30.08.2013 | 06:08
Autor:
Kategorie:
Štítky:

Komplexní systém s mnoha možnostmi

Již mnoho let se četní výrobci techniky zabývají otázkou, jak dále zvýšit účinnost práce moderní zemědělské techniky (jiným způsobem, než dalším zvyšováním záběrů a hmotnosti). Tím máme na mysli optimalizaci činnosti včetně snižování spotřeby paliva i energetické náročnosti a spotřeby přípravků na ochranu rostlin a hnojiv.

Cílem precizního zemědělství před dvaceti lety byla snaha o lokálně variabilní zpracování na velkých výměrách tak, aby jejich obhospodařování bylo hospodárnější. Přitom komfortnějším způsobem než manuální regulací přípojných strojů na základě vlastních zkušeností.
Pod pojmem precizní zemědělství se neskrývají jenom GPS navigace, ale jedná se o komplexní systém, který staví zemědělce před velké výzvy. V podniku se využije jen určitý segment; nejčastěji se jedná o využívání DGPS signálu pro paralelní jízdy při zpracování půdy, sklizni pícnin a pro minimalizování překrývání při setí, hnojení a ochraně rostlin s využitím ovládání sekcí.

Podmínky praktické realizace

V současnosti umožňuje mnoho různých nástrojů realizovat precizní zemědělství. Na rozdíl od pořízení opět většího stroje s větším záběrem ale jejich přínos není ihned jasně viditelný. Navíc precizní zemědělství umí přinášet výrazný efekt až po několikaletém využívání. 
Praktická realizace v podniku je také závislá na mnoha dalších faktorech, jako je vzájemná kompatibilita strojů (s ovládáním Iso-Bus), účinné kalibraci u rozmetadel průmyslových hnojiv či secích strojů a na ochotě řidičů naučit se využívat nové technologie. Vývoj displejů a palubních počítačů je velmi rychlý a často je obtížné s ním držet krok. Zároveň precizní zemědělství umožnilo realizovat v zemědělství nové efektivnější technologie, jako je Controlled Trafic Farming nebo Strip Tillage, které zvýšily výnosy pěstovaných plodin ve specifických podmínkách.
Mohou být realizovány postupně od jednoduchých navigačních systémů, na nichž se uživatel naučí základním principům systémů GPS. Poté je možné tyto navigace upgradovat na vyšší úroveň, která již dovoluje smysluplné využití i dalších návazných systémů, jako je tvorba aplikačních map a lokálně variabilní hnojení, vedení elektronické kartotéky honů, využívání systémů ovládání sekcí, řízení pojezdů po pozemcích a další. Tyto návazné systémy zrychlí komunikaci, zjednoduší organizaci práce a vedení databází, umožní provádět vyhodnocování pracovní efektivity řidičů či jednotlivých pracovních souprav.

Společná norma základem fungování

Za důležitý převrat ve vývoji komunikace mezi traktorem a připojeným strojem lze považovat rozhodnutí velkých výrobců, že elektronické systémy musí fungovat a vzájemně komunikovat i mezi stroji různých značek. Proto byla v roce 2008 založena organizace AEF a vznikl standard v podobě systému Iso-Bus a normy ISO 11783.
Pro podporu a další vývoj ovládacích rozhraní a aplikací byla několika výrobci v roce 2009 založena iniciativa CCI. Výsledkem je dvojice ovládacích terminálů CCI 100 a CCI 200, které lze využívat pro všechny stroje s Iso-Bus ovládáním jednotlivých značek. Do terminálů lze nahrávat aplikace podle potřeby či nově vyvinutý software, jako je systém ovládání sekcí Section-Control nebo jednoduchá manuální GPS navigace. Velká barevná obrazovka může sloužit také jako videovýstup dovolující vizuální kontrolu stroje pomocí až osmi kamer.

Výhody Iso-Bus

Terminály dovolují uchovávání jednotlivých zakázek a verze CCI 200 také jejich bezdrátový přenos mezi strojem a kanceláří a bezdrátové sdílení informací o poloze strojů navzájem. Moderní systémy telemetrie rovněž patří do precizního zemědělství, stejně jako systémy pro diagnózu strojů či systémy řízení traktoru povely závěsného stroje. Díky postupné integraci jednotlivých aplikací precizního zemědělství do systému Iso-Bus nebude brzo pro tento systém existovat žádná jiná hospodárnější alternativa.
Výhody Iso-Bus spočívají v úsporách nákladů, protože nejsou zapotřebí separátní ovládací terminály pro rozličné stroje, ve zjednodušení obsluhy díky využívání shodného ovládacího terminálu a jeho inteligenci a dále také v jednodušší instalaci a agregaci strojů využívajících standardizované zástrčky a zásuvky.

