JOHN DEERE SISTEMI ZA NAVOĐENJE I UKLAPANJE … RES.pdf · Primena sistema GPS (Global Positioning...

JOHN DEERE SISTEMI ZA NAVOĐENJE

I UKLAPANJE PROHODA

Da li se isplati?

UMESTO UVODA

Primena sistema GPS (Global Positioning System) ili GNSS (Global

Navigation Satelite System ) za navoĎenje poljoprivrednih mašina i uklapanje

prohoda, mapiranje prinosa, za selektivnu primenu agrotehnike i distribuciju

inputa, za uzorkovanje zemljišta i za mnoge druge operacije u savremenoj

poljoprivrednoj proizvodnji, poznata je više godina unazad i kod nas.

Neprekidan rast cena energije, variranje cena poljoprivrednih proizvoda

u kombinaciji sa aktuelnom svetskom ekonomskom krizom neminovno nameće

i pred naše poljoprivredne proizvoĎače, kao imperativ, smanjenje troškova

korišćenja poljomehanizacije. Mnogo je pitanja, a neka od njih su:

• Da li koristimo navođenje (“navigaciju”) u

dovoljnoj meri ?

• Kako da to primenimo na našim njivama / mašinama?

• Da li se isplati i kada ?

• Da li je komplikovana upotreba / korišćenje?

• Ko će da nauči korisnike da pravilno koriste uređaje?

• Kako da ih nabavimo?

• Cene?

Osnovni pojmovi GPS sistema

GPS (Global Positioning System) trenutno je jedini potpuno funkcionalan

globalni satelitski navigacioni sistem, koji se sastoji od 24 satelita, rasporeĎenih

u orbiti zemlje koji šalju radio signal ka površini Zemlje.

GPS prijemnici (“antene”, “risiveri”, “roveri”, i sl.) na osnovu ovih radio

signala mogu da odrede svoju poziciju, nadmorsku visinu, geografsku širinu i

geografsku dužinu i to na bilo kojem mestu na planeti, danju i noću, pri svim

vremenskim uslovima.

Nedostatak preciznosti satova na prijemnicima (kristalni oscilatori) rešava

se uvoĎenjem merenja udaljenosti od još jednog satelita. Greške nastale zbog

satelita i propagacije njihovih signala (“laganja”) mogu se kompenzovati uz

pomoć predajnika na zemlji.

Pošto su poznate pozicije najmanje tri satelita i udaljenost prijemnika od

svakog od njih, postupkom trilateracije može da se odredi pozicija

prijemnika.Ovaj princip rada podrazumeva da je sistem u stanju da veoma

precizno meri vreme jer je vreme ovde jedina merljiva kategorija. Vreme se na

satelitima meri atomskim časovnicima.

Postoje stanice na zemlji koje se nalaze na poznatim lokacijama i koje

primaju signale sa GPS satelita i uz pomoć posebnih softvera odreĎuju faktor

korekcije - grešku. Parametri ovako izračunate greške šalju se u vidu signala

za korekciju geostacionarnim satelitima koji potom ove podatke šalju mobilnom

prijemniku koji se nalazi na terenu, npr. na traktoru.

Taj sistem za korekciju greške se u Evropi zove EGNOS (European

Geostationary Navigation Overlay Service) i napravljen je kao pandam

američkom WAAS –u (Wide Area Augmentation System) .

Sistem pozicioniranja

JOHN DEERE-GreenStar

Тačnost

(cm)

Primena u poljoprivrednoj

proizvodnji

StarFire 1 +/- 30

Osnovna i dopunska obrada

zemljišta

Zaštita bilja

Rasipanje hraniva, osoke, gipsa...

StarFire 2 +/- 10

Setva, košenje, žetva

Međuredna kultivacija, zaštita

bilja...

RTK +/- 1

Sadnja rasada, formiranje bankova

Sve agrotehničke operacije koje

zahtevaju preciznost u prohodima,

setva, kultivacija, žetva, itd...

