RU197384U1

RU197384U1 - DEVICE FOR AUTOMATED QUALITY CONTROL OF SEEDING OF SEEDS UNDER WORK OF THE SOWING UNIT

Info

Publication number: RU197384U1
Application number: RU2019128498U
Authority: RU
Inventors: Владимир Серафимович Ломакин; Вячеслав Викторович Якушев; Борис Александрович Телал; Сергей Валентинович Часовских; Дмитрий Александрович Матвеенко
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2020-04-23

Abstract

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к техническим решениям, предназначенным для автоматического контроля качества посева сеялки. Она решает задачу обеспечения автоматического контроля качества посева сеялки, включенной в программы технологий точного земледелия. Устройство включает датчик счета количества семян и плотности высева, датчик глубины заделки семян и блок предоставления информации о качестве посева. Датчик глубины заделки семян выполнен в виде двух лазерных дальномеров, один из которых измеряет расстояние до дна семяложа, а другой - до поверхности земли, образованной загортачем. Причем лазерные дальномеры прикреплены посредством кронштейна снаружи цилиндра, установленного между семяпроводом и сошником сеялки. Датчик счета количества семян и плотности высева размещен внутри этого цилиндра, а блок предоставления информации о качестве посева закреплен на наружной поверхности цилиндра. Кроме того, в кабине трактора, работающего совместно с сеялкой, установлены датчик скорости движения сеялки, бортовой компьютер и навигатор, соединенные линиями связи между ними и датчиками, а также - с блоком предоставления информации о качестве посева. Технический результат заключается в повышении эффективности контроля качества посева сеялки.The utility model relates to the field of agriculture, in particular to technical solutions intended for automatic control of the quality of seeder sowing. It solves the problem of ensuring automatic quality control of the seeder sowing, included in the program of precision farming technologies. The device includes a meter for counting the number of seeds and sowing density, a seed depth sensor and a unit for providing information about the quality of sowing. The seed depth gauge is made in the form of two laser range finders, one of which measures the distance to the bottom of the ovule, and the other to the surface of the earth formed by the shortener. Moreover, the laser rangefinders are attached by means of an arm outside the cylinder, mounted between the seed tube and the seed coulter. A meter for counting the number of seeds and sowing density is placed inside this cylinder, and the unit for providing information on the quality of sowing is fixed on the outer surface of the cylinder. In addition, a tractor speed sensor, an on-board computer and a navigator, connected by communication lines between them and sensors, as well as with a unit for providing information about the quality of the crop, are installed in the tractor cabin, working in conjunction with the seeder. The technical result consists in increasing the effectiveness of quality control of seeder sowing.

Description

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности, к техническим решениям, предназначенным для осуществления автоматического контроля основных технологических характеристик качества посева семян сельскохозяйственных культур - нормы высева и глубины заделки семян - в процессе работы сеялки. The utility model relates to the field of agriculture, in particular, to technical solutions designed to automatically control the main technological characteristics of the quality of sowing seeds of agricultural crops - the seeding rate and the depth of seed placement - during the work of the seeder.

Известны устройства для определения качества посева, включающие разного рода ручные приспособления для вскрытия рядка после прохода сеялки с последующим измерением глубины заделки семян и равномерности их распределения в рядке на ограниченной контрольной площадке (В.И. Скорляков, Т.А. Юрина, И.М. Киреев, З.М. Коваль. Способы и технические средства контроля качества механизированных работ в растениеводстве. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2015, с. 27-31).Known devices for determining the quality of sowing, including various kinds of manual devices for opening a row after a seeder pass, followed by measuring the depth of seed placement and the uniformity of their distribution in a row on a limited control platform (V.I. Skorlyakov, T.A. Yurina, I.M. Kireev, ZM Koval. Ways and technical means of quality control of mechanized work in crop production. M: Federal State Budgetary Institution Rosinformagroteh, 2015, pp. 27-31).

Эти устройства фиксируют два показателя качества посева только на контрольной площадке с применением низкоквалифицированного ручного труда оператора и с последующим усреднением и распространением результата на всю площадь посева.These devices record two indicators of the quality of sowing only at the control site using low-skilled manual labor of the operator and then averaging and spreading the result over the entire sowing area.

