RU2830181C1 - Method of spreading fertilizers by agricultural spreader system and equipment for agricultural spreader system - Google Patents
Method of spreading fertilizers by agricultural spreader system and equipment for agricultural spreader system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2830181C1 RU2830181C1 RU2021128253A RU2021128253A RU2830181C1 RU 2830181 C1 RU2830181 C1 RU 2830181C1 RU 2021128253 A RU2021128253 A RU 2021128253A RU 2021128253 A RU2021128253 A RU 2021128253A RU 2830181 C1 RU2830181 C1 RU 2830181C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- image data
- digital image
- spread
- spreader
- parameter
- Prior art date
Links
- 230000007480 spreading Effects 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 174
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 9
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее раскрытие относится к способу функционирования сельскохозяйственного разбрасывателя и оборудованию для системы сельскохозяйственного разбрасывателя.The present disclosure relates to a method for operating an agricultural spreader and equipment for an agricultural spreader system.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
Сельскохозяйственные разбрасыватели применяются для распределения разбрасываемого материала на поле, например, удобрения. Разбрасываемый материал обычно принимается в резервуар, который также может называться амбаром. Резервуар снабжен дозирующим отверстием для дозирования разбрасываемого материала. Дозированный разбрасываемый материал должен быть распределен посредством устройства разбрасывателя, содержащего, например, один или несколько разбрасывающих дисков.Agricultural spreaders are used to distribute spreading material on a field, such as fertilizer. The spreading material is usually received in a tank, which may also be called a barn. The tank is equipped with a metering opening for dosing the spreading material. The metered spreading material must be distributed by means of a spreader device containing, for example, one or more spreading discs.
Разбрасыватель может быть установлен на самоходной машине. В качестве альтернативы, разбрасыватель может быть предусмотрен в виде орудия, буксируемого трактором.The spreader can be mounted on a self-propelled machine. Alternatively, the spreader can be provided as a tractor-towed implement.
Чтобы гарантировать правильное внесение разбрасываемого материала в поле, были предложены меры по контролю операции разбрасывания. В документе EP 2957161 B1 раскрыт способ определения распределения гранул удобрения. Распределение осуществляется посредством разбрасывателя удобрений, в частности, поперек направления движения разбрасывателя удобрения. Способ содержит следующие этапы: разбрасывают смесь гранул удобрения, по существу, гомогенной смеси различных компонентов удобрения; формируют изображение области земли, по меньшей мере, на одном изображении с цифровой камеры; определяют местонахождение гранулы удобрения на изображении камеры; и вычисляют фактическое распределение гранул удобрения на области земли. Оценка изображения выполняется посредством вычислительного блока для того, чтобы определить, как соотношение смеси изменяется при разбрасывании.In order to ensure the correct application of the spreading material to the field, measures have been proposed for monitoring the spreading operation. Document EP 2957161 B1 discloses a method for determining the distribution of fertilizer granules. The distribution is carried out by means of a fertilizer spreader, in particular transversely to the direction of movement of the fertilizer spreader. The method comprises the following steps: spreading a mixture of fertilizer granules, a substantially homogeneous mixture of different fertilizer components; forming an image of the area of the ground in at least one image from a digital camera; determining the location of the fertilizer granule in the camera image; and calculating the actual distribution of the fertilizer granules on the area of the ground. The image is evaluated by means of a computing unit in order to determine how the mixture ratio changes during spreading.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION
Задачей является обеспечение способа функционирования сельскохозяйственного разбрасывателя и оборудование для системы сельскохозяйственного разбрасывателя, которые позволяют улучшить операцию разбрасывания.The objective is to provide a method of operation of an agricultural spreader and equipment for an agricultural spreader system that can improve the spreading operation.
Для решения поставленной задачи, предусмотрен способ функционирования сельскохозяйственного разбрасывателя по п.1 формулы изобретения. Дополнительно, предусмотрено оборудование для системы сельскохозяйственного разбрасывателя по п.13 формулы изобретения. Дополнительные варианты выполнения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.To solve the set task, a method for operating an agricultural spreader according to claim 1 of the invention formula is provided. Additionally, equipment for the agricultural spreader system according to
Согласно аспекту, предусмотрен способ функционирования сельскохозяйственного разбрасывателя, включающий этапы, при которых: обеспечивают разбрасываемый материал в резервуар для материала сельскохозяйственного разбрасывателя, дозируют разбрасываемый материал из резервуара для материала через дозирующее отверстие, принимают дозированный разбрасываемый материал устройством разбрасывателя, и разбрасывают дозированный разбрасываемый материал посредством устройства разбрасывателя.According to the aspect, a method for operating an agricultural spreader is provided, including the steps of: providing a spreading material into a material tank of the agricultural spreader, dosing the spreading material from the material tank through a dosing opening, receiving the dosed spreading material with a spreader device, and spreading the dosed spreading material by means of the spreader device.
