RU2802847C2 - Agricultural working system and method for optimizing agricultural working processes - Google Patents
Agricultural working system and method for optimizing agricultural working processes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802847C2 RU2802847C2 RU2019139960A RU2019139960A RU2802847C2 RU 2802847 C2 RU2802847 C2 RU 2802847C2 RU 2019139960 A RU2019139960 A RU 2019139960A RU 2019139960 A RU2019139960 A RU 2019139960A RU 2802847 C2 RU2802847 C2 RU 2802847C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- situation
- work
- agricultural
- information
- working
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к сельскохозяйственной рабочей системе согласно ограничительной части пункта 1 формулы, и способу оптимизации сельскохозяйственных рабочих процессов с использованием сельскохозяйственной рабочей системы согласно ограничительной части пункта 16 формулы.The invention relates to an agricultural working system according to the restrictive part of claim 1 of the formula, and a method for optimizing agricultural work processes using an agricultural working system according to the restrictive part of
Уровень техникиState of the art
Сельскохозяйственная рабочая система (ЕР 1619517 В1), на которой основано изобретение, содержит несколько сельскохозяйственных рабочих модулей, работающих совместно в определенных рабочих ситуациях. Под сельскохозяйственными рабочими модулями понимают сельскохозяйственные рабочие машины и навесное оборудование, то есть передвижные и/или стационарные сельскохозяйственные устройства. Сельскохозяйственной рабочей машиной может быть любая сельскохозяйственная рабочая машина, используемая для выполнения сельскохозяйственного рабочего задания, например, для обработки почвы, в частности, вспахивания, культивации, боронования и прочих подобных работ. К таким машинам относятся тягачи, в частности, тракторы, а также уборочные машины, в частности зерноуборочные комбайны, кормоуборочные комбайны и иная подобная техника. Такая сельскохозяйственная рабочая машина содержит по меньшей мере один рабочий агрегат, например, наклонную камеру с транспортером, молотильный аппарат, измельчитель, привод ходового механизма, систему рулевого управления или иной подобный агрегат. Сельскохозяйственные рабочие машины, выполненные, в частности, в виде тягачей, например тракторов, могут быть сцеплены с навесным оборудованием, которое в этом контексте также образует сельскохозяйственный рабочий модуль. Под навесным оборудованием понимают, например, плуг, культиватор, борону, косилку, пресс-подборщик или иное подобное оборудование. Такое навесное оборудование содержит по меньшей мере один рабочий агрегат, например, пресс-подборщик содержит устройство для захвата убираемой культуры, устройство для прессования убираемой культуры и иные устройства. Сельскохозяйственные рабочие модули, выполненные в виде стационарных сельскохозяйственных сооружений, представляют собой, например, зерносушилки, зернохранилища и иные подобные сооружения. Такое стационарное сооружение также содержит по меньшей мере один рабочий агрегат, в частности, зерносушилка содержит, например, устройство подачи и/или транспортировки зерна, нагревательное устройство и иные устройства.The agricultural work system (EP 1619517 B1), on which the invention is based, contains several agricultural work modules that work together in certain work situations. Agricultural work modules are understood to mean agricultural working machines and attachments, that is, mobile and/or stationary agricultural devices. An agricultural work machine can be any agricultural work machine used to perform an agricultural work task, such as soil cultivation, such as plowing, cultivating, harrowing, and the like. Such machines include tractors, in particular tractors, as well as harvesting machines, in particular grain harvesters, forage harvesters and other similar equipment. Such an agricultural working machine contains at least one working unit, for example, an feeder with a conveyor, a threshing apparatus, a chopper, a drive mechanism, a steering system or another similar unit. Agricultural work machines, in particular in the form of tractors, for example tractors, can be coupled to attachments, which in this context also form an agricultural work module. Attachments include, for example, a plow, cultivator, harrow, mower, baler or other similar equipment. Such attachments contain at least one working unit, for example, a baler contains a device for capturing the harvested crop, a device for pressing the harvested crop, and other devices. Agricultural working modules, made in the form of stationary agricultural structures, are, for example, grain dryers, granaries and other similar structures. Such a stationary structure also contains at least one working unit, in particular, the grain dryer contains, for example, a device for feeding and/or transporting grain, a heating device and other devices.
В известной сельскохозяйственной рабочей системе каждый отдельный сельскохозяйственный рабочий модуль в целом представляет собой функциональную единицу, предназначенную для выполнения или поддержки сельскохозяйственной работы. Каждая из функциональных единиц содержит собственное управляющее устройство, предназначенное для управления соответствующей функциональной единицей. При этом управление осуществляется на основании сохраненного набора правил. Кроме того, отдельные функциональные единицы располагают собственным коммуникационным интерфейсом, позволяющим обмениваться данными тем функциональным единицам, которые совместно работают в определенной рабочей ситуации. При этом обмен данными осуществляется автоматически без вмешательства оператора. При этом отдельные функциональные единицы обмениваются, например, идентификаторами абонентов, данными о географическом положении, временных интервалах, скорости и направлении движения, определенными параметрами выполняемого рабочего процесса и иными подобными данными с целью координирования совместной работы функциональных единиц. Например, может быть согласована операция перегрузки, в рамках которой зерноуборочный комбайн, образующий одну функциональную единицу, перегружает из своего бункера для зерна в приемный контейнер разгрузочного транспортного средства, например, в транспортный прицеп, сцепленный с другой сельскохозяйственной рабочей машиной, причем разгрузочное транспортное средство или модуль, состоящий из другой сельскохозяйственной рабочей машины и транспортного прицепа, образует вторую функциональную единицу.In a known agricultural work system, each individual agricultural work module as a whole represents a functional unit designed to perform or support agricultural work. Each of the functional units contains its own control device designed to control the corresponding functional unit. In this case, control is carried out on the basis of a saved set of rules. In addition, individual functional units have their own communication interface, which allows the exchange of data between functional units that work together in a specific work situation. In this case, data exchange is carried out automatically without operator intervention. In this case, individual functional units exchange, for example, subscriber identifiers, data on geographic location, time intervals, speed and direction of movement, certain parameters of the workflow being performed and other similar data in order to coordinate the joint work of functional units. For example, a transfer operation may be agreed upon in which a combine harvester, forming one functional unit, transfers from its grain bin into the receiving container of an unloading vehicle, for example, into a transport trailer coupled to another agricultural work machine, the unloading vehicle or a module consisting of another agricultural working machine and a transport trailer forms the second functional unit.
Учитывая разнообразие вариантов совместной работы сельскохозяйственных рабочих модулей, обусловленное большим количеством различного навесного оборудования в сочетании с непредсказуемыми условиями окружающей среды, в известной сельскохозяйственной рабочей системе не всегда удается удовлетворительно оптимизировать сельскохозяйственные рабочие процессы. Это относится не только к уборочным процессам, но и, прежде всего, к использованию тракторов с навесным оборудованием, так как в данном случае возможны самые разные варианты тягача, навесного оборудования и вида выполняемой работы.Given the variety of ways in which agricultural work modules can work together due to the large number of different attachments combined with unpredictable environmental conditions, the prior art agricultural work system has not always been able to satisfactorily optimize agricultural work processes. This applies not only to harvesting processes, but also, above all, to the use of tractors with attachments, since in this case a wide variety of tractor options, attachments and the type of work performed are possible.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Задачей предложенного изобретения является дальнейшее развитие и усовершенствование известной сельскохозяйственной рабочей системы с целью дальнейшей оптимизации совместной работы нескольких функциональных единиц сельскохозяйственной рабочей системы при выполнении сельскохозяйственных рабочих процессов.The objective of the proposed invention is to further develop and improve the known agricultural work system in order to further optimize the collaboration of several functional units of the agricultural work system when performing agricultural work processes.
Поставленная задача решена сельскохозяйственной рабочей системой согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, с помощью признаков, раскрытых в отличительной части пункта 1 формулы.The problem is solved by an agricultural working system in accordance with the restrictive part of paragraph 1 of the formula, using the features disclosed in the distinctive part of paragraph 1 of the formula.
