Урожайний інтелект: автоматизація зернозбиральних комбайнів

Урожайний інтелект: автоматизація зернозбиральних комбайнів

/ Механізація АПК / Четвер, 10 вересня 2020 14:47

Автоматизація зернозбиральних комбайнів дає змогу істотно підвищити продуктивність роботи, знизити втрати зерна та запобігати позаштатним ситуаціям під час жнив.

Вартість сучасного зернозбирального комбайна обраховується сотнями тисяч доларів. Тому не дивно, що в Україні й досі фіксується доволі відчутний дефіцит цієї техніки, що виражається у втратах урожаю. Поряд із тим це означає, що наявні в господарствах комбайни потрібно завантажувати на повну, максимально ефективно використовуючи їх можливості, зокрема, шляхом застосування автоматичних систем, які полегшують роботу оператора.

Що відчуває людина в кабіні зернозбирального комбайна, яка розпочала роботу о 8-й ранку й рухається гонами аж до настання темряви? Мало того, що вимотатися туди-сюди цілий день у принципі це дуже стомлює, та ще й потрібно кожні кілька секунд переводити голову в трьох положеннях. Перше — дивитися убік й утримувати жатку в такому положенні, щоб не лишити незібраної смужки та водночас не загрібати повітря на вже зібраній ділянці. Друге — дивитися вперед, щоб не наїхати на стовп чи, боронь Боже, на людину або іншу живу істоту, яка будь-якої миті може вигулькнути з рослинної маси. Третє — регулярно спостерігати, що робиться позаду, щоб оцінювати якість зерна на виході з комбайна.

До того ж оператор комбайна мусить оперативно щось вирішувати в разі зміни рельєфу ґрунту, знижувати чи підвищувати швидкість роботи, регулювати швидкість обертання мотовила, змінювати режими підбарабання та й взагалі оцінювати якість роботи машини в кожний конкретний момент. Звісно, що людина — це не робот, і рано чи пізно настане неминуча втома, а за нею — зниження продуктивності праці разом зі зростанням імовірності ухвалення помилкового рішення.

Якщо ж людина втомиться по-справжньому, то сконцентрує свою увагу передусім на тому, щоб не наїхати на перешкоду чи не спричинити якусь іншу проблему. Логічно, що втрати врожаю в такому разі її цікавитимуть найменше. Якщо ж оператор не знизить швидкість і працюватиме втомленим, це загрожуватиме серйозними проблемами.

Подолати цей об’єктивний дисонанс серед бажаним і можливим, оптимізуючи використання ресурсу зернозбиральних машин, реально шляхом упровадження автоматичних систем контролю й керування роботою комбайнів.

Насамперед ми маємо на увазі інтеграцію елементарного автопілота, що відповідає за чітке дотримання курсу машини та розпізнавання перешкод. Для цього на кабіні комбайна встановлюється простенька (чи не дуже) камера, яка в безперервному режимі відстежує траєкторію руху комбайна та фіксує перешкоди. Це дає змогу операторові комбайна бути упевненим у відсутності пропусків і перекриттів під час збирання врожаю, а також у тому, що під жатку не потрапить жива істота чи масивний предмет. У такому разі система просигналізує про перешкоду чи автоматично зупинить рух.

Під кабіну встановлюється блок керування. Це своєрідний мозковий центр системи «мозок», що обробляє відеоінформацію з камери та надсилає управлінські команди на CAN-шину. До неї, відповідно, під’єднується спеціальний модуль, що приймає ці команди.

Потрібно врахувати, що якщо йдеться про переобладнання комбайна зі стажем, то може знадобитися монтаж додаткових елементів системи, таких як датчик повороту коліс і помпа-дозатор в гідравлічну систему. У всякому разі з технічного боку дооснащення комбайна такими елементами потребуватиме обмаль часу та відносно помірних коштів.

Традиційно автопілоти на зернозбиральних комбайнах орієнтуються за одним із типів координат: край скошеної культури, валок чи рядок. До того ж електроніка чітко відстежує проміжки між краями заданих координат, що убезпечує від не оброблення вузьких смужок. Також у більшості таких систем інтелекту вистачає, аби безпомилково ухвалити рішення щодо реакції на перешкоду — миттєва зупинка, уповільнення руху чи попередження оператора. Звісно, що найкраще такі питання, якщо є запас часу, вирішувати людині, але в будь-якому разі система зробить усе, щоб уникнути позаштатної ситуації.

І, нарешті, автопілот точно обирає швидкість руху залежно від умов роботи й типу культури, що збирається. На цьому слід зупинитися детальніше.

14 429 78

Практично у всіх відомих виробників зернозбиральної техніки в базовій чи опційній комплектації комбайнів є технології вибору оптимального режиму збирання конкретної культури з різною пріоритетністю. Що ми маємо на увазі? Так, скажімо, в зернозбиральних комбайнах корпорації CNH (Case IH та New Holland) власник машини може обирати один із чотирьох робочих режимів. Це режим збалансованої продуктивності, режим фіксованої пропускної здатності, режим максимальної пропускної здатності та режим отримання зерна найвищої якості, а комбайн вибере найкращу комбінацію налаштувань, щоб максимально підвищити швидкість збирання врожаю.

Простіше кажучи, на полі може по-різному складатися збиральна кампанія: комусь потрібно зібрати врожай якомога швидше, хтось, навпаки, не поспішає та прагне отримати максимально чисте зерно. Десь стоїть суціль суха маса рослин, а в іншому регіоні — волога, що зумовлює зовсім інші вимоги до пропускної здатності комбайна. Це все можна відрегулювати кількома натисками сенсорних клавіш безпосередньо в кабіні комбайна.

