8. FELADAT: AUTOMATIKUS IRÁNYÍTÁSI RENDSZEREK

Átírás

1 8. FELADAT: AUTOMATIKUS IRÁNYÍTÁSI RENDSZEREK Felelős: -dr. dr. Fekete András, BKÁE, ÉTK, Fizika - Automatika Tanszék, Budapest - dr. Földesi István, Kovács László, FVM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet, Gödöllő - Kókai Miklós, Héger József, HUNIPER Kft., Zsámbék

2 CÉL Precíziós növénytermesztés automatikus irányítási rendszerének a fejlesztése, különös tekintettel a folyékony tápanyag kijuttatási technológia és eszközrendszer fejlesztésére

3 TÉMAKÖRÖK - Automatikus irányítási rendszerek - Műholdas helymeghatározó rendszerek, fedélzeti számítógépek - Helyspecifikus hozammérés, mérési hiba. - Helyspecifikus tápanyag-utánpótlás: szilárd, vagy folyékony műtrágya - Helyspecifikus tápanyag-utánpótlás utánpótlás: - vezérlés, vagy szabályozás, - navigáció, - kijuttatási hiba

4 TÉMAKÖRÖK (folytatás) - Folyékony tápanyag kijuttatási technológia fejlesztése - Folyékony tápanyag kijuttató gép fejlesztése - Folyékony tápanyag kijuttatás szabályozásának fejlesztése: - navigáció fejlesztése - szabályozó fejlesztése

5 KÍSÉRLETI TÁBLÁK JELLEMZÉSE Annamajori Mezőgazdasági és Kereskedelmi Kft., Baracska: - M4-5: 110 ha - M9: 77 ha - M10-11: 11: 111 ha

6 NITRÁT-N N TARTALOM VÁLTOZÁSA Frequency, % M9 M M N content, mg/kg

7 AUTOMATIKUS IRÁNYÍTÁSI RENDSZEREK ALRENDSZEREK - Fedélzeti számítógép és műholdas helymeghatározás, - Helyspecifikus hozammérés, - hozam térkép, - Helyspecifikus tápanyag-utánpótlás, - talaj mintavételezés, - tábla tápanyagtérkép, - tápanyag-kijuttatási térkép, - tényleges kijuttatás

8 FEDÉLZETI SZÁMÍTÓGÉP ÉS MŰHOLDAS HELYMEGHATÁROZÁS

9 AgGPS 114, PSO 21 és AgGPS 70

10 HELYSPECIFIKUS HOZAMMÉRÉS

11 CERES 2, CLAAS QUANTIMETER Érzékelő: optoelektronikus, térfogatáram mérése

12 MF FLOWCONTROL Előny: tömegáram mérése Hátrány: radioaktív sugárzás, engedélyezés

13 JD GREENSTAR (CASE IH/AFS, DEUTZ-FAHR, LH-AGRO) Előny: tömegáram mérése ütköztető lemezzel

14 HELYSPECIFIKUS HOZAMMÉRÉS Hozammérők Relatív hiba, % Relatív hiba szórása, % RDS CERES 2 0,60 5,50 MF FLOWCONTROL 1,60 3,00 JD GREENSTAR 2,90 2,80

15 HELYSPECIFIKUS HOZAMMÉRÉS HIBÁJA Relatív kalibrációs hiba, % Relatív hiba szórása, % CERES FLOWCONTROL GREENSTAR

16 HELYSPECIFIKUS HOZAMMÉRÉS HIBAFORRÁSOK: - munkaszélesség beállítása/mérése, - térfogat/tömegáram kalibrálása, - szem nedvességtartalma, - helymeghatározás, - útmérés.

17 HELYSPECIFIKUS TÁPANYAG-UTÁNPÓTLÁS

18 TÁPANYAG-KIJUTTATÁS VEZÉRLÉS/SZABÁLYOZÁS Szilárd: Szilárd: Szilárd: vezérlés szabályozás szabályozás Folyékony: szabályozás mérés nélkül tömegmérés (függesztett gépnél) közvetett mérés (hajtó nyomaték) áramlásmérés

19 TÁPANYAG-KIJUTTATÁS VEZÉRLÉSSEL

20 ÁPANYAG-KIJUTTATÁS SZABÁLYOZÁSSAL

21 SZILÁRD MŰTRÁGYA KIJUTTATÁSA

22 SZILÁRD MŰTRÁGYA KIJUTTATÁSA Bogballe műtrágyaszóró, CALIBRATOR szabályozóval: Alapjel: fajlagos mennyiség, kg/ha Mért jellemző: függesztett gép és műtrágya pillanatnyi tömege Szabályozott jellemző: kiszórt fajlagos mennyiség, kg/ha Ténylegesen kiszórt fajlagos mennyiség relatív hibája: 4,2 %

23 SZILÁRD MŰTRÁGYA KIJUTTATÁSA Rauch műtrágyaszóró, EMC szabályozóval: Alapjel: fajlagos mennyiség, kg/ha Mért jellemző: röpítőtárcsák fordulatszám változása Szabályozott jellemző: röpítőtárcsák fordulatszáma Ténylegesen kiszórt fajlagos mennyiség relatív hibája: 5,0 %