Предложенная сельскохозяйственная рабочая система содержит несколько функциональных единиц, предназначенных для выполнения или поддержки сельскохозяйственной работы. Функциональные единицы могут представлять собой отдельные сельскохозяйственные рабочие модули, как будет описано ниже, или отдельные рабочие агрегаты для выполнения или поддержки сельскохозяйственной работы внутри сельскохозяйственного рабочего модуля. Также возможны их комбинации, то есть по меньшей мере одна функциональная единица образована сельскохозяйственным рабочим модулем, и по меньшей мере одна вторая функциональная единица образована рабочим оборудованием внутри сельскохозяйственного рабочего модуля. В определенной рабочей ситуации несколько функциональных единиц всегда работают вместе для выполнения сельскохозяйственного рабочего процесса. Например, несколько сельскохозяйственных рабочих модулей совместно работают друг с другом или несколько рабочих агрегатов внутри сельскохозяйственного рабочего модуля совместно работают в качестве функциональных единиц.The proposed agricultural work system contains several functional units designed to perform or support agricultural work. The functional units may be separate agricultural work modules, as will be described below, or separate work units for performing or supporting agricultural work within the agricultural work module. Combinations of these are also possible, that is, at least one functional unit is formed by the agricultural work module, and at least one second functional unit is formed by the work equipment inside the agricultural work module. In a given work situation, several functional units always work together to complete an agricultural work process. For example, multiple agricultural work units work together with each other, or several work units within an agricultural work module work together as functional units.
Под сельскохозяйственным рабочим модулем понимают передвижное или стационарное сельскохозяйственное устройство, используемое для выполнения сельскохозяйственного рабочего задания самостоятельно или совместно с другим сельскохозяйственным рабочим модулем. Сельскохозяйственный рабочий модуль в смысле изобретения представляет собой, в частности, сельскохозяйственную рабочую машину, например тягач, зерноуборочный комбайн, кормоуборочный комбайн или иную подобную машину. Кроме того, сельскохозяйственный рабочий модуль в смысле изобретения представляет собой, в частности, навесное оборудование для соединения с сельскохозяйственной рабочей машиной, в частности, плуг, культиватор, борону, косилку, пресс-подборщик или иное подобное оборудование. Вышеупомянутые сельскохозяйственные рабочие модули являются подвижными сельскохозяйственными рабочими модулями. По существу, сельскохозяйственным рабочим модулем может быть также стационарное сельскохозяйственное сооружение, в частности, зерносушилка, зернохранилище и т.п.An agricultural work module is understood to mean a mobile or stationary agricultural device used to perform an agricultural work task independently or in conjunction with another agricultural work module. An agricultural work module in the sense of the invention is in particular an agricultural work machine, for example a tractor, a grain harvester, a forage harvester or the like. In addition, an agricultural work module in the sense of the invention is, in particular, an attachment for connection to an agricultural work machine, in particular a plow, cultivator, harrow, mower, baler or other similar equipment. The above-mentioned agricultural work modules are movable agricultural work modules. Essentially, the agricultural working module can also be a stationary agricultural structure, in particular, a grain dryer, granary, etc.
Существенное соображение заключается в том, что предложенная сельскохозяйственная рабочая система содержит центральную систему распознавания шаблонов, в которую передается информация о рабочей ситуации, и которая идентифицирует определенную рабочую ситуацию, в частности, путем сравнения и/или расчета, и передает ее в функциональные единицы сельскохозяйственной рабочей системы.An essential consideration is that the proposed agricultural work system contains a central pattern recognition system to which information about the work situation is transmitted and which identifies a certain work situation, in particular by comparison and/or calculation, and transmits it to the functional units of the agricultural work systems.
При этом следует отметить, что система распознавания шаблонов представляет собой централизованную систему, в равной степени доступную для всех функциональных единиц. Под «всеми» функциональными единицами понимают, независимо от их пригодности и доступности, все функциональные единицы, которые на момент передачи системой распознавания шаблонов информации о конкретной рабочей ситуации, в дальнейшем именуемой «метаинформацией», подключены к ней с возможностью передачи данных, то есть готовы к приему и находятся в диапазоне приема. Таким образом, метаинформация не обязательно передается только функциональным единицам, совместно работающим в идентифицированной рабочей ситуации, но может также передаваться другим функциональным единицам, служащим для выполнения других задач и потому неподходящим или выполняющим другие задачи и потому недоступным. Таким образом, система распознавания шаблонов выступает в качестве информационной системы более высокого порядка, централизованно собирающей и обрабатывающей информацию о рабочей ситуации. Кроме того, система распознавания шаблонов в качестве центрального устройства передает всем функциональным единицам информацию об идентифицированной рабочей ситуации.It should be noted that the pattern recognition system is a centralized system, equally accessible to all functional units. By “all” functional units we mean, regardless of their suitability and availability, all functional units that, at the time the pattern recognition system transmits information about a specific operating situation, hereinafter referred to as “metainformation,” are connected to it with the ability to transmit data, that is, ready to receive and are within the receiving range. Thus, meta-information is not necessarily transmitted only to functional units working together in an identified work situation, but may also be transmitted to other functional units serving other tasks and therefore unsuitable, or performing other tasks and therefore unavailable. Thus, the pattern recognition system acts as a higher-order information system that centrally collects and processes information about the work situation. In addition, the pattern recognition system, as a central device, transmits information about the identified operating situation to all functional units.
Это сообщение об идентифицированной рабочей ситуации (метаинформация), переданное всем функциональным единицам, предпочтительно, ограничивается простым описанием идентифицированной рабочей ситуации и поэтому не содержит никаких рабочих инструкций. Соответственно, предпочтительно, метаинформация не содержит никаких параметров, наборов параметров или последовательностей параметров (параметров, изменяющихся со временем) для управления соответствующей функциональной единицей и/или никаких ссылок на параметры, наборы параметров или последовательности параметров, сохраненные в соответствующей функциональной единице и предназначенные для управления ею. Вместо этого функциональная единица содержит собственное управляющее устройство и, предпочтительно, собственный сохраненный набор правил, самостоятельно генерирующий соответствующие параметры, наборы параметров или последовательности параметров исключительно на основании полученного обозначения и/или описания идентифицированной рабочей ситуации и применяющий их для управления соответствующей функциональной единицей. Поэтому метаинформация, принятая функциональной единицей, предпочтительно, является простым триггером, запускающим внутреннюю настройку параметров в функциональной единице. По существу, метаинформация может также содержать дополнительные данные, что будет более подробно раскрыто ниже.This message about the identified operating situation (meta-information), transmitted to all functional units, is preferably limited to a simple description of the identified operating situation and therefore does not contain any operating instructions. Accordingly, preferably, the meta-information does not contain any parameters, parameter sets or parameter sequences (parameters that change over time) for controlling the corresponding functional unit and/or any references to parameters, parameter sets or parameter sequences stored in the corresponding functional unit and intended for controlling by her. Instead, the functional unit contains its own control device and, preferably, its own stored set of rules, which independently generates corresponding parameters, sets of parameters or sequences of parameters solely based on the received designation and/or description of the identified operating situation and applies them to control the corresponding functional unit. Therefore, the meta-information received by the functional unit is preferably a simple trigger that starts the internal setting of parameters in the functional unit. As such, the meta information may also contain additional data, as will be discussed in more detail below.
Кроме того, необходима координирование взаимодействия тех получающих метаинформацию функциональных единиц, которые работают вместе в идентифицированной рабочей ситуации. Координация достигается, в частности, посредством коммуникации, то есть обмена данными, непосредственно между соответствующими совместно работающими функциональными единицами, но может быть также достигнута посредством коммуникации между системой распознавания шаблонов, с одной стороны, и соответствующими совместно работающими функциональными единицами, с другой стороны.In addition, it is necessary to coordinate the interaction of those functional units receiving metainformation that work together in the identified work situation. Coordination is achieved in particular through communication, that is, the exchange of data, directly between the respective cooperating functional units, but can also be achieved through communication between the pattern recognition system, on the one hand, and the corresponding cooperating functional units, on the other hand.
В частности, в предложенном варианте сельскохозяйственная рабочая система содержит центральную систему распознавания шаблонов, выполненную с возможностью сохранения по меньшей мере одной сельскохозяйственной рабочей ситуации в качестве шаблона ситуации в системе распознавания шаблонов, передачи информации о рабочей ситуации в систему распознавания шаблонов, причем система распознавания шаблонов соотносит сохраненную рабочую ситуацию и связанный с ней шаблон ситуации на основании полученной информации о рабочей ситуации, и передает на функциональные единицы метаинформацию, характеризующую идентифицированную рабочую ситуацию; кроме того, система распознавания шаблонов и/или управляющие устройства нескольких функциональных единиц выполнены с возможностью координирования взаимодействия функциональных единиц, совместно работающих в идентифицированной рабочей ситуации, на основании метаинформации с тем, чтобы управляющие устройства осуществляли соответствующую настройку параметров связанной с ними функциональной единицы. Предпочтительно, взаимодействие таких функциональных единиц координируется исключительно на основании обозначения и/или описания идентифицированной рабочей ситуации. В альтернативном варианте взаимодействие функциональных единиц может координироваться также с учетом дополнительных данных, передаваемых системой распознавания шаблонов на все функциональные единицы, что будет детально описано ниже.Specifically, in the proposed embodiment, the agricultural work system comprises a central pattern recognition system configured to store at least one agricultural work situation as a situation template in the pattern recognition system, transmitting information about the work situation to the pattern recognition system, wherein the pattern recognition system correlates a saved work situation and an associated situation template based on the received information about the work situation, and transmits meta-information characterizing the identified work situation to the functional units; in addition, the pattern recognition system and/or control devices of several functional units are configured to coordinate the interaction of functional units working together in an identified operating situation, based on meta-information, so that the control devices carry out appropriate adjustment of the parameters of the associated functional unit. Preferably, the interaction of such functional units is coordinated solely on the basis of the designation and/or description of the identified operating situation. Alternatively, the interaction of functional units can also be coordinated taking into account additional data transmitted by the pattern recognition system to all functional units, which will be described in detail below.
