RU2748180C1 - Apparatus for monitoring operation of soil-tilling implement (variants) - Google Patents
Apparatus for monitoring operation of soil-tilling implement (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748180C1 RU2748180C1 RU2020118171A RU2020118171A RU2748180C1 RU 2748180 C1 RU2748180 C1 RU 2748180C1 RU 2020118171 A RU2020118171 A RU 2020118171A RU 2020118171 A RU2020118171 A RU 2020118171A RU 2748180 C1 RU2748180 C1 RU 2748180C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- output
- input
- power supply
- power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
- A01B63/14—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements drawn by animals or tractors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Область техники.The field of technology.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам контроля глубины обработки почвы, установленных на сельскохозяйственных орудиях, таких как плуг, культиватор, борона, мульчировщик, сеялка, и т.п.The invention relates to agriculture, namely to devices for controlling the depth of soil cultivation installed on agricultural implements, such as a plow, cultivator, harrow, mulcher, seeder, etc.
Уровень техникиState of the art
В сельском хозяйстве поддержание оптимальных условий почвы для высокой урожайности имеет большое значение. Задача производителя - поместить семена в почву на одинаковую глубину для достижения равномерного появления всходов. Однако, из-за неоднородного рельефа поля или качества почвы (сухой, твердой, каменистой почвы, мягкой, влажной или песчаной почвы), некорректной эксплуатации почвообрабатывающих сельскохозяйственных орудий и прочих причин глубина обработки почвы может оказаться неодинаковой на разных участках поля.In agriculture, maintaining optimal soil conditions for high yields is essential. The goal of the grower is to place the seeds in the soil at the same depth to achieve even germination. However, due to the heterogeneous topography of the field or the quality of the soil (dry, hard, stony soil, soft, wet or sandy soil), incorrect operation of tillage agricultural implements and other reasons, the depth of tillage may be different in different parts of the field.
Таким образом возникает проблема постоянного контроля глубины обработки почвы работающим почвообрабатывающим сельскохозяйственным орудием.Thus, the problem arises of constantly monitoring the depth of soil cultivation with a working tillage agricultural tool.
Из уровня техники известны устройства определения глубины обработки почвы, такие как, например:Devices for determining the depth of tillage are known from the prior art, such as, for example:
устройство для определения фактической глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий по патенту РФ на полезную модель №102108 (заявка 2010139193, МПК G01B 13/00. Опубликовано 10.02.2011; не действует) [1], содержащее средства измерения расстояния от поверхности почвы до необработанного слоя. Измерительное устройство жестко закреплено на раме с рабочими органами, установленными на жестких стойках, и имеет поворотный механизм с датчиком угла поворота, соединенный посредством кронштейна с колесом, оснащенным датчиком для измерения пути. Глубина хода рабочих органов определяется величиной угла поворота кронштейна 3 при заглублении в почву рабочих органов и движении колеса по поверхности почвы. В известном устройстве использованы механические датчики определения глубины. Механические датчики имеют низкую надежность и невысокую точность определения глубины обработки почвы. В известном устройстве отсутствует возможность определения положения в пространстве сельскохозяйственного орудия. Не предусмотрены электронные устройства на базе микроконтроллера и не предусмотрена передача результатов измерений на удаленный сервер для их хранения и обработки, что не позволяет сохранять полные информационные сведения о фактической глубине хода рабочих органов почвообрабатывающих орудий на пройденном участке пути.a device for determining the actual depth of travel of the working bodies of tillage machines and tools according to the RF patent for utility model No. 102108 (application 2010139193, IPC G01B 13/00. Published on 10.02.2011; not valid) [1], containing means for measuring the distance from the soil surface to untreated layer. The measuring device is rigidly fixed to a frame with working bodies mounted on rigid stands and has a rotary mechanism with a steering angle sensor connected by means of a bracket to a wheel equipped with a sensor for measuring the path. The depth of travel of the working bodies is determined by the value of the angle of rotation of the
Известно устройство для определения глубины обработки почвы по патенту на полезную модель №110476 (Заявка: 2011111469; МПК G01B 13/00. Опубликовано 20.11.2011; не действует) [2]. Устройство соединяется с рамой почвообрабатывающей машины или орудия. Устройство содержит лазерный измеритель расстояния. В исходном положении почвообрабатывающего орудия измеряется расстояние по вертикали от источника излучения до основания рабочего органа. Измеренное расстояние уточняется по показаниям лазерного измерителя и статистических средних значений измеренных расстояний от источника излучения до поверхности обработанной почвы. К недостаткам известного устройства можно отнести следующие: сложность реализации и сложный математический аппарат обработки получаемых данных о глубине обработки почвы; зависимость результатов измерений от освещенности солнцем обрабатываемого участка и погодных условий. Отсутствует возможность определения положения в пространстве сельскохозяйственного орудия.Known device for determining the depth of soil cultivation according to the patent for utility model No. 110476 (Application: 2011111469; IPC G01B 13/00. Published on 20.11.2011; not valid) [2]. The device is connected to the frame of the tillage machine or implement. The device contains a laser distance meter. In the initial position of the tillage implement, the vertical distance from the radiation source to the base of the working body is measured. The measured distance is specified according to the readings of the laser meter and the statistical average values of the measured distances from the radiation source to the surface of the treated soil. The disadvantages of the known device include the following: the complexity of implementation and a complex mathematical apparatus for processing the obtained data on the depth of soil cultivation; dependence of the measurement results on the sun illumination of the treated area and weather conditions. There is no possibility of determining the position in space of an agricultural tool.
Известно устройство измерения глубины обработки почвы при испытании почвообрабатывающих машин и орудий по патенту на полезную модель №191181 (Заявка 2019108378, МПК G01B 3/00, A01B 63/00. Опубликовано: 29.07.2019) [3], содержащее электронный блок микроконтроллера, обеспечивающий непрерывный процесс фиксации регистрации данных, получаемых с подключенных датчиков, позволяющий записывать и сохранять полные информационные сведения о фактической глубине хода рабочих органов почвообрабатывающих машин/орудий на пройденном участке пути, в соответствии с техническими и технологическими требованиями к перспективной сельскохозяйственной технике.Known device for measuring the depth of soil cultivation when testing tillage machines and tools for the utility model patent No. 191181 (Application 2019108378, IPC G01B 3/00, A01B 63/00. Published: 07/29/2019) [3], containing an electronic microcontroller unit, providing continuous process of recording data received from connected sensors, which allows recording and storing complete information about the actual depth of travel of the working bodies of tillage machines / implements on the traversed section of the path, in accordance with the technical and technological requirements for promising agricultural machinery.
Электронное измерительное устройство состоит из датчика пройденного пути - 1, датчика угла поворота кронштейна - 2, микроконтроллера STM32F405 - 3, модуля индикации - 4, клавиатуры - 5, энергонезависимой памяти EN25F80 емкость 1 Мбит - 6, Li-Ion аккумуляторной батареи 3,7 В - 7, модуля контроля заряда батареи - 8 и модуля питания от бортовой сети 12÷24 В - 9. Данные, получаемые с подключенных датчиков, предварительно обрабатываются микроконтроллером STM32F405, записываются в энергонезависимую память и отображаются на графическом дисплее устройства для контроля за фактической глубиной хода рабочих органов.The electronic measuring device consists of a distance traveled sensor - 1, an arm angle sensor - 2, an STM32F405 microcontroller - 3, an indication module - 4, a keyboard - 5, EN25F80 non-volatile memory with a capacity of 1 Mbit - 6, Li-Ion rechargeable battery 3.7 V - 7, battery charge control module - 8 and power supply module from the on-
В устройстве использованы механические датчики - датчик пройденного пути и датчик угла поворота кронштейна. Недостатки механических датчиков были описаны выше. В устройстве не предусмотрена передача данных на удаленный сервер для хранения их и обработки.The device uses mechanical sensors - a distance traveled sensor and a bracket rotation angle sensor. The disadvantages of mechanical sensors have been described above. The device does not provide for data transmission to a remote server for storage and processing.
Известна система с применением ультразвуковых датчиков для контроля глубины обработки почвы, например, ультразвукового датчика приближения Эскорт ДГВ-200 (https://www.fmeter.ru/infocenter/helpful/dgv-200-glubina-poseva/. Опубликовано 13.09.2019);A known system using ultrasonic sensors to control the depth of soil cultivation, for example, the ultrasonic proximity sensor Escort DGV-200 (https://www.fmeter.ru/infocenter/helpful/dgv-200-glubina-poseva/. Published 09/13/2019) ;
(https://www.fmeter.ru/download/_ftp/ultrazvukovoj-datchik-priblizhenija/eskort-DVG-200/Руководство_пользователя_DGV-200.pdf. Стр. 8-9. Опубликовано 13.09.2019) [4].(https://www.fmeter.ru/download/_ftp/ultrazvukovoj-datchik-priblizhenija/eskort-DVG-200/User_Guide_DGV-200.pdf. Pages 8-9. Published on 09/13/2019) [4].
Указанный датчик предназначен для использования в системе мониторинга транспорта (СМТ) удаленно вести онлайн контроль качества работ по обработке почвы и глубине вспашки, культивирования, глубине посева. Также своевременно выявлять участки, обработанные с нарушениями технологии и предпринимать необходимые действия по их устранению, что в дальнейшем поможет избежать излишнего расхода семян, удобрений, горюче-смазочных материалов.The specified sensor is intended for use in the transport monitoring system (SMT) to remotely monitor the quality of work on soil cultivation and the depth of plowing, cultivation, and seeding depth. Also, timely identify areas treated with violations of technology and take the necessary actions to eliminate them, which in the future will help to avoid unnecessary consumption of seeds, fertilizers, fuels and lubricants.