24 FOLYÉKONY TÁPANYAG KIJUTTATÁSA

25 SZUSZPENZIÓ KIJUTTATÁSA

26 HUNIDÓZIS szabályozó, MGA-1100 fedélzeti számítógép és Trimble 114 dgps

27 SZUSZPENZIÓ TÉRFOGATÁRAM MÉRÉSE

28 FOLYÉKONY TÁPANYAG-UTÁNPÓTLÁS M4-5 tábla szuszpenzió kijuttatási térképe

29 SÁVKIHAGYÁS ÉS TÚLFEDÉS

30 GPS/PSO 21 SZERINTI NAVIGÁCIÓ EREDMÉNYEI Hisztogram, 24/25. sorra Gyakoriság, db ,8 12,2 12, ,4 13,8 Távolság, m

31 FOLYÉKONY TÁPANYAG-UTÁNPÓTLÁS HUNIPER 3000 gép HUNIDÓZIS szabályozóval és MGA-1100 fedélzeti számítógéppel: Alapjel: fajlagos térfogat, liter/ha Mért jellemző: térfogatáram, liter/h Szabályozott jellemző: fajlagos térfogat, liter/ha Ténylegesen kijuttatott fajlagos mennyiség relatív hibája: 3,0 %

32 ÁRAMLÁSMÉRÉS Nitrosol: - korrózív anyag, - jól mérhető. Szuszpenzió: - korrózív anyag, - szemcsés szennyeződés, - nehezen mérhető. Áramlásmérő: - turbinás: - forgórész és csapágy elhasználódása, - indukciós: - forgórész nélküli, zavarérzékeny.

33 SZILÁRD, VAGY FOLYÉKONY MŰTRÁGYA Szilárd: Folyékony: - jól vezérelhető, - nehezen mérhető és szabályozható, - közvetett szabályozás - jól szabályozható, az adott nyomástartományban, - térfogatáram közvetlenül szabályozható

34 FOLYÉKONY TÁPANYAG KIJUTTATÓ GÉP FEJLESZTÉSE

35 HUNIPER 3000 TÍPUSÚ GÉP FEJLESZTÉSE Követelmény: szuszpenzió helyspecifikus kijuttatásához való alkalmasság Fejlesztés területei: - szórókeret: : szerkezet átalakítása, szélesség csökkentése (szállítási helyzetben), - tartály: alak megváltoztatása, szilárdság növelése (vastagfalú polietilén), - járószerkezet: tandem elrendezés (vontatási ellenállás és talajnyomás csökkentése), - fúvókák: csepegésgátló,, szuszpenziós változat.

36 FEJLESZTETT HUNIPER 3000 TÍPUSÚ GÉP

37 HUNIPER 3000 TÍPUSÚ GÉP FEJLESZTÉSE Követelmény: helyspecifikus szabályozáshoz való alkalmasság Fejlesztés területei: - Érzékelők elhelyezése, beépítése - áramlásmérő (turbinás, indukciós), - útjeladó (beépítés, üzembiztosság) - Beavatkozó: motoros szelep (beépítés, működési sebesség), - HUNIDÓZIS szabályozó fejlesztése.

38 TURBINÁS ÉS INDUKCIÓS ÁRAMLÁSMÉRŐ

39 TURBINÁS ÁRAMLÁSMÉRŐ CSERÉLHETŐ FORGÓRÉSSZEL

40 ÁRAMLÁSMÉRŐ TURBINA ELHASZNÁLÓDÁSA

41 FÚVÓKÁK SEPEGÉSGÁTLÓVAL SZUSZPENZIÓHOZ

42 FOLYÉKONY TÁPANYAG KIJUTTATÁS SZABÁLYOZÁSÁNAK FEJLESZTÉSE

43 KIJUTTATÁS SZABÁLYOZÓ FEJLESZTÉSE 1. fokozat: Követelmény: helyspecifikus kijuttatás HUNIDÓZIS + MGA GPS rendszer fejlesztése Alkalmazási kísérletek: - baracskai kísérleti táblákon, - kijuttatás hibája elfogadható, Javaslat: - navigáció támogatás, - indukciós áramlásmérő szuszpenzióhoz

44 KIJUTTATÁS SZABÁLYOZÓ FEJLESZTÉSE (folyt.) 2. fokozat: Követelmény: többcélú felhasználás HUNIDÓZIS-GPS + PDA + GPS + PSO 21 rendszer fejlesztése Előnyök: - helyspecifikus szabályozás, - PDA: útvonal kijelzése, bővíthető memória, - térképszerkesztés, - navigáció támogatása, - kezelőbarát szoftver.

45 EREDMÉNYEK ÖSSZEFOGLALÁSA - Automatikus irányítási rendszerek értékelés - Műholdas helymeghatározó rendszerek és fedélzeti számítógépek alkalmazhatóság értékelése - Helyspecifikus hozammérés alkalmazhatóság értékelése - Helyspecifikus tápanyag-utánpótlás: szilárd, vagy folyékony műtrágya kísérletek, értékelés

46 EREDMÉNYEK ÖSSZEFOGLALÁSA (folyt.) - Helyspecifikus tápanyag-utánpótlás, vezérlés, vagy szabályozás, navigáció kísérletek, értékelés - Folyékony tápanyag kijuttatási technológia fejlesztése - fejlesztett kijuttató gép kísérletek, értékelés - fejlesztett szabályozó rendszer kísérletek, értékelés

47 JAVASLATOK Növény/termény érzékelésére alapozott real time tápanyag-utánpótlás fejlesztése, értékelése Térképre és real time érzékelésre alapozott eljárások kombinációjának fejlesztése, értékelése Baracskai táblákon a kijuttatási kísérletek folytatása HUNIDÓZIS-GPS rendszer kísérleti továbbfejlesztése Forgórész nélküli áramlásmérő fejlesztése, értékelése

48 KÖSZÖNJÜK A FIGYELMET!