De-a lungul dezvoltarii omenirii, o principala ramura a activitatii economice a fost reprezentata de agricultura. Cercetarile in domeniul agricol au jucat un rol deosebit de important in scopul cresterii productiei si in exploatarea cat mai rationala a resurselor existente, in situatia in care populatia planetei este intr-o continua crestere iar fondul agricol exploatat este limitat si cu tendinte clare de deteriorare.
In contextul acesta, mecanizarea agriculturii a jucat si continua sa joace un rol fundamental din punct de vedere tehnic, economic si social, in special in tarile puternic industrializate, ea oferind posibilitati substantiale de reducere a costurilor, de crestere a calitatii lucrarilor, precum si de creare de noi produse in special in domeniul energetic.
Un alt aspect important este cel legat de consumul de energie pentru producerea si prelucrarea produselor agricole. Este unanim recunoscut faptul ca in momentul actual procesele din agricultura sunt mari consumatoare de energie si creeaza prejudicii mediului fapt ce a condus la cautarea unor metode alternative de lucru si a determinat orientarea cercetarilor catre optimizarea consumurilor energetice si reducerea impactului negativ asupra resurselor naturale (apa, sol, aer).
Toate firmele producatoare de masini agricole investesc azi foarte mult in cercetare si dezvoltare de noi produse care sa atinga aceste obiective si care sa fie in acelasi timp viabile din punct de vedere economic.
Daca in urma cu 20 de ani cercetarile in domeniul tractoarelor si masinilor agricole erau axate exclusiv pe dezvoltarea de solutii constructive mecanice si eventual electrice, azi totul se invarte in jurul elementelor hidraulice, electrotehnice, electronice si mai nou a in domeniul computerelor si a softurilor de proces.
Nu intamplator se vorbeste azi de „Agricultura de Precizie" (Precision Farming) si mai nou de „Agricultura Inteligenta" (Smart Farming).
Odata cu dezvoltarea sistemelor informatice, a tehnologiilor de comunicatii si a extinderii lor pentru utilizare pe scara larga, era computerelor si a informatizarii in agricultura are toate drumurile deschise.
Nu mai exista nici un proces agricol mecanizat care sa nu beneficieze de asistenta computerizata prin care se optimizeaza parametrii de lucru si se obtin indici calitativi de lucru ridicati, comfort si siguranta in procesul de lucru marita pentru utilizator, consumuri minine de combustibil si forta de munca si nu in ultimul rand impact negativ redus asupra mediului.
Avantajele sunt imense din toate punctele de vedere. Utilizatorul introduce in computer parametrii de lucru, iar acesta monitorizeaza procesele si prin intermediul actuatorilor executa reglarile necesare. Se primesc in timp real sau centralizat informatii complete si corecte privind suprafata prelucrata, consumurile de combustibil, samanta, fertilizati, pesticide etc, sau cantitatile recoltate la masinile de recoltat produse agricole.
Un pas important in dezvoltarea tehnologiilor de mecanizare a constituit utilizarea comunicatiilor prin sateliti in aplicatii agricole cu ajutorul GIS ( Geographic Information System ) si GPS (Global Positioning System). Corelarea pozitiei masinilor si a tractoarelor cu reglarile instatanee existente in computerele de proces a dezvoltat intr-un ritm accelerat precizia de lucru si calitatea lucrarilor executate. Cu aceste sisteme, azi stim exact cat este necesarul de macroelemente de ex. si cat s-a fertilizat pe un metru patrat, cat s-a erbicidat iar mai tarziu cat s-a recoltat exact in aceeasi pozitie.
Conceptul de „agricultura de precizie presupune reglarea intrarilor in sistemul agricol (seminte, ingrasaminte, pesticide) in asa fel incat sa se distribuie unde e nevoie exact cat e nevoie atunci cand e nevoie.
Masurarea diferitilor parametrii de lucru prin senzori si traductori, analiza informatiilor primite prin intermediul sistemelor informatice si softurilor specifice si trimiterea comenzilor pentru modificarea altor parametrii pe tractoare si masini agricole au creat sistemul de „Smart farming”.
