BR102020008606A2

BR102020008606A2 - Sistema de sincronização de equipamentos ou máquinas agrícolas

Info

Publication number: BR102020008606A2
Application number: BR102020008606-5A
Authority: BR
Inventors: Átila Stapelbroek Trennepohl
Original assignee: Stara S/A Indústria De Implementos Agrícolas
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-11-09
Also published as: WO2021217226A1

Abstract

sistema de sincronização de equipamentos ou máquinas agrícolas. a presente invenção refere-se a um sistema de sincronização aplicado em implementos ou máquinas agrícolas, que visa sincronizar a operação de mais de uma máquina ou implemento agrícola, para que estas trabalhem simultaneamente em uma lavoura através de uma transmissão de dados de operação via radiofrequência.

Description

SISTEMA DE SINCRONIZAÇÃO DE EQUIPAMENTOS OU MÁQUINAS AGRÍCOLAS

Campo da Invenção

[001] A presente patente de invenção se situa nos campos das engenharias, em especial na elétrica, na tecnologia da informação e na agricultura. Mais especificamente, a presente invenção proporciona um processo de sincronização aplicado em máquinas e implementos agrícolas, que possibilita a transmissão de dados em tempo real, entre diferentes dispositivos que atuam em uma mesma área, em um mesmo período de tempo. Trata-se de uma tecnologia agrícola para sincronização da operação de máquinas ou implementos agrícolas, através de comunicação sem fio, que operam simultaneamente em uma mesma lavoura.

Antecedentes da Invenção

[002] O setor do agronegócio tem tradição e destaque na economia brasileira, que mesmo em tempos de crise, se mantem ativo e com boas projeções. Para que seja possível o aumento da qualidade das plantações, a eficiência dos processos e a redução de custos, as tecnologias de precisão têm ganhado sempre mais espaço neste cenário.

[003] Quando se trata de plantações em grandes áreas, é recomendada a utilização de mais de um implemento atuando de forma simultânea. No entanto, os produtores rurais relatam alguns problemas relacionados a esta forma de produção, como por exemplo, o transpasse da plantadeira em áreas onde já foi realizada a operação, a sobreposição e competição entre as plantas, falta de padronização dos manejos, perda da produtividade.

[004] O presente invento propõe uma solução com o objetivo de solucionar tais problemas, através de um sistema de comunicação entre diferentes máquinas ou implementos agrícolas que estejam trabalhando simultaneamente em uma mesma lavoura. Tal sistema propõe que a comunicação entre os implementos seja sem fio e através da modulação GFSK. Utilizando faixa de frequência livre, assim não necessitando de autorização da ANATEL para ser utilizada.

[005] Na busca para solucionar o problema acima relatado, o documento US2007038346 versa sobre um sistema de comunicação sem fio com transmissão via rádio, entre um trator e um reboque, o reboque informa os parâmetros referentes à pressão de pneu, vazamento de tanque de ar, desgaste do freio, refrigeração e etc., ao trator. Tal sistema compreende um conjunto de sensores, que enviam informações para um “coordenador” e este, além de receber, pode rotear informações para outras redes também. No entanto, o documento US2007038346 não é capaz de realizar a comunicação entre diferentes máquinas ou implementos agrícolas, que estejam trabalhando no campo, de modo a sincronizar suas ações.

[006] O documento DE102006059405, descreve um sistema de exibição de dados de vídeo em um veículo. Compreende um dispositivo eletrônico que inclui um monitor, um controlador e um transmissor sem fio e a transmissão é feita por rádio. No entanto, DE102006059405 não relata uma solução para a sincronização de operações de implementos agrícolas, conforme o presente invento.

[007] O documento BR112015002799, versa sobre um sistema e método para monitorar um implemento agrícola. O sistema compreende um monitor, um módulo de comunicação e um dispositivo de exibição. O monitor se comunica com uma pluralidade de sensores de monitoramento da operação do implemento. Estes geram dados de condução, que são processados e transmitidos para o dispositivo de exibição, via o módulo de comunicação. Esta comunicação pode ser feita via rádio. No entanto, não ensina ou sugere uma solução para ser aplicada na comunicação e sincronização entre implementos que trabalham numa mesma área, de forma simultânea.

[008] O documento US2015134210 A1 também descreve um sistema de controle de um implemento agrícola, sem fio, que compreende: um módulo de comando e controle que se comunica com uma pluralidade de módulos remotos, uma interface para o usuário, de modo que possa receber uma prescrição de campo. Com base em informações do campo, uma prescrição é passada do módulo de comando e controle para um ou mais módulos remotos, que podem ser as linhas de plantio. Portanto, o documento US2015134210 refere-se a comunicação entre o implemento e as linhas de plantio do mesmo, e não a comunicação entre diferentes implementos, não alcançando assim a solução proposta pelo presente invento. Diferente do invento proposto, nesta tecnologia, os implementos que recebem a informação não compreendem meios para visualizar as mensagens, bem como não podem ser configurados para alterar a sua operação, para trabalhar em sincronia com os demais implementos.