Способ дополнительно содержит следующее: обнаруживают данные цифрового изображения устройством мониторинга, при этом данные цифрового изображения указывают на частичное количество разбрасываемого материала, находящегося вблизи от дозирующего отверстия, во время обнаружения данных цифрового изображения; и определяют параметр материала для частичного количества разбрасываемого материала, расположенного вблизи дозирующего отверстия, на основе анализа данных цифрового изображения устройством управления.The method further comprises the following: detecting digital image data with a monitoring device, wherein the digital image data indicates a partial amount of scattered material located near the metering opening, during the detection of the digital image data; and determining a material parameter for the partial amount of scattered material located near the metering opening, based on an analysis of the digital image data by the control device.
Согласно дополнительному аспекту, предусмотрено оборудование для сельскохозяйственной системы разбрасывания, содержащее: резервуар для материала, выполненный с возможностью приема разбрасываемого материала, дозирующее отверстие, предусмотренное в резервуаре для материала и выполненное с возможностью дозирования разбрасываемого материала из резервуара для материала через дозирующее отверстие, устройство разбрасывателя, выполненное с возможностью приема и разбрасывания дозированного разбрасываемого материала, устройство контроля и устройство управления. Оборудование выполнено с возможностью: обнаружения данных цифрового изображения посредством устройства контроля, при этом данные цифрового изображения указывают на частичное количество разбрасываемого материала, находящегося вблизи дозирующего отверстия, во время обнаружения данных цифрового изображения; и определения параметра материала для частичного количества разбрасываемого материала, расположенного вблизи дозирующего отверстия, на основе анализа данных цифрового изображения устройством управления.According to a further aspect, equipment for an agricultural spreading system is provided, comprising: a material tank configured to receive a spreading material, a metering opening provided in the material tank and configured to meter the spreading material from the material tank through the metering opening, a spreader device configured to receive and spread the metered spreading material, a monitoring device and a control device. The equipment is configured to: detect digital image data by means of the monitoring device, wherein the digital image data indicates a partial amount of spreading material located near the metering opening, during the detection of the digital image data; and determine a material parameter for the partial amount of spreading material located near the metering opening, based on the analysis of the digital image data by the control device.
По меньшей мере, одно из сельскохозяйственного разбрасывателя и системы разбрасывания может быть снабжен самоходной машиной, несущей, по меньшей мере, резервуар для материала, устройство разбрасывателя, устройство контроля и устройство управления. В качестве альтернативы, сельскохозяйственный разбрасыватель и система разбрасывателя могут быть обеспечены в виде орудия, буксируемого трактором.At least one of the agricultural spreader and the spreading system may be provided with a self-propelled machine carrying at least a material tank, a spreader device, a control device and a control device. Alternatively, the agricultural spreader and the spreader system may be provided as an implement towed by a tractor.
Устройство управления, применяемое для определения параметра материала, может быть частично или полностью предусмотрено в системе сельскохозяйственного разбрасывателя, например, пользовательским терминалом. В качестве альтернативы один или несколько компонентов устройства управления могут быть предусмотрены в удаленном месте. Например, устройство сервера и/или база данных могут быть предусмотрены в месте, удаленном от сельскохозяйственного разбрасывателя на поле. Обмен данными с удаленным устройством может осуществляться посредством беспроводной передачи данных. В дополнение или в качестве альтернативы, один или несколько компонентов устройства управления могут быть реализованы на портативном устройстве, таком как мобильный телефон или портативный компьютер. Опять же, обмен электронными данными может осуществляться посредством беспроводной передачи данных с компьютером или устройствами обработки данных, установленными на самом сельскохозяйственном разбрасывателе.The control device used to determine the material parameter may be partially or completely provided in the agricultural spreader system, for example, by a user terminal. Alternatively, one or more components of the control device may be provided at a remote location. For example, a server device and/or a database may be provided at a location remote from the agricultural spreader in the field. Data exchange with the remote device may be performed by wireless data transmission. Additionally or alternatively, one or more components of the control device may be implemented on a portable device, such as a mobile phone or a laptop computer. Again, the exchange of electronic data may be performed by wireless data transmission with a computer or data processing devices installed on the agricultural spreader itself.
Способ может дополнительно содержать следующее: определяют параметр операции управления для сельскохозяйственного разбрасывателя в ответ на определение параметра материала устройством управления; и применяют параметр операции управления для управления операцией сельскохозяйственного разбрасывателя. Операция сельскохозяйственного разбрасывателя управляется в зависимости от одного или нескольких параметров материала, которые определяются для частичного количества разбрасываемого материала, находящегося вблизи дозирующего отверстия, во время обнаружения данных цифрового изображения. Таким образом, управление операцией сельскохозяйственного разбрасывателя на основе параметра операции управления, который, в свою очередь, получается в ответ на определение параметра материала, будет гарантировать управление операцией, сконфигурированное для такого разбрасываемого материала, который во время обнаружения данных цифрового изображения вот-вот будет дозироваться через дозирующее отверстие, а затем разбрасываться посредством устройства разбрасывателя. Применяя такую технологию, операция устройства разбрасывателя может быть всегда настроена в соответствии с конкретным разбрасываемым материалом, который должен быть распределен далее по земле или полю.The method may further comprise the following: determining a control operation parameter for the agricultural spreader in response to the determination of a material parameter by the control device; and using the control operation parameter to control the operation of the agricultural spreader. The operation of the agricultural spreader is controlled depending on one or more material parameters that are determined for a partial amount of spread material located near the metering opening at the time of detecting the digital image data. In this way, controlling the operation of the agricultural spreader based on the control operation parameter, which in turn is obtained in response to the determination of the material parameter, will ensure the operation control configured for such spread material that, at the time of detecting the digital image data, is about to be metered through the metering opening and then spread by means of the spreader device. By applying such a technology, the operation of the spreader device can always be adjusted in accordance with a specific spread material that is to be distributed further along the ground or field.