Lokálně variabilní aplikace dusíku

Cestou k lokálně variabilní aplikaci dusíkatých hnojiv (nebo také morforegulátorů růstu) může být používání N-Sensoru. Toto zařízení vyrábí více výrobců, poprvé bylo uvedeno na trh v roce 1999, tehdy ještě jako pasivní, tzn. využívající jako zdroj světla sluneční záření. Později byla na trh uvedena ještě aktivní verze, která umí rostliny osvítit pomocí xenonových bleskových lamp a může pracovat i v noci. Před xenonovými lampami je umístěn ještě předřazený filtr propouštějící směrem k rostlinám pouze červené a blízké infračervené záření.
Celý systém senzorů a softwaru funguje za jízdy. Detektory světla měří odraz světla od zelených rostlin, který je závislý na obsahu chlorofylu. Na základě zjištěných hodnot a díky znalostem o vegetaci dané plodiny vypočítává optimální aplikační dávku dusíku, která je elektronicky on-line zaslána na rozmetadlo nebo postřikovač. Tím senzor umožňuje, aby aplikační stroj aplikoval na každou část pozemku potřebné množství hnojiva.
Senzor může být buď přimontován na kabině, anebo se vyrábí v provedení pro připojení do ramen předního tříbodového závěsu. Dnes je možné využívat N-sensor nejen v ozimých obilninách, ale také pro hnojení řepky, kukuřice či brambor. Některé N-sensory mohou být po upgradování softwaru také ovládány pomocí Iso-Bus. To má výhodu v tom, že ovládání N-sensoru a aplikačního stroje lze sloučit v jednom Iso-Bus kompatibilním terminálu.

Pozitivní vliv na obsah bílkovin a výnos

N-senzor je schopen rozeznat, že plodina v určitých místech pozemků už má dostatek dusíku na to, aby dosáhla svého výnosového potenciálu. Zde pak není aplikován žádný dodatečný dusík. V zahraničí jsou v zemědělských podnicích N-sensory běžnou výbavou. Často komunikují se systémy precizního zemědělství instalovanými v traktorech.
N-senzor má pozitivní vliv na obsah bílkovin v zrnu a na výnos. Pomáhá snižovat zátěž prostředí, protože zvyšuje účinnost dodaného dusíku. Díky tomuto zařízení odpovídá na velké části pozemku množství dusíku dodávaného do půdy množství dusíku odebranému v zrnu a slámě.
Snižuje se množství dusíku, které v půdě zůstane po sklizni, čímž se minimalizují potenciální ztráty vyplavováním.
Nové možnosti v regulovatelnosti u rozmetadel průmyslových hnojiv i ve snížení spotřeby paliva traktoru otevírá elektropohon rozmetacích kotoučů. Efektivitu práce lze zvýšit také pomocí systému Section-Control, tedy automatickou regulací pracovního záběru v závislosti na poloze.

Přínos systémů Section-Control

Systémy Section-Control snižují na minimum překrývání či nebezpečí vzniku vynechaných míst při práci také u postřikovačů či secích strojů. Nabízí je stále více a více výrobců plošných i přesných secích strojů. Systémy přebírají za řidiče zapínání a vypínání dílčích záběrů na souvratích či na okrajích pole; u rozmetadel pak automaticky regulují otáčky kotoučů anebo mění místo výpadu hnojiva na kotouče, čímž se mění šířka záběru.
Přínosem je úspora přípravků na ochranu rostlin, hnojiv, osiv, paliva i menší opotřebení náhradních dílů. Výsev s pomocí  Section-Control má za následek lepší rozložení rostlin na ploše či snížení náchylnosti k poléhání. To spolu s plynulejším dozráváním vyrovnaného porostu usnadňuje sklizeň.
Dílčí záběry nebo výsevní jednotky jsou zařazovány mnohem rychleji a přesněji, než by to dokázal řidič. Díky tomu je možné i na okrajích pozemků a v klínech pracovat s obvyklou pojezdovou rychlostí. Zrovna tak bude probíhat práce přesněji za snížené viditelnosti, například v mlze nebo v oblacích prachu, což dovoluje prodloužit pracovní směny a zvýšit tak využitelnost strojů.

