23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2023/01
Automatinės vairavimo sistemos žemės ūkyje
  • Prof. dr. Eglė JOTAUTIENĖ, dr. Antanas JUOSTAS VDU Žemės ūkio akademija
  • Mano ūkis

Mažėjant dirbančiųjų, didesnį efektyvumą gali užtikrinti našesnė technika arba optimalus turimo techninio potencialo išnaudojimas. Įveikti šiuos iššūkius padeda automatinio vairavimo ir kitos automatizuoto valdymo sistemos.

Globalios padėties nustatymo sistemos (GPS) naudojamos žemės dirbimo, sėjos, tręšimo, herbicidų ir kitų pesticidų paskleidimo, derliaus nuėmimo operacijoms ir gyvulininkystės sektoriaus veiklai efektyvinti. Esminis šių technologijų bruožas – tikslumas. GPS technologijos plačiausiai taikomos automatinio vairavimo sistemose ir kintamos normos žemėlapiuose.

Automatinio vairavimo sistema – sudėtingas įvairių komponentų derinys, kai automobilio ar kitos transporto priemonės veikimą, suvokimą ir sprendimų priėmimą atlieka elektronika, o ne vairuotojas. Ji apima transporto priemonės valdymą, paskirties vietos nustatymą ir aplinkos suvokimą. Tad vairuotojas ar operatorius gali transporto priemonės valdymą perduoti automatinio vairavimo sistemai.

Šių sistemų pagrindinės sudedamosios dalys: globalios palydovinės sistemos (GNSS) imtuvas, terminalas, navigacijos kompiuteris, ratų posūkio jutikliai, elektroninis vožtuvų valdymo blokas ir kiti elementai.

Automatinio vairavimo sistemos leidžia techniką automatiškai vairuoti iki 2 cm tikslumu, nors jau įmanomas ir automatinis vairavimas 1 cm tikslumu. Jos padeda sumažinti technikos operatoriaus nuovargį ir išvengti klaidų, leidžia susitelkti į atliekamo darbo kokybę.

Komplekte yra GPS antena, palaikanti WAAS/EGNOS korekcinį signalą; guminis apsauginis rėmas, specialus magnetinis laikiklis. Galima kontroliuoti persidengimus purškiant, tręšiant ar naudojant kitus padargus. Lygiagretaus vairavimo ir virtualaus sekcijų valdymo navigacijos kompiuteris FarmNavigator G6 yra liečiamojo ekrano. Jame galima išsaugoti laukų parametrus, apdirbto ploto, darbo laiko informaciją, o duomenų bazę eksportuoti į Google Earth ir atspausdinti laukų žemėlapius.

Automatinio vairavimo sistemas galima diegti įvairiose žemės ūkio mašinose, o jas renkantis reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kokio tikslo labiausiai siekiama. Pavyzdžiui, SteerCommand – naujas automatinio vairavimo produktas, sukurtas ypatingo tikslumo norintiems žemdirbiams. Ši sistema puikiai tinka sodinimui, sėjai, lauko paruošimui ar kitoms lauko operacijoms, kur reikalinga tiksli automatinio vairavimo sistema. O štai įdiegus ultragarsinius jutiklius PSR Sonic bus vairuojama tiksliai pagal provėžas, augalų eiles, vagas, pradalges. Kombainuose automatinė vairavimo sistema padeda tiksliai pasirinkti darbo režimą, o monitoringo sistema – stebėti derliaus kiekį ir jo drėgnumą.

Elektroninės žemės ūkio technikos valdymo sistemos vis dažniau tampa įprastomis ūkio pagalbininkėmis. Pradėjus naudoti pagal palydovų signalus veikiančias automatinio vairavimo sistemas žemės ūkyje, jų nauda greitai pajuntama, nes jomis aprūpinti traktoriai bei kombainai, dirbdami laukuose, gali darbus atlikti gerokai tiksliau.