В варианте осуществления, параметр операции управления может быть параметром операции управления для управления операцией трактора или самоходной машины сельскохозяйственного разбрасывателя/системы разбрасывателя. Например, скорость движения может управляться в зависимости от определенного параметра материала. Такое управление, например, может применяться посредством, так называемого, управления рабочим оборудованием трактора (TIM).In an embodiment, the control operation parameter may be a control operation parameter for controlling the operation of a tractor or a self-propelled machine of an agricultural spreader/spreader system. For example, the travel speed may be controlled depending on a certain material parameter. Such control may, for example, be applied by means of so-called tractor implement management (TIM).
Контроль может содержать непрерывный контроль разбрасываемого материала, расположенного вблизи дозирующего отверстия, при дозировании разбрасываемого материала через дозирующее отверстие. Множество изображений может непрерывно сниматься устройством контроля, которое, например, может быть снабжено цифровой камерой, для обнаружения потока или группы данных цифрового изображения, указывающих на множество снятых изображений. Разделенные изображения или множество изображений, постоянно обнаруживаемых, могут быть проанализированы путем обработки данных цифрового изображения посредством одного или нескольких процессоров данных, проводящих анализ данных изображения. Для анализа данных изображения известны различные способы, которые могут применяться в зависимости от варианта выполнения.The monitoring may comprise continuous monitoring of the spreading material located near the metering opening, while metering the spreading material through the metering opening. A plurality of images may be continuously captured by a monitoring device, which may, for example, be equipped with a digital camera, for detecting a stream or group of digital image data indicating a plurality of captured images. The divided images or the plurality of images, continuously detected, may be analyzed by processing the digital image data by means of one or more data processors, analyzing the image data. Various methods are known for analyzing the image data, which may be used depending on the embodiment.
Способ может дополнительно включать в себя выполнение, по меньшей мере, одного из следующих этапов, на которых: определяют параметр материала, определяют параметр операции управления, и применяют параметр операции управления в процессе в реальном времени. Процесс в реальном времени может включать непрерывный ввод данных цифрового изображения. Точно так же, параметр материала и/или параметр операции управления может непрерывно определяться для окончательного применения параметра операции управления для непрерывного управления операцией сельскохозяйственной машины в зависимости от данных цифрового изображения и параметра материала, определенного из таких данных цифрового изображения.The method may further include performing at least one of the following steps, in which: determining a material parameter, determining a control operation parameter, and applying the control operation parameter in a real-time process. The real-time process may include continuously inputting digital image data. Similarly, the material parameter and/or the control operation parameter may be continuously determined for finally applying the control operation parameter for continuously controlling the operation of the agricultural machine depending on the digital image data and the material parameter determined from such digital image data.
Обнаружение данных цифрового изображения может содержать обнаружение данных цифрового изображения с разрешением по времени устройством контроля. Например, данным цифрового изображения назначается временная метка, указывающая время, когда обнаруживаются цифровые данные. Такая информация о времени может быть принята во внимание в процессе определения параметра операции управления. Например, временная задержка может быть определена для применения параметра операции управления в отношении времени обнаружения данных цифрового изображения, из которых определяется параметр материала.The detection of digital image data may comprise detection of digital image data with time resolution by the inspection device. For example, the digital image data is assigned a time stamp indicating the time when the digital data is detected. Such time information may be taken into account in the process of determining the control operation parameter. For example, a time delay may be determined for applying the control operation parameter in relation to the time of detection of the digital image data from which the material parameter is determined.