Предложенная сельскохозяйственная рабочая система позволяет централизованно распознавать рабочие ситуации, причем информация о рабочей ситуации может быть получена из различных источников или подсистем, причем результат последующего процесса распознавания шаблонов может быть передан обратно в подсистемы в виде вышеупомянутой метаинформации. Это позволяет единообразно определять рабочую ситуацию, которую могут использовать и/или на которую могут влиять все подсистемы, так называемые функциональные единицы.The proposed agricultural work system allows for centralized recognition of work situations, where information about the work situation can be obtained from various sources or subsystems, and the result of the subsequent pattern recognition process can be transmitted back to the subsystems in the form of the above-mentioned meta-information. This makes it possible to uniformly define a work situation that can be used and/or influenced by all subsystems, so-called functional units.
В варианте осуществления согласно пункту 2 координирование функциональных единиц, совместно работающих в идентифицированной рабочей ситуации, может осуществляться системой распознавания шаблонов и/или самими функциональными единицами, то есть их управляющими устройствами.In the embodiment according to point 2, the coordination of functional units operating together in an identified operating situation can be carried out by a pattern recognition system and/or by the functional units themselves, that is, by their control devices.
Пункт 3 определяет предпочтительное содержание метаинформации. В особенно предпочтительном варианте метаинформация содержит исключительно данные, относящиеся к обозначению и/или описанию рабочей ситуации. Кроме того, в следующем варианте осуществления в состав метаинформации могут также входить параметры, наборы или последовательности параметров и/или ссылки на сохраненные параметры, наборы или последовательности параметров. Эти дополнительные данные носят исключительно рекомендательный характер для соответствующего управляющего устройства, то есть в этом случае управляющее устройство самостоятельно определяет, будут ли эти дополнительные данные учитываться при настройке параметров. Также возможен вариант, в котором управляющее устройство при настройке параметров будет вынуждено учитывать дополнительные данные, то есть система распознавания шаблонов в этом случае будет «ведущим (главным) устройством».Point 3 defines the preferred content of meta-information. In a particularly preferred embodiment, the meta-information exclusively contains data related to the designation and/or description of the operating situation. Additionally, in a further embodiment, the meta information may also include parameters, sets or sequences of parameters and/or references to stored parameters, sets or sequences of parameters. These additional data are purely recommendations for the respective control device, that is, in this case the control device independently determines whether this additional data will be taken into account when setting the parameters. It is also possible that the control device will be forced to take into account additional data when setting parameters, that is, the pattern recognition system in this case will be a “master (main) device.”
В пункте 4 определены различные рабочие ситуации, которые могут быть идентифицированы системой распознавания шаблонов, и обозначение и/или описание которых может быть передано функциональным единицам в виде метаинформации. Такой рабочей ситуацией может быть, например, «Свободное кошение», «Уборка культуры вдоль полосы движения на поле», «Приближение к разворотной полосе», «Разворотная полоса», «Приближение к препятствию», «Сопровождение», «Перегрузка», «Уборка зерна», «Формирование тюков соломы» и/или «Подбор тюков соломы».Clause 4 defines various operating situations that can be identified by a pattern recognition system, and the designation and/or description of which can be transmitted to functional units in the form of meta-information. Such a working situation could be, for example, “Free mowing”, “Crop harvesting along the traffic lane in the field”, “Approaching the headland”, “Headland”, “Approaching an obstacle”, “Following”, “Overload”, “ Grain Harvesting, Straw Baling, and/or Straw Baling.
В пунктах 5 и 6 определены предпочтительные виды функциональных единиц, входящих в предложенную сельскохозяйственную рабочую систему и получающих метаинформацию из центральной системы распознавания шаблонов; на основании чего затем функциональные единицы напрямую координируют совместную работу, или система распознавания шаблонов координирует совместную работу функциональных единиц. Таким образом, функциональные единицы представляют собой, в частности, сельскохозяйственные рабочие модули или рабочие агрегаты сельскохозяйственного рабочего модуля. По существу, возможен также вариант, в котором одна из функциональных единиц является сельскохозяйственным рабочим модулем, а другая - рабочим агрегатом, а при необходимости другим сельскохозяйственным рабочим модулем.
В особо предпочтительном варианте осуществления согласно пункту 7 система распознавания шаблонов может принимать информацию о рабочей ситуации от датчиков отдельных или нескольких сельскохозяйственных рабочих модулей. В особенно предпочтительном варианте несколько сельскохозяйственных рабочих модулей, каждый из которых, в частности, образует функциональную единицу предложенной рабочей системы, передают в систему распознавания шаблонов один или несколько пакетов информации о рабочей ситуации. В качестве дополнения или альтернативы оператор может вводить информацию о рабочей ситуации. Система распознавания шаблонов получает особенно точную информацию о рабочей ситуации из множества различных источников, регистрирующих информацию о рабочей ситуации. Таким образом, можно свести к минимуму риск неправильной идентификации рабочей ситуации или соотносимого с ней шаблона ситуации, что удается сделать тем успешнее, чем детальнее информация о конкретной ситуации и чем больше функциональных единиц доступно для определения информации о рабочей ситуации, в частности, посредством датчиков.In a particularly preferred embodiment according to
Пункты 8 и 9 определяют предпочтительные варианты осуществления и функциональность системы распознавания шаблонов. В особенно предпочтительном варианте эта система, по меньшей мере частично, а в частности полностью, представляет собой облачную систему.
Пункты 10-12, в свою очередь, определяют предпочтительные варианты осуществления и функциональность функциональных единиц и, в частности, управляющее устройство этих функциональных единиц.Clauses 10-12, in turn, define the preferred embodiments and functionality of the functional units and, in particular, the control device of these functional units.
В особо предпочтительном варианте осуществления, раскрытом в пункте 13, информация о рабочей ситуации, передаваемая в систему распознавания шаблонов, содержит информацию из одного или нескольких уровней ситуации. Это позволяет получить информацию о рабочей ситуации, в частности относительно по меньшей мере одной основной рабочей ситуации, по меньшей мере одной вспомогательной рабочей ситуации, по меньшей мере одной ситуации привода, по меньшей мере одной ситуации машины, по меньшей мере одной ситуации безопасности, по меньшей мере одного уровня автоматики, по меньшей мере одной ситуации моделирования и/или по меньшей мере одной ситуации погрузки. Таким образом, содержание информации о рабочей ситуации, предпочтительно, структурировано, причем структура в особенно предпочтительном варианте содержит основные данные, то есть данные основной рабочей ситуации, и специфические данные, то есть данные, определяющие один или несколько следующих уровней ситуации.In a particularly preferred embodiment disclosed in
В следующем предпочтительном варианте осуществления, раскрытом в пункте 14, обмен данными между системой распознавания шаблонов и соответствующей функциональной единицей и/или между функциональными единицами осуществляется в режиме реального времени. «Реальное время» в этом контексте имеет широкое толкование и означает, что прием данных или информации происходит в течение заданного периода времени с момента отправки и/или формирования данных, не превышающего получаса, предпочтительно, не превышающего нескольких секунд, например, составляющего максимум 30 секунд, особенно предпочтительно, не превышающего нескольких долей секунды, например, половины секунды.In the next preferred embodiment disclosed in
В следующем предпочтительном варианте осуществления, раскрытом в пункте 15, сельскохозяйственная рабочая система может быть дополнена другими вышеописанными функциональными единицами, то есть может иметь модульную конструкцию.In the next preferred embodiment disclosed in
Согласно следующему техническому решению, раскрытому в пункте 16 и имеющему самостоятельное значение, предложен способ оптимизации сельскохозяйственных рабочих процессов с использованием сельскохозяйственной рабочей системы, в частности, предложенной сельскохозяйственной рабочей системы. При этом предложено оснастить сельскохозяйственную рабочую систему центральной системой распознавания шаблонов, в которой в качестве образца ситуации сохранена по меньшей мере одна сельскохозяйственная рабочая ситуация, причем в систему распознавания шаблонов передается информация о рабочей ситуации, система распознавания шаблонов идентифицирует сохраненную рабочую ситуацию и соответствующий образец ситуации на основании полученной информации о рабочей ситуации и передает метаинформацию, характеризующую идентифицированную рабочую ситуацию, на несколько функциональных единиц, причем система распознавания шаблонов и/или управляющие устройства нескольких функциональных единиц координируют взаимодействие функциональных единиц, совместно работающих в идентифицированной рабочей ситуации, на основании метаинформации таким образом, чтобы управляющие устройства выполнили соответствующие настройки параметров соответствующей функциональной единицы. Для данного способа действительны все варианты осуществления предложенной сельскохозяйственной рабочей системы.According to the following technical solution, disclosed in
Пункт 17 определяет особо предпочтительное использование способа в рабочей ситуации «Свободное кошение».