Tačnost pozicioniranja sistema AMS (Agiculture Management Solutions)

i primenljivost za poljoprivredne operacije

PROVERA EFIKASNOSTI JOHN DEERE AutoTrac

SISTEMA ZA AUTOMATSKO NAVOĐENJE

Proverena je efikasnost korišćenja i upotrebe JOHN DEERE AutoTrac

sistema za navoĎenje i uklapanje prohoda na traktoru JD 8245R u agregatu sa

širokozahvatnom tanjiračom JD637 (7,10m) u operaciji ljuštenja strništa.

Na terenu je ispitano nekoliko najvažnijih karakteristika funkcionisanja sistema:

1. Uticaj korišćenja AutoTrac-a na produktivnost .

2. Uticaj na potrošnju goriva.

3. Provera tačnosti rada, odnosno greške pri radu sistema za navođenje i

uklapanje prohoda.

4. Analiza ekonomičnosti sistema za navođenje i uklapanje prohoda u

realnim uslovima primene.

Sistem za navođenje u tehničkom smislu čine:

- Prijemnik/antena StarFire iTC,

- Monitor (prenosiv) i radni računar GreeStar2 2600 “touch screen“,

- Fabrički integrisan AutoTrac ureĎaj.

POSTAVKA TESTIRANJA

Testiranje je obavljeno septembra 2010. godine na parcelama

ZZ »Bratstvo i Jedinstvo« u Srpskom Itebeju.

Beleženje putanje kretanja traktora radi uporeĎenja efikasnosti oba načina

obavljeno je u tzv. On-line modu, a to znači da je pozicija traktorskog sistema

locirana od strane GPS sistema sa prenosivom zemaljskom stanicom za

korekciju, Real-time kinematic (RTK).

DISKUSIJA REZULTATA

Za vreme testiranja AutoTrac sistema satelitski signal bio je u

potpunosti prisutan sa minimalno 7, a maksimalno 11 satelita korišćenih za

proračun pozicije traktorskog sistema.

U proseku, korišćeno je 9 satelita. Korekcioni signali SF 1, SF 2 i RTK

bili su kontinualno dostupni u toku testiranja.

Korišćenjem globalnog javnog web servisa Google Earth, pored statističkih

metoda analize, uraĎen je i grafički prikaz prohoda traktora na parceli u

realnom prostornom okruženju. Na osnovu toga na parceli u realnim uslovima

rada izvršeno je merenje odstupanja od željene (zadate) putanje traktora, koja

odgovara širini radnog zahvata priključne mašine (tanjirača) po prohodima, kao

i merenje nivoa preklapanja prohoda kada se koristi AutoTrac sistem i kada

rukovaoc manuleno navodi mašinu upravljajući upravljačkim točkom –

„volanom“.

DataLogger sa serijskim portom RS232 i SD memorijskom karticom

Prikaz linija kretanja pri manuelnom navođenju

Prikaz linija kretanja pri automatskom upravljanju uz pomoć SF 2 signala

Manuelno Automatski SF 2

Broj/redosled prohoda

SF 2

( 10 prohoda)

Vreme

okretanja

Vreme

prohoda

Vreme

okretanja

Vreme

prohoda

Ukupno vreme (s)* 178.70 1950 115.60 1920 %

Ukupno pređen put (m)* 3894 3910 0.4

Ukupna širina radnog

zahvata (m)*69.16 70.08 1.33

Ukupno obrađena

površina (ha)*2.63 2.82 7.22

Površinska potrošnja

goriva (l/ha)*8.44 7.65 - 10.32

Uporedni pregled dva režima upravljanja

* na bazi 10 prohoda

UMESTO ZAKLJUČKA

Direktni uticaji korišćenja JOHN DEEREAutoTrac sistema ogledaju se kroz

uštede i smanjenje troškova.