Датчик приближения Эскорт ДГВ-200 с помощью ультразвукового сигнала позволяет определить точное расстояние до объекта и, тем самым, контролировать глубину для равномерного посева семян (чем ниже платформа посевного комплекса, тем больше глубина посева), распределения удобрений.The proximity sensor Escort DGV-200 using an ultrasonic signal allows you to determine the exact distance to the object and, thereby, control the depth for uniform sowing of seeds (the lower the platform of the sowing complex, the deeper the sowing depth), fertilizer distribution.
На правую и левую секцию прицепного агрегата крепятся два ультразвуковых датчика расстояния. Датчики настраиваются на замер нужных пределов заглубления агрегата в зависимости от требований технологий обработки. Сигнальный кабель от датчиков, подключается к бортовому компьютеру, который установлен на буксирующем ТС.Two ultrasonic distance sensors are attached to the right and left sections of the trailed unit. The sensors are configured to measure the required depth of the unit depending on the processing technology requirements. The signal cable from the sensors is connected to the on-board computer, which is installed on the towing vehicle.
Датчик приближения ультразвуковой ЭСКОРТ ДГВ-200 (далее датчик) измеряет расстояние и передает измеренное значение по интерфейсу RS-485 и в виде частотного сигнала. Измеритель представляет собой законченное неразборное изделие, выполненное в цилиндрическом стальном корпусе. Внутри корпуса установлена плата управления, залитая компаундом. В корпусе имеется герметичный вход с постоянно присоединенным кабелем, с противоположной стороны имеется рупор с установленным внутри ультразвуковым преобразователем.The proximity sensor of the ultrasonic ESCORT DGV-200 (hereinafter referred to as the sensor) measures the distance and transmits the measured value via the RS-485 interface and in the form of a frequency signal. The meter is a complete non-separable product made in a cylindrical steel case. A control board is installed inside the case, which is filled with a compound. The housing has a sealed entrance with a permanently connected cable, on the opposite side there is a horn with an ultrasonic transducer installed inside.
Однако ультразвуковой датчик в вышеупомянутой системе не обладает способностью отсеивать некорректные отсчеты глубины, возникающие, например, при попадании в пространство между датчиком и почвой мелких объектов, таких как растения, что приводит к значительным искажениям результатов его работы. Применение в полевых условиях сложного многопроводного информационного кабеля для связи такого датчика с компьютером, расположенным в кабине буксирующего транспортного средства, снижает надежность системы и ее эксплуатационные характеристики. Так же эта система не содержит датчика ориентации, позволяющего выявлять факты нарушения технологии обработки почвы и факты несанкционированного изменения параметров сельхозорудия.However, the ultrasonic sensor in the above-mentioned system does not have the ability to filter out incorrect depth readings, arising, for example, when small objects, such as plants, enter the space between the sensor and the soil, which leads to significant distortion of the results of its work. The use in the field of a complex multi-wire data cable to connect such a sensor with a computer located in the cab of a towing vehicle reduces the reliability of the system and its operational characteristics. Also, this system does not contain an orientation sensor that allows detecting violations of soil cultivation technology and the facts of unauthorized changes in the parameters of agricultural implements.
Отсутствие в известных устройствах возможности передачи данных на удаленный компьютер не позволяет сельскохозяйственному предприятию производить накопление информации, содержащей сведения о фактической глубине обработки почвы на его полях. Такая электронная запись и хранение истории полевых работ может помочь как при последующем принятии решений, так и при составлении специальной отчетности о производственном цикле, которая все чаще требуется законодательством развитых стран.The absence in the known devices of the possibility of transmitting data to a remote computer does not allow an agricultural enterprise to accumulate information containing information about the actual depth of soil cultivation in its fields. Such electronic recording and storage of the history of field work can help both in subsequent decision-making and in the preparation of special reporting on the production cycle, which is increasingly required by the legislation of developed countries.
По совокупности признаков электронное измерительное устройство по патенту на полезную модель №191181[3] принято в качестве наиболее близкого аналога.According to the totality of features, the electronic measuring device according to the patent for a useful model No. 191181 [3] is taken as the closest analogue.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание электронного устройства для мониторинга почвообрабатывающего орудия, заключающегося в определении глубины обработки почвы этим орудием с целью получения с помощью ультразвукового датчика, с высокой точностью и высокой частотой, непрерывно во времени, последовательности отсчетов, содержащих информацию о глубине обработки почвы, и с привязкой этой последовательности к реальному времени и к положению указанного электронного устройства в пространстве, с помощью часов реального времени и датчика ориентации, с возможностью записи указанной последовательности в энергонезависимую память и с возможностью ее передачи на удаленный компьютер для обработки и хранения.The technical result of the claimed invention is the creation of an electronic device for monitoring a tillage tool, which consists in determining the depth of tillage with this tool in order to obtain, using an ultrasonic sensor, with high accuracy and high frequency, continuously in time, a sequence of readings containing information about the depth of tillage, and with the binding of this sequence to real time and to the position of the specified electronic device in space, using a real time clock and an orientation sensor, with the possibility of recording the specified sequence in non-volatile memory and with the possibility of transferring it to a remote computer for processing and storage.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Технический результат достигается тем, что устройство мониторинга работы почвообрабатывающего орудия по варианту 1, жестко закрепляемое на его раме с рабочими органами и заключенное в корпус, содержащее микроконтроллер (МК), обеспечивающий непрерывный прием данных, поступающих от подключенных датчиков, имеющих высокую точность и частоту измерения, и энергонезависимую память с объемом, позволяющим записывать и сохранять указанные данные, согласно изобретения дополнительно содержит блок связи с удаленным компьютером, блок часов реального времени, датчик положения в пространстве, блок чтения RFID-метки, блок ПЗУ для хранения параметров шифрования данных и идентификаторов заявляемого устройства, блок питания, которые соединены электрическими связями с блоком МК и расположены на печатной плате, закрепленной внутри корпуса устройства, при этом устройство содержит датчик глубины обработки почвы, в качестве которого применен ультразвуковой дальномер, закрепленный на корпусе устройства и соединенный электрическими связями с микроконтроллером. причем блок чтения RFID-метки выполнен с возможностью получения сигнала от RFID-метки по радиоканалу двунаправленному.The technical result is achieved by the fact that a device for monitoring the operation of a tillage tool according to
При этом в состав блока питания входит контроллер питания и аккумуляторная батарея.In this case, the power supply unit includes a power controller and a rechargeable battery.
При этом первый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), второй вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока памяти, третий вход/выход блока МК подключен к первому входу/выходу блока связи, четвертый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока часов РВ, пятый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу датчика ориентации, шестой вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока чтения метки, выход блока МК подключен к управляющему входу блока питания, первый вход блока МК подключен к выходу состояния блока питания, второй вход блока МК подключен к выходу дальномера ультразвукового; второй вход/выход блока связи подключен к каналу связи с удаленным компьютером, при этом устройство содержит разъем питания, который с внутренней стороны подключен ко входу питания блока питания, а его внешняя сторона предназначена для подключения кабеля сети бортовой к устройству, причем к силовому выходу блока питания подключена шина питания, подключенная ко входам питания всех расположенных на плате блоков и к блоку дальномера ультразвукового.In this case, the first input / output of the MK unit is connected to the input / output of the read-only memory (ROM) unit, the second input / output of the MK unit is connected to the input / output of the memory unit, the third input / output of the MK unit is connected to the first input / output of the communication unit, the fourth input / output of the MK unit is connected to the input / output of the clock unit PB, the fifth input / output of the MK unit is connected to the input / output of the orientation sensor, the sixth input / output of the MK unit is connected to the input / output of the tag reading unit, the output of the MK unit is connected to the control the input of the power supply, the first input of the MC unit is connected to the output of the state of the power supply, the second input of the MC unit is connected to the output of the ultrasonic range finder; the second input / output of the communication unit is connected to the communication channel with the remote computer, while the device contains a power connector, which is connected from the inside to the power supply input of the power supply, and its external side is designed to connect the on-board network cable to the device, and to the power output of the unit power supply is connected to the power bus connected to the power inputs of all units located on the board and to the ultrasonic rangefinder unit.
Технический результат изобретения достигается также тем, что устройство мониторинга работы почвообрабатывающего орудия по варианту 2, жестко закрепляемое на его раме с рабочими органами и заключенное в корпус, содержащее микроконтроллер (МК), обеспечивающий непрерывный прием данных, поступающих от подключенных датчиков, имеющих высокую точность и частоту измерения, и энергонезависимую память с объемом, позволяющим записывать и сохранять указанные данные, согласно изобретения дополнительно содержит блок связи с удаленным компьютером, блок часов реального времени, датчик ориентации, блок чтения RFID-метки, которые соединены электрическими связями с блоком МК и расположены на печатной плате, закрепленной внутри корпуса устройства, при этом устройство содержит датчик глубины обработки почвы, в качестве которого применен ультразвуковой дальномер, закрепленный на корпусе устройства и соединенный электрическими связями с микроконтроллером, причем блок чтения RFID-метки выполнен с возможностью получения сигнала от RFID-метки по радиоканалу двунаправленному.The technical result of the invention is also achieved by the fact that a device for monitoring the operation of a tillage tool according to
При этом в состав блока питания входит контроллер питания и аккумуляторная батарея.In this case, the power supply unit includes a power controller and a rechargeable battery.
