встановити нульову точку намолоту (ввімкнути молотильний апарат і залишити працювати комбайн з обертами холостого навантаження);
• ввести вологість зберігання (на основі вологості зберігання вираховується вага вро жаю на сухий об'єм врожаю);
• ввести культуру, збирання якої буде здій снюватися; • визначити вагу одного гектолітру культу ри (декілька разів зважити один літр зерна і записати його середню масу. Цю проце дуру слід повторювати при переїзді з поля на поле або залежно від неоднорідності врожаю).

 
Стаття надрукована в журналі Farmer №9-10, травень 2009 р.

Категория: Статьи

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.