Určitá úroveň výbavy nezbytná

U postřikovačů je důležitým předpokladem fungování Section-Control přítomnost elektrického ovládání jednotlivých sekcí. Pod ovládacím terminálem navigace se proto nachází panel s přepínači, jímž může řidič sekce ovládat také manuálně.
Přesné secí stroje mají elektropohon dávkovacího zařízení; u strojů s mechanickým pohonem je automatické vypínání také možné, ale jeho instalace je náročnější.
U pneumatických secích strojů je třeba, aby jednotlivá dávkovací zařízení bylo možné samostatně vypínat. U rozmetadel je kromě výše uvedené regulace třeba zároveň měnit i dávku hnojiva, většinou pomocí elektricky ovládaného šoupátka. Systémy dále vyžadují přítomnost signálu o poloze GPS.
Důležitou součástí je počítač, který si na základě návazných jízd a zadané pracovní šířky stroje ukládá informace o zpracované ploše pozemku a může ji odlišit od doposud nezpracované výměry.
Porosty kukuřice, zakládané s pomocí systému Section-Control, se od standardních postupů mohou ve své organizaci lišit, což může řidičům při sklizni přinést nejedno překvapení. Použitý navigační systém si pamatuje zpracovaný pozemek i jednotlivé jízdy a tato data lze přenést do GPS navigace na řezačce nebo mlátičce. Obsluha tohoto stroje pak má informace o směru řádků a může si vhodně naplánovat jízdy.
Tato data může využívat i traktor pracující s plečkou, která může být na přání také vybavena systémem Section-Control – automatickým zvedáním a spouštěním jednotlivých sekcí. Tím se minimalizují ztráty rostlin na šikmých souvratích a na okrajích polí.

GPS navigace se rozšiřují

V posledním období se v ČR těší rostoucímu zájmu GPS navigace. Výrobci nabízí ucelený sortiment navigací od jednoduchých až po plně integrované systémy. Samojízdný stroj je navigací vybaven buď z výroby, což se většinou týká autopilotů u těžkých polních tahačů, anebo má v sobě předpřípravu pro montáž.
Dobře se v ČR uplatňují systémy asistovaného řízení. Ve srovnání s prvními verzemi jsou již technicky dokonalejší a nabízí další funkce. Jejich komfort se zlepšil a nachází se někde mezi manuální navigací a integrovaným autopilotem. U manuálních navigací se řidič orientuje podle světelné lišty nebo monitoru a sám otáčí volantem, zatímco autopilot vede samojízdný stroj v jeho stopě sám zásahy přímo do systému řízení.
Asistované řízení vede stroj tak, že pomocí integrovaného elektromotoru otáčí volantem. Tyto systémy je možné poměrně jednoduše instalovat a důležité komponenty (volant a elektromotor, přijímač signálu, monitor a počítač) jsou přenosné na další stroj.
Moderní systémy lze používat již při jakékoliv přesnosti.  Výsledná skutečná přesnost v návazných jízdách je ale závislá na stavu řízení traktoru a použitém korekčním signálu. Nicméně tyto systémy jsou již vhodné pro všechny druhy činností.
Využívají systém kompenzace naklonění vozidla ve třech směrech, který přepočítává údaje o poloze antény na správnou aktuální polohu vozidla. Díky tomu v oblastech pozemků s nerovným a drsným terénem traktor stále udržuje rovnoběžnou jízdu.

Automatické rozpoznání pozemku

Data o zakázkách se přenáší buď pomocí USB disku, anebo také bezdrátově přes GSM sítě. Systémy umí po příjezdu automaticky rozpoznat pozemek, pokud jsou jeho obrysy již uloženy v paměti.
Pokud se řidič rozhodne o nahrání těchto dat, zobrazí se pozemek včetně všech uložených referenčních jízd. Poté lze zvolit způsob zpracovávání pozemku, a to nejenom pomocí přímých jízd, ale též pomocí identické nebo adaptivní křivky.
Dobrá integrace systémů dovoluje neomezené ruční řízení tehdy, pokud není systém asistovaného řízení zapnutý.
Jednotlivé systémy se vzájemně odlišují také výší točivého momentu, který ovlivňuje výkon za jízdy, a dále rychlostí reakce na změny. Ta má vliv na vyrovnanost konce řádků. Výhodou je automatická kalibrace, eliminující vznik chyb při manuální kalibraci, a samozřejmě tichý provoz.