При этом первый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока памяти, второй вход/выход блока МК подключен к первому входу/выходу блока связи, третий вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока часов РВ, четвертый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу датчика ориентации, пятый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока чтения метки, выход блока МК подключен к управляющему входу блока питания, первый вход блока МК подключен к выходу состояния блока питания, второй вход блока МК подключен к выходу дальномера ультразвукового; второй вход/выход блока связи подключен к каналу связи с удаленным компьютером; при этом устройство содержит разъем питания с внутренней стороны подключен ко входу питания блока питания, а его внешняя сторона предназначена для подключения кабеля сети бортовой к устройству, причем к силовому выходу блока питания подключена шина питания, подключенная ко входам питания всех расположенных на плате блоков и к блоку 6 дальномера ультразвукового.In this case, the first input / output of the MK unit is connected to the input / output of the memory unit, the second input / output of the MK unit is connected to the first input / output of the communication unit, the third input / output of the MK unit is connected to the input / output of the clock unit PB, the fourth input / output the MK unit is connected to the input / output of the orientation sensor, the fifth input / output of the MK unit is connected to the input / output of the label reading unit, the output of the MK unit is connected to the control input of the power supply, the first input of the MK unit is connected to the status output of the power supply, the second input of the MK unit connected to the output of the ultrasonic range finder; the second input / output of the communication unit is connected to a communication channel with a remote computer; in this case, the device contains a power connector on the inside connected to the power supply input of the power supply, and its external side is designed to connect the onboard network cable to the device, and a power bus is connected to the power output of the power supply, connected to the power inputs of all blocks located on the board and to
При этом любому из вариантов 1 или 2 RFID-метка установлена на платформе, жестко закрепленной на раме почвообрабатывающего орудия, причем корпус устройства соединен одной своей стенкой с платформой, при этом указанная стенка содержит нишу, а RFID-метка, закрепленная на платформе, закрыта указанной нишей.In this case, to any of
Технический результат изобретения достигается также тем, что устройство мониторинга работы почвообрабатывающего орудия по варианту, жестко закрепляемое на его раме с рабочими органами и заключенное в корпус, содержащее микроконтроллер (МК), обеспечивающий непрерывный прием данных, поступающих от подключенных датчиков, имеющих высокую точность и частоту измерения, и энергонезависимую память с объемом, позволяющим записывать и сохранять указанные данные, согласно изобретения дополнительно содержит блок связи с удаленным компьютером, блок часов реального времени, датчик положения в пространстве, блок питания, которые соединены электрическими связями с блоком МК и расположены на печатной плате, закрепленной внутри корпуса устройства, при этом устройство содержит датчик глубины обработки почвы, в качестве которого применен ультразвуковой дальномер, закрепленный на корпусе устройства и соединенный электрическими связями с микроконтроллером.The technical result of the invention is also achieved by the fact that a device for monitoring the operation of a tillage tool according to the option, rigidly fixed on its frame with working bodies and enclosed in a housing containing a microcontroller (MC), which provides continuous reception of data from connected sensors with high accuracy and frequency measurements, and a non-volatile memory with a volume that allows you to record and store the specified data, according to the invention additionally contains a communication unit with a remote computer, a real-time clock unit, a position sensor in space, a power supply, which are electrically connected to the MK unit and located on a printed circuit board , fixed inside the body of the device, while the device contains a sensor of the depth of soil cultivation, which is used as an ultrasonic rangefinder, fixed on the body of the device and connected with electrical connections to the microcontroller.
При этом в состав блока питания входит контроллер питания и аккумуляторная батарея.In this case, the power supply unit includes a power controller and a rechargeable battery.
При этом первый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока памяти, второй вход/выход блока МК подключен к первому входу/выходу блока связи, третий вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу блока часов РВ, четвертый вход/выход блока МК подключен ко входу/выходу датчика ориентации, выход блока МК подключен к управляющему входу блока питания, первый вход блока МК подключен к выходу состояния блока питания, второй вход блока МК подключен к выходу дальномера ультразвукового; второй вход/выход блока связи подключен к каналу связи с удаленным компьютером; при этом устройство содержит разъем питания с внутренней стороны подключен ко входу питания блока питания, а его внешняя сторона предназначена для подключения кабеля сети бортовой к устройству, причем к силовому выходу блока питания подключена шина питания, подключенная ко входам питания всех расположенных на плате блоков и к блоку дальномера ультразвукового.In this case, the first input / output of the MK unit is connected to the input / output of the memory unit, the second input / output of the MK unit is connected to the first input / output of the communication unit, the third input / output of the MK unit is connected to the input / output of the clock unit PB, the fourth input / output the MK unit is connected to the input / output of the orientation sensor, the MK unit output is connected to the control input of the power supply, the first input of the MK unit is connected to the status output of the power supply, the second input of the MK unit is connected to the output of the ultrasonic range finder; the second input / output of the communication unit is connected to a communication channel with a remote computer; in this case, the device contains a power connector on the inside connected to the power supply input of the power supply, and its external side is designed to connect the onboard network cable to the device, and a power bus is connected to the power output of the power supply, connected to the power inputs of all blocks located on the board and to ultrasonic rangefinder unit.
При этом по любому из вариантов 1, 2 или 3датчик ориентации содержит трехосный акселерометр, трехосный гироскоп и трехосный магнитометр.In this case, according to any of the
При этом по любому из вариантов 1, 2 или 3 корпус устройства выполнен герметичным и радиопрозрачным.In this case, according to any of
Сокращения:Abbreviations:
ЗУ - запоминающее устройство;ZU - storage device;
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;ROM - read only memory;
МК - микроконтроллер;MK - microcontroller;
ПО - программное обеспечение;Software - software;
РВ - реальное время.РВ - real time.
Перечень фигур.List of figures.
Фиг. 1. Структурная схема заявляемого устройства по варианту 1.FIG. 1. Block diagram of the proposed device according to
Фиг. 2. Схема установки RFID- метки.FIG. 2. Scheme of installing RFID-tags.
Фиг. 3 Схема определения глубины обработки почвы.FIG. 3 Scheme for determining the depth of soil cultivation.
Фиг. 4 Графики данных от датчиков 4 и 6: 4.а- данные от дальномера 6; 4.б-данные от гироскопа; 4.в-данные магнитометра; 4.г- акселерометра.FIG. 4 Graphs of data from
Фиг. 5 Структурная схема заявляемого устройства по варианту 2.FIG. 5 Block diagram of the proposed device according to
Фиг. 6 Структурная схема заявляемого устройства по варианту 3.FIG. 6 Block diagram of the proposed device according to
Перечень позиций на фиг. 1.The list of items in FIG. one.
1 - блок микроконтроллера (МК);1 - microcontroller unit (MK);
2 - блок связи с удаленным компьютером 42;2 - a communication unit with a
3 - блок часов реального времени (РВ);3 - block of real time clock (RW);
4 - датчик ориентации;4 - orientation sensor;
5 - блок чтения RFID-метки;5 - RFID tag reading unit;
6 - дальномер ультразвуковой;6 - ultrasonic range finder;
7 - блок питания;7 - power supply unit;
8 - блок постоянного запоминающего устройства (ПЗУ);8 - read-only memory (ROM) unit;
9 - блок памяти;9 - memory block;
10 - корпус устройства;10 - device body;
11 - плата печатная;11 - printed circuit board;
12 - разъем питания;12 - power connector;
13 - ниша для размещения метки;13 - a niche for placing a tag;
14 - шина питания;14 - power bus;
15 - контроллер питания;15 - power controller;
16 - батарея аккумуляторная;16 - rechargeable battery;
17 - канал связи с удаленным компьютером;17 - communication channel with a remote computer;
18 - радиоканал;18 - radio channel;
19 - связь с гравитационным полем земли;19 - connection with the gravitational field of the earth;
20 - связь с магнитным полем земли;20 - connection with the earth's magnetic field;
21 - канал акустический;21 - acoustic channel;
21.1 и 21.2 - сигнал акустический, соответственно, излучаемый и отраженный;21.1 and 21.2 - acoustic signal, respectively, emitted and reflected;
22 - сеть бортовая электропитания;22 - onboard power supply network;
23 - первый, 24 - второй, 25 - третий, 26 - четвертый, 27 - пятый, 28 - шестой вход/выход блока МК;23 - first, 24 - second, 25 - third, 26 - fourth, 27 - fifth, 28 - sixth input / output of the MK unit;
29 - выход блока МК;29 - MK block output;
30, 31 - первый и второй входы блока МК, соответственно;30, 31 - the first and second inputs of the MK block, respectively;
32 - платформа;32 - platform;
33 - RFID метка;33 - RFID tag;
34 - первая связь жесткая механическая;34 - the first connection is rigid mechanical;
35 - вторая связь жесткая механическая;35 - the second connection is rigid mechanical;
36 - рама сельскохозяйственного орудия;36 - frame of agricultural implements;
37 - заявляемое устройство;37 - the claimed device;
38 - обрабатывающие органы сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия;38 - processing organs of agricultural tillage tools;
39 - клеевое соединение метки с платформой;39 - adhesive connection of the tag to the platform;
40 - стенка корпуса, соединяемая с платформой 32;40 - housing wall connected to
41 - почва, обрабатываемая сельхозорудием;41 - soil cultivated with agricultural implements;
42- удаленный компьютер.42- remote computer.
Перечень позиций на фиг. 5.The list of items in FIG. five.
1 - блок микроконтроллера (МК);1 - microcontroller unit (MK);
2 - блок связи с удаленным компьютером 42;2 - a communication unit with a
3 - блок часов реального времени (РВ);3 - block of real time clock (RW);
4 - датчик ориентации;4 - orientation sensor;
5 - блок чтения RFID-метки;5 - RFID tag reading unit;
6 - дальномер ультразвуковой;6 - ultrasonic range finder;
7 - блок питания;7 - power supply unit;
9 - блок памяти;9 - memory block;
10 - корпус устройства;10 - device body;
11 - плата печатная;11 - printed circuit board;
12 - разъем питания;12 - power connector;
13 - ниша для размещения метки;13 - a niche for placing a tag;
14 - шина питания;14 - power bus;
15 - контроллер питания;15 - power controller;
16 - батарея аккумуляторная;16 - rechargeable battery;
17 - канал связи с удаленным компьютером;17 - communication channel with a remote computer;
18 - радиоканал;18 - radio channel;
19 - связь с гравитационным полем земли;19 - connection with the gravitational field of the earth;
20 - связь с магнитным полем земли;20 - connection with the earth's magnetic field;
21 - канал акустический;21 - acoustic channel;
21.1 и 21.2 - сигнал акустический, соответственно, излучаемый и отраженный;21.1 and 21.2 - acoustic signal, respectively, emitted and reflected;
22 - сеть бортовая электропитания;22 - onboard power supply network;
24 -первый, 25 - второй, 26 -третий, 27 - четвертый, 28 - пятый вход/выход блока МК;24 - the first, 25 - the second, 26 - the third, 27 - the fourth, 28 - the fifth input / output of the MK block;
29 - выход блока МК;29 - MK block output;
30, 31 - первый и второй входы блока МК, соответственно;30, 31 - the first and second inputs of the MK block, respectively;
32 - платформа;32 - platform;
33 - RFID метка;33 - RFID tag;
34 - первая связь жесткая механическая;34 - the first connection is rigid mechanical;
35 - вторая связь жесткая механическая;35 - the second connection is rigid mechanical;
36 - рама сельскохозяйственного орудия;36 - frame of agricultural implements;
37 - заявляемое устройство;37 - the claimed device;
38 - обрабатывающие органы сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия;38 - processing organs of agricultural tillage tools;
39 - клеевое соединение метки с платформой;39 - adhesive connection of the tag to the platform;
40 - стенка корпуса, соединяемая с платформой 32;40 - housing wall connected to
41 - почва, обрабатываемая сельхозорудием;41 - soil cultivated with agricultural implements;
42- удаленный компьютер.42- remote computer.
