Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Удаленная диспетчеризация и оперативный мониторинг технологических процессов. Учебное пособие
.pdf
51
позиционирования 3,8 см и выше. Поэтому в условиях данного
эксперимента по исследованию систем параллельного вождения эта
система была принята за эталонную в части позиционирования
техники на поле и при обработке результатов ее движения, все
остальные системы параллельного вождения сравнивались с ней.
Результаты сравнения анализа треков движения, полученных с
различных УПВ и эталонной системы, приведены в таблице11.
Таблица 11 – Сравнение значений отклонений у треков УПВ от
эталонного трека
УПВ
Максимальное
отклонение от
эталона, см
Среднее
отклонение
от эталона,
см
Устойчивость
отклонения
Trimble EZ-guide 250
120
80
Стабильное
Topcon X14
185
97
Переменное
RAVEN Cruizer II
170
89
Переменное
Как видно из таблицы 11, средние отклонения всех систем
примерно равны, однако устойчивость этих отклонений различна. Из
рисунка 26 видно, что знак отклонения трека «Topcon X14» от
эталонного постоянно меняется. При работе с данной системой это
будет сильно сказываться на результатах, так как будет появляться
большое количество пропусков и перекрытий при выполнении
полевых работ. Примерно такая же ситуация была выявлена при
анализе трека Raven Cruizer II. В то же время можно заметить, что трек
Trimble EZ-guide 250 располагается практически параллельно
эталонному (Trimble EZ-pilot/CFX 750). Таким образом, при работе с
Trimble EZ-guide 250 ошибка при позиционировании техники
возникать будет, однако она практически не окажет никакого влияния
на качество работ ввиду своего постоянства.
Результаты анализа эксплуатационных характеристик приборов
(табл. 2) показали, что наивысший средний бал получила система
Trimble EZ-pilot/CFX 750, что не удивительно, так как данная система
является самой дорогой из рассматриваемых.
52
Рисунок 26 – Треки движения от УПВ участвующих в эксперименте,
на одном гоне.
В среднем ценовом диапазоне хорошо зарекомендовали себя
RAVEN Cruizer II и Trimble EZ-guide 250. Однако анализ треков,
полученных с данных систем, показал, что система Trimble EZ guide250 имеет лучшие результаты в позиционировании техники на поле.
Таблица 12 – Результаты анализа эксплуатационных характеристик
приборов
УПВ
Удобство
пользова-
ния интер-
фейсом
Качест
во
экрана
Сложность
монтажа (0
- сложно)
Надеж
ность
работы
Цена*,
долл.
США
Trimble EZ-guide 250
7 6 5
7
1 830
Topcon X14
6 4 6
6
1 800
RAVEN Cruizer II
6 8 7
5
2 470
Trimble EZ-pilot/CFX
750
7
10 4 10
3 800
S-Lite Outback
8 0 8
6
1 600
ГЕОМИР-ПИЛОТ
5 6 8
6
520
Эксплуатационно-технологическая оценка разбрасывателя
минеральных удобрений Bogballe M2 base была проведена на
поверхностном внесении минеральных удобрений в агрегате с
трактором МТЗ-82. Условия проведения исследований были
типичными для зоны юга России (таблице 13).
53
Таблица 13 – Исходные условия проведения исследований
Показатели
Значения
Вид работы
Поверхностное внесение ми-
неральных удобрений (под-
кормка озимой пшеницы)
Состав агрегата
МТЗ-82 +
+ Bogballe M2 base
Вид удобрений
Аммиачная
Насыпная плотность, кг/м3
1014
Влажность удобрений, %
0,3
Гранулометрический состав, %,
по размерам фракций, мм: 0-0,25
1,1
0,25-0,5
2,1
0,5-1
17,9
1-2
70,9
2-3
8
3-5
0
Тип почвы
Чернозем
Рельеф, микрорельеф
Ровный, выровненный
Влажность почвы в слое 0-10 см, %
31,2
Твердость почвы в слое 0-10 см,
0,5
Предшествующая обработка почвы
Прикатывание посевов
Эксплуатационно-технологическая оценка агрегата МТЗ-
82+Bogballe M2 base была проведена на полях тестового полигона
КубНИИТиМ в двух вариантах:
при работе агрегата с системами параллельного вождения;
при работе с привлечением сигнальщиков.
