Датчики мониторинга сельхозтехники: какие параметры контролируем и что это дает

Сельскохозяйственная техника часто работает в сложных эксплуатационных и климатических условиях, в результате чего техника может выходить из строя или выполнять свои задачи не на сто процентов. Также нельзя исключать человеческий фактор, из-за которого может нарушиться точное выполнение запланированных операций. Даже незначительные отклонения от установленной нормы и задержки во время посевной повлекут за собой дополнительные финансовые потери и потерю урожая. Избежать многих проблем позволит контроль сельхозтехники, реализуемый с помощью комплекса датчиков, RFID меток и терминалов мониторинга.

Для чего нужен мониторинг и датчики?

• автоматически рассчитывать пробег, рабочее время, фактически обработанную площадь;

• контролировать состояние топлива, выявлять несанкционированные сливы;

• учитывать плановый и фактический расход ГСМ;

• планировать техническое обслуживание техники;

• своевременно получать оповещения о возникновении внештатных ситуаций и принимать меры по их устранению.

Еще больше узнать про возможности мониторинга сельхозтехники вы сможете в этом видео:

Терминалы мониторинга - основа для контроля производственных процессов

Терминалы мониторинга – важный элемент, обеспечивающий передачу данных с техники в режиме реального времени. В зависимости от типа устройства, на транспорте может быть установлены следующие виды терминалов:

• с внешними антеннами спутникового сигнала – удобное в применении высокоточное оборудование с погрешностью 2 – 3 метра при стандартной установке и до 2 см при подключении к системам навигации;

• со встроенными антеннами – уступают по точности первой модели, но имеют более доступную цену;

• портативные – модули для быстрой установки и подключения через прикуриватель, чаще всего применяются для наемной техники.

Для того чтобы получать данные с минимальной погрешностью, GPS модуль любого из этих терминалов необходимо монтировать по центру трактора.

Метки механизаторов

Метки механизатора позволяют точно понимать кто находится в момент работы техники за рулем и усложнить хищение топлива и урожая за счет идентификации любых их перемещений. В качестве меток используют два варианта модулей:

• RFID карточки - простые в применении считыватели карт, поставляемые совместно с картой;

• RFID ключи - считыватели ключей с ключом в комплекте.

. 

После подключения метки  дают возможность отслеживать соблюдение графика работы механизаторами, контролировать операции, выполняемые техникой, идентифицировать движение ГСМ по время заправки и движение урожая при уборке.

Метки орудий и их особенности

Установка меток данного типа позволяет понимать с каким именно прицепным орудием работает трактор и автоматически рассчитывать обработанную площадь. Для этих целей используют:

• Проводные метки– на технику ставятся розетки, а на орудия RFID модули в виде штекера, вставляющиеся в розетку. Обеспечивают 100% верную идентификацию используемого орудия.

• Беспроводные метки – компактные модули, устанавливаемые на орудия и работающие на батарейках. Не нуждаются в сложной установке, но подвержены воздействию помех при нахождении большого количества орудий в одном месте, затрудняющих идентификацию.

Проводные метки орудий	Беспроводные метки орудий

Датчики глубины, принцип работы

Для понимания эффективности фактической работы техники, контроля соблюдения установленных норм механизатором используют датчики глубины, отличающиеся принципом работы:

• Ультразвуковой – определяет высоту расположения орудия над поверхностью земли, но подвержен помехам при наличии большого количества растительности на поле.

• Анализатор угла наклона – отображает информацию о том, заглублено орудие или нет.

• Механический – наиболее точный датчик, показывающий глубину. Он не реагирует на возникающие помехи, но имеет более высокую стоимость.

Ультразвуковой датчик глубины	Датчик угла наклона	Механический датчик глубины

Данные, получаемые с любого из этих датчиков, отображаются на раскрашенной по цветам карте, по которой можно отследить качество работы орудия на каждом участке поля.

Карта заглубления орудий на поле

Системы контроля высева и отчеты о посеве

Системы мониторинга высева способны контролировать степень заглубления орудия, качество сева, давление в бункере и ряд других важных показателей. В их состав входят:

• Датчики потока семян – оптические модули с функцией самоочищения, врезаемые в семяпроводы. Они устанавливаются на каждый семяпровод и подключаются к модулям сбора информации

• Модули сбора информации с анализаторов потока семян, бункера – отвечают за анализ, передачу показателей на основной терминал мониторинга.