Перечень позиций на фиг. 6The list of items in FIG. 6
1 - блок микроконтроллера (МК);1 - microcontroller unit (MK);
2 - блок связи с удаленным компьютером 42;2 - a communication unit with a
3 - блок часов реального времени (РВ);3 - block of real time clock (RW);
4 - датчик ориентации;4 - orientation sensor;
6 - дальномер ультразвуковой;6 - ultrasonic range finder;
7 - блок питания;7 - power supply unit;
9 - блок памяти;9 - memory block;
10 - корпус устройства;10 - device body;
11 - плата печатная;11 - printed circuit board;
12 - разъем питания;12 - power connector;
14 - шина питания;14 - power bus;
15 - контроллер питания;15 - power controller;
16 - батарея аккумуляторная;16 - rechargeable battery;
17 - канал связи с удаленным компьютером;17 - communication channel with a remote computer;
18 - радиоканал;18 - radio channel;
19 - связь с гравитационным полем земли;19 - connection with the gravitational field of the earth;
20 - связь с магнитным полем земли;20 - connection with the earth's magnetic field;
21 - канал акустический;21 - acoustic channel;
21.1 и 21.2 - сигнал акустический, соответственно, излучаемый и отраженный;21.1 and 21.2 - acoustic signal, respectively, emitted and reflected;
22 - сеть бортовая электропитания;22 - onboard power supply network;
24 -первый, 25 - второй, 26 -третий, 27 - четвертый вход/выход блока МК;24 - the first, 25 - the second, 26 - the third, 27 - the fourth input / output of the MK block;
29 - выход блока МК;29 - MK block output;
30, 31 - первый и второй входы блока МК, соответственно;30, 31 - the first and second inputs of the MK block, respectively;
32 - платформа;32 - platform;
34 - первая связь жесткая механическая;34 - the first connection is rigid mechanical;
35 - вторая связь жесткая механическая;35 - the second connection is rigid mechanical;
36 - рама сельскохозяйственного орудия;36 - frame of agricultural implements;
37 - заявляемое устройство;37 - the claimed device;
38 - обрабатывающие органы сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия;38 - processing organs of agricultural tillage tools;
41 - почва, обрабатываемая сельхозорудием;41 - soil cultivated with agricultural implements;
42- удаленный компьютер.42- remote computer.
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
Заявляемое устройство мониторинга работы почвообрабатывающего орудия (варианты) предназначено для установки на сельскохозяйственное почвообрабатывающее орудие с целью получения в реальном времени последовательности отсчетов цифровых значений, содержащих как информацию о глубине обработки почвы, так и информацию, позволяющую производить выявление и фиксацию фактов некорректной эксплуатации сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия, таких как: несоблюдение правил выглублений, несоблюдение скоростного режима, несоблюдение координации при перемещении и пр., как во время хода указанного сельскохозяйственного орудия, так и во время его стоянки, путем измерения расстояния от рамы указанного орудия до почвы, регистрации полученных отсчетов расстояния и отсчетов, поступающих от датчика ориентации, и передачи этих отсчетов на удаленный компьютер.The claimed device for monitoring the operation of a tillage tool (options) is intended for installation on an agricultural tillage tool in order to obtain in real time a sequence of readouts of digital values containing both information about the depth of tillage and information that allows to identify and record the facts of incorrect operation of an agricultural tillage tool , such as: non-observance of the rules for deepening, non-observance of the speed limit, non-observance of coordination when moving, etc., both during the course of the specified agricultural implement, and during its parking, by measuring the distance from the frame of the specified implement to the soil, registering the obtained distance readings and readings from the orientation sensor and transmitting these readings to a remote computer.
Заявляемое устройство 37 по варианту 1 (фиг. 1, фиг. 2), жестко закрепляемое на раме 36 почвообрабатывающего орудия, содержит:The
блок 1 микроконтроллера (МК), блок 2 связи с удаленным компьютером 42, блок 3 часов реального времени (РВ), датчик 4 ориентации, блок 5 чтения RFID-метки, блок 7 питания, ПЗУ 8, блок 9 памяти, расположенные на плате 11 печатной, закрепленной в корпусе 10, с расположенным на нем разъемом 12 питания.
В состав блока 7 питания может входить контроллер 15 питания и батарея 16 аккумуляторная (фиг. 1).The
Устройство 37 также содержит датчик 6 глубины обработки почвы 41, в качестве которого применен ультразвуковой дальномер, закрепленный на корпусе 10 устройства 37 и соединенный электрическими связями с блоком 1 МК.The
Блок 1 МК с помощью электрических связей подключен к другим блокам заявляемого устройства 37, а именно: первый 23 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 8 ПЗУ, второй 24 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 9 памяти, третий 25 вход/выход блока 1 МК подключен к первому входу/выходу блока 2 связи, четвертый 26 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 3 часов РВ, пятый 27 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу датчика 4 ориентации, шестой 28 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 5 чтения метки, выход 29 блока 1 МК подключен к управляющему входу блока 7 питания, первый 30 вход блока 1 МК подключен к выходу состояния блока 7 питания, второй 31 вход блока 1 МК подключен к выходу дальномера 6 ультразвукового. Второй вход/выход блока 2 связи подключен к каналу 17 связи с удаленным компьютером 42. Разъем 12 питания с внутренней стороны подключен ко входу питания блока 7 питания, а его внешняя сторона предназначена для подключения кабеля сети 22 бортовой к устройству 37. К силовому выходу блока 7 питания подключена шина 14 питания, подключенная (на схеме не показано) ко входам питания всех расположенных на плате блоков и к блоку 6 дальномера ультразвукового.
Блок 5 чтения RFID-метки (метки радиочастотной идентификации) выполнен с возможностью получения сигнала от RFID-метки по радиоканалу 18 двунаправленному.The
На раме 36 сельскохозяйственного орудия может быть установлено одно или несколько заявляемых устройств 37, в одном или в разных местах крепления на раме 37. RFID-метка 33 предназначена для идентификации как места крепления, так и самого сельскохозяйственного орудия, на котором расположено это место крепления. RFID-метка 33 закреплена на платформе 32 с помощью соединения 39 неразборного, например клеевого, а платформа 32 закреплена на месте крепления заявляемого устройства 37 на раме 36 сельскохозяйственного орудия с помощью неразборного соединения 35 (фиг. 2).One or more of the claimed
Заявляемое устройство мониторинга работы почвообрабатывающего орудия по варианту 2 (фиг. 5, фиг. 2), жестко закрепляемое на раме 36 почвообрабатывающего орудия, содержит:The claimed device for monitoring the operation of the tillage tool according to option 2 (Fig. 5, Fig. 2), rigidly fixed to the
блок 1 микроконтроллера (МК), блок 2 связи с удаленным компьютером, блок 3 часов реального времени (РВ), датчик 4 ориентации, блок 5 чтения RFID-метки, блок 7 питания, блок 9 памяти, расположенные на плате 11 печатной, закрепленной в корпусе 10, с расположенным на нем разъемом 12 питания.
В состав блока 7 питания может входить контроллер 15 питания и батарея 16 аккумуляторная (фиг. 5).The
Устройство 37 также содержит датчик 6 глубины обработки почвы, в качестве которого применен ультразвуковой дальномер, закрепленный на корпусе 10 устройства 37 и соединенный электрическими связями с блоком 1 МК.The
Блок 1 МК с помощью электрических связей подключен к другим блокам заявляемого устройства 37, а именно: первый 24 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 9 памяти, второй 25 вход/выход блока 1 МК подключен к первому входу/выходу блока 2 связи, третий 26 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 3 часов РВ, четвертый 27 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу датчика 4 ориентации, пятый 28 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 5 чтения метки, выход 29 блока 1 МК подключен к управляющему входу блока 7 питания, первый 30 вход блока 1 МК подключен к выходу состояния блока 7 питания, второй 31 вход блока 1 МК подключен к выходу дальномера 6 ультразвукового. Второй вход/выход блока 2 связи подключен к каналу 17 связи с удаленным компьютером. Разъем 12 питания с внутренней стороны подключен ко входу питания блока 7 питания, а его внешняя сторона предназначена для подключения кабеля сети 22 бортовой к устройству 37. К силовому выходу блока 7 питания подключена шина 14 питания, подключенная (на схеме не показано) ко входам питания всех расположенных на плате блоков и к блоку 6 дальномера ультразвукового.