[009] O documento BR112018007136-6 descreve um sistema de comunicação sem fio e de transferência de energia, entre um implemento agrícola e um acessório acoplado ao implemento, compreendendo uma interface e um sistema de controle. Além do sistema de comunicação ensinado não ser via rádio, conforme o presente invento, BR112018007136-6 também não provê um sistema de comunicação entre diferentes implementos, de modo a sincronizá-los, quando trabalhando simultaneamente no mesmo campo.

[0010] O documento US2019191616 (A1) descreve um sistema agrícola de controle de máquinas agrícolas de precisão, como plantadeiras. Este compreende um módulo controlador (110), com interface (140) e uma pluralidade de módulos remotos (160). Compreende também um localizador (120), como um GPS, este pode ser posicionado em uma antena (121) e um mecanismo de cálculo (118), este fornece os comandos para um transceptor de rádio (122), que transmite os comandos via antena (121). O transceptor de rádio (122) fica em comunicação sem fio com o módulo de interface (140), através do canal (A). O transceptor de rádio (112) também recebe dados de monitoramento do módulo de interface (como erros) e envia para a interface do usuário (114). Diferente do invento proposto, os implementos não compartilham as informações com outras máquinas, bem como não sincronizam as operações.

[0011] Assim, há uma necessidade de desenvolver um sistema capaz de promover comunicação e sincronização entre vários implementos agrícolas simultaneamente, de forma a solucionar o problema técnico acima descrito, de modo que seja possível trabalhar no campo com mais de uma máquina agrícola de forma sincronizada.

Sumário da Patente de Invenção

[0012] A presente invenção proporciona um processo de sincronização aplicado em implementos ou máquinas agrícolas, que compreende:

a. iniciar uma operação agrícola com um primeiro implemento agrícola em uma lavoura;
b. receber dados da operação agrícola a partir de pelo menos um sensor do primeiro implemento agrícola e processar os ditos dados da operação em um controlador para gerar outros dados de operação;
c. gerar os ditos outros dados de operação a partir do controlador;
d. transmitir, através de frequência de rádio, os dados de operação dos implementos para pelo menos um segundo implemento agrícola de uma pluralidade de implementos agrícolas;
e. executar operações agrícolas em pelo menos um segundo implemento agrícola a partir dos comandos de controle recebidos do primeiro implemento agrícola;
f. sincronizar as operações agrícolas de pelo menos um segundo implemento agrícola com pelo menos as operações agrícolas do primeiro implemento agrícola., através de um implemento ou máquina agrícola, em uma lavoura; e
g. Acompanhar o avanço e as atualizações de todos os implementos ou máquinas, através de um display.

[0013] É objeto da presente invenção, as operações agrícolas serem plantio, pulverização de líquidos, distribuição de sólidos.

[0014] É ainda objeto da presente invenção, o modo de interrupção de pelo menos uma máquina ou implemento, sem a interferência no trabalho das demais;

[0015] É também objeto da presente invenção, o modo de interrupção de pelo menos uma máquina ou implemento, onde o reinício da operação deve ser vinculado à atualização das informações de todas as máquinas ou implementos, para que o conjunto de máquinas ou implementos siga a operar de forma sincronizada.

[0016] É outro objeto da presente invenção, o modo atemporal de operação das máquinas ou implementos, onde o trabalho é dividido entre as máquinas ou implementos (sincronizado), mas cada um pode operar de forma independente, em momentos diferentes.

Breve Descrição das Figuras

[0017] A figura 1 ilustra quatro máquinas agrícolas realizando a operação de plantio, em uma mesma área, de forma sincronizada.

Descrição Detalhada da Invenção

[0018] A presente patente de invenção descrita neste documento, revela um processo de sincronização de máquinas ou implementos agrícolas, que proporciona economia ao produtor, através do aumento de produtividade.

[0019] Para atender a demanda produtiva de grandes áreas, é necessário, por vezes, que mais de uma máquina ou implemento agrícola opere na mesma lavoura e ao mesmo tempo. No entanto, nestas condições de trabalho, é comum que ocorra o transpasse, isto é, quando um implemento ou máquina agrícola realiza uma operação que já foi anteriormente realizada por outro. O Transpasse, além de gerar prejuízo ao desperdiçar insumos (sementes, herbicidas, adubo) ainda proporciona competição entre as plantas que crescem, pois acabam por germinar uma super produção de plantas em uma pequena área. Todos esses fatores geram prejuízos ao produtor.

[0020] O presente invento propõe uma solução para o manejo da produção em grandes áreas, ao propor um processo de sincronização da operação de máquinas ou implementos agrícolas em tempo real.