В хозяйственных условиях вождение агрегата, разбрасывающего
гранулированные минеральные удобрения при проведении подкормки
посевов озимой пшеницы, осуществляется с помощью двух
сигнальщиков, находящихся на противоположных концах поля на
удалении 150-200 м от его границ. Дополнительным ориентиром для
механизатора служат хорошо видимые рядки культуры, вдоль которых
54
осуществляется вождение, а также другие заметные ориентиры
(высокие деревья, столбы и др.). Последовательное поперечное
перемещение сигнальщиков на установленную рабочую ширину
внесения (18м) осуществляется с помощью саженя (2м). В результате,
после прохода разбрасывателя на поверхности поля остаются хорошо
заметные прямолинейные следы колес трактора, что свидетельствует о
достаточно высоком качестве выполнения работ (рисунок 27).
Рисунок 27 – Следы колес на поверхности поля при вождении
агрегата с помощью сигнальщиков.
Результаты проведенных измерений рабочей ширины внесения
свидетельствуют о том, что колебание расстояния между следами
колес трактора смежных проходов (выраженное через коэффициент
вариации) при вождении с навигационными системами несколько
ниже по сравнению с прямолинейностью вождения традиционным
способом (таблица13).
Таблица 13 – Ширина захвата агрегата при внесении минеральных
удобрений
Показатели
Значения показателей при вождении агрегата с
использованием
сигнальщиков
систем вождения
Номер повторности
1
2
Среднее
1
2
Среднее
Рабочая ширина
захвата, м
17,1
18,7
17,9
18
17,8
17,9
Стандартное
отклонение, ±м
0,15
0,20
0,175
0,07
0,08
0,075
55
Коэффициент
вариации, %
0,85
1,1
0,98
0,39
0,45
0,42
Таблица 14 - Эксплуатационно-технологические показатели
разбрасывателя минеральных удобрений Bogballe M2 base.
Показатели
Значения показателей по
результатам исследований
агрегата
оборудованного
системами
параллельного
вождения
с привлече-
нием
сигнальщи-
ков
Состав агрегата
МТЗ-82+Bogballe M2 base
Технологическая операция
Поверхностное внесение
минеральных удобрений
Рабочая (заданная) ширина внесения, м
18
Рабочая скорость движения агрегата,
км/ч
20,4
19,5
Производительность за 1 ч, га:
основного времени сменного времени
36,5
25,9
34,9
24,4
Удельный расход топлива, кг/га
0,18
0,20
Обслуживающий персонал, человек
1
Ширина внесения удобрений (фактиче-
ская), м
17,9
17,9
Заданная доза внесения удобрений,
кг/га
100
Фактическая доза внесения удобрений
на рабочей ширине внесения, кг/га
96,8
98,1
Отклонение фактической дозы
внесения от заданной, %
3,2
1,9
Неравномерность распределения
удобрений на рабочей ширине
внесения, %
24,4
23,7
Колебание среднего значения ширины внесения при работе с
сигнальщиками объясняется тем, что возможно неперпендикулярное
56
перемещение сигнальщика относительно направления движения
агрегата, приводящее к уменьшению ширины смежных проходов в
пределах 1 м.
Показатели эксплуатационно-технологической оценки разбрасывателя
минеральных удобрений Bogballe M2 base приведены в таблица 14.
При рабочей скорости движения 19,5 км/ч и рабочей ширине
внесения 17,9 м производительность разбрасывателя удобрений в
агрегате с трактором, не оборудованным системами параллельного
вождения, за 1 ч сменного времени составила 24,4 га при удельном
расходе топлива 0,20 кг/га.