Блок 5 чтения RFID-метки (метки радиочастотной идентификации) выполнен с возможностью получения сигнала от RFID-метки по радиоканалу 18 двунаправленному.The
На раме 36 сельскохозяйственного орудия может быть установлено одно или несколько заявляемых устройств 37, в одном или в разных местах крепления на раме 37. RFID-метка 33 предназначена для идентификации как места крепления, так и самого сельскохозяйственного орудия, на котором расположено это место крепления. RFID-метка 33 закреплена на платформе 32 с помощью соединения 39 неразборного, например клеевого, а платформа 32 закреплена на месте крепления заявляемого устройства 37 на раме 36 сельскохозяйственного орудия с помощью неразборного соединения 35 (фиг. 5, 2).One or more of the claimed
Заявляемое устройство мониторинга работы почвообрабатывающего орудия по варианту 3 (фиг. 6), жестко закрепляемое на раме 36 почвообрабатывающего орудия, содержит:The claimed device for monitoring the operation of the tillage tool according to option 3 (Fig. 6), rigidly fixed to the
блок 1 микроконтроллера (МК), блок 2 связи с удаленным компьютером, блок 3 часов реального времени (РВ), датчик 4 ориентации, блок 7 питания, блок 9 памяти, расположенные на плате 11 печатной, закрепленной в корпусе 10, с расположенным на нем разъемом 12 питания.
В состав блока 5 питания может входить контроллер 15 питания и батарея 16 аккумуляторная (фиг. 6).The
Устройство 37 также содержит датчик 6 глубины обработки почвы, в качестве которого применен ультразвуковой дальномер, закрепленный на корпусе 10 устройства 37 и соединенный электрическими связями с блоком 1 МК.The
Блок 1 МК с помощью электрических связей подключен к другим блокам заявляемого устройства 37, а именно: первый 24 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 9 памяти, второй 25 вход/выход блока 1 МК подключен к первому входу/выходу блока 2 связи, третий 26 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу блока 3 часов РВ, четвертый 27 вход/выход блока 1 МК подключен ко входу/выходу датчика 4 ориентации, выход 29 блока 1 МК подключен к управляющему входу блока 7 питания, первый 30 вход блока 1 МК подключен к выходу состояния блока 7 питания, второй 31 вход блока 1 МК подключен к выходу дальномера 6 ультразвукового. Второй вход/выход блока 2 связи подключен к каналу 17 связи с удаленным компьютером 42. Разъем 12 питания с внутренней стороны подключен ко входу питания блока 7 питания, а его внешняя сторона предназначена для подключения кабеля сети 22 бортовой к устройству 37. К силовому выходу блока 7 питания подключена шина 14 питания, подключенная (на схеме не показано) ко входам питания всех расположенных на плате блоков и к блоку 6 дальномера ультразвукового.
Ниже следует более подробное описание блоков устройства по всем трем вариантам устройства.The following is a more detailed description of the device blocks for all three device options.
Блок 1 МК осуществляет управление всеми блоками устройства 37 и обмен данными между ними. Он работает под управлением программного обеспечения (ПО), расположенного в его внутреннем ПЗУ. Блок 1 МК может быть выполнен, например, на микросхеме STM32F746ZG (https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32f746zg.html, опубликовано 05.06.2012) с необходимой для ее работы обвязкой (обвязка - элементы и схема, необходимые для подключения и нормальной работы микросхемы в составе какого-либо устройства. Википедия).
Блок 2 связи осуществляет двухстороннюю связь по физическому каналу 17 связи заявляемого устройства 37 с удаленным компьютером 42. Физический канал 17 связи может быть как проводной, так и беспроводной. Например, беспроводный канал может быть построен с использованием технологии Wi-Fi, при этом в качестве блока 2 связи может быть использован модуль ATWINC1510 (https://www.digikey.com/product-detail/en/microchip-technology/ATWINC1510-MR210PB/ATWINC1510-MR210PB-ND/5358401, опубликовано 11.04.2017). Техническое решение, использующее технологию Wi-Fi для реализации канала 17 связи, приведено в качестве конкретного, но не ограничивающего примера. Специалисту в данной области техники будет понятно, что для реализации канала 17 связи возможно применение и других, не изменяющих заявленное изобретение по существу, технических решений, с использованием как беспроводных, так и проводных каналов связи.The
Блок 3 часов РВ осуществляет отсчет текущего времени, которое используется для привязки данных, поступающих от дальномера 6 ультразвукового и от датчика 4 ориентации, к текущему времени. Блок 3 часов РВ может быть выполнен, например, на микросхеме DS1339A (https://www.maximintegrated.com/en/products/analog/real-time-clocks/DS1339A.html, опубликовано 24.02.2018) с необходимой для ее работы обвязкой, включающей кварцевый резонатор и элемент электропитания.
Датчик 4 ориентации предназначен для получения информации о положении заявляемого устройства 37 в пространстве. Информация, полученная от датчика 4 после обработки на удаленном компьютере 42, используется для контроля качества работ, производимых почвообрабатывающим сельскохозяйственным орудием, например, для контроля правильности выполнения операции выглубления на соответствующих участках обрабатываемого поля. Так же эта информация используется для фиксации фактов несанкционированного изменения параметров сельхозорудия. Датчик 4 ориентации содержит: трехосный акселерометр, трехосный гироскоп и трехосный геомагнитометр. В своей работе он использует гравитационное поле 14 и магнитное поле 15 Земли. Датчик 4 ориентации может быть выполнен, например, на основе электронного модуля BNO055 (https://www.bosch-sensortec.com/products/smart-sensors/bno055.html, опубликовано 30.01.2016), который содержит все перечисленные выше элементы.The
Блок 5 чтения RFID-метки (варианты 1 и 2 устройства) предназначен для работы по радиоканалу 18 с RFID-меткой 33, закрепленной на платформе 32, установленной на раме сельскохозяйственного орудия. В качестве блока 5 чтения RFID-метки может быть использован предназначенный для этого модуль, например RFID-RC522 (https://3d-diy.ru/wiki/arduino-moduli/rfid-modul-rc522/, опубликовано 30.01.2016), содержащий электронную схему и приемопередающую антенну.
Дальномер 6 ультразвуковой предназначен для измерения расстояния Xi от точки крепления заявляемого устройства 37 на раме сельхозорудия до обрабатываемой этим сельхозорудием почвы. Значения Xi в дальнейшем, на удаленном компьютере 42, используются для расчета глубины обработки почвы. В заявляемом устройстве 37 применен ультразвуковой дальномер т.к. механические устройства, применяемые для таких измерений, имеют сложную конструкцию, обладают малой надежностью и имеют большую погрешность измерения, а показания оптических устройств, предназначенных для подобных измерений, сильно зависят от погодных условий. В заявляемом устройстве 37 может быть использован ультразвуковой прецизионный всепогодный интеллектуальный дальномер марки MB7389 (https://www.maxbotix.com/Ultrasonic_Sensors/MB7389.htm, опубликовано 04.12.2015). Он закреплен на нижнем торце корпуса 10 заявляемого устройства 37 и соединен электрической связью с входом 31 блока 1 МК.The
Блок 7 питания предназначен для обеспечения питанием всех блоков заявляемого устройства 37 через подключенную к нему шину 14 питания, к которой подключены входы питания (на схеме не показано) указанных блоков. Блок 7 питания состоит из контроллера 15 питания и батареи 16 аккумуляторной (фиг. 1, 5, 6). Контроллер 15 питания предназначен для поддержания непрерывно во времени нужного уровня стабилизированного напряжения питания на шине 14 питания как при колебаниях напряжения (UБСП) в сети 22 бортовой питания, так и при выключении UБСП в сети 22 и, при необходимости, для заряда батареи 16 аккумуляторной. Для обеспечения непрерывности питания шины 14 при исчезновении UБСП напряжения бортовой сети 22 контроллер 15 питания отключается от сети 22 и подключается к батарее 16 аккумуляторной. Батарея 16 аккумуляторная предназначена для обеспечения питания блоков заявляемого устройства 37, когда отсутствует напряжение питания UБСП. Контроллер 15 питания может быть выполнен, например, на последовательно включенных микросхемах LM76003 (http://www.ti.com/product/LM76003, опубликовано 28.10.2017), BQ24070 (http://www.ti.com/product/BQ24070, опубликовано 06.09.2011) и TPS63021 (http://www.ti.com/product/TPS63021, опубликовано 20.07.2014) с соответствующей обвязкой. В качестве батареи 16 аккумуляторной может быть использован один или несколько аккумуляторов типа NCR18650B LiIon MH12210 (http://batterex.com.ua/rechargeable-batteries/18650_batteries/18650_unprotected/18650_panasonic_ncr18650b_3400, опубликовано 05.11.2019.).The
Блок 8 ПЗУ (вариант 1 устройства) предназначен для хранения цифровых сертификатов, криптографических ключей и другой информации, необходимой для шифрования информационных пакетов, передаваемых заявляемым устройством 37 на удаленный компьютер 42, а также для выполнения процедур идентификации, аутентификации и авторизации заявляемого устройства 37 в ходе установления соединения с удаленным компьютером 42. Указанная информация записывается в блок 8 ПЗУ изготовителем заявляемого устройства 37. Блок 8 ПЗУ может быть выполнен, например на микросхеме AT25DF321A (https://www.adestotech.com/wp-content/uploads/doc3686.pdf, опубликовано 02.2019 г.), представляющей собой электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM).ROM block 8 (device option 1) is designed to store digital certificates, cryptographic keys and other information necessary to encrypt information packets transmitted by the claimed
Блок 9 памяти, представляющий собой энергонезависимое запоминающее устройство, предназначен для временного хранения информационных пакетов, отправляемых на удаленный компьютер 42. Информационные пакеты формируются блоком 1 МК из данных, поступающих в реальном времени от дальномера 6, датчика 4 ориентации, блока 3 часов РВ, блока 5 чтения метки и блока 7 питания. Блок 9 памяти может быть выполнен, например, в виде электронного узла, включающего в себя модуль памяти TS32GUSDC10I, https://www.chipdip.ru/product/ts32gusdc10i-transcend-industrial-32gb опубликовано 28.01.2017) и разъем (не показан). При этом модуль памяти TS32GUSDC10I представляет собой EEPROM. Он выполнен в формате microSD. Разъем (не показан) предназначен для механической фиксации указанного модуля на плате 11 печатной и для подключения этого модуля к цепям электрической схемы заявляемого устройства 37.