Автоматично оптимізувати за допомогою електроніки можна практично всі основні функції зернозбирального комбайна. Система автоматичного підлаштування під збирану культуру дозволяє одним натисканням кнопки адаптувати ключові компоненти комбайна, такі як швидкість вентилятора та зазор підбарабання, до роботи з певною культурою. Функція керування швидкістю подачі дозволяє змінювати ходову швидкість комбайна залежно від обсягу рослинного матеріалу, що надходить до його систем обробки.

У конструкції комбайнів провідних світових виробників автоматизовано також регулювання положення напрямних кожуха ротора, камеру контролю якості зерна та датчики тиску на решета, що дозволяє максимально підвищити швидкість збирання врожаю шляхом зміни налаштувань комбайна до перевищення попередньо заданих параметрів.

Своєю чергою, регульована функція повернення до необхідної висоти зрізання зорієнтована на максимально повне збирання врожаю. Якщо потрібно збирати низькорослі культури, особливо ж ті, на яких зерно чи боби розташовано невисоко від ґрунту, можна автоматично легко змінювати кут жатки. До того ж чутливість висоти жатки регулюється автоматично залежно від швидкості ходу, з підвищенням швидкості реакції за збільшення швидкості руху комбайна.

Не менш важливою є наявність спеціальних датчиків тиску на решетах, які надають електронному «мозку» комбайна потрібно інформацію для мінімізації втрат зерна. Втім, можливості сучасних зернозбиральних машин тут майже безмежні, адже автоматизуються як відносно прості з технічного боку, так і складні функції комбайнів. Якщо у звичайних машинах операторам доведеться добряче помучитися зі зміною підбарабань вручну, то в автоматизованій машині це все здійснюється майже без участі людини. В крайньому разі ручна заміна підбарабання триває лічені хвилини, що береже час і нерви комбайнера й інженерів.

Обов’язково потрібно згадати і про такі важливі складники конструкції сучасного комбайна, як датчики вологості та маси зібраного зерна. Це елементи точного землеробства, застосування яких буде корисним для керівників усіх господарств.

Датчики вологості зерна дають змогу оперативно ухвалювати рішення про доцільність збирання врожаю на конкретному полі в певний момент, а також вже на полі розрахувати продуктивність післязбиральної доробки зерна й обрати оптимальний варіант подальшого поводження із зібраним врожаєм.

Своєю чергою, датчики маси або ж урожайності дають змогу зафіксувати реальну врожайність на окремих ділянках поля та на полі загалом, що дає змогу запобігти можливим зловживанням, а також проаналізувати причини тих чи тих показників урожайності. Це прямий шлях до точного землеробства, зокрема, диференційованого внесення добрив і сівби.

І, нарешті, жоден сучасний комбайн не обійдеться без телеметрії, тобто передавання даних у безперервному режимі до офісу чи на смартфон керівників господарства. Це дає змогу постійно контролювати процеси, що відбуваються в полі, й ухвалювати відповідні рішення.

 

Василь ЧЕРКАС, спеціально для Агробізнесу Сьогодні

svidome

 19 січня 2022
Уряд відклав питання включення пшеничного хліба до переліку товарів, які мають соціальну значущість, та щодо яких встановлюється гранична торговельна націнка у 10%.
Уряд відклав питання включення пшеничного хліба до переліку товарів, які мають соціальну значущість, та щодо яких встановлюється гранична торговельна націнка у 10%.
19 січня 2022
 19 січня 2022
Сьогодні, 19 січня, Кабінет Міністрів України схвалив концепцію загальнодержавної цільової програми використання та охорони земель.
Сьогодні, 19 січня, Кабінет Міністрів України схвалив концепцію загальнодержавної цільової програми використання та охорони земель.
19 січня 2022
 19 січня 2022
Агрохолдинг KSG Agro у 2021 році експортував 324 тонни пшеничного борошна до Лівії та 26 тонн бутильованої соняшникової рафінованої олії у ДР Конго. Постачання здійснювалися на умовах CIF Incoterms.
Агрохолдинг KSG Agro у 2021 році експортував 324 тонни пшеничного борошна до Лівії та 26 тонн бутильованої соняшникової рафінованої олії у ДР Конго. Постачання здійснювалися на умовах CIF Incoterms.
19 січня 2022
 19 січня 2022
Фонд державного майна України очікує на ухвалення Верховною Радою змін до законодавства, які дозволять ліквідувати фракційну оцінку (окреме оцінювання земельної ділянки та нерухомості на ній) і впровадити світові стандарти ведення оціночної діяльності.
Фонд державного майна України очікує на ухвалення Верховною Радою змін до законодавства, які дозволять ліквідувати фракційну оцінку (окреме оцінювання земельної ділянки та нерухомості на ній) і впровадити світові стандарти ведення оціночної діяльності.
19 січня 2022
 19 січня 2022
В Україні значна частина бізнесу (68%) протягом наступних дванадцяти місяців очікує зростання цін на продукти і послуги власного виробництва.
В Україні значна частина бізнесу (68%) протягом наступних дванадцяти місяців очікує зростання цін на продукти і послуги власного виробництва.
19 січня 2022
 19 січня 2022
Європейська Бізнес Асоціація (ЄБА) стурбована ситуацією, що склалася в Україні у зв'язку зі скасуванням з 1 січня 2022 року нормативних документів – стандартів групи ДСТУ у сфері зерна і зернопродуктів.
Європейська Бізнес Асоціація (ЄБА) стурбована ситуацією, що склалася в Україні у зв'язку зі скасуванням з 1 січня 2022 року нормативних документів – стандартів групи ДСТУ у сфері зерна і зернопродуктів.
19 січня 2022
До відкриття ринку землі лишилося ЧИТАТИ

Please publish modules in offcanvas position.