В предпочтительном варианте осуществления, раскрытом в пункте 18, информация о рабочей ситуации поступает в систему распознавания шаблонов с одного или нескольких устройств для регистрации информации о рабочей ситуации, в частности, с рабочих модулей, функциональных единиц, датчиков, устройств ввода и/или других устройств, при этом, предпочтительно, система распознавания шаблонов передает информацию о рабочей ситуации или соответствующую метаинформацию обратно на одно или несколько таких устройств, в частности, на все устройства.In the preferred embodiment disclosed in
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Изобретение детально рассмотрено ниже на примере вариантов осуществления, представленных на фигурах, на которых изображено:The invention is discussed in detail below using the example of embodiments presented in the figures, which depict:
Фигура 1: схематичное изображение предложенной сельскохозяйственной рабочей системы.Figure 1: Schematic representation of the proposed agricultural work system.
Фигура 2: схематичное изображение вариантов использования предложенной сельскохозяйственной рабочей системы.Figure 2: Schematic representation of use cases for the proposed agricultural work system.
Фигура 3: схематическое изображение осуществления связи между системой распознавания шаблонов и отдельными функциональными единицами предложенной сельскохозяйственной рабочей системы.Figure 3: Schematic representation of the communication between the pattern recognition system and the individual functional units of the proposed agricultural work system.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
На фигуре 1 на примере одного из вариантов осуществления схематично изображена базовая структура предложенной сельскохозяйственной рабочей системы 1 для оптимизации сельскохозяйственных рабочих процессов. Сельскохозяйственная рабочая система 1 содержит по меньшей мере один сельскохозяйственный рабочий модуль 2, 3, в данном случае два сельскохозяйственных рабочих модуля 2, 3. В представленном варианте осуществления каждый из двух сельскохозяйственных рабочих модулей 2, 3 представляет собой сельскохозяйственную рабочую машину, например, зерноуборочный комбайн 4 внизу слева и, например, трактор 5 с транспортировочным прицепом 6 в качестве навесного оборудования внизу справа. Кроме того, сельскохозяйственный рабочий модуль 2, 3 может представлять собой навесное оборудование вместо сельскохозяйственной рабочей машины, например, плуг, культиватор, борону, косилку, пресс-подборщик 7 или иное подобное оборудование. В качестве дополнения или альтернативы сельскохозяйственным рабочим модулем 2, 3 в данном контексте может быть также стационарное сельскохозяйственное сооружение, в частности, зерносушилка 8, зернохранилище 9, мастерская 10 или иное подобное сооружение.Figure 1 shows, using an example of one embodiment, the basic structure of the proposed agricultural work system 1 for optimizing agricultural work processes. The agricultural work system 1 comprises at least one agricultural work module 2, 3, in this case two agricultural work modules 2, 3. In the illustrated embodiment, each of the two agricultural work modules 2, 3 is an agricultural work machine, for example a combine harvester 4 at the bottom left and, for example, a tractor 5 with a
Предложенная сельскохозяйственная рабочая система 1 содержит несколько функциональных единиц 11, 12 для выполнения или поддержки сельскохозяйственной работы, каждая из которых содержит управляющее устройство 13 для управления соответствующей функциональной единицей 11, 12, в частности, на основании сохраненного набора 14 правил. В представленном варианте исполнения функциональные единицы 11, 12 идентичны сельскохозяйственным рабочим модулям 2, 3, то есть одна функциональная единица 11 образована зерноуборочным комбайном 4, а другая функциональная единица 12 - трактором 5. В данном случае и предпочтительно каждая функциональная единица 11, 12 содержит один или несколько рабочих агрегатов для выполнения или поддержки сельскохозяйственной работы. Под рабочими агрегатами в смысле изобретения понимают, в частности, ходовой привод 15 сельскохозяйственной рабочей машины, систему 16 рулевого управления сельскохозяйственной рабочей машины, рабочий агрегат для обработки убираемой культуры, в частности, жатку 17, молотилку и/или перегрузочное устройство 18, а также систему помощи водителю сельскохозяйственной рабочей машины, которая, в частности, управляет несколькими рабочими агрегатами во время выполнения сельскохозяйственных рабочих процессов и, в частности, содержит управляющее устройство 13.The proposed agricultural work system 1 contains several functional units 11, 12 for performing or supporting agricultural work, each of which contains a
В альтернативном варианте осуществления, не показанном на фигурах, навесное оборудование также может содержать рабочие агрегаты. Например, пресс-подборщик может содержать устройство для захвата убираемой культуры и устройство для прессования убираемой культуры. Кроме того, стационарное сельскохозяйственное сооружение может содержать рабочие агрегаты в качестве функциональной единицы. Например, зерносушилка может содержать устройство для подачи зерна и нагревательное устройство.In an alternative embodiment not shown in the figures, the attachment may also include operating units. For example, a baler may include a device for picking up a crop and a device for pressing the crop. In addition, a permanent agricultural structure may contain working units as a functional unit. For example, a grain dryer may include a grain feeding device and a heating device.
Кроме того, предложенная сельскохозяйственная рабочая система 1 содержит центральную систему 19 распознавания шаблонов. В системе 19 распознавания шаблонов сохранена по меньшей мере одна сельскохозяйственная рабочая ситуация в качестве шаблонов 20а, 20b, 20с ситуаций. В данном случае сохранено, например, три различных шаблона 20а, 20b, 20с ситуаций, каждый из которых описывает свою рабочую ситуацию. Под рабочей ситуацией в данном контексте понимают конкретную ситуацию, в которой необходимо выполнить определенный сельскохозяйственный рабочий процесс, являющийся частью рабочего задания. В качестве примеров, не носящих исчерпывающего характера, можно назвать рабочие ситуации при свободном кошении, уборке культуры вдоль полосы движения на поле, приближении к разворотной полосе, нахождении на разворотной полосе, приближении к какому-либо препятствию, сопровождении, например, с целью перегрузки, перегрузочной операции, уборке зерна, формирования и подбора тюков соломы. Каждая из этих рабочих ситуаций требует выполнения определенного рабочего процесса, который, в свою очередь, требует настройки параметров одного или нескольких рабочих агрегатов сельскохозяйственного рабочего модуля 2, 3, например, сельскохозяйственной рабочей машины. На фигуре 1 примерно и схематично изображен процесс перегрузки, при котором зерноуборочный комбайн 4 в качестве функциональной единицы 11 движется рядом с трактором 5, образующим дополнительную функциональную единицу 12 и сцепленным с транспортировочным прицепом 6, служащим навесным оборудованием для выгрузки зерна с зерноуборочного комбайна 4. В этой рабочей ситуации, например, соответствующее управляющее устройство 13 должно управлять соответствующим ходовым приводом 15 и соответствующей системой 16 рулевого управления. При этом необходимо скоординировать работу двух ходовых приводов 15 и двух систем 16 рулевого управления. Кроме того, в функциональной единице 11, образованной зерноуборочным комбайном 4, необходимо управлять, в частности, жаткой 17 и перегрузочным устройством 18. Движения двух этих устройств 17, 18 также необходимо скоординировать.In addition, the proposed agricultural work system 1 includes a central
Для оптимизации необходимого в данной рабочей ситуации режима работы двух сельскохозяйственных рабочих модулей 2, 3, то есть в данном случае зерноуборочного комбайна 4 и трактора 5, в систему 19 распознавания шаблонов передаются несколько пакетов информации I, в частности множество пакетов информации I о рабочей ситуации. Под информацией I о рабочей ситуации понимают информацию или данные, относящиеся к предстоящей и/или выполняемой рабочей ситуации и/или подходящие для определения предстоящей и/или выполняемой рабочей ситуации. В данном случае и предпочтительно информация I о рабочей ситуации определяется непосредственно функциональными единицами 11, 12, а при необходимости - и другими функциональными единицами сельскохозяйственной рабочей системы 1 и передается в систему 19 распознавания шаблонов.In order to optimize the operating mode of the two agricultural work modules 2, 3 required in a given work situation, that is, in this case, the combine harvester 4 and the tractor 5, several packets of information I are transmitted to the
При этом система 19 распознавания шаблонов выполнена таким образом, чтобы она идентифицировала сохраненную рабочую ситуацию и связанный с ней шаблон 20а, 20b, 20с ситуации на основании полученной информации I о рабочей ситуации. В частности, система 19 распознавания шаблонов сравнивает полученную от отдельных источников информацию с сохраненными шаблонами 20а, 20b, 20с ситуации. Если на основании информации удалось идентифицировать подходящий шаблон 20а, 20b, 20с ситуации, то система 19 распознавания шаблонов передает метаинформацию М, характеризующую идентифицированную рабочую ситуацию, на несколько функциональных единиц 11, 12. Метаинформация М представляет собой сообщение об идентифицированной рабочей ситуации, которое в данном случае и предпочтительно ограничивается указанием на идентифицированную рабочую ситуацию в виде обозначения или описания рабочей ситуации и, соответственно, не содержит никаких рабочих инструкций. Соответственно, предпочтительно, метаинформация не содержит никаких параметров, наборов или последовательностей параметров (параметров, изменяющихся со временем) для управления соответствующей функциональной единицей и/или не содержит никаких ссылок на параметры, наборы или последовательности параметров, хранящиеся в соответствующей функциональной единице для управления ею. Напротив, в данном случае и предпочтительно функциональные единицы 11, 12 должны самостоятельно формировать соответствующие параметры, наборы или последовательности параметров для идентифицированной рабочей ситуации на основании переданной рабочей ситуации, то есть метаинформации М, и выполнять соответствующие настройки параметров.Here, the
В альтернативном варианте осуществления метаинформация М дополнительно к данным, обозначающим и/или описывающим рабочую ситуацию, содержит параметры, наборы или последовательности параметров для управления соответствующей функциональной единицей 11, 12 и/или ссылки на параметры, наборы или последовательности параметров, хранящиеся в соответствующей функциональной единице 11, 12 для управления ею.In an alternative embodiment, the meta-information M, in addition to data indicating and/or describing the operating situation, contains parameters, sets or sequences of parameters for controlling the corresponding functional unit 11, 12 and/or references to parameters, sets or sequences of parameters stored in the corresponding functional unit 11, 12 to control it.