Корпус 10 представляет собой герметичную коробку. Внутри корпуса 10 располагается плата 11 печатная. В одну их стенок корпуса вмонтирован герметичный разъем 12 питания. В расположенной со стороны платформы 32 стенке 40 корпуса, выполнена ниша 13 для размещения RFID-метки.The
Корпус 10 выполнен радиопрозрачным для свободного прохождения сквозь него электромагнитного излучения канала 17 связи и радиоканала 18.The
Корпус 10 содержит крепежные элементы. Они предназначены для установки и фиксации корпуса 10 на платформе 32 с помощью первой 34 жесткой связи, представляющей собой болтовое соединение.The
Платформа 32 предназначена для фиксации заявляемого устройства 37 на раме 36 (фиг. 1, 5,6) почвообрабатывающего орудия. Для этого платформа 32 соединена с рамой 36 с помощью второй 35 жесткой связи, представляющей собой неразборное соединение, например сварное или клеевое. Платформа 32 выполнена в виде плоской металлической пластины и может иметь крепежные отверстия для болтового соединения первой 34 жесткой связи.The
На платформе 32 (вариант 1, 2 устройства) со стороны корпуса 10 закреплена клеевым соединением 39 RFID-метка 33, которая при сборке, во время монтирования корпуса 10 на платформу 32, помещается в нишу 13 в стенке 40 корпуса 10 устройства 37 (фиг. 2). Благодаря такому расположению достигается минимальное расстояние от расположенного на плате 11 печатной блока 5 чтения RFID-метки до RFID-метки 33, что обеспечивает надежную связь между ними по радиоканалу 18 в условиях наличия больших отражений и экранирования радиосигнала металлическими конструкциями сельскохозяйственного орудия.On the platform 32 (
Работа.Work.
Устройство 37 может быть установлено на раму самоходного транспортного средства или на раму прицепного сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия, такого как плуг, культиватор, борона, мульчировщик, сеялка, и т.п.The
На раме одного почвообрабатывающего сельхозорудия, в зависимости от его конструкции и решаемых задач, может быть размещено от одного до трех или более заявляемых устройств 37.On the frame of one tillage agricultural equipment, depending on its design and the tasks to be solved, from one to three or more of the claimed
После установки заявляемого устройства 37 на указанное выше сельскохозяйственное орудие (фиг. 3) измеряют расстояние Y от рамы 36 сельскохозяйственного орудия до нижнего края обрабатывающих рабочих органов 38, таких как лемех плуга, лапа культиватора, диск бороны, сошника сеялки и т.д. Далее значение Y считается постоянным и известным. Заявляемое устройство 37 с помощью ультразвукового дальномера 6 измеряет расстояние Х от рамы 36 до почвы 41. Глубина обработки почвы Z является разницей значений Y и Х.After installing the
Работа устройства 37 по любому из вариантов заключается в том, что им производится измерение расстояния Х во время движения сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия по полю, в режиме реального времени, с точностью±(10) мм. При этом данные, получаемые от дальномера 6 и датчика 4 ориентации блоком 1 МК, упаковываются, сжимаются, шифруются и записываются им в блок 9 памяти, после чего, с помощью блока 2 связи и подключенного к нему канала 17 связи, эти данные передаются на удаленный компьютер 42.The operation of the
Задачи, решаемые заявляемым устройством по любому из вариантов в процессе работы:Tasks solved by the claimed device according to any of the options in the process of work:
1. Получение информации содержащей сведения о фактической глубине обработки почвы 41 сельскохозяйственным почвообрабатывающим орудием.1. Obtaining information containing information about the actual depth of soil cultivation by 41 agricultural tillage tools.
2. Получение информации позволяющей производить выявление и фиксацию фактов некорректной эксплуатации сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия (отсутствие выглублений указанного орудия при разворотах, высокая скорость его передвижения на перегонах, высокая и низкая скорость обработки почвы 41 этим орудием и пр.).2. Obtaining information that allows for the identification and recording of the facts of incorrect operation of agricultural tillage tools (no sinking of the specified tool during turns, high speed of its movement on the tracks, high and low speed of
3. Получение информации, позволяющей производить выявление и фиксацию фактов несанкционированного изменения параметров сельскохозяйственного орудия, в случаях, когда эти изменения сказываются на глубине обработки почвы.3. Obtaining information allowing to identify and record the facts of unauthorized changes in the parameters of agricultural implements, in cases where these changes affect the depth of soil cultivation.
Работа заявляемого устройства 37 происходит следующим образом.The operation of the claimed
При включении напряжения питания UБСП сети 22 бортовой начинает работать блок 7 питания и на его силовом выходе генерируется напряжение, поступающее на шину 14 питания, с которой оно поступает на все блоки устройства 37. При этом блок 1 МК начинает работать под управлением программного обеспечения (ПО), расположенного в его внутреннем ПЗУ. В начале работы блок 1 МК устанавливает все электронные блоки заявляемого устройства 37 в исходное состояние и инициализирует их работу. В дальнейшем блок 1 МК осуществляет управление несколькими, протекающими одновременно, процессами, обеспечивающими работу заявляемого устройства 37. Основные из них:When the supply voltage U of the BSP of the
а) прием, обработка и регистрация данных дальномера 6 ультразвукового;a) reception, processing and registration of data from the
б) прием, обработка и регистрация данных датчика 4 ориентации;b) receiving, processing and recording data from the
в) передача данных на удаленный компьютер 42;c) data transmission to a
г) управление блоком питания.d) power supply control.
Процесс (а) запускается после получения очередного отсчета Xi от дальномера 6. Указанный отсчет формируется следующим образом. Дальномер 6 с помощью своего излучателя генерирует в окружающее его воздушное пространство акустический сигнал, представляющий собой импульсно-модулированные акустические колебания с несущей частотой 42 кГц, находящейся в ультразвуковом диапазоне. Диаграмма направленности излучателя имеет небольшую ширину, что позволяет сконцентрировать значительную долю энергии излучаемого дальномером 6 сигнала 21.1 в одном направлении, а именно в направлении почвы 41, расстояние до которой надо измерить (фиг. 1, 5, 6). Далее, акустический сигнал 21.2, отраженный от почвы 41, улавливается приемным трактом дальномера 6 ультразвукового, электронным блоком которого фиксируется промежуток времени Δt между моментом излучения акустического сигнала 21.1 и моментом поступления отраженного акустического сигнала 21.2. По полученному значению Δt дальномер 6 ультразвуковой вычисляет расстояние от него до почвы 41 и получает очередной отсчет Xi расстояния, используя который система обработки может определить глубину обработки почвы 41. Полученный отсчет Xi поступает на выход дальномера 6 ультразвукового и далее на вход 31 блока микроконтроллера. При использовании в заявляемом устройстве 37 в качестве дальномера 6 ультразвукового вышеуказанного ультразвукового прецизионного всепогодного дальномера марки MB7389 частота поступления на его выход отсчетов Xi равна 6.67 Гц.Process (a) starts after receiving the next count X i from the
Очередной отсчет Xi с выхода дальномера 6 поступает на вход 31 блока 1 МК. При этом блок 1 МК через четвертый 26 вход/выход читает содержимое внутренних регистров блока 3 часов реального времени, содержащих текущее время Ti, упаковывает и шифрует полученные отсчеты Xi и Ti в информационный пакет Pi и отправляет его через вход/выход 24 в блок 9 памяти для записи и последующего хранения до момента его отправки на удаленный компьютер 42. На этом процесс (а) завершается. Одновременно может существовать несколько таких процессов, т.к., например, новый отсчет Xi+1 может поступить до завершения обработки отсчета Xi.The next count X i from the output of the
Процесс (б) запускается при поступлении очередного отсчета Vj от датчика 4 ориентации. Очередной отсчет Vj состоит из очередных отсчетов значений от гироскопа, магнитометра и акселерометра. Они поступают из соответствующих внутренних регистров датчика 4 ориентации на его вход/выход и далее на вход/выход 27 блока 1 МК. При этом блок 1 МК через вход/выход 26 читает содержимое внутренних регистров блока 3 часов реального времени, содержащих текущее время Tj, упаковывает и шифрует полученные отсчеты Vj и Tj в информационный пакет Pj и отправляет его через вход/выход 24 в блок 9 памяти для записи и последующего хранения до момента его отправки на удаленный компьютер 42. На этом процесс (б) завершается. Одновременно может существовать несколько таких процессов, т.к., например, новый отсчет Vj+1 может поступить до завершения обработки отсчета Vj.Process (b) starts when the next sample V j from the
Процесс (в) запускается в начале работы устройства 37. Он отслеживает наличие информационных пакетов в блоке 9 памяти, предназначенных для отправки на удаленный компьютер 42. Если такие пакеты есть, процесс (в) инициирует блок 2 связи на его подключение каналу 17 связи. Затем процесс (в) устанавливает связь с удаленным компьютером 42.Process (c) starts at the beginning of the
Установление и поддержание связи происходит с использованием процедур идентификации, аутентификации и авторизации, при выполнении которых используется информация, хранящаяся в блоке 8 ПЗУ (для вариантов 1 и 2).Establishment and maintenance of communication occurs using identification, authentication and authorization procedures, during which the information stored in the
После установления соединения информационные пакеты, готовые к передаче, передаются блоком 1 МК из блока 9 памяти, через ход/выход 24 блока 1 МК и через вход/выход 25 блока 1 МК на первый вход/выход блока 2 связи, который передает их далее в канал 17 связи. После завершения передачи последнего пакета, требующего отправки на удаленный компьютер 42, связь по каналу 17 связи завершается и процесс (в) переходит в состояние ожидания новых информационных пакетов, готовых к передаче на удаленный компьютер 42.After the connection is established, the information packets ready for transmission are transmitted by the
