Применяем системы мониторинга урожайности на старых комбайнах

Развитие точного земледелия началось еще в 1970-ые годы вместе с активными шагами по созданию глобальных систем позиционирования, однако практическая реализация многих элементов данной технологии состоялась намного позже. В основном все современные комбайны оснащены системами картирования урожайности, где собранная информация позволяет выявлять на поле зоны с различным потенциалом урожайности, что впоследствии позволяет применять определенные профилактические меры на проблемных участках обрабатываемых полей. 

В случае, если подобный мониторинг проводится несколько лет подряд, то накопленные данные после соответствующей обработки можно использовать для определения качества выполнения технологических операций по обработке почвы, проводить точный экономический анализ, идентифицировать проблемные зоны и разрабатывать стратегии обработки почвы, внесения удобрений и средств защиты растений на участках с низкой урожайностью.

Картирование урожайности можно реализовать практически для всех культур, уборку которых производят самоходными зерноуборочными комбайнами. Для этих целей комбайн должен быть оснащен датчиками для измерения намолота, приемником GPS для точного определения пространственного положения комбайна в определенный момент времени, модуля для обработки информации, передаваемой от датчиков, а также системы для накопления данных об урожайности с привязкой их к пространственным координатам и времени уборки. «ГлавПахарь» уже рассматривал особенности подобных систем для картирования урожайности, применяемых на современных зерноуборочных комбайнах. Однако возникает закономерный вопрос, как быть с имеющимся в парке работоспособными комбайнами, выпущенными до активного развития и внедрения систем картирования. В этой связи целесообразно рассмотреть существующие технические решения, направленные на расширение функционала зерноуборочных комбайнов с наработкой.

Компания Farm TPX разработала бюджетное решение с целью осовременить зерноуборочные комбайны, выпущенные до активного развития технологий точного земледелия.

Система состоит из пары оптических датчиков, монтируемых на зерновом элеваторе, соединяемых модулем обработки информации, установленном в кабине. Собираемые данные об урожайности могут передаваться через Bluetooth на смартфон, что исключает необходимость приобретения и установки дорогостоящего дисплея. 

Собранные данные могут передаваться через Wi-Fi и импортироваться в системы управления сельскохозяйственным предприятием для последующего анализа. Подобное техническое решение будет полезно для сельскохозяйственных предприятий, оснащенных парком работоспособных комбайнов, отработавших на предприятии длительное время. Для установки системы потребуется не более 4 часов. 

Данная система была разработана канадским фермером Перри Кассоном, собственником трех старых комбайнов, не оснащенных системой мониторинга урожайности. После долгих и кропотливых поисков и стремления оснастить имеющиеся в парке машины современными системами он добился необходимого результата. Предлагаемое решение получило большую популярность в Северной Америке даже на комбайнах, выпущенных в 1980-х, которые все еще находятся в строю. Апробация системы также проводилась на комбайнах John Deere 105 и Gleaner L. 1969 и 1976 года выпуска соответственно. 

Оптические датчики массового расхода зерна закрепляют с помощью кронштейнов на зерновом элеваторе. Применение оптических датчиков показывает более точный результат по сравнению с весовыми пластинами, однако они неприменимы для ковшовых элеваторов.

Погрешность датчиков не превышает 5%. В случае калибрования датчиков по весу материала погрешность измерения может быть уменьшена до 1%. При работе системы учитывается необходимая задержка по времени на перемещение убираемой массы от жатки до зернового элеватора. Данную задержку можно при необходимости отредактировать.

Сигнал от датчиков передается на модуль обработки, который позволяет сохранить 16Гб информации. Данного объема памяти хватает для уборки 5 участков. Модуль также является приемником GPS, что позволяет при сохранении сопоставлять получаемые от датчиков сигналы с пространственными координатами и временем выполнения уборочной операции. Для точного получения информации о позиционировании комбайна рекомендуется размещать модуль обработки в центре кабины. К модулю можно подключать внешнюю антенну, монтируемую на крышу кабины, либо подключать антенну непосредственно к модулю.

Сопряжение модуля обработки с планшетом или мобильным телефоном осуществляется через Bluetooth. После подключения предоставляется возможность в онлайн-режиме наблюдать за результатами измерений урожайности, а также настраивать некоторые параметры. В случае временного разъединения данные продолжат собираться модулем обработки, а затем могут быть переданы на мобильное устройство.

В процессе сбора информации можно настраивать через мобильное приложение или планшет такие параметры, как тип убираемой культуры, особенности настройки жатки, время задержки и многое другое. В конце рабочей смены данные можно выгрузить в облако и посмотреть результаты на специально разработанном веб-сервисе, поделиться ими с агрономом для принятия необходимых решений. Первоначальная плата за систему включает годовую подписку на веб-приложение, дальнейшая плата вычисляется в зависимости от площади полей, на которых осуществлялся мониторинг.

Помимо штатных систем, применяемых на современных комбайнах, выпускаемых соответствующими производителями, существуют также хорошо зарекомендовавшие себя системы мониторинга урожайности таких известных компаний, как Trimble, Ag Leader и др.

Система мониторинга урожайности Ag Leader характеризуется высокой точностью и надежностью, простотой установки. Данную систему устанавливают на многих комбайнах и применяют с 1992 года.

Система мониторинга урожайности Trimble позволяет в режиме реального времени просматривать и сохранять информацию о влажности и урожайности убираемой культуры. Возможности системы позволяют отслеживать сорта и сравнивать характеристики семян на поле, осуществлять контроль влажности, что позволяет принимать соответствующие решения при сдаче зерна на хранение. Кроме того, при работе на полях сложной формы система позволяет корректировать в автоматическом режиме ширину захвата жатки. Собранные данные можно использовать для последующего анализа в программном обеспечении Trimble Ag.

Подводя итог, необходимо отметить, что в настоящее время существуют эффективные системы мониторинга урожайности культур. Данные системы позволяют на высоком уровне осуществлять планирование затрат на выполнение технологических операций в сельскохозяйственном производстве. По результатам обработки данных могут быть приняты необходимые решения о дифференцированном внесении минеральных удобрений и посеве, приобретении новых сортов семян в случае необходимости, а также применения соответствующих операций по обработке почвы с целью выравнивания пестроты плодородия почв.