Известны системы и устройства для автоматического контроля высева семян, включающие фотоэлектрические датчики контроля высева, соединительные кабели и пульт управления в кабине трактора, предназначенный для приема, обработки информации и индикации отклонений процесса высева от нормы при работе посевного агрегата (сайт sejalki.ru Устройства автоматического контроля работы посевных машин). При этом фиксируется только один показатель качества посева - норма высева, то есть равномерность распределения семян в рядке в соответствии с заданной нормой, а глубина заделки семян не измеряется.Known systems and devices for automatic control of seeding, including photoelectric sensors for seeding control, connecting cables and a control panel in the tractor cabin, designed to receive, process information and indicate deviations of the seeding process from the norm during operation of the sowing unit (site sejalki.ru Automatic control devices sowing machines). At the same time, only one indicator of the quality of sowing is fixed - the sowing rate, that is, the uniformity of the distribution of seeds in the row in accordance with a given norm, and the depth of seed placement is not measured.

Недостатки известных устройств являются существенным препятствием для внедрения в растениеводство технологий точного земледелия с применением автоматизированных посевных агрегатов. В соответствии с требованиями точного земледелия контроль качества посева должен обеспечивать одновременное измерение и фиксацию всех показателей технологического процесса с их привязкой к текущим координатам расположения посевного агрегата, что не обеспечивают известные устройства.The disadvantages of the known devices are a significant obstacle to the introduction of precision farming technologies in crops using automated sowing units. In accordance with the requirements of precision farming, the quality control of the sowing should ensure the simultaneous measurement and fixing of all indicators of the technological process with their reference to the current coordinates of the location of the sowing unit, which does not provide the known device.

Из уровня техники известно устройство для автоматического контроля качества посева сеялки, содержащее датчик счета количества семян и плотности высева, датчик скорости движения сеялки и датчик глубины заделки семян, соединенные линиями связи с бортовым компьютером, который соединен с блоком предоставления информации о качестве посева (SU 1782392 А1, 23.12.1992 - прототип).The prior art device for automatic quality control of seeder sowing, comprising a meter for counting the number of seeds and seed density, a speed sensor for the seeder and a seed depth sensor, connected by communication lines to the on-board computer, which is connected to the unit for providing information about the quality of sowing (SU 1782392 A1, 12/23/1992 - prototype).

Устройство обеспечивает контроль качества посева сеялки по количеству высеянных семян, плотности посева и глубине хода сошника. Однако глубина хода сошника не является глубиной заделки семян, хотя и бывает близка по размеру к ней. Кроме того, устройство не обеспечивает фиксацию координат расположения в горизонтальной плоскости каждого семени, уложенного сошником в семяложе. Таким образом, известное устройство не измеряет фактическую глубину заделки семян и не фиксирует координаты расположения высеянного семени в пространстве, что ограничивает применение устройства в современных технологиях точного земледелия.The device provides quality control of seeder sowing by the number of seeds sown, sowing density and depth of the coulter. However, the coulter depth is not the depth of seed placement, although it is close in size to it. In addition, the device does not provide fixation of the coordinates of the location in the horizontal plane of each seed laid by the coulter in the seed. Thus, the known device does not measure the actual depth of seed placement and does not fix the coordinates of the location of the sown seed in space, which limits the use of the device in modern precision farming technologies.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение автоматического контроля качества посева сеялки, включенной в программы технологий точного земледелия.The objective of the proposed utility model is to ensure automatic quality control of the seeder sowing, included in the program of precision farming technologies.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности контроля качества посева семян.The technical result of the utility model is to increase the effectiveness of quality control of sowing seeds.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для автоматического контроля качества посева сеялки, содержащее датчик счета количества семян и плотности высева, датчик скорости движения сеялки и датчик глубины заделки семян, соединенные линиями связи с бортовым компьютером, который соединен с блоком предоставления информации о качестве посева, отличается от прототипа тем, что датчик глубины заделки семян выполнен в виде двух лазерных дальномеров, один из которых измеряет расстояние до дна семяложа, а другой - до поверхности земли, образованной загортачем, при этом лазерные дальномеры прикреплены посредством кронштейна снаружи цилиндра, установленного между семяпроводом и сошником сеялки, а датчик счета количества семян и плотности высева размещен внутри этого цилиндра, причем бортовой компьютер соединен линией связи с навигатором.The specified technical result is achieved by the fact that the device for automatic control of the quality of the seeder sowing, comprising a sensor for counting the number of seeds and seed density, a sensor for the speed of the seeder and a seed depth sensor, connected by communication lines to the on-board computer, which is connected to the unit for providing information about the quality of the sowing differs from the prototype in that the seed placement depth sensor is made in the form of two laser range finders, one of which measures the distance to the bottom of the ovule, and the other to the top the ground formed by the zagotag, while the laser rangefinders are attached via an arm outside the cylinder, installed between the seed tube and the seed coulter, and the sensor for counting the number of seeds and seed density is placed inside this cylinder, and the on-board computer is connected by a communication line with the navigator.