Метаинформация М содержит, в частности, данные, обозначающие и/или описывающие рабочую ситуацию «Свободное кошение», «Уборка культуры вдоль полосы движения на поле», «Приближение к разворотной полосе», «Разворотная полоса», «Приближение к препятствию», «Сопровождение», «Перегрузка», «Уборка зерна», «Формирование тюков соломы» и/или «Подбор тюков соломы».Meta-information M contains, in particular, data indicating and/or describing the working situation “Free mowing”, “Crop harvesting along the traffic lane in the field”, “Approaching the headland”, “Headland”, “Approaching an obstacle”, “ Assistance", "Transferring", "Grain Harvesting", "Straw Baling" and/or "Straw Baling".
Следует отметить, что метаинформация М, генерируемая и передаваемая системой распознавания шаблонов 19, не обязательно передается только на две функциональные единицы 11, 12, работающие совместно в соответствующей рабочей ситуации, но может передаваться и на другие функциональные единицы сельскохозяйственной рабочей системы 1, что показано на фигуре 1 двумя стрелками, отходящими от системы 19 распознавания шаблонов и не ведущими ни к одной из показанных функциональных единиц. В частности, все функциональные единицы сельскохозяйственной рабочей системы 1 самостоятельно определяют, относится ли к ним принятая метаинформация М. Только в том случае, если метаинформация М относится к ним, в данном случае - к функциональным единицам 11, 12, соответствующее управляющее устройство 13 реагирует на полученную информацию.It should be noted that the meta-information M generated and transmitted by the
Для этого в данном случае и предпочтительно управляющие устройства 13 нескольких функциональных единиц 11, 12 выполнены с возможностью координирования взаимодействия функциональных единиц 11, 12, совместно работающих в идентифицированной рабочей ситуации, на основании метаинформации М. Во время такой координации управляющие устройства 13 соответствующим образом настраивают параметры соответствующих функциональных единиц 11, 12. Таким образом, метаинформация М в данном случае и предпочтительно является триггером, активирующим управляющие устройства 13, в результате чего последние формируют параметры, наборы и/или последовательности параметров и выполняют соответствующие настройки параметров. В качестве дополнения или альтернативы система 19 распознавания шаблонов может быть выполнена с возможностью координирования взаимодействия функциональных единиц 11, 12, совместно работающих в идентифицированной рабочей ситуации, на основании метаинформации М. В этом случае управляющие устройства 13 также выполняют соответствующие настройки параметров соответствующих функциональных единиц 11, 12.For this purpose, in this case and preferably, the
Как было указано выше, функциональные единицы 11, 12 могут представлять собой различные сельскохозяйственные рабочие модули 2, 3. Таким образом, функциональные единицы 11, 12 представляет собой, например, сельскохозяйственную рабочую машину, навесное оборудование, которое сцеплено или может быть сцеплено с сельскохозяйственной рабочей машиной, и/или стационарное сельскохозяйственное сооружение. В альтернативном варианте осуществления, не показанном на фигурах, функциональные единицы 11, 12 могут быть образованы различными рабочими агрегатами сельскохозяйственных рабочих модулей 2, 3. Например, функциональной единицей 11, 12 может быть ходовой привод 15 сельскохозяйственной рабочей машины, система 16 рулевого управления сельскохозяйственной рабочей машины, система помощи водителю сельскохозяйственной рабочей машины, рабочий агрегат для обработки убираемой культуры или стационарное сельскохозяйственное сооружение и/или рабочий агрегат для обработки убираемой культуры на навесном оборудовании.As stated above, the functional units 11, 12 can be various agricultural work modules 2, 3. Thus, the functional units 11, 12 are, for example, an agricultural work machine, an attachment that is coupled or can be coupled to an agricultural work machine, and/or a stationary agricultural structure. In an alternative embodiment not shown in the figures, the functional units 11, 12 may be formed by various work units of the agricultural work modules 2, 3. For example, the functional unit 11, 12 may be the ground drive 15 of an agricultural work machine, the
В данном случае и предпочтительно система 19 распознавания шаблонов выполнена с возможностью приема одного или нескольких пакетов информации I о рабочей ситуации от датчиков 21 по меньшей мере одного сельскохозяйственного рабочего модуля 2, 3 или нескольких сельскохозяйственных рабочих модулей 2, 3. В данном случае опционально также предусмотрена возможность ввода оператором посредством устройства 22 ввода в сельскохозяйственный рабочий модуль 2, 3 информации I о рабочей ситуации, которая также принимается из системы 19 распознавания шаблонов.In this case and preferably, the
В данном случае и предпочтительно для приема информации I о рабочей ситуации и передачи метаинформации М на функциональные единицы 11, 12 система 19 распознавания шаблонов содержит коммуникационный интерфейс 23. Кроме того, система 19 распознавания шаблонов содержит вычислительное устройство 24 для обработки принятой информации I о рабочей ситуации и память 25 данных, в которой хранятся шаблоны 20а, 20b, 20с ситуаций. В данном случае и предпочтительно вычислительное устройство 24 и память 25 данных являются частью облака 26, то есть предоставляются через Интернет. Поэтому в предпочтительном варианте система 19 распознавания шаблонов частично или полностью представляет собой облачную систему. Также возможно аппаратное исполнение этих компонентов, то есть их расположение в сельскохозяйственной рабочей машине, и/или стационарное исполнение, то есть фиксированное расположение, например, в центре обработки данных на сельскохозяйственном предприятии.In this case and preferably, for receiving information I about the work situation and transmitting meta-information M to the functional units 11, 12, the
Предпочтительно, функциональные единицы 11, 12 также имеют коммуникационный интерфейс 27, также используемый для приема метаинформации М. Коммуникационный интерфейс 27 может быть выполнен с возможностью передачи информации о рабочей ситуации. В данном случае и предпочтительно коммуникационный интерфейс 27 выполнен с возможностью обмена данными с коммуникационным интерфейсом 27 другой функциональной единицы 11, 12, что позволяет непосредственно координировать совместную работу.Preferably, the functional units 11, 12 also have a
В данном случае и предпочтительно каждое управляющее устройство 13 функциональных единиц 11, 12 содержит микроконтроллер 28 для обработки соответствующей метаинформации М и память 29 данных, в которой хранится набор 14 правил. Набор 14 правил может содержать параметры, наборы и/или последовательности параметров по меньшей мере для одного рабочего агрегата сельскохозяйственного рабочего модуля 2, 3, каждому из которых назначена своя рабочая ситуация. Соответствующее управляющее устройство 13 может настраивать по меньшей мере один параметр, по меньшей мере один набор параметров и/или по меньшей мере одну последовательность параметров по меньшей мере для одной функциональной единицы 2, 3 на основании полученной метаинформации М и координировать по меньшей мере одну настройку по меньшей мере с одной настройкой другой функциональной единицы 11, 12 на основании той же метаинформации М.In this case and preferably, each
Предпочтительно, информация I о рабочей ситуации структурирована и содержит информацию I о рабочей ситуации с одного или нескольких иерархически различающихся уровней Е, Е0, Е1 и т.д. Таким образом, можно определить и передать в систему 19 распознавания шаблонов информацию I о рабочей ситуации, относящуюся по меньшей мере к одной основной рабочей ситуации, по меньшей мере одной вспомогательной рабочей ситуации, по меньшей мере одной ситуации привода, по меньшей мере одной ситуации машины, по меньшей мере одной ситуации безопасности, по меньшей мере одной ситуации уровня автоматики, по меньшей мере одной ситуации моделирования и/или по меньшей мере одной ситуации погрузки.Preferably, the work situation information I is structured and contains work situation information I from one or more hierarchically distinct levels E, E 0 , E 1 , etc. Thus, it is possible to determine and transmit to the
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к основной рабочей ситуации или к рабочей ситуации уровня Е0 основной рабочей ситуации, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения подготовки рабочего задания и/или для определения окружающей среды (например, дороги, поля) и/или для определения рабочего задания (например, уборка зерна, обработка почвы и т.д.) в сельскохозяйственном рабочем модуле или в другом, в частности соседнем сельскохозяйственном рабочем модуле.The work situation information I related to the main work situation or the work situation of the E 0 level of the main work situation may contain at least one work situation information I for determining the preparation of the work task and/or for determining the environment (for example, roads, fields) and/or to define a work task (for example, grain harvesting, tillage, etc.) in an agricultural work module or in another, in particular adjacent agricultural work module.