Automatinio vairavimo sistemų ir ūkio valdymo programinės įrangos sujungimas, naudojant USB atmintinę, suteikia galimybę važiavimo linijas, referencines linijas (informacines linijas) ir su darbu susijusią informaciją lengvai perkelti į kompiuterį tolesnei ūkio darbų veiklos analizei, optimizavimui, efektyvinimui. Automatinio vairavimo sistemos įranga išimtinai skirta montuoti tik gamintojų leistoje naudoti ar aprobuotoje technikoje (traktoriuose ar savaeigėse derliaus nuėmimo mašinose). Gamykliškai įrengtos ir profesionaliam naudojimui pritaikytos automatinio vairavimo sistemos leidžia žemės ūkio darbus atlikti, vadovaujantis pripažintomis žemės ūkio praktikos taisyklėmis. Vairavimo sistemos tinka ir yra skirtos automatiškai vairuoti mašiną važiuojant lauku atskiruose baruose arba nukrypimui nuo užduotosios vėžės indikuoti.

Į pagalbą pasitelkus automatinio vairavimo sistemas galima:

  • išnaudoti visą mašinos darbinį plotį;
  • kiekvieną važiavimą atlikti tiksliai ta pačia vėže;
  • sumažinti dirbamų laukų persidengimus;
  • sutaupyti laiką technologinėms operacijoms atlikti;
  • efektyviau optimizuoti visus darbo procesus.

Darbui laukuose skirtos automatinio vairavimo sistemos apima platų važiavimo greičio diapazoną, kuris atitinka bet kokius žemės dirbimo agrotechninius poreikius (galimas darbinis greitis nuo 0,4 iki 25 km/val.). Šios sistemos gali būti pritaikomos bet kokios rūšies žemės paruošimo darbams, pradedant frezavimu, kai išpurenamas dirvožemis, baigiant sėja. Vairavimo sistemos veikia kaip įsivaizduojama gairių virtinė, kuri užtikrina visiškai tiesias augalų eiles. Dirbant su moderniomis sėjamosiomis, normalus važiavimo greitis siekia iki 20 km/val. Net ir esant tokiam greičiui, vairavimo sistemos nukreipia traktorių ir padargą per lauką tiesia linija, kartu užtikrindamos reikalingą sėjos tikslumą.

Automatinio vairavimo sistemų taikymo privalumai:

  • didelis darbų atlikimo tikslumas visą laiką ir esant bet kokiam važiavimo greičiui;
  • galima važiuoti nuo 0,4 iki 25 km/val. greičiu (atsižvelgiant į modelį);
  • idealiai tinka auginant specializuotus augalus.

Moksliniai tyrimai parodė, kad ūkininkai, naudojantys automatines vairavimo sistemas, padidina darbo efektyvumą 6,04 proc., o degalų sąnaudas sumažina 6,32 proc., be to, taupo sėklas ir trąšas. Lietuvos ūkininkai taip pat ieško naujų galimybių darbo našumui didinti. Jų teigimu, naudojant automatinį vairavimą ir bazinių stočių tinklo „DotNet“ korekcinę sistemą, labai sumažėja darbo sąnaudos ir traktorininkų nuovargis.

Nustatyta, kad vairuojant kombainą rankiniu būdu, išlaikyti tiesų nupjauto lauko kraštą yra daug sunkiau. O nelygų lauko kraštą taip pat sunkiau sekti ir sunkvežimiui, todėl grūdams iškrauti turi būti stabdomas kombainas. Paskaičiuota, kad iškraunant grūdus kombainui nesustojus, dirbant su 10,8 m pjaunamąja papildomai galima nuimti nuo 0,121 iki 0,195 ha pasėlių ploto. Pavyzdžiui, dorojant kviečių derlių kombaino nestabdant grūdams išpilti galima nuimti papildomai 32,4–87,0 ha grūdų. Tai sudarytų atitinkamai nuo 9,54 iki 14,92 proc. viso kviečių pasėlių ploto, atitinkamai nuimto per sezoną. Kitaip tariant, dėl grūdų iškrovimo sustojimų likusiam nenuimtam plotui papildomai tektų skirti nuo 8,83 iki 14,78 val., todėl derliaus nuėmimas pailgėtų nuo 1 iki 1,5 paros.

Kombainui sustojus grūdams iškrauti gaištamas ne tik laikas, bet ir naudojama papildomai degalų. Tyrimas parodė, kad vien tam per sezoną gali būti sunaudota nuo 682,06 iki 1 235,85 l degalų. Kombainas, kuriame įdiegta automatinio vairavimo sistema, gali grūdus išpilti nesustodamas, taigi, ūkininkas išvengia visų anksčiau išvardytų nuostolių, darbus atlieka iki 1,5 paros sparčiau.