На фигуре представлена схема устройства для автоматического контроля качества посева сеялки (в разрезе).The figure shows a diagram of a device for automatic quality control of seeder sowing (in section).

Предлагаемое устройство содержит цилиндр 1, установленный между семяпроводом 12 и сошником 6 сеялки (на схеме не показана), датчик 2 счета количества семян и плотности высева, размещенный внутри цилиндра 1, кронштейн 3, закрепленный на наружной поверхности цилиндра 1, датчик глубины заделки семян, выполненный в виде двух лазерных дальномеров 4 и 5. закрепленных на кронштейне 3, блок 11 предоставления информации о качестве посева, закрепленный на наружной поверхности цилиндра 1.The proposed device comprises a cylinder 1, installed between the seed tube 12 and the opener 6 of the seeder (not shown in the diagram), a sensor 2 for counting the number of seeds and sowing density, located inside the cylinder 1, an arm 3 mounted on the outer surface of the cylinder 1, a seed embedding depth sensor, made in the form of two laser rangefinders 4 and 5. mounted on the bracket 3, the block 11 for providing information about the quality of sowing, mounted on the outer surface of the cylinder 1.

Необходимым условием достижения технического результата полезной модели является наличие в составе сеялки, агрегатированной с трактором, штатного оборудования, обеспечивающего передачу, обработку и предоставление информации оператору, управляющему сеялкой. Это оборудование, установленное на тракторе, включает бортовой компьютер со специальным программным обеспечением, навигатор, датчик скорости движения сеялки и линии связи (на схеме не показано).A prerequisite for achieving the technical result of the utility model is the presence in the structure of the seeder, aggregated with a tractor, of standard equipment providing transmission, processing and provision of information to the operator controlling the seeder. This equipment installed on the tractor includes an on-board computer with special software, a navigator, a seeder speed sensor and communication lines (not shown in the diagram).