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к вспомогательной рабочей ситуации или к рабочей ситуации подчиненного уровня Е1 вспомогательной рабочей ситуации, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения подчиненной задачи (например, свободное кошение, уборка культуры вдоль полосы движения на поле, приближение к разворотной полосе, разворотная полоса, приближение к препятствию, сопровождение, перегрузка, уборка зерна, формирование тюков соломы и/или подбор тюков соломы) сельскохозяйственного рабочего модуля или другого, в частности соседнего сельскохозяйственного рабочего модуля.The work situation information I related to the auxiliary work situation or the subordinate work situation E 1 of the auxiliary work situation may contain at least one work situation information I for defining the subordinate task (for example, free mowing, crop harvesting along a traffic lane field, approaching the headland, headland, approaching an obstacle, accompanying, overloading, harvesting grain, forming straw bales and/or picking up straw bales) of an agricultural work module or another, in particular an adjacent agricultural work module.
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к ситуации привода или к рабочей ситуации следующего подчиненного уровня ситуации, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения состояния движения и/или ездового состояния (например, неподвижное, стационарное, вперед, назад) сельскохозяйственного рабочего модуля или другого, в частности, соседнего сельскохозяйственного рабочего модуля.The operating situation information I related to the drive situation or the operating situation of the next subordinate situation level may comprise at least one operating situation information I for determining the driving state and/or driving state (for example, stationary, stationary, forward, reverse) an agricultural work module or another, in particular adjacent, agricultural work module.
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к ситуации машины или к рабочей ситуации другого подчиненного уровня Е1 ситуации, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения состояния машины (например, главный агрегат «вкл», главный агрегат «выкл») сельскохозяйственного рабочего модуля или другого, в частности, соседнего сельскохозяйственного рабочего модуля.The operating situation information I related to the machine situation or the operating situation of another subordinate situation level E 1 may comprise at least one operating situation information I for determining the machine state (for example, main unit "on", main unit "off" ) an agricultural work module or another, in particular adjacent, agricultural work module.
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к ситуации безопасности или к рабочей ситуации другого подчиненного уровня ситуации, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения функциональной безопасности сельскохозяйственного рабочего модуля или другого, в частности, соседнего сельскохозяйственного рабочего модуля.The operating situation information I relating to the safety situation or the operating situation of another subordinate situation level may comprise at least one operating situation information I for determining the functional safety of the agricultural operating module or another, in particular adjacent agricultural operating unit.
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к уровню автоматики или к рабочей ситуации другого подчиненного уровня, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения установленного режима движения или уровня режима движения (уровень 1: внутренние автоматические системы, уровень 2: автоматическая регулировка жатки, уровень 3: автоматическое управление движением по полю, уровень 4: дистанционное управление движением по полю, уровень 5: автономное движение по полю, уровень 6: автоматические системы управления движением по дороге) сельскохозяйственного рабочего модуля или другого, в частности, соседнего сельскохозяйственного рабочего модуля.The operating situation information I related to the automation level or the operating situation of another subordinate level may contain at least one operating situation information I for determining the set driving mode or driving mode level (level 1: internal automatic systems, level 2: automatic header adjustment, level 3: automatic field driving control, level 4: remote field driving control, level 5: autonomous field driving, level 6: automatic road driving control systems) of an agricultural work module or another, in particular an adjacent agricultural one working module.
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к ситуации моделирования или к рабочей ситуации другого подчиненного уровня, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения моделирования рабочего задания.The work situation information I related to the simulation situation or the work situation of another subordinate level may comprise at least one work situation information I for determining the work task simulation.
Информация I о рабочей ситуации, относящаяся к ситуации погрузки или рабочей ситуации другого подчиненного уровня, может содержать по меньшей мере одну информацию I о рабочей ситуации для определения статуса загрузки (например, емкость исчерпана, емкость доступна полностью) сельскохозяйственного рабочего модуля или другого, в частности, соседнего сельскохозяйственного рабочего модуля.The operating situation information I related to a loading situation or an operating situation of another subordinate level may comprise at least one operating situation information I for determining the loading status (eg, capacity exhausted, capacity fully available) of the agricultural work module or other, in particular , an adjacent agricultural work module.
Обмен данными между системой 19 распознавания шаблонов и соответствующими функциональными единицами 11, 12 и/или обмен данными между функциональными единицами 11, 12 в данном случае и предпочтительно происходит в режиме реального времени. В особенно предпочтительном варианте обмен данными выполняется по беспроводным каналам.The exchange of data between the
В данном случае и предпочтительно предложенная сельскохозяйственная рабочая система 1 может быть модульно расширена дополнительными функциональными единицами (не показанными на фигурах) для выполнения или поддержки сельскохозяйственной работы. Каждая из дополнительных функциональных единиц по структуре и функциональности может соответствовать вышеописанным функциональным единицам 11, 12.Here and preferably, the proposed agricultural work system 1 can be modularly expanded with additional functional units (not shown in the figures) to perform or support agricultural work. Each of the additional functional units may correspond in structure and functionality to the above-described functional units 11, 12.
На фигуре 2 изображена предложенная сельскохозяйственная рабочая система 1 для уборки зерна и выполнения соответствующих подчиненных задач, в частности, уборки культуры вдоль полосы движения на поле, перегрузки, сбора зерна на ферме и формирования тюков соломы.Figure 2 shows a proposed agricultural work system 1 for harvesting grain and performing related subordinate tasks, in particular, crop harvesting along a field lane, reloading, harvesting grain on the farm and forming straw bales.
В правом нижнем углу фигуры 2 схематично изображено сельскохозяйственное предприятие, имеющее зерносушилку 8, зернохранилище 9 и мастерскую 10. Собственно сельскохозяйственное предприятие и его стационарные структурные подразделения (зерносушилка 8, зернохранилище 9 и мастерские 10) образуют стационарные функциональные единицы 11, 12 предложенной сельскохозяйственной рабочей системы 1.In the lower right corner of figure 2, an agricultural enterprise is schematically depicted, having a
Сельскохозяйственное предприятие связано с множеством обрабатываемых площадей, в данном случае посевных площадей A1, А2, А3, сетью дорог и путей разного качества.An agricultural enterprise is associated with a multitude of cultivated areas, in this case crop areas A 1 , A 2 , A 3 , a network of roads and paths of varying quality.