[0021] Para que seja executável, o processo compreende os itens: um programa de computador embarcado em cada máquina ou implemento, uma interface de comunicação, um dispositivo eletrônico de comunicação de dados, que faz as transmissões via rádio frequência na modulação GFSK.

[0022] Todas as máquinas ou implementos agrícolas que operam, devem estar equipadas com os itens de execução.

[0023] O processo se enceta, quando um implemento inicia a sua operação. O operador, então, programa, através da interface, o trabalho a ser executado e a rota a ser seguida além do tipo de produto a ser aplicado. Após esta etapa, o aplicativo do controlador configura a operação na máquina ou implemento.

[0024] Na sequência, através do dispositivo eletrônico de comunicação de dados, as informações desta máquina ou implemento são enviadas aos demais, que estão conectados através da frequência FSM e que irão operar na mesma lavoura.

[0025] No passo seguinte, após a informação ser recebida por cada máquina ou implemento agrícola, o controlador de cada deve então configurar a sua operação individual e após enviar esta informação (de operação), para as outras máquinas ou implementos agrícolas, de modo que todas as máquinas ou implementos agrícolas tenham as mesmas informações de operação.

[0026] As máquinas ou implementos agrícolas começam a operar, então, de forma compartilhada após a sincronização, onde cada uma das máquinas ou implementos poderá operar em diferentes setores da mesma área.

[0027] Para este conjunto de operações, as máquinas ou implementos podem trabalhar no mesmo período ou em períodos diversos, sem risco de transpasse.

[0028] No modo de operação onde cada máquina ou implemento, caso uma interrompa a atividade, as outras seguem o plano, conforme a configuração inicial, sem prejuízo. No momento em que houver o desejo de retomar a operação, aquela máquina ou equipamento parada, deve atualizar o sistema, para receber as informações das operações das demais máquinas ou equipamentos durante o período que esteve parada.

[0029] As informações de operação são atualizadas para todas as máquinas ou implementos em tempo real.

[0030] Além da economia gerada, a presente invenção proporciona o crescimento homogêneo das plantas, em decorrência do manejo de precisão proporcionado pela sincronia das operações das máquinas ou implementos agrícolas.

Exemplo 1 - Realização Preferencial

[0031] A presente patente de invenção corresponde a um sistema de sincronização de implementos ou máquinas agrícolas, que permite a operação de uma pluralidade de implementos ou máquinas em uma mesma lavoura, de forma sincronizada. Em geral, até 4 máquinas podem trabalhar de forma sincronizada.

[0032] Mais especificamente, para que a sincronização das operações ocorra, cada máquina ou implemento deve compreender um rádio, uma antena e um controlador com display.

[0033] Nesta realização preferencial, o processo é implementado em um trator, onde, no reboque há uma plantadeira. Nesta, há a comunicação com o controlador e que está dentro do trator.

[0034] O operador do implemento, através do controlador, configura a utilização do dispositivo, fazendo uma varredura pela busca de outros rádios ao seu alcance, sendo necessário o operador selecionar qual outro rádio deseja conectar, para que juntos efetuem o plantio na mesma lavoura.

[0035] Antes do início da operação, alguns dados são transferidos para que o dispositivo que foi pareado comece a ser mostrado e ser reconhecido pelas demais máquinas/ implementos que operam na lavoura.

[0036] Nestes dados, há informações em um menu de diagnósticos, como a distância entre os dispositivos. Este menu é incluso dentro do programa de computador que fica embarcado no controlador. Através deste processo, é possível realizar a comunicação, via radiofrequência à distâncias de até 1,5 quilômetros, considerando uma área plana, onde o sinal não é interceptado por obstáculos.

Claims

Sistema de sincronização aplicado em implementos ou máquinas agrícolas, CARACTERIZADO por compreender:
- a. iniciar uma operação agrícola com um primeiro implemento agrícola em uma lavoura;
- b. receber dados da operação agrícola a partir de pelo menos um sensor do primeiro implemento agrícola e processar os ditos dados da operação em um controlador para gerar outros dados de operação;
- c. gerar os ditos outros dados de operação a partir do controlador;
- d. transmitir, através de radiofrequência, os dados de operação dos implementos para pelo menos um segundo implemento agrícola de uma pluralidade de implementos agrícolas;
- e. executar operações agrícolas em pelo menos um segundo implemento agrícola a partir dos dados recebidos do primeiro implemento agrícola;
- f. sincronizar as operações agrícolas de pelo menos um segundo implemento agrícola com pelo menos as operações agrícolas do primeiro implemento agrícola; e
- g. acompanhar o avanço e as atualizações de todos os implementos ou máquinas, através de um display.
Sistema de sincronização aplicado em implementos ou máquinas agrícolas, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pela transmissão de dados via rádio-frequência ser na modulação GFSK.
Sistema de sincronização aplicado em implementos ou máquinas agrícolas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, CARACTERIZADO pelas operações agrícolas serem plantio, pulverização de líquidos, distribuição de sólidos.