• Датчик заглубления сошников – определяет глубину обработки почвы с помощью ультразвука, имеет погрешность не более 1 см.

• Девятидюймовый сенсорный монитор с продублированными кнопками – выводит информацию по каждому датчику отдельными блоками, сопровождает их голосовым оповещением, в случае обнаружения проблем.

• Терминал мониторинга – собирает данные со всех приборов, анализирует их и передает в режиме реального времени на сервер.

Сенсорный монитор в кабине трактора	Датчик потока семян	Датчик заглубления орудия
Модуль сбора информации с датчиков потока семян	Модуль сбора информации с датчиков на бункере	Терминал мониторинга для     передачи информации на сервер

Возможности системы позволяют формировать отчеты по работе каждой сеялки с учетом уже выполненных или запланированных операций. Установка этих модулей дает возможность вести учет точного объема израсходованного посевного материала и оперативно принимать решения при появлении проблем.

Датчики для комбайнов

Для детального контроля комбайнов используют следующие виды датчиков:

• Датчик выгрузного шнека – мониторит время и место выгрузки урожая. Программа позволяет на аппаратном уровне настроить работу модуля так, чтобы шнек срабатывал только когда подъезжает своя грузовая техника.

• Классический датчик уровня бункера – определяет уровень зерна в бункере в процессе загрузки и выгрузки. Он чувствителен к влажности, поэтому требует предварительной калибровки в соответствии с культурой.

• Усовершенствованный датчик уровня бункера мембранного типа – оптимальный вариант для контроля, который практически не реагирует на влажность и более точно определяет уровень зерна в бункере.

• Модуль вращения мотовил – определяет соответствие скорости вращения мотовил и скорости движения комбайна. Большая разница в этих показателях приводит к серьезным потерям урожая.

• Датчик угла наклона – определяет положение жатки: опущена она или поднята.

Датчик шнека	Датчик уровня бункера	Датчик уровня бункера	Датчик вращения	Датчик угла наклона

Вся информация с датчиков выводится на мониторы диспетчеров вместе с графиками и тревогами. Визуальное отображение показателей на графиках позволяет быстро обрабатывать информацию и корректировать работу техники, чтобы сохранить или повысить объем собранного урожая.

Чтобы полностью контролировать весь уборочный процесс, перечисленные метки, терминалы необходимо устанавливать не только на комбайн, но и бункер-перегрузчик (если он используется) и грузовую технику. 

Благодаря комплексному применению датчиков на уборке можно определять с какого поля и комбайна поступил урожай на зерновоз и сколько далее пришло на весовую, где также фиксируется вес Брутто, тары и затем НЕТТО.

Датчики моточасов

Точно понимать время  работы двигателя помогут датчики:

• оборотов двигателя;

• вибраций.

Датчик оборотов двигателя	Датчик вибраций

Датчики CAN-шины - преимущества и основные параметры

Датчики CAN-шины – модули, отвечающие за обработку данных с CAN-шины техники. Благодаря установке этих датчиков и программному обеспечению, отпадает необходимость использования дополнительного оборудования для сбора таких параметров, как:

• объем топлива;

• уровень масла;

• моточасы;

• обороты и температура двигателя;

• обработанная площадь и пр.

Для контроля сельхозтехники могут быть использованы два вида модулей:

• CAN логгер – интегрируемый в электропроводку и считывающий широкий спектр параметров.

• Бесконтактный считыватель – не нарушающий целостность проводов, но обрабатывающий меньшее число параметров.

CAN-логгер	Бесконтактный считыватель

Топливные датчики

В перечень топливных датчиков входит:

• Датчики уровня топлива для контроля за уровнем топлива в баке техники. Обладают погрешностью около 2%.

• Датчики расхода топлива, контролирующие количество топлива, проходящее по топливной магистрале. Обладают погрешностью около 0.5%.

Датчик уровня топлива	Проточный датчик расхода топлива

Этапы подключения датчиков в хозяйстве

Для того чтобы обеспечить высокую эффективность работы системы, все датчики необходимо устанавливать в правильной очередности:

1.       Терминалы мониторинга

2.       Метки механизаторов

3.       Топливные датчики

4.       Метки орудий

5.       Датчики для комбайнов

6.       Системы контроля высева

7.       Контроль внесения удобрений

8.       Датчики моточасов и глубины

9.       CAN шины