На первой площади A1 уборкой урожая занимаются две сельскохозяйственные рабочие машины, выполненные в виде зерноуборочных комбайнов 4, причем один комбайн 4 движется по полю, а другой комбайн 4 - по разворотной полосе. Оба зерноуборочных комбайна 4 образуют в данном случае мобильные функциональные единицы 11, 12 предложенной сельскохозяйственной рабочей системы 1. Зерноуборочные комбайны 4 до процесса перегрузки хранят собранную культуру, в данном случае зерновую культуру, в своем бункере обычным порядком, в то время как солома, отделенная в процессе уборки культуры, укладывается валком на посевную площадь A1 сзади зерноуборочного комбайна 4.In the first area A 1, harvesting is carried out by two agricultural working machines, made in the form of grain harvesters 4, with one combine 4 moving across the field, and the other combine 4 moving along the headland. Both combine harvesters 4 form in this case the mobile functional units 11, 12 of the proposed agricultural work system 1. The combine harvesters 4 store the harvested crop, in this case grain, in their hopper in the usual manner before the reloading process, while the straw separated in during the harvesting process, it is placed in a windrow on the crop area A 1 behind the combine harvester 4.
На другой посевной площади А2, в частности, одновременно или в другое время работают две другие сельскохозяйственные рабочие машины, выполненные в виде зерноуборочного комбайна 4. Эти комбайны 4 образуют следующие, в данном случае мобильные функциональные единицы 11, 12 предложенной сельскохозяйственной рабочей системы 1. Таким образом, представленная схема обработки посевных площадей А1, А2 отражает типичное использование зерноуборочных комбайнов 4 при уборке культуры, так как по соображениям экономии на больших посевных площадях А1, А2 несколько сельскохозяйственных машин часто совместно выполняют сельскохозяйственное рабочее задание. При этом на фигуре 2 выше для посевной площади А2 показан возможный процесс перегрузки между одним из зерноуборочных комбайнов 4 и комбинацией из тягача 5 и транспортировочного прицепа 6.On another crop area A 2 , in particular, two other agricultural working machines in the form of a grain harvester 4 operate simultaneously or at other times. These combines 4 form the following, in this case mobile, functional units 11, 12 of the proposed agricultural working system 1. Thus, the presented scheme for processing sown areas A 1 , A 2 reflects the typical use of combine harvesters 4 when harvesting crops, since for reasons of economy on large sown areas A 1 , A 2, several agricultural machines often jointly perform an agricultural work task. In this case, figure 2 above for the crop area A 2 shows a possible transfer process between one of the combine harvesters 4 and a combination of a tractor 5 and a
Кроме того, показана следующая посевная площадь А3, на которой, например, одновременно или в другое время пресс-подборщик 7, прицепленный к трактору 5, спрессовывает в тюки убранную культуру, выложенную в валки. Трактор 5 образует еще одну, в данном случае мобильную функциональную единицу 11, 12 предложенной сельскохозяйственной рабочей системы 1.In addition, the next crop area A 3 is shown, in which, for example, simultaneously or at other times, the
Наконец, показаны другие комбинации тягача 5 и транспортировочного прицепа 6, которые движутся по сети дорог и путей с целью погрузки или разгрузки убранной культуры и в двух случаях опорожняются, а в одном - заполняются. Каждый из этих тракторов 5 образует следующую, в данном случае мобильную функциональную единицу 11, 12 предложенной сельскохозяйственной рабочей системы 1.Finally, other combinations of tractor 5 and
Каждая из ситуаций, схематично изображенных на фигуре 2 и описанных выше, представляет собой в предложенном смысле сельскохозяйственную рабочую ситуацию. При этом каждая из этих рабочих ситуаций соответствует шаблону 20а, 20b, 20с ситуаций, который хранится в центральной системе 19 распознавания шаблонов, и который система 19 распознавания шаблонов может идентифицировать на основании принятой информации I о рабочей ситуации. После идентификации определенного шаблона 20а, 20b, 20с ситуаций и соответствующей идентифицированной рабочей ситуации система 19 распознавания шаблонов передает метаинформацию М, характеризующую идентифицированную рабочую ситуацию, на функциональные единицы 11, 12, как показано на фигуре 2.Each of the situations schematically depicted in Figure 2 and described above represents, in the proposed sense, an agricultural work situation. Moreover, each of these operating situations corresponds to a
Например, выгрузка зерна на зерносушилку 8 определяется как рабочая ситуация для сельскохозяйственного предприятия (шаблон ситуации «сбор зерна»). Для первой посевной площади А1 например, уборка культуры вдоль полосы движения на поле, в данном случае зерновом поле, определяется как рабочая ситуация (шаблон ситуации «уборка культуры вдоль полосы движения на поле». Для второй посевной площади А2 рабочей ситуацией определяется, например, перегрузка собранной культуры, в данном случае зерновых (модель ситуации «перегрузка»). Для третьей посевной площади А3 рабочей ситуацией определяется, например, прессование тюков, в данном случае рулонов (шаблон ситуации «формирование тюков соломы»).For example, unloading grain onto
Как было указано выше, информация I о рабочей ситуации, передаваемая в систему 19 распознавания шаблонов, содержит, в частности, информацию с нескольких уровней Е, Е0, E1 и др. ситуации. Например, информация I о рабочей ситуации содержит по меньшей мере информацию об основной и вспомогательной рабочей ситуации. В системе 19 распознавания шаблонов основной рабочей ситуации назначается, например, более высокоуровневый глобальный шаблон ситуации «Уборка зерна». В системе 19 распознавания шаблонов шаблонам ситуаций «Уборка культуры вдоль полосы движения на поле», «Перегрузка», «Уборка зерна» и «Формирование тюков соломы» назначен уровень вспомогательной рабочей ситуации, что, впрочем, является лишь примером и не носит ограничивающего характера.As mentioned above, information I about the working situation transmitted to the
В данном случае и предпочтительно все функциональные единицы 11, 12, изображенные на фиг. 2, или их управляющие устройства 13 выполнены таким образом, чтобы управляющие устройства 13 функциональных единиц 11, 12, совместно работающие в идентифицированной рабочей ситуации, координировали свою совместную работу на основании полученной метаинформации М и выполняли настройку параметров соответствующих функциональных единиц 11, 12.In this case, and preferably, all functional units 11, 12 shown in FIG. 2, or their
Например, на основании шаблона ситуации «Перегрузка» управляющие устройства 13 каждой функциональной единицы 11, 12 выполняют, в том числе, настройку параметров ходового привода 15 и системы 16 рулевого управления таким образом, чтобы комбайн 4 и трактор 5 встречались друг с другом в оптимальное время и в оптимальной ориентации друг относительно друга. Остальные функциональные единицы 11, 12 также получают метаинформацию М, но самостоятельно определяют, что находятся в иной рабочей ситуации и, соответственно, не реагируют на метаинформацию М.For example, based on the “Overload” situation template, the
В следующем варианте осуществления оператор, используя устройство 22 ввода первого рабочего модуля 2, 3, выполненного в виде зерноуборочного комбайна, в качестве информации I о рабочей ситуации вводит рабочую ситуацию «Свободное кошение». Далее эта информация I о рабочей ситуации передается в систему 19 распознавания шаблонов, которая идентифицирует сохраненную рабочую ситуацию «Свободное кошение» и связанный с ней шаблон 20а, 20b, 20с ситуации на основании полученной информации о рабочей ситуации. Далее система 19 распознавания шаблонов генерирует и передает метаинформацию М, характеризующую идентифицированную рабочую ситуацию «Свободное кошение», всем последующим рабочим модулям 2, 3 сельскохозяйственной рабочей системы 1, каждый из которых образует функциональную единицу 11, 12, в частности по меньшей мере одному следующему зерноуборочному комбайну и по меньшей мере одному разгрузочному транспортному средству.In the next embodiment, the operator, using the
Взаимодействие рабочих модулей 2, 3, совместно работающих в рабочей ситуации «Свободное кошение», координируется на основании метаинформации М, для чего в первом рабочем модуле 2, 3, выполненном в виде зерноуборочного комбайна, выставляются параметры, предусмотренные для рабочей ситуации «Свободное кошение», и/или для чего в качестве следующего рабочего модуля 2, 3 для рабочей ситуации «Свободное кошение» запрашивается дополнительный зерноуборочный комбайн и/или для чего в качестве следующего рабочего модуля 2, 3 для рабочей ситуации «Перегрузка», следующей за рабочей ситуацией «Свободное кошение», запрашивается разгрузочное транспортное средство.The interaction of working modules 2, 3, working together in the “Free mowing” working situation, is coordinated on the basis of meta-information M, for which purpose, in the first working module 2, 3, made in the form of a combine harvester, the parameters provided for the “Free mowing” working situation are set , and/or why an additional combine harvester is requested as the next work module 2, 3 for the work situation "Free mowing" and/or why as the next work module 2, 3 for the work situation "Overload" following the work situation " Free mowing”, an unloading vehicle is requested.