Najznačajnije uštede ostvaruju se pri operacijama obrade zemljišta

distribucije mineralnih hraniva, u zaštiti bilja i to prvenstveno u smanjenju

preklopa, smanjenoj količini inputa, a povećana tačnost doprinosi i zaštiti

životne sredine.

Od indirektnih uticaja na ekonomske pokazatelje najznačajnije je to što je

omogućen rad u uslovima smanjene vidljivosti, posebno rad noću, a mnogo je

manji i psihofizički zamor rukovaoca. Time je omogućeno da se visokovredna

mehanizacija više koristi, te da se blagovremeno ispoštuju agrotehnički rokovi.

Postoji u praksi mnogo metoda i načina za ocenu isplativosti ovakvih

sistema, a jedan od njih je i kalkulator izraĎen u okviru studije “Isplativost

primene GPS navoĎenja i uklapanja prohoda u poljoprivredi Vojvodine”.

Osnovni podaci jedinice O.O. D.O. P. D.M.H.

Površina koja se obraĎuje ha 400 400 400 400

Radni zahvat mašine m 7 5.5 36 18

Širina preklopa bez navoĎenja cm 80 60 150 80

Širina preklopa sa navoĎenjem cm 5 5 7 8

Smanjenje preklopa u % % 10.7% 10.0% 4.0% 4.0%

Radna brzina km/h 8 10 7 11

Učinak bez navoĎenja ha/h 4.46 4.41 15.70 12.30

Učinak sa navoĎenjem ha/h 5.00 4.91 16.35 12.81

Cena radnog časa rukovaoca €/h € 2.0 € 2.0 € 5.0 € 5.0

Cena rada mašine/agregata po jed. površine €/ha € 20.0 € 25.0 € 3.0 € 5.5

Cena pesticida po jedinici površine €/ha € 120.0

Cena semena po jedinici površine €/ha

Cena min. hraniva po jedninici površine €/ha € 244.0

Utrošak goriva po jedinici površine l/ha 20 12 2.5 5

Cena goriva €/l € 0.9

Utrošak goriva bez navoĎenja-časovni l/h 89.28 52.92 39.24 61.49

Cena rada mašine/agregata bez navoĎenja €/h € 89.3 € 110.3 € 47.1 € 67.6

Broj prohoda u toku godine 1 2 3 2

Bez navođenja

Broj radnih sati h 67 181 76 65

Trošak rada € € 134 € 363 € 382 € 325

Trošak mehanizacije € € 6,000 € 20,000 € 3,600 € 4,400

Trošak pesticida € € 0 € 0 € 48,000 € 0

Trošak semena € € 0 € 0 € 0 € 0

Trošak mineralnih hraniva € € 0 € 0 € 0 € 97,600

Ukupno potrošeno gorivo l € 6,000 € 4,800 € 1,000 € 2,000

Trošak goriva € € 5,220 € 4,176 € 870 € 1,740

ukupni troškovi € 12,134 € 25,163 € 52,982 € 104,325

ukupni torškovi/ha € 40 € 63 € 132 € 261

Sa navođenjem (ušteda)

Broj radnih sati h 7 18 3 3

Ušteda u ceni rada € € 14 € 36 € 15 € 13

Ušteda u trošku mehanizacije € € 643 € 2,000 € 143 € 176

Ušteda u trošku pesticida € € 0 € 0 € 1,907 € 0

Ušteda u trošku semena € € 0 € 0 € 0 € 0

Ušteda u trošku mineralnih hraniva € € 0 € 0 € 0 € 3,904

Ušteda u gorivu € € 559 € 418 € 35 € 70

ukupno € 1,217 € 2,454 € 2,099 € 4,163

Zbirno

Ukupno moguće uštedeti primenom AutoTrac € € 9,932

Ukupno moguća ušteda vremena h 31

Cena opreme € € 10,000

HVALA

NA

PAŽNJI