Определение параметра материала может содержать определение для частичного количества разбрасываемого материала, расположенного вблизи дозирующего отверстия, по меньшей мере, одного параметра материала из следующей группы: размера частиц для частиц частичного количества разбрасываемого материала; диаметра частиц для частичного количества разбрасываемого материала; формы частиц для частичного количества разбрасываемого материала; плотности частиц на единицу объема для частиц частичного количества разбрасываемого материала; типа частиц для частиц частичного количества разбрасываемого материала; объема заполнения, показывающего степень заполнения объема вблизи дозирующего отверстия, при этом разбрасываемый материал подается через объем к дозирующему отверстию; и параметра потока, указывающего на поток материала частиц частичного количества разбрасываемого материала к дозирующему отверстию. Информация об одном из размера частицы, формы частицы и/или плотности частиц может быть использована или проанализирована для определения типа частиц частичного количества разбрасываемого материала. Например, в базе данных может быть доступна информация о различных характеристических параметрах для разных типов частиц. Сравнение одного или нескольких параметров материала, полученных или определенных из данных цифрового изображения, с такой информацией, хранящейся в базе данных, может позволить определить один или несколько конкретных типов разбрасываемого материала. В другом примере, данные цифрового изображения с временным разрешением, собранные устройством контроля, могут указывать на характеристики потока, потока разбрасываемого материала к дозирующему отверстию. В ответ, может быть определен параметр операции управления для изменения состояния дозирующего отверстия. Например, размер дозирующего отверстия может быть увеличен или уменьшен для изменения характеристик потока разбрасываемого материала, подаваемого через дозирующее отверстие для выхода из резервуара для материала к устройству разбрасывателя.The determination of the material parameter may comprise determining, for a partial amount of spread material located near the metering opening, at least one material parameter from the following group: a particle size for particles of the partial amount of spread material; a particle diameter for the partial amount of spread material; a particle shape for the partial amount of spread material; a particle density per unit volume for particles of the partial amount of spread material; a particle type for particles of the partial amount of spread material; a filling volume indicating the degree of filling of the volume near the metering opening, wherein the spread material is supplied through the volume to the metering opening; and a flow parameter indicating the flow of material of particles of the partial amount of spread material to the metering opening. Information about one of the particle size, the particle shape and/or the particle density may be used or analyzed to determine the particle type of the partial amount of spread material. For example, information about different characteristic parameters for different particle types may be available in the database. Comparison of one or more material parameters obtained or determined from the digital image data with such information stored in the database may allow one or more specific types of spread material to be determined. In another example, time-resolved digital image data collected by the monitoring device may indicate flow characteristics of the flow of the spread material to the metering opening. In response, a control operation parameter may be determined to change the state of the metering opening. For example, the size of the metering opening may be increased or decreased to change the flow characteristics of the spread material supplied through the metering opening to exit the material tank to the spreader device.
Определение параметра операции управления может содержать определение, по меньшей мере, одного параметра операции управления из следующей группы: параметра дозирующего устройства, например, по меньшей мере, одного из размера дозирующего отверстия и формы дозирующего отверстия; степени заполнения резервуара для материала; предупреждения оператора; и параметром операции управления для устройства разбрасывателя, например, по меньшей мере, одним из скорости вращения диска разбрасывателя, места падения на диск разбрасывателя, и рабочей ширины. В качестве альтернативы или в дополнение, параметр, относящийся к настройкам границы разбрасывания, может быть определен как параметр операции управления.The determination of the control operation parameter may comprise the determination of at least one control operation parameter from the following group: a metering device parameter, for example at least one of the metering aperture size and the metering aperture shape; the degree of filling of the material tank; an operator warning; and a control operation parameter for the spreader device, for example at least one of the spreader disc rotation speed, the drop location on the spreader disc, and the working width. Alternatively or in addition, a parameter related to the spreading boundary settings may be determined as a control operation parameter.
Определение может содержать применение нейронной сети, по меньшей мере, для одного из определения параметра материала и определения параметра операции управления. Нейронная сеть может быть обучена посредством обучающих данных, содержащих множество данных цифрового изображения, предусмотренных для различных типов разбрасываемого материала. В качестве альтернативы, могут применяться другие компьютерные модели, отражающие некоторую взаимосвязь между данными цифрового изображения и параметром материала, и/или параметром материала и параметром операции управления. Устройство управления будет применять нейронную сеть и/или некоторую другую компьютерную модель для окончательного определения параметра операции управления, который будет применяться для управления операцией сельскохозяйственного разбрасывателя. Компьютерная модель может преобразовывать свойства или параметры разбрасываемого материала, такие как свойства удобрения, для управления параметром (параметрами) операции, обеспечивающим настройку операции сельскохозяйственного разбрасывателя. Комбинация алгоритма (алгоритмов) и базы данных может применяться компьютерной моделью или нейронной сетью. База данных может быть заполнена настройками, определенными экспериментально на испытательной станции разбрасывателя.The determination may comprise applying a neural network for at least one of determining a material parameter and determining a control operation parameter. The neural network may be trained using training data comprising a plurality of digital image data provided for different types of spread material. Alternatively, other computer models may be applied that reflect some relationship between the digital image data and the material parameter, and/or the material parameter and the control operation parameter. The control device will apply the neural network and/or some other computer model to finally determine the control operation parameter that will be applied to control the operation of the agricultural spreader. The computer model may transform properties or parameters of the spread material, such as properties of the fertilizer, to control the operation parameter(s) that provides for adjusting the operation of the agricultural spreader. A combination of algorithm(s) and a database may be applied by the computer model or the neural network. The database may be populated with settings determined experimentally at a test station of the spreader.