Предложенная сельскохозяйственная рабочая система, как было сказано выше, по существу, выполнена с возможностью передачи одного или нескольких пакетов информации I о рабочей ситуации в систему 19 распознавания шаблонов от одного или нескольких устройств, регистрирующих информацию I о рабочей ситуации. В особенно предпочтительном варианте осуществления в систему 19 распознавания шаблонов передается информация I о рабочей ситуации с одного или нескольких рабочих модулей 2, 3, одной или нескольких функциональных единиц 11, 12, одного или нескольких датчиков 21 по меньшей мере одного из рабочих модулей 2, 3, одного или нескольких устройств 22 для ввода оператором информации I о рабочей ситуации и/или одного или нескольких других устройств для регистрации информации I о рабочей ситуации. В данном случае и предпочтительно система 19 распознавания шаблонов передает полученную информацию I о рабочей ситуации и/или метаинформацию М, сгенерированную на ее основе системой 19 распознавания шаблонов, обратно на одно или несколько таких устройств, в частности, на все устройства.The proposed agricultural work system, as stated above, is essentially configured to transmit one or more packets of work situation information I to the
Наконец, на фигуре 3 схематично показана связь между системой 19 распознавания шаблонов и отдельными функциональными единицами 11, 12 предложенной сельскохозяйственной рабочей системы 1. Для некоторых функциональных единиц 11, 12 связь является двусторонней (показана двойной стрелкой), то есть возможна в обоих направлениях между системой 19 распознавания шаблонов и функциональными единицами 11, 12. Для других функциональных единиц 11, 12 связь является односторонней (показана одинарной стрелкой), то есть либо только от системы 19 распознавания шаблонов к функциональным единицам 11, 12, либо только от функциональных единиц 11, 12 к системе 19 распознавания шаблонов. Дополнительные каналы связи показаны штриховыми линиями.Finally, Figure 3 schematically shows the connection between the
С левой стороны в качестве примеров функциональных единиц 11,12 сверху вниз показаны: блок поперечной регулировки, блок продольной регулировки, блок «Автозаполнение», дисплей для отображения заданных значений, дисплей для отображения состояния, дисплей для отображения указаний, предупреждений и/или предложений оптимизации, память (опционально) или внешние службы записи данных, память или внешние службы анализа данных, память или внешние службы в качестве центра управления, блок моделирования отдельных функций машины, а также блок моделирования движений машины.On the left side, as examples of functional units 11,12 from top to bottom, the following are shown: lateral adjustment unit, longitudinal adjustment unit, Autofill unit, display for displaying set values, display for displaying status, display for displaying instructions, warnings and/or optimization suggestions , memory (optional) or external data recording services, memory or external data analysis services, memory or external services as a control center, a unit for simulating individual machine functions, and a unit for simulating machine motions.
С правой стороны в качестве примеров других функциональных единиц 11, 12 сверху вниз показаны: блок датчика по меньшей мере с одним датчиком для формирования исходных сигналов, блок датчика по меньшей мере с одним датчиком с обработкой сигнала, коммуникационный модуль, модуль в форме управляющего устройства, функциональный модуль в форме машины, функциональный модуль в форме навесного оборудования, функциональный модуль в форме модуля рулевого управления, функциональный модуль в форме модуля логистики, функциональный модуль в форме модуля оптимизации (англ. Precision Applications), например, в форме автоматического переключения распределения ширины (англ. Section Control) или переменного регулирования нормы внесения (англ. Variable Rate Control), а также функциональный модуль в форме модуля планирования маршрута.On the right side, as examples of other functional units 11, 12, from top to bottom are shown: a sensor unit with at least one sensor for generating initial signals, a sensor unit with at least one sensor with signal processing, a communication module, a module in the form of a control device, Function module in the form of a machine, Function module in the form of an attachment, Function module in the form of a steering module, Function module in the form of a logistics module, Function module in the form of an optimization module (Precision Applications), e.g. in the form of automatic width distribution switching ( Section Control or Variable Rate Control, as well as a function module in the form of a route planning module.
Список ссылочных обозначенийList of reference designations
1 - сельскохозяйственная рабочая система1 - agricultural working system
2 - сельскохозяйственный рабочий модуль2 - agricultural work module
3 - сельскохозяйственный рабочий модуль3 - agricultural work module
4 - зерноуборочный комбайн4 - grain harvester
5 - трактор5 - tractor
6 - транспортировочный прицеп6 - transport trailer
7 - пресс-подборщик7 - baler
8 - зерносушилка8 - grain dryer
9 - зернохранилище9 - granary
10 - мастерская10 - workshop
11 - функциональная единица11 - functional unit
12 - функциональная единица12 - functional unit
13 - управляющее устройство13 - control device
14 - набор правил14 - set of rules
15 - ходовой привод15 - way drive
16 - система рулевого управления16 - steering system
17 - жатка17 - header
18 - перегрузочное устройство18 - reloading device
19 - система распознавания шаблонов19 - pattern recognition system
20а, 20b, 20с - шаблоны ситуаций20a, 20b, 20c - situation templates
21 - датчик21 - sensor
22 - устройство ввода22 - input device
23 - коммуникационный интерфейс23 - communication interface
24 - вычислительное устройство24 - computing device
25 - память данных25 - data memory
26 - облако26 - cloud
27 - коммуникационный интерфейс27 - communication interface
28 - микроконтроллер28 - microcontroller
29 - память данных29 - data memory
A1, A2, А3 - посевные площадиA 1 , A 2 , A 3 - sown areas
I - информация о рабочей ситуацииI - information about the working situation
М - метаинформацияM - meta information
Е, Е0, E1 - уровни ситуацииE, E 0 , E 1 - levels of the situation
Claims (30)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018132144.9A DE102018132144A1 (en) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | Agricultural work system |
DE102018132144.9 | 2018-12-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019139960A RU2019139960A (en) | 2021-06-07 |
RU2802847C2 true RU2802847C2 (en) | 2023-09-05 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4322293A1 (en) * | 1993-07-05 | 1995-01-12 | Amazonen Werke Dreyer H | Method for the electronic management of agricultural machines |
DE102004043169A1 (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-09 | Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh | Electronic data exchange system |
EP1619517B1 (en) * | 2004-07-19 | 2013-06-05 | CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH | Communication system for mobile and static devices |
US9046895B2 (en) * | 2009-12-30 | 2015-06-02 | Caterpillar Inc. | System and method for controlling fluid delivery |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4322293A1 (en) * | 1993-07-05 | 1995-01-12 | Amazonen Werke Dreyer H | Method for the electronic management of agricultural machines |
EP1619517B1 (en) * | 2004-07-19 | 2013-06-05 | CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH | Communication system for mobile and static devices |
DE102004043169A1 (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-09 | Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh | Electronic data exchange system |
US9046895B2 (en) * | 2009-12-30 | 2015-06-02 | Caterpillar Inc. | System and method for controlling fluid delivery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11497157B2 (en) | Agricultural work machine | |
EP1619517B1 (en) | Communication system for mobile and static devices | |
WO2019117094A1 (en) | Slip determination system, travel path generation system, and field work vehicle | |
Thomasson et al. | Autonomous technologies in agricultural equipment: a review of the state of the art | |
EP2952081B1 (en) | Method for planning agricultural post-processing | |
KR20210108468A (en) | Grain processing automatic control system and automatic control method and route planning method | |
JP6956620B2 (en) | Travel route generation system and field work vehicle | |
US20190116717A1 (en) | Method and device for operating an agricultural machine | |
Shearer et al. | Trends in the automation of agricultural field machinery | |
EP3841868A1 (en) | System and method for windrow path planning | |
EP2197171A2 (en) | Method for supporting the automation of agricultural services | |
RU2802847C2 (en) | Agricultural working system and method for optimizing agricultural working processes | |
EP3314997A1 (en) | A crop management system for processing crop material | |
Auernhammer et al. | 10 State of the Art and Future Requirements | |
US20210195825A1 (en) | System and method for windrow path planning | |
Jotautiené et al. | Automatic steering of combine harvester for agricultural and environmental monitoring. | |
US20230273614A1 (en) | Dynamic guidance system for accompanying vehicle and methods for same | |
Shearer et al. | Field crop production automation | |
KR102683902B1 (en) | Grain handling autopilot system, autopilot method and automatic identification method | |
US11778949B2 (en) | Mower combination with location based conveyor control | |
US11950532B2 (en) | Mower combination with location based conveyor control | |
US20230284549A1 (en) | Method for performing driving route optimization | |
WO2020195008A1 (en) | Work map provision server | |
US20240057508A1 (en) | Data transfer | |
US20230350407A1 (en) | Autonomous agricultural production machine |