Процесс (г), осуществляющий управление блоком 7 питания, запускается в начале работы заявляемого устройства 37 и существует до окончания его работы. При этом работа устройства 37 подчиняется следующим правилам:The process (d), which controls the
1. Устройство 37 работает (осуществляет сбор информации от датчиков, ее обработку и передачу по каналу 17 связи на удаленный компьютер 42) всегда, когда на разъеме 12 питания присутствует напряжение UБСП (сеть 22 бортовая включена).1. The
2. Если заряд батареи 16 аккумуляторной не полный, и на разъеме 12 питания присутствует напряжение UБСП (сеть 22 бортовая включена), контроллер 15 питания осуществляет заряд батареи 16 аккумуляторной.2. If the charge of the
3. Если на разъеме 12 питания напряжение UБСП выключается, заявляемое устройство 37 переключается на работу от батареи 16 аккумуляторной. В этом случае заявляемое устройство 37 осуществляет сбор информации от датчиков, ее обработку и запись в блок 9 памяти, но передача информации по каналу 17 связи не ведется. При разряде батареи 16 аккумуляторной до заданного значения, заявляемое устройство 37 завершает все процессы и выключается.3. If the voltage U BSP is turned off at the
4. Если на разъеме 12 питания отсутствует UБСП (Сеть 22 бортовая выключена), а устройство 37 работает от батареи 16 аккумуляторной, и если оно находится без движения более заданного интервала времени (TC1), например более 4 часов, то блок 1 МК завершает все процессы и выключает устройство 37. Наличие движения заявляемого устройства 37 или его отсутствие определяется блоком 1 МК на основании данных, поступающих от дальномера 6 и датчика 4 ориентации.4. If there is no U BSP on the power connector 12 (the
Исходя из выше сказанного, включение неработающего заявляемого устройства 37 происходит всегда, когда включается напряжение питания UБСП в сети 22 бортовой. При этом, во время последующей работы, контроллер 15 питания самостоятельно отслеживает уровень напряжения батареи 16 аккумуляторной и при необходимости включает ее зарядку. При выключении напряжения питания UБСП в сети 22 бортовой контроллер 15 питания самостоятельно отключается от нее и подключается к батарее 16 аккумуляторной. При этом напряжение на шине 14 питания не изменяется. Процесс (г) контролирует состояние блока 7 питания с помощью логических и аналоговых сигналов, поступающих из блока 7 питания на вход 30 блока 1 МК. Аналоговые сигналы представляют собой напряжения, характеризующие работу блока 7 питания. Они, через заданные интервалы времени, измеряются внутренним аналого-цифровым преобразователем (АЦП) блока 1 МК. Полученные значения этих напряжений упаковываются, сжимаются и шифруются, после чего блок 1 МК формирует из них информационные пакеты, которые затем записывает в блок 9 памяти для последующей передачи на удаленный компьютер 42. Процесс (г) так же сравнивает полученные значения этих напряжений с эталоном и, если эти значения выходят за пределы допустимых значений, блоком 1 МК фиксируется аварийная ситуация, после чего он завершает все процессы и выключает устройство 37. Одним из логических сигналов, поступающих на вход 30 блока 1 МК, является сигнал, указывающий на присутствие напряжение питания UБСП в сети 22 бортовой. Выключение напряжения в сети 22 означает, что трактор, буксирующий сельскохозяйственное орудие, остановлен и его двигатель заглушен. При этом, как сказано выше, контроллер 15 питания самостоятельно переключается на батарею 16 аккумуляторную, и энергия на питание заявляемого устройства 37 начинает поступать от нее. Блок 1 МК начинает контролировать время обездвиженности устройства 37 по содержимому отсчетов, поступающих от дальномера 6 и датчика 4 ориентации. Когда время обездвиженности достигает заданного значения TC1, блок 1 МК завершает все процессы и выключает заявляемое устройство 37. Время TC1 необходимо для фиксации фактов несанкционированного изменения параметров сельскохозяйственного орудия. Оно задается при настройке заявляемого устройства 37. Если устройство 37 было включено, и работало от батареи 16 аккумуляторной, то при включении напряжения питания UБСП в сети 22 бортовой, контроллер 15 питания самостоятельно отключается от батареи 16 аккумуляторной и подключается к сети 22 бортовой, а блок 1 МК включает питание блока 2 связи, после чего работа устройства 37 полностью восстанавливается.Based on the foregoing, the inclusion of the inoperative claimed
Все информационные пакеты, кроме самих значений отсчетов, таких как отсчет от дальномера 6, отсчеты от датчика 4 ориентации, отсчеты значений напряжений от блока 7 питания, содержат идентификатор типа отсчета, метку времени и идентификатор информационного пакета, включающий идентификатор заводского номера заявляемого устройства 37 и идентификатор RFID-метки 33. Идентификатор заводского номера заявляемого устройства 37 считывается блоком 1 МК из регистра заводского номера микросхемы микроконтроллера STM32F746ZG блока 1 МК. В вариантах 1 и 2 устройства идентификатор метки считывается блоком 5 чтения метки по команде от блока 1 МК из RFID-метки 33, закрепленной на платформе 32 рамы 36.All information packets, except for the readout values themselves, such as the readout from the
Процесс формирования блоком 1 МК информационных пакетов из данных, поступающих от датчиков и от других источников информации, включает операции сжатия и шифрования. Сжатие выполняется с целью уменьшения объема, передаваемой по каналу 17 связи информации, что необходимо из-за его ограниченной пропускной способности. Шифрование поступающей информации производится для исключения возможности несанкционированного доступа к ней как во время хранения этой информации в блоке 9 памяти, так и во время передачи этой информации по каналу 17 связи. В устройстве по варианту 1 при выполнении вышеуказанных операций сжатия и шифрования получаемой информации блок 1 МК использует данные, хранящиеся в блоке 8 ПЗУ.The process of forming information packets by
На фиг. 4 показаны графики, построенные по данным, представляющим собой измеренные значения параметров, полученных от дальномера 6 и от датчика 4 ориентации при обработке почвы 41 сельскохозяйственным орудием (культиватором). На указанных графиках оси абсцисс являются осями времени t в секундах, а оси ординат соответствуют конкретным измеряемым параметрам. Длительность приведенных фрагментов равна 110 секунд. Все графики синхронизированы друг с другом во времени. После обработки этих данных удаленным компьютером 42 специалисты делают выводы о качестве обработки почвы 41 культиватором. При обнаружении некорректно обработанных участков поля (или поля в целом) владелец может запустить обработку повторно.FIG. 4 shows graphs constructed from data representing the measured values of the parameters obtained from the
На фиг. 4.а показан график, построенный по данным, поступающим от дальномера 6; на фиг. 4.б приведен график, построенный по данным, поступившим от гироскопа; на фиг. 4.в приведен график, построенный по данным, поступившим от магнитометра; на фиг. 4.г приведен график, построенный по данным, поступившим от акселерометра. Все эти данные поступили во время движения культиватора при обработке поля. Выбран характерный момент движения культиватора, а именно, движение в момент разворота культиватора на 180 градусов в конце поля. На графиках показаны исходные, не обработанные данные. На графиках хорошо видны характерные моменты при развороте орудия:FIG. 4.a shows a graph plotted according to the data received from the
1) 0 - 10 секунд. Линейное движение культиватора в конце поля. Дальномер на высоте 820 мм над почвой 41.1) 0 - 10 seconds. Linear movement of the cultivator at the end of the field. Distance meter 820 mm above the
2) 10 - 35 секунд. Начало выглубления, подъем обрабатывающих органов 38 культиватора из почвы 41. При этом дальномер 6 поднимается на высоту 1050 мм над почвой 41.2) 10 - 35 seconds. The beginning of sinking, lifting the cultivator's cultivating
3) 35 - 55 секунд. Выезд трактора с культиватором с текущей полосы за пределы обрабатываемого участка поля, разворот его на 180° и заход на новую полосу обрабатываемого участка поля.3) 35 - 55 seconds. Departure of a tractor with a cultivator from the current lane outside the cultivated area of the field, turning it 180 ° and entering a new lane of the cultivated area of the field.
4) 55 - 65 секунд. Опускание обрабатывающих органов 38 до почвы 41, дальномер 6 опускается с высоты 1050 мм на высоту 870 мм.4) 55 - 65 seconds. Lowering the
5) 65 - 100 секунд. Движение обрабатывающих органов 38 культиватора по поверхности почвы 41. Дальномер 6 на высоте 870 мм над почвой 41.5) 65 - 100 seconds. The movement of the cultivator's working
6) 100 - 110 секунд. Заглубление обрабатывающих органов 38 культиватора на нужную глубину. В конце операции дальномер 6 расположен на высоте 820 мм над почвой 41.6) 100 - 110 seconds. Deepening of the cultivator's
Разворот культиватора на 180° и изменения положения заявляемого устройства 37 относительно магнитного поля земли хорошо видны по показаниям магнитометра на фиг. 4.в.The rotation of the cultivator by 180 ° and changes in the position of the
Изменения положения заявляемого устройства 37 при этих операциях хорошо видны по показаниям гироскопа фиг. 4.б.Changes in the position of the claimed
Ускорения, испытываемые заявляемым устройством 37 во время операций выглубления и разворота, хорошо видны на графике фиг. 4.г.The accelerations experienced by the
Приведенные на фиг. 4 графики показывают практическую ценность заявляемого устройства 37, а именно:Shown in FIG. 4 graphs show the practical value of the claimed
- получение сведений о фактической глубине обработки почвы 41 сельскохозяйственным почвообрабатывающим орудием;- obtaining information about the actual depth of soil cultivation by 41 agricultural tillage tools;
- выявление и фиксация фактов некорректной эксплуатации сельскохозяйственного почвообрабатывающего орудия, например отсутствие выглублений при разворотах, высокая скорость передвижения орудия на перегонах, высокая и низкая скорость обработки почвы 41;- Revealing and fixing the facts of incorrect operation of agricultural tillage tools, for example, the absence of sinkholes during turns, high speed of movement of the tool on the hauls, high and low speed of
- выявление и фиксация фактов несанкционированного изменения параметров сельскохозяйственного орудия.- identification and recording of the facts of unauthorized changes in the parameters of agricultural implements.