Обнаружение данных цифрового изображения может содержать обнаружение данных цифрового изображения посредством устройства контроля, расположенного вблизи дозирующего отверстия, то есть физической или пространственной близости. Для этого варианта выполнения, само устройство контроля расположено рядом с дозирующим отверстием или в непосредственной близости от него. Устройство контроля может располагаться внутри или снаружи резервуара для материала.Detecting the digital image data may comprise detecting the digital image data by means of a control device located near the dosing opening, i.e., physical or spatial proximity. For this embodiment, the control device itself is located near the dosing opening or in close proximity to it. The control device may be located inside or outside the material reservoir.
Обнаружение данных цифрового изображения может содержать обнаружение данных цифрового изображения через отверстие в элементе стенки боковой стенки резервуара для материала, причем боковая стенка охватывает, по меньшей мере, частично объем резервуара, принимающий разбрасываемый материал.Detecting digital image data may comprise detecting digital image data through an opening in a wall element of a side wall of a material reservoir, wherein the side wall covers at least partially a volume of the reservoir receiving the spread material.
Обнаружение данных цифрового изображения может содержать обнаружение данных цифрового изображения через окно, предусмотренное в отверстии элемента стены. Для этого варианта выполнения, устройство контроля может быть предусмотрено за пределами резервуара для материала в месте, которое позволяет получать цифровые изображения через окно, предусмотренное в отверстии элемента стены. В качестве альтернативы, устройство контроля, содержащее, например, цифровую камеру, может быть расположено внутри резервуара для материала.The detection of digital image data may comprise detection of digital image data through a window provided in the opening of the wall element. For this embodiment, the monitoring device may be provided outside the material reservoir in a location that allows digital images to be obtained through the window provided in the opening of the wall element. Alternatively, the monitoring device, comprising, for example, a digital camera, may be located inside the material reservoir.
Разбрасывание разбрасывающим устройством может содержать разбрасывание дозированного разбрасываемого материала, по меньшей мере, одним диском разбрасывателя.Spreading by a spreading device may comprise spreading a metered spreading material by at least one spreader disc.
Определение параметра управления операцией может содержать прием пользовательского ввода, указывающего входной параметр, и учет входного параметра вместе с параметром материала для определения параметра управления операцией устройством управления. Например, входной параметр может указывать на рабочую ширину и/или количество разбрасываемого материала на площадь земли, например, кг/га.Determining the operation control parameter may comprise receiving a user input indicating an input parameter and considering the input parameter together with the material parameter to determine the operation control parameter by the control device. For example, the input parameter may indicate the working width and/or the amount of material spread per area of land, such as kg/ha.
В качестве альтернативы или в дополнение, определение параметра управления операцией может содержать прием сигналов датчиков от сенсорного устройства, предусмотренного в системе сельскохозяйственного разбрасывателя, например, устройства датчика нагрузки. Сигналы датчиков учитываются при определении устройством управления параметра управления операцией.Alternatively or in addition, determining the operation control parameter may comprise receiving sensor signals from a sensor device provided in the agricultural spreader system, such as a load sensor device. The sensor signals are taken into account when the control device determines the operation control parameter.
Варианты выполнения, описанные выше в отношении способа функционирования сельскохозяйственного разбрасывателя, могут применяться с соответствующими изменениями к оборудованию системы сельскохозяйственного разбрасывателя.The embodiments described above with respect to the method of operation of the agricultural spreader can be applied, with appropriate modifications, to the equipment of the agricultural spreader system.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS
Далее дополнительные варианты выполнения описаны со ссылкой на фигуры. Фигуры показывают:Further embodiments are described below with reference to the figures. The figures show:
Фиг.1 - схематичную блок-схему оборудования для системы сельскохозяйственного разбрасывателя;Fig. 1 - schematic block diagram of equipment for an agricultural spreader system;
Фиг.2 - схематичное представление оборудования, снабженного резервуаром для материала и устройством контроля, расположенным вблизи с дозирующим отверстием; иFig. 2 is a schematic representation of equipment provided with a material tank and a control device located near the dosing opening; and
Фиг.3 - схематичное изображение другого оборудования, снабженного резервуаром для материала и устройством контроля, расположенным вблизи с дозирующим отверстием.Fig. 3 is a schematic representation of other equipment equipped with a material tank and a control device located near the dosing opening.
