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

 

 19 квітня 2024
Станом на 19 квітня ціни на какао встановили новий рекорд, сягнувши історичного максимуму в понад 11 тисяч доларів США за тонну.
Станом на 19 квітня ціни на какао встановили новий рекорд, сягнувши історичного максимуму в понад 11 тисяч доларів США за тонну.
19 квітня 2024
 19 квітня 2024
На поточному тижні на ринок України надійшли перші партії тепличного томату з місцевих комбінатів.
На поточному тижні на ринок України надійшли перші партії тепличного томату з місцевих комбінатів.
19 квітня 2024
 19 квітня 2024
Асоціація портів України «Укрпорт» звернулася до прем’єр-міністра Дениса Шмигаля щодо ситуації з перевезенням вантажів Дунаєм.
Асоціація портів України «Укрпорт» звернулася до прем’єр-міністра Дениса Шмигаля щодо ситуації з перевезенням вантажів Дунаєм.
19 квітня 2024
 19 квітня 2024
Станом на 19 квітня на контрольованій Україною території вже засіяно 2 млн 053,4 тис. га зернових та зернобобових культур.
Станом на 19 квітня на контрольованій Україною території вже засіяно 2 млн 053,4 тис. га зернових та зернобобових культур.
19 квітня 2024
 19 квітня 2024
Оскільки повномасштабна війна в Україні триває, сільськогосподарська компанія Corteva Agriscience за підтримки Міністерства аграрної політики та продовольства України впроваджує ініціативу з перевірки ґрунтів у постраждалих регіонах країни на наявність токсичних металів в наслідок бомбових, ракетних або артилерійських вибухів.
Оскільки повномасштабна війна в Україні триває, сільськогосподарська компанія Corteva Agriscience за підтримки Міністерства аграрної політики та продовольства України впроваджує ініціативу з перевірки ґрунтів у постраждалих регіонах країни на наявність токсичних металів в наслідок бомбових, ракетних або артилерійських вибухів.
19 квітня 2024
 19 квітня 2024
Енергетична безпека: Електричні мобільні сховища від Emost AG (Швейцарія) – це унікальні акумуляторні генератори промислового класу потужністю 50 та 100 кВт, які дозволяють забезпечити промислові та господарські об’єкти, будівельні майданчики чи оперативні аварійні служби мобільним безшумним джерелом живлення.
Енергетична безпека: Електричні мобільні сховища від Emost AG (Швейцарія) – це унікальні акумуляторні генератори промислового класу потужністю 50 та 100 кВт, які дозволяють забезпечити промислові та господарські об’єкти, будівельні майданчики чи оперативні аварійні служби мобільним безшумним джерелом живлення.
19 квітня 2024

Please publish modules in offcanvas position.