Kodėl verta investuoti į automatinio vairavimo sistemas:

  • mažesnės išlaidos degalams, darbo užmokesčiui, sėkloms, pesticidams ir trąšoms;
  • didesnis darbų efektyvumas ir produktyvumas;
  • maksimaliai ir efektyviai išnaudotas ir gerokai pailgintas mašinos eksploatavimo laikas;
  • mažesnis vairuotojo stresas ir nuovargis dirbant;
  • optimalus mašinos darbinio pločio išnaudojimas;
  • reikšmingai geresnė darbo kokybė;
  • visuomet vienodai geri darbo rezultatai;
  • galimybė sumontuoti į bet kurią hidrauliniu būdu vairuojamą mašiną;
  • daugiau laiko ir dėmesio galima skirti padargui nustatyti ir jo darbui optimizuoti;
  • padidinamas pelningumas.

Nelygus javų lauko kraštas ne tik apsunkina grūdų iškrovimą važiuojant, bet ir kelia pavojų transporto priemonei atsitrenkti į pjaunamąją ar patį kombainą. Taip pat galimi dideli grūdų nuostoliai, kai iškrauti grūdai nepakankamai tiksliai patenka į grūdų transportavimo priekabą. Per transporto priekabos šoną išbyrėję grūdai – didžiulis finansinis nuostolis. Dažniausiai kombainas stabdomas grūdams iškrauti, jei jame nėra automatinio vairavimo sistemos. Kad sumažėtų vairuotojo įtampa ir darbo krūvis, ateities žemės ūkyje GPS padės sinchronizuoti javų kombaino grūdų išpylimą ir išvežimą, kartu sumažins traktoriaus ir javų kombaino susidūrimo riziką.

Apžvelgus automatinio vairavimo sistemų naudą, matyti, kad jos gali užtikrinti efektyvesnį ir tikslesnį darbą laukuose, kadangi taupomi degalai ir darbo laikas technologinėms operacijoms atlikti, technika dirba optimaliu režimu, mažinama aplinkos tarša. Naudojant automatinio vairavimo sistemas, valdyti techniką ir atlikti žemės dirbimo darbus gerokai patogiau ir paprasčiau: lengva apsisukti galulaukėse, išvengiama darbų persidengimų, nes navigacijos kompiuterio ekrane visada matyti lauko dalis, kurioje darbas atliktas.

***

Pasaulyje tikslusis ūkininkavimas pradėtas taikyti maždaug prieš 30 metų. Tiksliojo ūkininkavimo sąvoka atsirado Amerikoje, o metodo taikymo pradžia įvardijami 1980- ieji, kai Jungtinių Valstijų ūkininkai, norėdami sutaupyti išlaidų trąšoms, pradėjo tręšti kintama norma, naudodami tręšiamų laukų dirvožemio savybių žemėlapius. Šis metodas buvo pateikiamas kaip integruota informacinės ir gamybos pagrindų ūkininkavimo sistema, skirta didinti ilgalaikį konkrečios vietos ir viso ūkio gamybos efektyvumą, produktyvumą ir pelningumą, kartu sumažinant neigiamą įtaką gamtai ir aplinkai. Jo esmė – gebėjimas ūkyje priimti tinkamus sprendimus laiku ir tinkamoje vietoje.

Įvairių šalių moksliniai tyrimai rodo, kad tikslusis ūkininkavimas pasiteisina, nes tausojami gamtiniai ištekliai, o svarbiausia, ūkininkavimas, palyginti su tradiciniu, yra pelningesnis. Naudojant tiksliojo ūkininkavimo metodus mažiau teršiama gamta: naudojant kintamos normos tręšimo ar purškimo metodus sėkmingai sumažinamas požeminio vandens užterštumas, sustabdoma dirvos erozija. Be to, sutaupoma brangiai kainuojančių trąšų ar augalų apsaugos produktų. Tiksliojo ūkininkavimo metodai prisideda ir prie darbo sąlygų gerinimo bei darbo procesų efektyvinimo.

Ne visos tiksliojo ūkininkavimo galimybės yra išnaudotos. Vienos tokių yra naujausios žemės ūkio technologijos, kurios padeda mažinti išlaidas išlaikant gamybos apimtis.