Inteligentné riadiace systémy pre „kopanie - separovanie - čistenie - zber“ zberateľov cibule, cesnaku, zemiakov a mrkvy (koreňové/hľúzové plodiny) integrujú senzory, automatizáciu a algoritmy založené na údajoch na optimalizáciu každej fázy zberu. Tieto systémy zvyšujú účinnosť, znižujú poškodenie plodín a prispôsobujú sa rôznym podmienkam poľa.
Nižšie je uvedené podrobné rozdelenie inteligentných aplikácií riadenia v každej fáze:
1. Inteligentná kontrola vo fáze kopania
Fáza kopania sa zameriava na extrahovanie plodín z pôdy a zároveň minimalizuje poškodenie (napr. Modrstvové zemiaky alebo lámanie strúčikov cesnaku) a zabezpečovanie úplného získavania.
https://www.youtube.com/playlist?list {2blsplesP
Hlavné ciele:
Nastavte hĺbku vykopávky/uhol tak, aby zodpovedala hĺbke pohrebiska plodín (líši sa podľa plodiny: napr. Mrkva sú hlbšie ako cibuľa).
Prispôsobte sa podmienkam pôdy (tvrdosť, vlhkosť), aby ste zabránili nadmernému narušeniu pôdy alebo neúplnej extrakcii.
Inteligentné technológie:
Senzory:
Senzory tvrdosti pôdy(napr. Peretrometre) zmerajte kompaktnosť pôdy na úpravu vykopávkovej sily (napr. Hydraulický tlak na kopanie lopatiek).
Plodina(Ultrazvuk alebo radar) detekcia podpovrchovej plodiny, ktorá vedie vykopávku do presnej hĺbky (± 1-2 cm tolerancia).
Umiestnenie GPS/BeidouV kombinácii s vopred zaťaženými poľnými mapami (z údajov o výsadbe) na zarovnanie vykopávkových ciest s radmi plodín, čím sa znižujú chýbajúca.
Logika kontroly:
Úprava hydraulických ovládačov v reálnom čase pre hĺbku lopaty/naklápanie cez centrálny ovládač (PLC alebo priemyselný počítač). Napríklad v skalnatej pôde systém zvyšuje zdvíhaciu silu, aby sa zabránilo poškodeniu čepele; V mäkkej pôde znižuje hĺbku, aby sa predišlo nadmernému nákupu.
2. Inteligentná kontrola v separačnej fáze
Oddelenie odstraňuje plodiny z pripojenej pôdy, slamy alebo lístia (napr. Cibulové vrcholy, vinič zemiakov). Cieľom je maximalizovať separáciu nečistoty plodín a zároveň minimalizovať stratu plodín.
Hlavné ciele:
Oddeľte 95%+ z pôdy/hrudiek od plodín.
Vyhnite sa nadmerným vibráciám, ktoré poškodzujú krehké plodiny (napr. Cestovné strúčiky).
Inteligentné technológie:
Senzory:
Optické kamery(RGB alebo multispektrálne) Zachytávajú obrazy zmesi plodín na vibračné obrazovky/dopravníky pomocou AI (strojové učenie) na identifikáciu plodín verzus pôda/slama.
Zaťažovacie bunkyZmerajte hmotnosť materiálu na dopravníkoch, aby ste upravili rýchlosť spracovania.
Logika kontroly:
Upravte frekvenciu vibrácií (obrazoviek) alebo rýchlosť dopravníka na základe úrovní nečistoty. Napríklad, ak kamery zistia vysoký obsah pôdy, systém zvyšuje vibrácie, aby uvoľnil viac pôdy; Pre krehké plodiny, ako je cesnak, znižuje intenzitu vibrácií, aby sa zabránilo štiepeniu klinčeka.
3. Inteligentná kontrola vo fáze čistenia
Čistenie odstraňuje zvyškovú pôdu, malé hrudky alebo trosky (napr. Piesok na mrkve, uvoľnená cesnaková pokožka) pomocou vzduchu, kefiek alebo vody (pre plodiny s vysokou hodnotou).
Hlavné ciele:
Dosiahnite 98%+ čistota povrchu bez oderu.
Uchovajte energiu/vodu (na čistenie mokra).
Inteligentné technológie:
Senzory:
Senzory blízko infračervených (NIR)alebo3D videnieDetekovať zvyškovú pôdu na povrchoch plodín (pôda odráža rôzne vlnové dĺžky ako pokožka plodín).