Фиг.1 показывает схематичную блок-схему оборудования для системы сельскохозяйственного разбрасывателя. Предусмотрен сельскохозяйственный разбрасыватель 1, сконфигурированный для разбрасывания или распределения разбрасываемого материала (гранулированного материала), такого как удобрение, по земле или полю. Как таковые известны различные сельскохозяйственные разбрасыватели. Например, сельскохозяйственный разбрасыватель может быть предусмотрен на самоходной машине. В качестве альтернативы, сельскохозяйственный разбрасыватель может быть снабжен орудием, буксируемым трактором. Устройство 2 управления выполнено с возможностью обеспечения параметров операцией управления, которые должны быть применены к сельскохозяйственному разбрасывателю 1 для управления операцией. Устройство 2 управления может быть реализовано вместе с сельскохозяйственным разбрасывателем 1 или может быть, по меньшей мере, частично отделено от сельскохозяйственного разбрасывателя 1. Например, на тракторе могут быть предусмотрены элементы или компоненты устройства 2 управления.Fig. 1 shows a schematic block diagram of equipment for an agricultural spreader system. An agricultural spreader 1 is provided, configured to spread or distribute a spreading material (granular material), such as fertilizer, over the ground or a field. Various agricultural spreaders are known as such. For example, the agricultural spreader can be provided on a self-propelled machine. Alternatively, the agricultural spreader can be provided with an implement towed by a tractor. A
Устройство 2 управления выполнено с возможностью обмена электронными данными с базой 3 данных, расположенной удаленно от устройства 2 управления. Например, база 3 данных может быть предусмотрена на удаленной серверной станции. Беспроводная передача данных может применяться для обмена электронными данными.The
Сельскохозяйственный разбрасыватель 1 снабжен устройством 4 контроля, выполненным с возможностью обнаружения данных цифрового изображения. Устройство 4 контроля закреплено к резервуару 5 для материала сельскохозяйственного разбрасывателя 1 (см. Фиг.2 и Фиг.3). Таким образом, устройство 4 контроля выполнено с возможностью обнаружения данных цифрового изображения для частичного количества разбрасываемого материала, принятого в резервуар 5 для материала, частичного количества разбрасываемого материала, во время обнаружения данных цифрового изображения устройством 4 контроля, находящимся вблизи с дозирующим отверстием 6, через которое разбрасываемый материал выгружается из резервуара 5 для материала в устройство 7 разбрасывателя, которое снабжено, например, одним или несколькими устройствами дискового разбрасывателя.The agricultural spreader 1 is provided with a
Данные цифрового изображения, обнаруженные устройством 4 контроля, обрабатываются при анализе данных изображения посредством одного или нескольких процессоров данных, предусмотренных, по меньшей мере, в одном из устройства 4 контроля и устройства 2 управления. Посредством анализа данных изображения определяется один или несколько параметров материала для разбрасываемого материала, расположенного вблизи дозирующего отверстия 6. Устройство 4 контроля может содержать цифровую камеру для обнаружения данных цифрового изображения.The digital image data detected by the
В ответ на определение одного или нескольких параметров материала, таких как размер частиц, диаметр частиц и/или форма частиц, один или несколько процессоров данных определяют параметр управления операцией для функционирования сельскохозяйственного разбрасывателя 1. Например, в удаленной базе 3 данных может быть справочная таблица, которая обеспечивает сопоставление между параметром (параметрами) материала, с одной стороны, и параметром (параметрами) управления операцией с другой стороны. Если какой-то конкретный параметр материала определяется из анализа данных изображения, можно определить один или несколько параметров управления операцией, которые назначаются такому параметру материала. Далее, один или несколько параметров управления операцией применяются для функционирования или управления сельскохозяйственным разбрасывателем 1, в то время как разбрасываемый материал распределяется по земле или полю. Например, размер дозирующего отверстия 6 может регулироваться в ответ на определение определенного размера частиц из данных цифрового изображения. Также, другие параметры управления операцией могут быть исправлены или изменены в ответ на определение конкретного параметра (параметров) материала.In response to determining one or more material parameters, such as a particle size, a particle diameter and/or a particle shape, one or more data processors determine an operation control parameter for operating the agricultural spreader 1. For example, in the remote database 3 there may be a look-up table that provides a mapping between the material parameter(s), on the one hand, and the operation control parameter(s), on the other hand. If a particular material parameter is determined from an analysis of image data, one or more operation control parameters can be determined and assigned to such a material parameter. Then, the one or more operation control parameters are applied to operating or controlling the agricultural spreader 1, while the spread material is distributed over the ground or a field. For example, the size of the metering opening 6 can be adjusted in response to determining a certain particle size from the digital image data. Also, other operation control parameters can be corrected or changed in response to determining a particular material parameter(s).