Exemplele sunt extrem de numeroase, toate marile firme constructoare de tractoare si masini agricole aducand un aport propriu la dezvoltare acestor sisteme. Din dezvoltarea tractoarelor si a masinilor inteligente au aparut insa si incompatibilitati la formarea agregatelor in sensul ca un anumit tractor de la firma X nu poate sa lucreze din punct de vedere al softului de operare cu o masina construita de firma Y. Pentru a elimina acest neajuns a fost dezvoltat sistemul ISOBUS prin care tractoarele si masinile agricole indiferent de producator sunt compatibile intre ele si pot fi controlate si comandate de pe un singur terminal situat in cabina de conducere. Sistemul ISOBUS (ISO=International Organization for Standardization) se bazeaza pe comunicarea dintre elemente in modul CANBUS (CAN = Controller Area Network). Datele obtinute sunt stocate si se pot descarca pe computerul de la birou, fiind usurata foarte mult actvitatea de conducere a fermei.
Agricultura inteligenta
Conceptul de Agricultura Inteligenta (Smart Farming) nu este nou, el reprezinta doar o extensie si o mai buna materializare si integrare in practica a conceptului de Agricultura de Precizie (Precision Farming).
Agricultura de precizie presupune reglarea foarte exacta a intrarilor in sistemul agricol (seminte, ingrasaminte, pesticide) in asa fel incat sa se distribuie unde e nevoie exact cat e nevoie atunci cand e nevoie.
Masurarea diferitilor parametrii de lucru prin senzori si traductori, analiza informatiilor primite prin intermediul sistemelor informatice si softurilor specifice si trimiterea comenzilor pentru modificarea altor parametrii pe tractoare si masini agricole au creat sistemul de Agricultura inteligenta se bazeaza pe utilizarea unor scheme logice si a unor programe de proces foarte bine definite, prin care se urmareste cresterea indicilor de calitate ai lucrarilor efectuate concomitent cu reducerea erorilor induse de factorul uman. Majoritatea agegatelor sunt conduse cu ajutorul sistemelor GPS, iar pentru fiecare operatie in parte se pot efectua cartari prin metoda GIS.
Cateva dintre avantajele obtinute prin dezvoltarea Agriculturii inteligente sunt:
- autoconducere a agregatelor sau a masinilor autopropulsate prin GPS
- mentinerea automata a unei forte de aderenta prestabilita
- modificarea aadmincimii de lucru in timp real la lucrarile solului in functie de cantitatea de resturi vegetale existenta la suprafata
- modificarea aadmincimii de lucru in timp real la semanat si plasarea semintelor in zona cu umiditatea optima
- detectarea plantelor si a buruienilor si distingerea lor
- corelarea automata a vitezei de deplasare in functie de necesitati (debit de material, grad de coacere, desimea plantelor etc)
- monitorizare si controlul pentru fiecare duza in parte la tratamente fitosanitare
- optimizarea umplerilor si managementul resturilor de solutie la tratamente fitosanitare
Pentru exemplificarea aplicatiilor trecute in revista au fost selectate doar cateva noutati prezentate la expozitia AGRITECHNIKA de la HANOVRA din noiembrie 2011.
Un om cu doua tractoare sau
Sistem de conducere in conexiune Guide Connect “Electronic Drawbar”
Reprezinta un sistem in care un tractor in camp urmeaza in mod automat un alt tractor de conducere ce se deplaseaza in fata. Cele doua vehicule comunica prin radio si sunt coordonate de catre un sistem de inalta precizie de conducere prin GPS. Mecanizatorul de pe tractorul de conducere monitorizeaza ambele vehicule si are acces deplin la controlul si functionarea tractorului urmator. Deplasarea a doua tractoare in acelasi timp mareste foarte mult productivitatea.