Senzory tlakuMonitorujte kontaktnú silu kefy, aby ste sa vyhli podliatine (napr. Pre zemiaky).
Logika kontroly:
Pre čistenie založené na vzduchu: Upravte rýchlosť ventilátora pomocou variabilných frekvenčných jednotiek (VFD) na základe zaťaženia pôdy detekovaného NIR (vyššia rýchlosť pre špinavé plodiny).
Pre čistenie kefy: Modulujte rýchlosť a tlak otáčania kefy (prostredníctvom servomotorov), aby zodpovedala krehkosti plodín (napr. Pomalšia, jemnejšia kefka na cesnak verzus pevnejšia mrkva).
Na čistenie mokra: regulujte prietok vody pomocou inteligentných ventilov, pomocou spätnej väzby fotoaparátu na zníženie spotreby vody, keď sú plodiny už čisté.
4. Inteligentná kontrola vo fáze zberu
Zhromažďovanie gathers vyčistilo plodiny do košov alebo nádob, čím sa zabezpečilo rovnomerné naplnenie, predchádzanie prepadu a koordináciu transportom (napr. Traktory).
Hlavné ciele:
Maximalizujte využitie BIN (vyhnúť sa pod/vyplňovaním).
Minimalizujte poškodenie plodín počas prenosu (napr. Z vysokých kvapiek).
Inteligentné technológie:
Senzory:
Ultrazvukové senzoryaleboprevodyv košoch zberu na monitorovanie úrovne výplne (napr. 80% plné spúšťa upozornenie).
Senzory zrakuSledujte prietok plodín na prenosových pásoch, aby ste upravili rýchlosť pásu (zabránenie prekážkam).
Logika kontroly:
Automatizované prepínanie bin: Keď zásobník dosiahne kapacitu, systém spustí hydraulický ovládač, aby sa otáčal/presunul na prázdny kôš.
Jemný prenos: Upravte uhol dopravníka alebo pridajte doštičky s mäkkými kvapkami (riadené servomotormi) na základe typu plodín (napr. Plytšie uhly pre krehkú cibuľu).
Integrácia s IoT: Odosielajte údaje o výplne v reálnom čase do aplikácie na správu farmy, upozornite operátorov, aby zariadili vykladanie.
Integrovaný inteligentný riadiaci systém
Centrálny ovládač (napr. Ruged Industrial PC alebo Edge AI zariadenia) synchronizuje všetky fázy pomocou:
Modely strojového učenia (ML): Vyškolený na údajoch z rôznych plodín (cibuľa, cesnak atď.) A podmienok poľa na predpovedanie optimálnych parametrov (napr. „Pre ílovú pôdu + zemiaky, nastavte hĺbku kopania na 15 cm, frekvencia vibrácií na 30 Hz“).
Diaľkové monitorovanie: 4G/5G alebo LORA Connectivity umožňuje operátorom upravovať nastavenia pomocou tabletu/telefónu alebo v prípade potreby prepísať automatizované ovládacie prvky.
Diagnostika porúch: Senzory detegujú anomálie (napr. Zaskrené dopravníky, poruchy snímača) a spúšťacie výstrahy alebo automatické vypnutie, aby sa zabránilo poškodeniu.
Výhody inteligentnej kontroly
Vyšší výnos: Znižuje stratu plodín (z premeškaného vykopávania alebo separácie) o 5-15% v porovnaní s manuálnymi/neinteligentnými strojmi.
Lepšia kvalita: Znižuje miera poškodenia (napr. Zemiak<3% (vs. 8-10% with conventional harvesters).
Prispôsobivosť: Zvláda variabilnú pôdu, veľkosti plodín a poveternostné podmienky (napr. Mokrá pôda verzus suchá pôda).
Účinnosť: Znižuje pracovné potreby a využívanie paliva/energie o 10-20% prostredníctvom optimalizovanej prevádzky.
Príklady zberačov s takýmito systémami zahŕňajúGrimme (Nemecko)(Evo Allcrop Series s SmartView),Asa-Lift (Japonsko)(zberače cibule s čistením AI) a domáce značky akoXisen Tiancheng (Čína)(Zemiakové zberače s integráciou internetu vecí). Tieto technológie sú čoraz viac kritické pre rozsiahle, vysoko presné chov koreňových plodín.