Когда разбрасываемый материал присутствует в резервуаре 5 для материала (амбаре), устройство 4 контроля будет однократно или периодически обнаруживать данные цифрового изображения от этого разбрасываемого материала и отправлять эти данные цифрового изображения на устройство 2 управления. Оно также может запрашивать настройки от контроллера или терминала разбрасывателя, например, ширину захвата и норму внесения.When the spreading material is present in the material tank 5 (barn), the
Когда данные цифрового изображения приняты, устройство 2 управления начнет обрабатывать эту информацию. Данные цифрового изображения могут быть пропущены через нейронную сеть для получения физических свойств (параметров материала). Эти свойства могут быть объединены с настройками разбрасывателя и затем могут использоваться для поиска настроек в базе 3 данных. Затем, эти настройки возвращаются обратно в устройство 2 управления. Когда настройки будут получены устройством 2 управления, оно передаст эти настройки электронике разбрасывателя, тем самым, применяя настройки (параметр (параметры) управления операцией) к сельскохозяйственному разбрасывателю 1.When the digital image data is received, the
Фигуры 2 и 3 показывают различные примеры оборудования, снабженного резервуаром 5 для материала, который также может называться амбаром, и устройством 4 контроля, расположенным рядом или в непосредственной близости от дозирующего отверстия 6, через которое дозируется разбрасываемый материал в разбрасывающее устройство 7. В показанном примере, имеются два дозирующих отверстия 6 и два разбрасывающих устройства 7. Устройство 4 контроля принято в корпусе устройства или блоке 8, размещенном внутри отверстия 9, предусмотренного в элементе 10 стенки боковой стенки 11 резервуара 5 для материала. Данные цифрового изображения собираются устройством 4 контроля через (прозрачное) окно 12.Figures 2 and 3 show various examples of equipment provided with a
Для варианта выполнения, показанного на фиг.2, устройство 13 процессора цифровых изображений предусмотрено в блоке 8 устройства. Данные цифрового изображения, обнаруженные устройством 4 контроля, могут обрабатываться, по меньшей мере, частично локально в блоке 8 устройства.For the embodiment shown in Fig. 2, the digital
Устройство 4 контроля может функционировать для непрерывного обнаружения данных цифрового изображения разбрасываемого материала во время операции. Многие разбрасываемые материалы, такие как многие удобрения, не имеют однородного размера частиц. В процессе изготовления разбрасываемого материала, диаметр частиц изменяется из-за различных трудноуправляемых факторов. Во время хранения, транспортировки и переупаковки разбрасываемого материала, такого как удобрения, частицы разных размеров имеют тенденцию разделяться, в результате чего получаются партии с более крупными гранулами и партии с более мелкими гранулами. Посредством непрерывной обработки данных цифрового изображения, сельскохозяйственный разбрасыватель 1 может настраиваться на ходу (в реальном времени) в зависимости от того, какие частицы в данный момент находятся рядом с дозирующим отверстием 6.The
За счет объединения устройства 4 контроля с бортовым информационным контроллером, таким как устройство 13 процессора цифровых изображений, система может работать полностью или частично автономно. Устройство 4 контроля будет создавать данные цифрового изображения разбрасываемого материала по запросу устройства 2 управления.By combining the
В различных вариантах выполнения, устройство 2 управления может взаимодействовать, по меньшей мере, с одним из следующего: программным приложением на терминале, предусмотренном на тракторе; программным приложением на мобильном телефоне (Bluetooth); контроллером разбрасывателя (CAN, специализированном, или может быть на том же микропроцессорном наборе); и онлайн в облачной консультационной службе.In various embodiments, the
В различных вариантах выполнения, устройство 2 управления может обеспечивать, по меньшей мере, одну функциональную возможность из группы: запуска нейронной сети для распознавания формы и/или размера частиц удобрения; запуска алгоритма компьютерного зрения для предварительной обработки данных изображения или распознавания свойств; размещения консультационной службы; а также сбора и комбинирования других данных с терминала, контроллера разбрасывателя или внешних датчиков.In various embodiments, the
Глубокая нейронная сеть (DNN) может применяться для преобразования данных цифрового изображения в пригодные для использования физические свойства (параметры материала). Может быть определен один из параметров материала, а именно размер или диаметр частиц. Например, это может быть проведено путем классификации разбрасываемого материала по определенным категориям, например: тонкий (1 мм), мелкий (1,8 мм), нормальный (2,5 мм), большой (3,5 мм), очень большой (5 мм +). В качестве альтернативы, размер частиц может быть определен путем регрессии данных цифрового изображения только до одного среднего диаметра (x мм).A deep neural network (DNN) can be used to transform digital image data into usable physical properties (material parameters). One of the material parameters that can be determined is the particle size or diameter. For example, this can be done by classifying the scattered material into certain categories, such as fine (1 mm), fine (1.8 mm), normal (2.5 mm), large (3.5 mm), extra large (5 mm+). Alternatively, the particle size can be determined by regressing the digital image data to only one average diameter (x mm).
DNN также может использоваться для распознавания, по меньшей мере, одной из формы и категории разбрасываемого материала, такого как удобрение. Это делается регрессором нейронной сети классификации. Для каждой категории удобрения DNN будет возвращать число от 0 до 1, указывающее, насколько вероятно, что сфотографированный разбрасываемый материал имеет некоторую форму.The DNN can also be used to recognize at least one of the shape and category of the spread material, such as fertilizer. This is done by a classification neural network regressor. For each fertilizer category, the DNN will return a number between 0 and 1 indicating how likely it is that the photographed spread material has a certain shape.
