Les systèmes de contrôle intelligents pour «creuser - séparer - nettoyage - collection» des récoltes d'oignon, d'ail, de pommes de terre et de carottes (racines / tubercules) intègrent des capteurs, de l'automatisation et des algorithmes basés sur les données pour optimiser chaque étape de récolte. Ces systèmes améliorent l'efficacité, réduisent les lésions des cultures et s'adaptent aux conditions de champ variables.
Vous trouverez ci-dessous une ventilation détaillée des applications de contrôle intelligentes à chaque étape:
1. Contrôle intelligent au stade de fouille
Le stade de fouille se concentre sur l'extraction des cultures du sol tout en minimisant les dommages (par exemple, meurtri les pommes de terre ou casser les gousses d'ail) et assurer une récupération complète.
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Objectifs de base:
Ajustez la profondeur / angle de fouille pour correspondre à la profondeur d'enfouissement des cultures (varie selon la récolte: par exemple, les carottes sont plus profondes que les oignons).
S'adapter aux conditions du sol (dureté, l'humidité) pour éviter une perturbation excessive du sol ou une extraction incomplète.
Technologies intelligentes:
Capteurs:
Capteurs de dureté du sol(par exemple, les pénétromètres) mesurent la compacité du sol pour ajuster la force de fouille (par exemple, pression hydraulique pour creuser des pelles).
Capteurs de position des cultures(échographie ou radar) détecter l'emplacement du recadrage souterrain, guidant la lame de fouille vers une profondeur précise (tolérance ± 1 à 2 cm).
Positionnement GPS / BeidouCombiné avec des cartes de champ pré-chargées (des données de plantation) pour aligner les chemins de fouille avec les rangées de cultures, réduisant les ratés.
Logique de contrôle:
Réglage en temps réel des actionneurs hydrauliques pour la profondeur / inclinaison de pelle via un contrôleur central (PLC ou ordinateur industriel). Par exemple, dans le sol rocheux, le système augmente la force de levage pour éviter les dommages causés par la lame; Dans le sol mou, il réduit la profondeur pour éviter la sur-digging.
2. Contrôle intelligent au stade de séparation
La séparation supprime les cultures du sol, de la paille ou du feuillage attachées (par exemple, haut de l'oignon, vignes de pomme de terre). L'objectif est de maximiser la séparation des cultures des cultures tout en minimisant la perte de récolte.
Objectifs de base:
Séparez 95% + du sol / des mottes des cultures.
Évitez les vibrations excessives qui endommagent les cultures fragiles (par exemple, les gousses d'ail).
Technologies intelligentes:
Capteurs:
Caméras optiques(RVB ou multispectral) Capturez des images du mélange d'imputoire crop-imputé sur des écrans / convoyeurs vibrants, en utilisant l'IA (apprentissage automatique) pour identifier les cultures par rapport au sol / à la paille.
Chargez des cellulesMesurez le poids du matériau sur les convoyeurs pour ajuster la vitesse de traitement.
Logique de contrôle:
Ajustez la fréquence des vibrations (des écrans) ou la vitesse du convoyeur en fonction des niveaux d'impureté. Par exemple, si les caméras détectent une teneur élevée dans le sol, le système augmente les vibrations pour déloger plus de sol; Pour les cultures fragiles comme l'ail, il réduit l'intensité des vibrations pour empêcher la division des clous de girofle.
3. Contrôle intelligent au stade de nettoyage
Le nettoyage élimine le sol résiduel, les petites mottes ou les débris (par exemple, le sable sur les carottes, la peau de l'ail lâche) en utilisant de l'air, des pinceaux ou de l'eau (pour les cultures de grande valeur).
Objectifs de base:
Atteignez 98% + la propreté de surface sans abrasion.
Conservez l'énergie / l'eau (pour le nettoyage humide).
Technologies intelligentes:
Capteurs:
Capteurs presque infrarouge (NIR)ouVision 3Ddétecter le sol résiduel sur les surfaces des cultures (le sol reflète différentes longueurs d'onde de la peau des cultures).
Capteurs de pressionSurveillez la force de contact des brosses pour éviter les ecchymoses (par exemple, pour les pommes de terre).