Pro maximální přesnost

Nejkomfortnějším navigačním systémem je automatické řízení. Od asistovaného řízení se liší tím, že je zabudováno přímo do hydraulické větve řízení traktoru nebo samojízdného stroje. Systém je vybaven řídicí jednotkou T3 a senzorem natočení kol. Dosahuje tedy mnohem větší přesnosti v rychlosti otáčení kol i pojezdu.
Pomocí těchto systémů lze bez problému dlouhodobě navádět stroje s odchylkou do 2 cm. Pokud má traktor již z továrny instalovanou přípravu, vybaví se pouze monitorem a řídicí jednotkou v kabině a anténou na střeše kabiny. V případě, že traktor žádnou přípravu na automatické navádění nemá, je navíc ještě osazen hydraulickým ventilem nebo rozdělovačem a snímačem úhlu natočení kol (nebo středového kloubu u traktorů se zlamovacím řízením).
Předností těchto systémů je skutečnost, že dokážou nejefektivněji využívat přesné signály DGPS. Zabudování v hydraulickém systému řízení traktoru umožňuje okamžitou reakci na pokyny navádění, což dovoluje například hladkou jízdu po křivkách.
Využívají se také v situaci, kdy je třeba nezávisle na traktoru přesně ovládat polohu i u agregovaného stroje, případně tam, kde dva traktory pracují společně na jednom poli a druhý stroj bezdrátově přejímá informace o souběžných jízdách prvního traktoru a navádí se na ně (příprava půdy a setí čí sázení zároveň). Na rozdíl od ostatních systémů obsahuje automatické řízení čidla natočení kol, vyšší úroveň korekce náklonu stroje ve svazích a proporcionálně ovládané ventily řízení. Díky tomu jsou tyto systémy mnohem přesnější a účinnější.

Investice se rychle vrátí

Zkušenosti uživatelů hovoří o tom, že investice do navigačních systémů má návratnost. Dochází nejen k úsporám, ale řidiči mají vyšší komfort práce, pracují déle a přesněji. Mohou se plně soustředit na kontrolu práce stroje, což spolu s minimální úrovní překrývání záběrů a rovnoměrné pojezdové rychlosti vede k preciznímu zpracování pozemků.
Obsluha, která si na automaticky pracující navigaci zvykla, již nechce pracovat bez ní. Může také využívat funkci automatického mapování zpracovávaných pozemků, která bývá standardní výbavou systémů automatického řízení. Data se přenesou a zpracují v osobním počítači a následně využijí pro tvorbu výnosových nebo aplikačních map.
Kvalitní mapy ovšem vyžadují opakování výsledků z několika let a zahrnutí i dalších informací, jako například o půdních vlastnostech pozemků. 

 

Klíčové informace

– Systémy precizního zemědělství dokáží zvýšit účinnost práce zemědělské techniky tak, že sníží energetickou náročnost, spotřebu paliva a přípravků na ochranu rostlin a hnojiv i opotřebení strojů.
– Zatímco dříve byla hlavním cílem precizního zemědělství snaha o lokálně variabilní zpracování na velkých výměrách, dnes se jedná o komplexní systém s mnoha možnostmi.
– Realizace v podniku závisí na mnoha různých faktorech, jako je vzájemná kompatibilita strojů, ale dnes je možné i starší stroje vybavit tak, aby bylo možné jejich ovládání pomocí Iso-Bus.
– Používání N-Sensoru má pozitivní vliv na obsah bílkovin v zrnu a výnos a pomáhá snižovat zátěž prostředí, protože zvyšuje účinnost dodaného dusíku.
– Zájem o GPS navigace roste, oblíbené systémy asistovaného řízení  je možné jednoduše instalovat a důležité komponenty (volant a elektromotor, přijímač signálu, monitor a počítač) jsou přenosné na další stroj
.

 

Petr Beneš

Napsat komentář

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

deník / newsletter

Odesláním souhlasíte se zpracováním osobních údajů za účelem zasílání obchodních sdělení.
Copyright © 2022 ČTK. Profi Press, s.r.o. využívá zpravodajství z databází ČTK, jejichž obsah je chráněn autorským zákonem. Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti, a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
crossmenuchevron-down