DNN может располагаться либо на локальном информационном контроллере сельскохозяйственного разбрасывателя 1, либо в локальном программном приложении для мобильного телефона, либо в главном компьютере в облаке. Облако может предоставить возможность собирать данные цифровых изображений от клиентов или пользователей, которые затем могут быть использованы для переобучения DNN, чтобы она продолжала развиваться.The DNN can be located either on the local information controller of the agricultural spreader 1, or in a local mobile phone software application, or on a host computer in the cloud. The cloud can provide the ability to collect digital image data from clients or users, which can then be used to retrain the DNN so that it continues to evolve.
DNN может быть размещена в устройстве 2 управления сельскохозяйственного разбрасывателя 1. Если ее объединить с местной консультационной службой и базой данных, сельскохозяйственный разбрасыватель 1 может настроить себя полностью автоматически и в автономном режиме. Становится возможным постоянное обновление настроек в зависимости от текущих изменений.The DNN can be placed in the
Признаки, раскрытые в этом описании, фигурах и/или формуле изобретения, могут быть материалом для реализации различных вариантов выполнения, взятых отдельно или в различных их комбинациях.The features disclosed in this description, figures and/or claims may be material for the implementation of various embodiments, taken separately or in various combinations.
Claims (41)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20157214.6 | 2020-02-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2830181C1 true RU2830181C1 (en) | 2024-11-14 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024823A1 (en) * | 1994-03-15 | 1995-09-21 | Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg | Process for determining control data for a fertilizer spreader |
| DE19636636A1 (en) * | 1996-09-10 | 1998-03-12 | Andreas Hilker | Distributor for pourable material, such as fertiliser and seed |
| EP0829194A1 (en) * | 1996-09-10 | 1998-03-18 | Maasland N.V. | An implement for spreading granular and/or pulverulent material |
| EP1662247A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-05-31 | Amazonen-Werke H. Dreyer GmbH & Co. KG | Method for determining the particle shape and/or size of agricultural particles |
| CN204305613U (en) * | 2014-12-16 | 2015-05-06 | 中国热带农业科学院农业机械研究所 | The successional testing agency of a kind of fertilising |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024823A1 (en) * | 1994-03-15 | 1995-09-21 | Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg | Process for determining control data for a fertilizer spreader |
| DE19636636A1 (en) * | 1996-09-10 | 1998-03-12 | Andreas Hilker | Distributor for pourable material, such as fertiliser and seed |
| EP0829194A1 (en) * | 1996-09-10 | 1998-03-18 | Maasland N.V. | An implement for spreading granular and/or pulverulent material |
| EP1662247A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-05-31 | Amazonen-Werke H. Dreyer GmbH & Co. KG | Method for determining the particle shape and/or size of agricultural particles |
| CN204305613U (en) * | 2014-12-16 | 2015-05-06 | 中国热带农业科学院农业机械研究所 | The successional testing agency of a kind of fertilising |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12329148B2 (en) | Predictive weed map and material application machine control | |
| US8749628B2 (en) | Dry agricultural materials management | |
| EP3279760B1 (en) | Automatic vehicle and conveyor positioning | |
| CN114757529B (en) | Update on the implementation of agricultural regulations | |
| UA125462C2 (en) | Systems, methods, and devices for monitoring weather and field conditions | |
| Chandel et al. | Digital map-based site-specific granular fertilizer application system | |
| CN111459183B (en) | Recommended method, device, unmanned equipment and storage medium for operating parameters | |
| JPH10500770A (en) | Automatic grain evaluation method and apparatus | |
| US9976881B2 (en) | System and method for analyzing product flow signal for an agricultural implement | |
| US9091623B2 (en) | System to determine product characteristics, counts, and per unit weight details | |
| RU2830181C1 (en) | Method of spreading fertilizers by agricultural spreader system and equipment for agricultural spreader system | |
| Back et al. | An image-based application rate measurement system for a granular fertilizer applicator | |
| EP3864946B1 (en) | A method for operating an agricultural spreader and an arrangement for an agricultural spreader system | |
| US20190297773A1 (en) | Meters for fertilizers, small seeds, and chemical products and related systems and methods | |
| CN112651593A (en) | A system and method for testing and analysis decision-making of agricultural unit operating parameters based on Beidou system | |
| US20240389513A1 (en) | Systems and methods for predicting material dynamics | |
| Van Liedekerke et al. | Recent results of experimentation and DEM modeling of centrifugal fertilizer spreading | |
| EP4218392B1 (en) | Systems and methods for predicting material dynamics | |
| US12298767B2 (en) | Predictive material consumption map and control | |
| US12058951B2 (en) | Predictive nutrient map and control | |
| US20250127076A1 (en) | Fertilizer/chemical dispensers for lawn care having intelligent dispensing systems (smart dispenser logic) and associated method of use | |
| CN114630575A (en) | Solid material scattering control method and device, scattering machine and movable platform | |
| Lawrence et al. | Development of an image-processing method to assess spreader performance | |
| Villette et al. | How mass flow and rotational speed affect fertiliser centrifugal spreading: Potential interpretation in terms of the amount of fertiliser per vane | |
| CN112492928A (en) | Airborne scattering system, method, equipment and storage medium |