Presa NON-STOP combinata pentru baloti rotunzi si infoliat cu control ISOBUS
Masinile moderne de balotat realizeaza productivitati mari dar procesul este intrerupt pentru legarea si golirea balotului. Dezvoltarea unei prese Non-Stop permite deplasarea continua a agregatului de balotat care leaga si descarca balotul format fara a fi necesara oprirea tractorului. Controlul inteligent camerei de presare preliminara permite operarea automata. Viteza de deplasare a tractorului este adaptata prin sistemul ISOBUS, la debitul de material care intra in presa. Prin utilizarea automatizarii se reduce considerabil efortul mecanizatorului si se diminueaza eroarea umana.
Cheie electonica inteligenta -Smart Key
Aceasta noua cheie universala utilizabila la flote de tractoare sau masini, care permite mecanizatorilor sa lucreze numai cu utilajele deblocate pentru el.Astfel se poate urmari exact unde, cat si cu ce utilaj a lucrat fiecare mecanizator.
Sistem de reglare antialunecare on-line– pentru tavalugi
Tavalugii cu diametre mari pot sa adune in fata lor sol ridicat ceea ce inrautaeste procesul de lucru si conduce la impiedicarea rotirii. Viteza de rotatie a rotii de pe masina de semanat este comparata cu viteza de rotatie a tavalugului. Prin integrarea sistemului ASR al tavalugului intr-un sistem TIM (punerea in aplicare a controlului echipamentelor de pe tractor), masurarea alunecarii poate fi folosita pentru reglarea ridicatorului hidraulic al tractorului. Greutatea este mutata de la tavalug la rotile din spate ale tractorului pana cand este eliminata alunecarea.
Masina de fertilizat cu compensarea vantului
“WindControl” a fost dezvoltat pentru a compensa influenta vantului la distributia ingrasamintelor chimice solide prin centrifugare. Obiectivul este acela de a fertiliza uniform , chiar si in conditii de vant. Masina de fertilizat este echipata cu o statie meteo care masoara parametrii vantului dominant si directia acestuia in zona discului de distributie . Un mecanism de reglare, combinat cu un software de control schimba viteza de rotatie si unghiul de imprastiere la discurile de distributie. Se tine cont de asemenea de proprietatile fizico-mecanice ale materialelor distribuite si de viteza lor de plutire. Aceste date sunt stocate in calculatorul de proces , astfel incat este posibil sa se utilizeze aceste proprietati pentru elaborarea unui model de calcul corespunzatoar. Datele preluate de catre statia meteo montata pe masina sunt utilizate pentru a calcula corectiile necesare in computerul de proces si unitatea de distribuitie iar prcesul de imprsatiere este reglat corespunzator. Rezultatul este un model de distributie transversala ce ramane stabil chiar si sub influenta vantului. Acest lucru optimizeaza procesul de fertilizare si ajuta la prevenirea poluarii. Se extinde, de asemenea, perioada posibila de aplicare.
Monitorizarea functionarii duzelor cu senzori
Debitul de lichid print fiecare duza este inregistrat de senzori montati la fiecare corp de duza Acest tip de monitorizare senzoriala are avantaje distincte in comparatie cu cea conventionala de monitorizare prin verificari vizuale. Orice duza deteriorata sau colmatata poate fi rapid identificata. Defectiunile sunt afisate automat si fara nici o intarziere pe ecran.
Sincronizarea masinilor de transport cu combinele de recoltat
La recoltarea cerealelor cu combinele, descarcarea in mijloacele de transport este o problema prin prisma faptului ca conducatorul de pe sistemul de transport nu cunoaste pozitia combinelor, directia lor de deplasare si nici gradul de umplere a buncarelor. Sistemul de optimizare a logisticii consta intr-un sistem de emisie-receptie intre combine si tractoarele de transport. Conducatorul de pe tractor vede pozitia prin GPS, directia de deplasare si nivelul de umplere a buncarului la combina pe un monitor iar combina cea mai plina este preluata prima.
Analizand noutatile prezentate se poate constata tendinta tot mai pronuntata de automatizare computerizata a proceselor si tehnologiilor din agricultura. Acest fapt aduce foarte multe avantaje, dar personalul care trebuie sa deserveasca aceste sisteme trebuie sa fie bine instruit si calificat.
