Системы GPS-мониторинга — самые популярные решения для инвестиций среди украинских аграриев. Широкий перечень решаемых задач и низкий срок окупаемости помогли технологии найти своё применение в работе диспетчерских, агрономических, экономических подразделений и служб эксплуатации. На показания трекеров полагаются при учёте топлива, материалов, выработки, расчёте износа техники.
GPS-трекеры устанавливаются на все виды самоходной сельскохозяйственной техники (автомобили, трактора, комбайны), а также на прицепное оборудование (сеялки, культиваторы, опрыскиватели).
Задача GPS-мониторинга в агро — контроль работы техники:
- информация о конкретном местонахождении и история перемещений;
- параметры выполнения работ (скоростной режим, данные с CAN шины);
- контроль использования топлива;
- предотвращение нарушений (нецелевого использования техники, сливов топлива, контроль отгрузки урожая);
- контроль работы механизаторов.
Экономия ресурсов, увеличение эффективности использования материалов и контроль качества выполнения работ в конечном итоге помогает хозяйствам увеличивать экономическую эффективность производства.
Основные операции, которые необходимо контролировать
Главная цель контроля в агро — достижение поставленных целей. Увеличение урожайности, снижение себестоимости производства или предотвращение краж возможно только с помощью контроля всех базовых операций.
Наиболее востребованная функция — контроль местонахождения вей техники. Он включает контроль всей техники хозяйства (полевой и служебной) и сразу позволяет выявлять нецелевое использование и местонахождение работников. Недопущение "левых" работ не только помогает уменьшить износ техники, но и, что более важно для растениеводства, позволяет контролировать сроки выполнения санкционированных операций. Попадание в календарные окна и выполнение полевых работ в оптимальных природно-климатических условиях напрямую влияет на итоговую урожайность.
Система "свой-чужой"
Система "свой-чужой" важнейший элемент контроля перемещения урожая с полей в зернохранилища. Система использует беспроводный метод идентификации прицепного оборудования и состоит из двух ключевых компонентов — BLE-меток и считывателей. Аграрий получает информацию кому и когда комбайн отгрузил урожай, и была ли это техника хозяйства. Более стабильно работают проводные метки, но нужно не забывать их подключать.
При эксплуатации технологии могут возникать проблемы. Приёмник может цеплять посторонние BLE-метки техники, попадающей в диапазон сигнала. Более существенная проблема, если комбайн идентифицирует технику, прежде чем она заняла позицию для отгрузки. Таким образом создаётся возможность для краж зерна — самосвал BLE-меткой стоит рядом с комбайном, а под шнек подъезжает чужая техника. Производители решают проблему более грамотно размещая устройства. Так BLE-метка устанавливается не на, а внутри кузова, а считыватель — непосредственно на шнек. Таким образом, считывание сигнала и идентификация транспорта происходит только если машина заняла правильную позицию и кузов находится под шнеком.
.jpg)
Задачи точного земледелия
Высокоточное выполнение агроопераций невозможно без поверки сигнала точного позиционирования техники. Для получения точных координат по которым работает оборудование, к GPS-трекерам подключаются антенны точного земледелия.
Собранные данные передаются в системы мониторинга для анализа качества выполнения работ. Так, имея контуры поля, ширину захвата жатки и маршрут техники, можно рассчитать наличие пропусков и перекрытий.
Идентификация техники и механизаторов
Кроме основных задач оборудование для GPS-мониторинга используется для контроля времени работы механизаторов (в хозяйствах применяется редко из-за переработок, квалифицированные механизаторы в дефиците), идентификации прицепного оборудования (возможность контроля скорости выполнения конкретных операций).
Точность работы
Производителями декларируется точность показаний трекеров техники до 1 %. Практика показывает, что чаще погрешность составляет сотые доли процентов — сотни метров при пробеге в 1000 км.
Скоростные показатели также могут определяться с погрешностью. Скорость по спидометру часто завышена, а скорость по одометру занижена. Данные прокрутки колеса дают наибольшую погрешность из-за изменения радиуса колеса по причине налипания грязи, неровностей поверхности (у полевой техники), износа резины, смены колёс (у дорожной техники). Производители рекомендуют периодически проводить калибровку одометра или сверку показаний.
Полная версия митапа с Владимиром Фитенком, компания Overseer
Качество сигнала
Основные навигационные спутниковые системы для получения трекером координат: GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou. Прежде трекеры работали с единственной системой GPS, но с появлением других систем добавили возможность работы со всеми. Внутренние алгоритмы трекеров позволяют работать не только по прямым сигналам со спутников, но и рассчитывать координаты нахождения техники, синхронизируя полученные сигналы по времени и высчитывая актуальное положение с помощью методов триангуляции, одновременно работая с разными источниками сигналов.
Проблема при позиционировании техники — возможность приёма отражённого от земли или капота сигнала. Для уменьшения погрешности могут применяться выносные антенны или антенны типа "грибок" (выносятся на крышу техники, имеют максимальную площадь приёма, обычно оборудуются GSM-антеннами). GPS-трекеры как правило имеют многопозиционный SMR разъём к которому подключается отдельная большая антенна для получения максимальной точности на штатном навигационном модуле.
Оборудование для точного земледелия использует собственные антенны, имеющие дифференциальную поправку. Устройства используют корректирующие сигналы с базовых RTK-станций. GPS-трекеры транслируют точные координаты подключаясь непосредственно к оборудованию (например, брендов Trimble, Raven, AgLeader) или подключаясь напрямую к антенне. Погрешность классического трекера не использующего выносные антенны — до 3 метров погрешность, использование корректирующего сигнала увеличивает точность до 2-3 см.
.jpg)
Пропажа сигнала
Распространённая проблема при использовании GPS-трекера — периодическая пропажа сигнала. GPS-сигнал может пропадать из-за повреждений антенны, возникновения помех на близких частотах, проблем с питанием.
Источником помех часто оказываются видеорегистраторы, GPS-навигаторы, FM-трансмиттеры. Благодаря встроенной памяти кратковременная пропажа связи не критична, данные загрузятся после появления сигнала. Возможность восстановления маршрута зависит от способа подключения трекера (к штатной бортовой цепи, или к клеммам аккумулятора).
Проблемы с сигналом и питанием диагностируются по сырым данным: сообщения с трекера приходят без координат — проблема в навигационном модуле; прежде чем пропала связь, трекер передал нулевое входное напряжение проблема с питанием.
Также распространённый источник проблемы — водитель. Известны случаи, когда работники врезались в трекер и устанавливали тумблер для произвольного включения-отключения. Если техника с отключением массы (от которой питается трекер), может отключаться масса, пропадает питание и связь с трекером прерывается.
Со всеми проблемами с передачей данных разбирается техподдержка интегратора. В первую очередь монтажник техники проверяет на месте целостность пломб.
