Инфракрасный анализатор NIR на комбайне Гомсельмаш
Тестирование инфракрасного анализатора NIR On Board от компании Dinamica Generale на кормоуборочном комбайне.
Дата тестирования: сентябрь 2018 год.
Установка комплекта
Оптический блок анализатора Nir Onboad был установлен с наружной части силосопровода комбайна, как показано на фотографии ниже:
Соединительная коробка была установлена с наружной части кабины комбайна, как показано на фотографии ниже:
Микрокомпьютер 999-0962, 3G модем 979-0292 и антенна GPS 979-0266 были установлены внутри кабины комбайна. Электропитание системы подключалось на распределительный щиток комбайна внутри кабины.
Проверка работоспособности системы
При аппаратной проверке работоспособности системы все узлы системы работали в штатном режиме. При выполнении полевых испытаний системы отказов оборудования не наблюдалось.
Для проверки качества результатов анализа убираемого сырья было выполнено сличение между инфракрасным анализатором NIR on Board и портативным инфракрасным анализатором X-NIR компании Dinamica Generale. Результаты сличения приведены в Дополнении 1. Различие в показаниях двух анализаторов не превышают 0,6% для всех химических параметров, что свидетельствует о корректной работе анализатора NIR On Board и отсутствии необходимости выполнять дополнительную коррекцию его градуировок.
Место установки анализатора на силосопроводе комбайна также выбрано правильно, т.к. оно обеспечивает постоянный проход зеленой массы перед окном анализатора во время его работы и повышает точность анализа проходящей массы.
Результаты работы
Комбайн, оборудованный системой NIR On Board, выполнял уборку зеленой массы кукурузы на полях в Гомельской области. Установка анализатора позволила составить карту полей с указанием значений сухого вещества и прочих химических параметром в убранном сырье для каждого отдельного участка поля. Данные, полученные от анализатора, накапливались в программе Field Trace для дальнейшего просмотра и построения отчетов. Примеры отчетов и скриншоты из программы приведены в Дополнении 2.
Также, был проведен импорт данных по координатам мест работы и результатам анализа из программы Field Trace в программу Farm Works. Это дало возможность отобразить на карте в ПО Farm Works маршруты работы комбайна с цветовой дифференциацией по показаниям анализа убираемого сырья в каждой отдельной точке (см. Дополнение 3). Данная функциональность доступна для всех программ типа FMIS.
Выводы и рекомендации
По результатам полевых испытаний можно сделать следующие выводы:
- Анализатор NIR On Board, установленный на силосопроводе комбайна Гомсельмаш, позволяет в реальном времени анализировать убираемое сырье (зеленую массу кукурузы и/или разнотравья) по следующим химическим показателям: Сухое вещество/Влажность, Сырой протеин, Сырой жир, Крахмал, Зола, Кислотно-детергентная клетчатка (КДК), Нейтрально-детергентная клетчатка (НДК) и привязывать результаты анализа сырья к координатам конкретного участка поля, откуда убран данный материал.
- Полученные результаты анализа убираемого сырья могут быть использованы как при заготовке сырья на силос, так и в дальнейшем при планировании карт дифференциальных внесений и обработки земли на следующий сезон
Дополнение 1 – Результаты сличения анализаторов NIR On Board и X-NIR
| ИН ОБРАЗЦА | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | ||
| X-NIR | Влажность % | 69,1 | 71,9 | 68,3 | 69,7 | 70,8 | |
| Крахмал % | 10 | 8,3 | 8,8 | 8,7 | 9,4 | ||
| Протеин % | 2,3 | 2,3 | 2,2 | 2,3 | 2,2 | ||
| КДК % | 4,9 | 4,4 | 5,9 | 5,6 | 4,7 | ||
| НДК % | 9,7 | 9,5 | 10,9 | 10,6 | 9,6 | ||
| Зола % | 1 | 0,9 | 1,3 | 1,2 | 1 | ||
| Сырой жир % | 1 | 0,9 | 1 | 1 | 1 | ||
| NIR on BOARD | Влажность % | 69,61 | 70,9 | 67,6 | 69,26 | 70,54 | |
| Крахмал % | 8,81 | 8,92 | 9 | 7,79 | 8,33 | ||
| Протеин % | 2,69 | 2,54 | 2,62 | 2,58 | 2,4 | ||
| КДК % | 5,02 | 4,68 | 5,63 | 5,37 | 4,64 | ||
| НДК % | 10,13 | 9,76 | 10,94 | 10,22 | 9,28 | ||
| Зола % | 1,81 | 1,67 | 1,6 | 1,68 | 1,63 | ||
| Сырой жир % | 1,04 | 1,03 | 1,1 | 0,99 | 0,98 | ||
| Среднее % | |||||||
| Разница между показаниями анализаторов | Влажность % | -0,51 | 1,00 | 0,70 | 0,44 | 0,26 | 0,38 |
| Крахмал % | 1,19 | -0,62 | -0,20 | 0,91 | 1,07 | 0,47 | |
| Протеин % | -0,39 | -0,24 | -0,42 | -0,28 | -0,20 | -0,31 | |
| КДК % | -0,12 | -0,28 | 0,27 | 0,23 | 0,06 | 0,03 | |
| НДК % | -0,43 | -0,26 | -0,04 | 0,38 | 0,32 | -0,01 | |
| Зола % | -0,81 | -0,77 | -0,30 | -0,48 | -0,63 | -0,60 | |
| Сырой жир % | -0,04 | -0,13 | -0,10 | 0,01 | 0,02 | -0,05 | |
Дополнение 2 – Скриншоты с данными из программы Field Trace:
- Пример отчета со средними значениями химических параметров убранного сырья за один сеанс работы анализатора:
Примеры отображения данных по результатам анализа убранного сырья на карте поля в программе Field Trace. При наведении курсора на каждый отдельный квадрат поля система отображает значение выбранного химического параметра для данного квадрата поля в правом верхнем углу экрана программы.
Дополнение 3 – Скриншоты с данными из программы Farm Works
- Работа комбайна за 10.10.2018, поле возле с. Телеши. Разные цвета соответствуют разным значениям сухого вещества в убранном сырье.
- Работа комбайна за 23.10.2018, поле возле с. Телеши. Разные цвета соответствуют разным значениям сухого вещества в убранном сырье.
- Общий вид маршрутов работы комбайна возле с. Долголесье с 25.10.2018 по 10.11.2018. Разные цвета соответствуют разным значениям сухого вещества в убранном сырье.
- Подробные маршруты работы комбайна возле с. Долголесье в период 25.10.10.11.2018. Разные цвета соответствуют разным значениям сухого вещества в убранном сырье
