Ультразвуковые технологии в сельском хозяйстве — новые возможности
Современный представитель агробизнеса заинтересован в том, чтобы максимально автоматизировать процессы на своем производстве. Поэтому в Украине сельское хозяйство является одной из отраслей, где автоматизация проходит ускоренными темпами. Во многом этому способствуют высокая конкуренция на внутреннем и внешнем рынках, необходимость снижения затрат и повышения рентабельности предприятия. Помогают собственникам компании, которые предоставляют новейшие технологии, способствующие анализу затрат и контролю выполнения полевых работ.
Активное внедрение современных систем автоматизации в АПК Украины по нашим оценкам началось 5-6 лет назад. К настоящему времени рынок насыщен базовыми технологиями мониторинга сельскохозяйственной техники, такими как GPS-трекеры, датчики уровня и расхода топлива и т.д.
Но есть и другие важные статьи расходов, которые до сих пор еще не удается контролировать в автоматическом режиме. Это касается вноса удобрений, использования посевного материала, средств защиты растений, соблюдения технологии обработки земли, контроля сбора и доставки урожая и т.д. Каждый из этих процессов может быть в дальнейшем автоматизирован, а полученные данные можно использовать для анализа и повышения эффективности работы предприятия.
Одно из таких технологических направлений, позволяющее автоматизировать контроль над расходами предприятия, — различные датчики и сенсоры, работающие с использованием ультразвуковых технологий. На данный момент УЗ-технологии уже активно используются в сельском хозяйстве для стимулирования прорастания семян и роста растений.
Тем не менее область применения данной технологии намного шире. Разработкой и внедрением новых решений для агросектора на основе ультразвука активно занимается, в том числе, и наша компания.
Обработка почвы и контроль расхода топлива
Глубина обработки почвы — очень важный показатель для аграрного производства, так как от него напрямую зависит урожайность на поле. В этой сфере нередко возникают нарушения. Так, если оператор сельхозтехники обработал почву недостаточно глубоко, значит, он нарушил технологический процесс и израсходовал только часть предусмотренного нормативами топлива, а сэкономленный остаток, как правило, использует в личных целях. Или наоборот, инструмент слишком глубоко заглубляется в почву, что приведет к перерасходу топлива и, опять же, к нарушению технологии.
Однако автоматических средств измерения глубины обработки почвы на сегодня практически нет. Сейчас агроном должен выполнить это своими силами с помощью специальной линейки, а потом вычислить среднее заглубление на поле. Точность полученных таким способом данных весьма условная.
А вот ультразвуковой датчик измеряет расстояние «от ножа до почвы». Закрепив его на прицепном оборудовании, мы можем измерить это расстояние с точностью до нескольких сантиметров. Эти системы уже активно и успешно внедряются нами на нескольких сельхозпредприятиях.
Кроме этого, ультразвуковой датчик, определяющий заглубление инструмента, позволяет более точно контролировать сам факт выполнения сельхозработ, что повышает точность расчета обработанной площади в нашем специализированном программном модуле TrackControl-AGRO. Очень часто во время обработки почвы возникают случаи так называемых «технологических переездов». То есть техника может просто перемещаться по полю «вхолостую». Установленный ультразвуковой датчик будет четко показывать, в какой момент прицепное оборудование начало работать в поле. Он также подключается к GPS-контролеру, в результате чего диспетчер получает полную картину работы. Таким образом, мы можем установить датчики на всю работающую в полях технику и исключить человеческий фактор при определении объема и качества выполнения полевых работ.
Эта информация может быть представлена в двух видах:
- В системе задаются диапазоны заглубления и скоростного режима техники. В результате на карте можно построить цветовую схему движения техники, в которой разными цветами показаны участки, соответствующие нормативам и участки отклонений от нормативов и таким образом визуально оценить качество выполнения работ.
- Табличный отчет, позволяющий с помощью количественных показателей оценить качество выполненных технологических операций.
При традиционном контроле агроном проверяет выполнение обработки поля уже после завершения с/х работ, когда что-то изменить уже нельзя. Новая же система предусматривает оперативное внесение корректировок. Если диспетчер видит отклонения в работе техники, он может быстро связаться с водителем и внести изменения в ход полевых работ.
Также информацию о работе техники в поле можно проанализировать постфактум, чтобы оценить эффективность работы тракториста. Например, нужно было обработать поле на 10 га. Но по карте мы видим, что оператор трактора фактически обработал только 8 га. Ультразвуковой датчик покажет эти «гуляющие» 2 га.
Контроль собранного урожая
Технология ультразвукового сканирования традиционно используется для определения уровня сыпучих веществ. Но сейчас мы активно проводим адаптацию и тестирование этой технологии для контроля собранного урожая зерновых и подсолнечника в комбайнах. Если установить датчик на бункере комбайна, можно проконтролировать уровень зерна, а через него вычислить и объем. Таким образом, мы получим полную информацию о сборе урожая. В дальнейшем, можно проанализировать всю цепочку — от того, сколько комбайн собрал на поле, до того, сколько урожая привезли на элеватор.
Кроме того, такой датчик позволят собрать информацию для картирования — определения плотности собранного урожая с каждого участка поля. Эти данные всегда интересовали землевладельцев — сколько урожая можно собрать с гектара земли. Зачастую, из-за отсутствия детальных данных, такую информацию получают путем подсчета среднего показателя урожая по предприятию, который делится на площадь обработанных земель.
С ультразвуковым датчиком, подключенным к контроллеру, можно получить достаточно точную информацию о том, на каких участках поля собраны более высокие урожаи, а на каких более низкие. После этого можно уже анализировать причины возникшей разницы.
Ультразвуковое измерение сжиженного газа
Еще одно применение ультразвуковой технологии, над которым мы сейчас работаем, — это система для контроля сжиженного газа (пропана-бутана). Сейчас во многих хозяйствах используется вспомогательный транспорт, который работает на сжиженном газе: легковой транспорт, автомобили средней тоннажности.
До сих пор эффективно контролировать расход этого топлива не представлялось возможным. Наша компания разработала неинвазивный датчик для измерения уровня топлива, который устанавливается в нижней части баллона. С его помощью можно контролировать процесс заправки, расход газа, «слив» топлива.
Конечно, это не все области применения ультразвуковых технологий в сельском хозяйстве, которые разрабатываются и внедряются сегодня. Но уже на данном этапе автоматизации процессов на сельхозпредприятии мы можем говорить о пользе данной технологии.
В дальнейшем разработка датчиков, которые работают с использованием ультразвука, поможет собственникам агрокомпаний правильно контролировать свои затраты и получать при этом более эффективный результат работы, что, в свою очередь, позволит повысить конкурентоспособность сельхозпредприятия и его прибыль.