Logique de contrôle:
Pour le nettoyage basé sur l'air: ajustez la vitesse du ventilateur via des disques variables (VFD) en fonction de la charge de sol détectée par NIR (vitesse plus élevée pour les cultures plus sales).
Pour le nettoyage des brosses: moduler la vitesse et la pression de rotation des brosses (via les servomoteurs) pour correspondre à la fragilité des cultures (par exemple, un brossage plus lent et plus doux pour l'ail et les carottes plus fermes).
Pour le nettoyage humide: régulent le débit d'eau avec des vannes intelligentes, en utilisant la rétroaction de la caméra pour réduire l'utilisation de l'eau lorsque les cultures sont déjà propres.
4. Contrôle intelligent au stade de collecte
La collecte de rassemblements nettoyés dans des bacs ou des conteneurs, garantissant même le remplissage, la prévention du débordement et la coordination avec le transport (par exemple, les tracteurs).
Objectifs de base:
Maximiser l'utilisation des bacs (éviter sous / trop-remplissage).
Minimiser les dommages causés par les cultures pendant le transfert (par exemple, à partir de gouttes élevées).
Technologies intelligentes:
Capteurs:
Capteurs à ultrasonsoutransducteurs de poidsDans les bacs de collecte pour surveiller le niveau de remplissage (par exemple, 80% déclenche un alerte).
Capteurs de visionSuivez le débit des cultures sur les ceintures de transfert pour régler la vitesse de la ceinture (empêcher les goulots d'étranglement).
Logique de contrôle:
Commutation automatisée des bacs: Lorsqu'un bac atteint la capacité, le système déclenche un actionneur hydraulique pour tourner / se déplacer vers un bac vide.
Transfert doux: ajustez l'angle de convoyeur ou ajoutez des plaques à trop soft (contrôlées par servomoteurs) en fonction du type de culture (par exemple, des angles moins profonds pour les oignons fragiles).
Intégration avec IoT: Envoyez des données de remplissage en temps réel à une application de gestion de la ferme, alertant les opérateurs d'organiser le déchargement.
Système de contrôle intelligent intégré
Un contrôleur central (par exemple, un PC industriel accidenté ou un dispositif AI de bord) synchronise toutes les étapes, en utilisant:
Modèles d'apprentissage automatique (ML): Formé sur les données de différentes cultures (oignon, ail, etc.) et des conditions de champ pour prédire les paramètres optimaux (par exemple, "pour le sol argileux + pommes de terre, régler la profondeur de fouille à 15 cm, fréquence de vibration à 30 Hz").
Surveillance à distance: La connectivité 4G / 5G ou LORA permet aux opérateurs de régler les paramètres via une tablette / téléphone, ou remplacer les commandes automatisées si nécessaire.
Diagnostic de défaut: Les capteurs détectent des anomalies (par exemple, des convoyeurs bloqués, des dysfonctionnements du capteur) et des alertes déclencheurs ou des arrêts automatiques pour éviter les dommages.
Avantages du contrôle intelligent
Rendement plus élevé: Réduit la perte de récolte (de la fouille ou de la séparation manquée) de 5 à 15% par rapport aux machines manuelles / non intelligentes.
Meilleure qualité: Baisse les taux de dommages (par exemple, les ecchymoses, la rupture de gousse d'ail)<3% (vs. 8-10% with conventional harvesters).
Adaptabilité: Gère le sol variable, la taille des cultures et les conditions météorologiques (par exemple, sol humide par rapport au sol sec).
Efficacité: Réduit les besoins de main-d'œuvre et la consommation de carburant / énergie de 10 à 20% grâce à une opération optimisée.
Des exemples de récolteurs avec de tels systèmes comprennentGrimme (Allemagne)(Série Evo Allcrop avec SmartView),Asa-lift (Japon)(Horaire d'oignon avec nettoyage d'IA) et des marques domestiques commeXisen Tiancheng (Chine)(Répreacteurs de pommes de terre avec intégration IoT). Ces technologies sont de plus en plus critiques pour la culture racinaire à grande échelle et à haute précision.