У агрегата МТЗ-82+Bogballe M2 base, оборудованного системами
параллельного вождения, производительность за 1 ч сменного времени
составила 25,9 га при удельном расходе топлива 0,18 кг/га. Резервом
повышения производительности на 6,1% явилось использование на
тракторе подруливающего устройства Trimble EZ pilot, позволяющего
автоматически удерживать агрегат на прямолинейном маршруте без
вмешательства механизатора. В ручном режиме вождения сложно
было удержать трактор на заданном прямолинейном курсе.
Неравномерность распределения удобрений на рабочей ширине
внесения при фактической дозе внесения 98,1 и 96,8 кг/га составила
соответственно 23,7 и 24,4% (по НД - не более 25%). Отклонение
фактической дозы внесения удобрений от заданной в обоих вариантах
составило 1,9 и 3,2%.
Из полученных данных следует, что разбрасыватель
минеральных удобрений Bogballe M2 base устойчиво выполняет
технологический процесс с показателями, отвечающими требованиям
НД.
Анализ результатов эксплуатационно-технологической оценки
показал, что для поверхностного внесения минеральных удобрений
наиболее производительным является агрегат, оборудованный
системами параллельного вождения.
Применение систем параллельного вождения с подруливающим
устройством на агрегате МТЗ-82+ + Bogballe M2 base дало
возможность вносить удобрения в двухсменном режиме, включая
ночное время работы, что позволило с учетом высокой
производительности агрегата в 2 раза повысить его суточную
наработку по сравнению с агрегатом, не оборудованным системами
параллельного вождения, и исключить на данной операции работу
двух сигнальщиков.
57
ЛИТЕРАТУРА
1. Федоренко, В.Ф. Информационные технологии в
сельскохозяйственном производстве: научный аналитический обзор /
В.Ф. Федоренко. – Москва: ФГБНУ «Росиформагротех», 2014. - 223 с.
2. Якушев, В.П. Информационное обеспечение точного
земледелия / В.П. Якушев, В.В. Якушев. – СПб.: Издательство ПИЯФ
РАН, 2007. – 384 с.
3. Михайленко, И.М. Управление системами точного
земледелия / И.М. Михайленко. – СПБ.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2005.
– 234 с.
4. Якушев, В.П. На пути к точному земледелию / В.П. Якушев.
– СПб.: Издательство ПИЯФ РАН, 2002. – 458 с.
5. Черноиванов, В.И. Мировые тенденции машинно-
технологического обеспечения интеллектуального сельского
хозяйства: науч. изд. / В.И. Черноиванов, А.А. Ежевский, В.Ф.
Федоренко. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2012. – 284 с.
6. Якушев, В.В. Информационно-технологические основы
прецизионного производства растениеводческой продукции. Дисс. на
соиск. уч. ст. д. с.-х. наук /В.В. Якушев. – СПб.: АФИ РАН, 2013. – 367
с.
7. Буклагин, Д.С. Состояние и перспективные направления
автоматизации сельскохозяйственных агрегатов: аналит. обзор / Д.С.
Буклагин, В.Я. Гольтяпин, Л.М. Кончина, Н.Ф. Соловьева. – М.:
ФГБНУ «Росинформагротех», 2005. – 128 с.
8. Методика расчета комбайнового парка при различных
условиях уборки/В.С. Пьянов, В.Х. Малиев, М.В. Данилов, Л.И.
Высочкина//Политематический сетевой электронный научный журнал
Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 131. С.
1025-1034.
9. Каштанов, А.Н. Основы ландшафтно-экологического
земледелия / А.Н. Каштанов. – М.: Колос, 1994. – 126 с.
10. Рубцов, С.А. Аэрокосмические средства и технологии для
точного земледелия / С.А. Рубцов, И.Н. Голованев, А.Н. Каштанов. –
Москва: МСХА, 2008. – 330 с.