При движении сеялки по полю датчик 2 счета количества семян и плотности высева фиксирует событие прохождения каждого семени 10 из семяпровода 12 в сошник 6 и на дно семяложа 9 электрическим сигналом, поступающим в линии связи. Поступивший электрический сигнал синхронно с событием включает датчик глубины заделки семян - лазерные дальномеры 4 и 5, которые измеряют расстояния: лазерный дальномер 4 - до дна семяложа 9, а лазерный дальномер 5 - до поверхности земли 8, образованной после закрытия загортачем 7 семени 10, находящегося на дне семяложа 9. Разница между показаниями лазерных дальномеров является глубиной посева семян. Сигналы о результатах синхронных измерений от датчика 2 и лазерных дальномеров 4 и 5 поступают в блок предоставления информации о качестве посева 11, который по линиям связи передает информацию в бортовой компьютер. Бортовой компьютер через линии связи получает в режиме реального времени следующую информацию: от навигатора - о текущих координатах сеялки, от датчика счета количества семян и плотности высева - количество семян в штуках, прошедших через цилиндр в сошник и далее в семяложе, от лазерных дальномеров - о глубине заделки семян загортачем, от датчика скорости движения сеялки - о скорости движения сеялки по полю. На основе этой информации по специальной программе бортовой компьютер автоматически рассчитывает показатели качества посева: количество высеянных семян на единицу площади посева (фактическая норма высева) и глубину их заделки с привязкой полученных результатов к координатам расположения на поле каждого семени и скорости движения сеялки.When the seeder moves across the field, the sensor 2 for counting the number of seeds and sowing density records the event of passage of each seed 10 from the seed duct 12 to the opener 6 and to the bottom of the seed deposit 9 by an electric signal arriving in the communication line. The received electrical signal in synchronization with the event includes a seed placement depth sensor - laser range finders 4 and 5, which measure distances: a laser range finder 4 - to the bottom of the seminal deposit 9, and a laser range finder 5 - to the surface of the earth 8, formed after closing the seed 10 located by the shortcut 7 at the bottom of the seed-seed 9. The difference between the readings of laser rangefinders is the depth of sowing of seeds. The signals about the results of synchronous measurements from the sensor 2 and laser rangefinders 4 and 5 are received in the unit for providing information about the quality of the sowing 11, which transfers information to the on-board computer via communication lines. The on-board computer receives the following information in real time through communication lines: from the navigator - about the current coordinates of the seeder, from the meter for counting the number of seeds and density of seeding - the number of seeds in pieces that passed through the cylinder into the coulter and then in the seed deposit, from laser rangefinders - about the depth of seed placement with a shortcut, from the speed sensor of the seeder - about the speed of the seeder in the field. Based on this information, the on-board computer automatically calculates the quality indicators of sowing on the basis of a special program: the number of seeds sown per unit of the sowing area (actual sowing rate) and the depth of their sowing with reference to the coordinates of the location on the field of each seed and the speed of the seeder.

Получая информацию в режиме реального времени, оператор сеялки (или заменяющий его автомат) контролирует качество посева и вносит коррективы в регулировки сеялки в случае, если программа по результатам автоматизированного расчета уведомляет оператора об отклонении показателей от заданных параметров с указанием координат границ площади некачественного сева. Предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение эффективности контроля качества посева семян за счет синхронного измерения в автоматическом режиме показателей качества посева с привязкой полученных результатов к координатам расположения на поле каждого высеянного семени и скорости движения сеялки.Receiving information in real time, the seeder operator (or a machine that replaces it) monitors the quality of the sowing and makes adjustments to the seeder adjustments if, according to the results of the automated calculation, the program notifies the operator of deviation of indicators from the given parameters with the coordinates of the boundaries of the area of poor-quality sowing. The proposed utility model provides an increase in the effectiveness of quality control of sowing seeds due to the synchronous measurement in automatic mode of indicators of sowing quality with reference to the coordinates obtained on the location of each sown seed and the speed of the seeder.

Она может быть применена при работе посадочного агрегата для посадки, например картофеля.It can be used when planting unit for planting, such as potatoes.

Использование устройства для автоматического контроля качества посева сеялки позволяет сформировать в цифровой форме пакет информации, необходимой для управления мобильными роботами, осуществляющими посев, уход за посевами и уборку урожая по технологиям точного земледелия.Using a device for automatic quality control of a seeder sowing allows you to digitally generate a package of information necessary for controlling mobile robots sowing, caring for crops and harvesting using precision farming technologies.

Claims

A device for automatic control of the quality of the seeder sowing, comprising a sensor for counting the number of seeds and seed density, a sensor for the speed of the seeder and a seed depth sensor, connected by communication lines with the on-board computer, which is connected to the unit for providing information about the quality of the sowing, characterized in that the depth sensor Seeding is made in the form of two laser range finders, one of which measures the distance to the bottom of the ovule, and the other to the surface of the earth formed by a shortener, while the laser range The rods are attached by means of a bracket outside the cylinder, installed between the seed tube and the seed coulter, and a sensor for counting the number of seeds and seed density is placed inside this cylinder, and the on-board computer is connected by a communication line to the navigator.