Все это позволяет сельхозпредприятию в конечном итоге повысить качество выпускаемой продукции, поднять производительность труда и повысить его экономическую эффективность.All this allows the agricultural enterprise to ultimately improve the quality of its products, raise labor productivity and increase its economic efficiency.
Промышленная применимость.Industrial applicability.
Заявляемое устройство мониторинга работы почвообрабатывающего орудия по любому из вариантов позволяет обеспечить непрерывную фиксацию с высокой точностью и частотой процесса измерения глубины обработки почвы и сохранение на удаленном компьютере владельца поля всей последовательности производимых измерений, с идентификатором обрабатывающего сельскохозяйственного орудия и других важных параметров, давая таким образом возможность получать наиболее достоверные информационные сведения о качестве выполнения технологического процесса почвообрабатывающими машинами, орудиями, позволяя принимать последующие решения.The claimed device for monitoring the operation of a tillage tool according to any of the options allows for continuous fixation with high accuracy and frequency of the process of measuring the depth of tillage and saving on the remote computer of the owner of the field the entire sequence of measurements, with the identifier of the processing agricultural tool and other important parameters, thus making it possible receive the most reliable information about the quality of the technological process by tillage machines, tools, allowing you to make subsequent decisions.
Заявляемое устройство позволяет фермеру изучать информацию о качестве обработки почвы во время выполнения сельскохозяйственных работ, позволяет сохранять измеренные значения, определенные датчиками, в зависимости от конкретного местоположения, и таким образом, создавать топологическую карту состояния почвы.The inventive device allows the farmer to study information about the quality of soil cultivation during agricultural work, allows you to save the measured values determined by the sensors, depending on a specific location, and thus create a topological map of the state of the soil.
Заявляемое устройство найдет применение в системе точного (координатного) земледелия.The claimed device will find application in the precision (coordinate) farming system.
Источники информации.Information sources.
1. Патент РФ на полезную модель №102108 Устройство для определения фактической глубины хода рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий. Заявка №2010139193, МПК G01B 13/00. Патентообладатель ГНУ СКС ВИМ Россельхозакадемии (RU). Опубликовано 10.02.2011. Прекратил действие.1. RF patent for useful model No. 102108 Device for determining the actual depth of travel of the working bodies of tillage machines and tools. Application No. 2010139193,
2. Патент РФ на полезную модель №110476. Устройство для определения глубины обработки почвы. Заявка №2011111469; МПК G01B 13/00. Патентообладатель ФГНУ "Росинформагротех» (RU). Опубликовано: 20.11.2011. Прекратил действие.2. RF patent for useful model No. 110476. A device for determining the depth of soil cultivation. Application No. 2011111469;
3. Патент РФ на полезную модель №191181 Устройство измерения глубины обработки почвы при испытании почвообрабатывающих машин и орудий. Заявка №2019108378; МПК G01B 3/00, A01B 63/00. Патентообладатель ФГБНУ "Росинформагротех" (RU). Опубликовано: 29.07.2019. Наиболее близкий аналог.3. RF patent for a useful model No. 191181 Device for measuring the depth of soil cultivation during testing of tillage machines and tools. Application No. 2019108378;
4. Ультразвуковой датчик приближения Эскорт ДГВ-200. Интернет-ресурс https://www.fmeter.ru/infocenter/helpful/dgv-200-glubina-poseva/. Опубликовано 13.09.2019;4. Ultrasonic proximity sensor Escort DGV-200. Internet resource https://www.fmeter.ru/infocenter/helpful/dgv-200-glubina-poseva/. Published on 09/13/2019;
https://www.fmeter.ru/download/_ftp/ultrazvukovoj-datchik-priblizhenija/eskort-DVG-200/Руководство_пользователя_DGV-200.pdf. Опубликовано 13.09.2019.https://www.fmeter.ru/download/_ftp/ultrazvukovoj-datchik-priblizhenija/eskort-DVG-200/User_Guide_DGV-200.pdf. Published on September 13th, 2019.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118171A RU2748180C1 (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Apparatus for monitoring operation of soil-tilling implement (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118171A RU2748180C1 (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Apparatus for monitoring operation of soil-tilling implement (variants) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2748180C1 true RU2748180C1 (en) | 2021-05-20 |
Family
ID=75919893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020118171A RU2748180C1 (en) | 2020-06-02 | 2020-06-02 | Apparatus for monitoring operation of soil-tilling implement (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2748180C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU102108U1 (en) * | 2010-09-23 | 2011-02-10 | Государственное научное учреждение Северо-Кавказская опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства Российской Академии Сельскохозяйственных наук (ГНУ СКС ВИМ Россельхозакадемии) | DEVICE FOR DETERMINING THE ACTUAL DEPTH OF THE WORK OF THE WORKING BODIES OF SOIL PROCESSING MACHINES AND TOOLS |
RU110476U1 (en) * | 2011-03-25 | 2011-11-20 | "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса" (ФГНУ "Росинформагротех") | DEVICE FOR DETERMINING THE DEPTH OF SOIL TREATMENT |
RU121420U1 (en) * | 2011-08-24 | 2012-10-27 | Государственное научное учреждение Всероссийской научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | ONE-GRAIN SEEDER OPERATING CONTROL UNIT FOR SOWING |
RU2562211C2 (en) * | 2011-04-27 | 2015-09-10 | Кинз Мэньюфэкчеринг, Инк. | Remote control of inline unit of device of agricultural use |
RU2580449C2 (en) * | 2012-08-09 | 2016-04-10 | СиЭнЭйч ИНДАСТРИАЛ КЭНАДА, ЛТД. | System and method of controlling soil cultivation with agricultural tool (versions) |
RU191181U1 (en) * | 2019-03-22 | 2019-07-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса" (ФГБНУ "Росинформагротех") | DEVICE FOR MEASURING DEPTH OF SOIL PROCESSING AT TESTING OF SOIL PROCESSING MACHINES AND IMPLEMENTS |
-
2020
- 2020-06-02 RU RU2020118171A patent/RU2748180C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU102108U1 (en) * | 2010-09-23 | 2011-02-10 | Государственное научное учреждение Северо-Кавказская опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства Российской Академии Сельскохозяйственных наук (ГНУ СКС ВИМ Россельхозакадемии) | DEVICE FOR DETERMINING THE ACTUAL DEPTH OF THE WORK OF THE WORKING BODIES OF SOIL PROCESSING MACHINES AND TOOLS |
RU110476U1 (en) * | 2011-03-25 | 2011-11-20 | "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса" (ФГНУ "Росинформагротех") | DEVICE FOR DETERMINING THE DEPTH OF SOIL TREATMENT |
RU2562211C2 (en) * | 2011-04-27 | 2015-09-10 | Кинз Мэньюфэкчеринг, Инк. | Remote control of inline unit of device of agricultural use |
RU121420U1 (en) * | 2011-08-24 | 2012-10-27 | Государственное научное учреждение Всероссийской научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | ONE-GRAIN SEEDER OPERATING CONTROL UNIT FOR SOWING |
RU2580449C2 (en) * | 2012-08-09 | 2016-04-10 | СиЭнЭйч ИНДАСТРИАЛ КЭНАДА, ЛТД. | System and method of controlling soil cultivation with agricultural tool (versions) |
RU191181U1 (en) * | 2019-03-22 | 2019-07-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса" (ФГБНУ "Росинформагротех") | DEVICE FOR MEASURING DEPTH OF SOIL PROCESSING AT TESTING OF SOIL PROCESSING MACHINES AND IMPLEMENTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10697951B2 (en) | In-soil data monitoring system and method | |
US11790539B1 (en) | Optical system for tracking the heading and position of an implement compared to the pulling tractor and other uses | |
CN104936430B (en) | Agricultural working machine, agricultural operation management method | |
Vellidis et al. | A real-time wireless smart sensor array for scheduling irrigation | |
RU2190241C2 (en) | System collecting seismic data and procedure to conduct seismic prospecting | |
US5878371A (en) | Method and apparatus for synthesizing site-specific farming data | |
EP1919272A2 (en) | Wireless subsoil sensor network | |
JP2018527899A (en) | Agricultural cultivation method | |
US6810315B2 (en) | Agricultural vehicle dispenser regulator and method | |
Vidoni et al. | ByeLab: An agricultural mobile robot prototype for proximal sensing and precision farming | |
WO1998021929A1 (en) | Scouting system for an agricultural field | |
WO1999001780A1 (en) | System and method for communicating information related to a geographical area | |
US10631475B2 (en) | Low cost precision irrigation system with passive valves and portable adjusting device | |
CN110352650A (en) | Device and method for Subsoiler quality-monitoring | |
CN104599474A (en) | Operating condition monitoring system of vibratory subsoiler | |
CN106352822A (en) | Real-time tillage depth monitoring system for agricultural implement operation | |
CN106982563A (en) | A kind of towed tillage equipment tilling depth detecting system and method | |
CN207352390U (en) | A kind of Portable rural crop growing state monitoring device | |
CN113677991A (en) | Method and system for determining the mechanical state of an agricultural land | |
RU2748180C1 (en) | Apparatus for monitoring operation of soil-tilling implement (variants) | |
CN111512284A (en) | System and method for dynamically managing integrated use of field sensors for irrigation and crop input | |
US20220030756A1 (en) | Retrofitting kit to be mounted on an agricultural implement | |
RU200302U1 (en) | Device for monitoring the work of a tillage tool | |
RU200554U1 (en) | Device for monitoring the work of a tillage tool | |
US20230119569A1 (en) | High and low frequency soil and plant analysis systems with integrated measurements |