11. Барталев, С.А. Опыт и перспективы разработки
автоматизированных методов обработки спутниковых данных
дистанционного зондирования для решения задач мониторинга
сельского хозяйства. Материалы Всероссийской научной
конференции (с международным участием) «Применение средств
58
дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве» / С.А.
Барталев, Е.А. Лупян, Д.Е. Плотников, С.А. Хвостиков. - СанктПетербург, 2015. – 196 с.
12. Михайленко, И.М. Основные задачи оценивания состояния
посевов и почвенной среды по данным космического зондирования /
И.М. Михайленко // Экологические системы и приборы. - 2015. - №8. С. 17-25.
13. Ефимов, А.Е. Автоматизированный мобильный полевой
агрометеорологический комплекс (АМПАК): Методические указания
для использования / А.Е. Ефимов, Ю.Р. Ситдикова, Л.В. Козирева, А.В.
Доброхотов. – СПБ.: АФИ, 2013. – 32 с.
14. Воронков, В.Н. Современные технологии и оборудование для
наземного мониторинга состояния сельскохозяйственных угодий:
метод. реком. / В.Н. Воронков, С.А. Шишов. – М.: ФГБНУ
«Росинформагротех», 2011. – 40 с.
15. Precision Planting. – Режим доступа:
http://www.precisionplanting.com
16. Системы контроля высева MC Electronics. – Режим доступа:
http://www.mcelettronica.it
17. Системы контроля высева УСКВ. – Режим доступа:
http://ускв.рф
18. Григорьева, О.В. Метод создания карт состояния
сельскохозяйственных культур и выбора информативных
спектральных каналов для их мониторинга / О.В. Григорьева, А.Ю.
Кузнецов, Л.И. Чапурский // Применение средств дистанционного
зондирования земли в сельском хозяйстве. – СПБ., 2015. – 128-134 с.
19. Данилов М.В., Высочкина Л.И., Малюченко Б.В. Системы
удаленного мониторинга в учебном процессе//Инновационные
технологии современного образования: сб. тр. науч.-метод. конф.
Ставрополь. 2013.-С.51-55.
20. Баранов, С.И. Возможности использования мульти и
гиперспектральных данных дистанционного зондирования Земли в
задачах мониторинга агросистем / С.И. Баранов, Ю.Н. Журавель, С.Н.
Мартынова, Е.А. Уварова М.: Терра-Кн. клуб, 2002. – 235 С.
21. Визильтер, Ю.В. Обработка и анализ изображений в задачах
машинного зрения: курс лекций и практических занятий / Ю.В.
Визильтер [и др.] – М.: Физматиз, 2010. – 671 С.
22. Панорама. Описание. – Режим доступа:
http://gisinfo.ru/products/panagro.htm
23. Cropio. Описание. – Режим доступа: https://cropio.com
59
24. Ant. Описание. – Режим доступа: https://ant.services/
25. Федоренко, В.Ф. Научно-информационное обеспечение
инновационного развития в сфере сельского хозяйства: науч. изд / В.Ф.
Федоренко – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2011. – 368 С.
26. Краснощеков, Н.В. Инновационное развитие
сельскохозяйственного производства России / Н.В. Краснощеков – М.:
ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 388 С.
27. Полуэктов, Р.А. Динамические модели агроэкосистем / Р.А.
Полуэктов – Ленинград. «Гидрометеоиздат», 1991. – 312 С.
28. Подбор сельскохозяйственной техники для обеспечения
влагоресурсосберегающих агротехнологий возделывания
сельскохозяйственных культур : методические рекомендации/Е.В.
Герасимов, Л.И. Высочкина, С.А. Овсянников, В.С. Пьянов.
Ставрополь, 2016. -240 с.
29. Якушев, В.П. Программно-аппаратный комплекс поддержки
принятия технологических решений в точном земледелии / В.П.
Якушев, И.М. Михайленко, А.Ф. Петрушин, В.В. Якушев // Материалы
международной конференции «Агроинфо-2003». – Новосибирск, 2003.
– С. 16-23.
30. Личман, Г.И. Основные принципы и перспективы применения
точного земледелия / Г.И. Личман, Н.М. Марченко, В.М. Дринга. –
Москва: Россельхозакадемия, 2004. – 89 С.
31. Использование систем удаленного мониторинга
технологических процессов при подготовке бакалавров по
направлению «Агроинженерия»/Данилов М.В., Высочкина
Л.И.//Инновационные механизмы эффективного образования.
Ставрополь, 2014. С. 59-66.
32. Якушев, В.П. Информационное обеспечение точного
земледелия / В.П. Якушев, В.В. Якушев – Спб.: Изд-во ПИЯФ РАН,
2007. – 384 С.
33. Blackmore S. Developing the principles of Precision Farming.
www.unibots.com. 34.Blackmore S. The Europe Farm of Tomorrow.
www.Future-Farm.eu. 35.Jiauping, H. Study on precision agriculture and
its measurement system / H. Jiauping, H. Qingmin // Chinese Agriculture
Mechanization. – 2008. - № 6. - С. 34-36.
36. Проекты НТИ. – Режим доступа: www.projects.uti2035.ru
37. Виноградов, Б.В. Аэрокосмический мониторинг экосистем /
Б.В. Виноградов. – М.: Наука, 1984. – 320 С.
38. Дербенцева, А.М. Методы агрохимического обследования
почв / А.М. Дербенцева, В.Г. Трегубова. – Изд-во Дальневост. Ун-та,
2006. – 50 С.
39. Проектирование машинно-тракторного парка и инженерно-
технического обеспечения: учеб.-метод. пособие/В.Х. Малиев, Л.И.
Высочкина, М.В. Данилов, Д.Н. Сляднев, Р.М. Якубов. Ставрополь:
Агрус, 2015. 104 с
40. Личман, Г.И. Использование космического мониторинга и
дистанционного зондирования в системе точного земледелия / Г.И.
Личман, Н.М. Марченко // Геоматика. – 2011. - №4 – С. 89-93.
41. Шеголихина, Т.А. Технические средства для оценки
состояния почвы в системе точного земледелия: аналит. информ.
сообщ. / Т.А. Шеголихина. – ФГБНУ «Росинформагротех», 2013. – 8 С.
42. Федоренко В.Ф. Информационные технологии в
сельскохозяйственном производстве. -М.: ФГБНУ
«Росинформагротех», 2014. -224с
43. Петрищев Н.А. Применение телеметрических
информационных бортовых систем для контроля технического
состояния тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин
//Сельскохозяйственная техника. Техническое обслуживание и ремонт.
2012. №11. - С.38-44.
44. Система контроля правильности расхода и учета дизельного
топлива с системой мониторинга эффективности эксплуатации
мобильной сельскохозяйственной энергетики на основе
ГЛОНАСС/GPS.: Проспект: разработчик ГНУ ВИИТиН
Россельхозакадемии. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2009. -4с.
45.Эксплуатация сельскохозяйственной техники/М.В. Данилов,
Л.И. Высочкина, В.Х. Малиев, Д.Н. Сляднев, P.M. Якубов;
Ставропольский гос. аграрный ун-т. Ставрополь, 2015. 76 с.
46. Высочкина, Л.И. Эксплуатация машинно-тракторного парка:
учебное пособие (лабораторный практикум) / Л. И. Высочкина, М. В.
Данилов, В.Х. Малиев, Б.В. Малюченко, Д.Н. Сляднев, Р.М. Якубов. Ставрополь: АГРУС, 2013. - 74 с.
_________________________________________________________________
Подписано в печать 27.12.2019.
Формат 60х84
Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии издательско-полиграфического
комплекса СтГАУ «АГРУС», г. Ставрополь, ул. Пушкина, 15. Тел. 35-06-94.
1
/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Times New Roman».
Усл. печ. л. 3,49. Тираж 100 экз. Заказ № 476/1.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]