Montagem e calibração de um sistema de monitorização de colheita numa ceifeira debulhadora Luís Alcino Conceição* luis_conceicao@esaelvas.pt Ricardo Braga* ricardo_braga@esaelvas.pt *Área Engª, Escola Sup.Agrária de Elvas,IPP As tecnologias associadas ao conceito de agricultura de Precisão estão frequentemente associadas ao lançamento de novos equipamentos, mas o conceito envolvido permite ir ao encontro de soluções de adaptação de equipamentos já existentes no parque de máquinas da empresa agrícola. Este é o tema deste artigo, assunto abordado no passado mês de Outubro no decorrer das jornadas de campo promovidas pela Direcção Regional de Agricultura do Alentejo na herdade experimental da Comenda em colaboração com a Escola Superior Agrária de Elvas. A monitorização da colheita é a primeira etapa num ciclo de agricultura de precisão (fig.1). Agricultura de Precisão Fases da Agricultura de Precisão Sensoreamento remoto Posicionamento (GPS) Mapa de Produtividade Monitoramento da Cultura Análise de solo Veículos Robotizados Cultivo Pulverização Adubação Plantio 4 1 Coleta de Dados MAQUINAS MAQUINAS Aplicação 2 Processamento dos Dados SISTEMAS PESSOAS Interpretação 3 Hardware Software GIS Agrônomos Produtores Especialistas Sistema
Fig.1 Fases e meios compreendidas num de ciclo de Agricultura de Precisão (CNH,s.d) Para a realizar a máquina de colheita deve dispor de um monitor de rendimento que lhe permita quantificar e georeferenciar o grão colhido. Actualmente os vários fabricantes de ceifeiras debulhadoras já dispõem de opções de compra em que este equipamento é contemplado. No caso de máquinas já existentes na exploração agrícola torna-se necessário atender a algumas das suas características de modo de forma a adapta-las aos equipamentos disponíveis no mercado. O caso aqui apresentado refere-se à montagem de um equipamento de monitorização de grão numa ceifeira debulhadora da marca New Holland, modelo TC54, propriedade do parque de máquinas da Direcção Regional de Agricultura do Alentejo. Pelas suas características, o equipamento de monitorização escolhido é o modelo Pf Advantage da marca Ag Leader. Este sistema permite entre outras informações, conhecer a colheita em tempo real, a produção/ha, produção total, humidade do grão, área colhida e a velocidade de trabalho. A informação é disponibilizada num monitor de cristais líquidos (fig.2) retro iluminado e pode ser armazenada numa memória interna ou num cartão de memória de formato Flash. Outra característica deste equipamento é ainda a possibilidade de o utilizar como controlador de taxa variável (vrt) noutras máquinas da exploração. A ligação deste sistema a uma antena de GPS permite a georeferenciação da informação e a construção de mapas de produção que podem ser posteriormente analisados num computador através do software SMS da Ag Leader. Teclas de selecção de ecran Interruptor de ligação Slot do cartão de memória Tecla de menu Teclado cursor Opções de menu Interruptor de contagem de área
Fig.2 Monitor Pf Advantage e respectivo teclado (Pf Advantage operators manual). Além do monitor, o sistema é constituído por um sensor de medição da humidade do grão (1); um sensor de impacto para determinação da massa de grão colhido (2) e um sensor de posição da barra de corte (3) dispostos na máquina como mostra a figura 3. 2 3 1 Fig. 3 Distribuição dos diferentes órgãos constituintes do sistema Ag Leader de monitorização na ceifeira debulhadora New Holland TC 54. Escolha e montagem do equipamento A escolha deste monitor prende-se com a sua compatibilidade com o respectivo sistema de transporte e elevação de grão da ceifeira, nomeadamente no que respeita às medidas de montagem do sensor de impacto de massa que obedece ao diagrama apresentado na figura 4.
Fig.4 Esquema de montagem do sensor de massa no topo do sistema de transporte e elevação de grão limpo Da mesma forma, a montagem do equipamento centra-se essencialmente no acoplamento dos sensores de massa, humidade, posição da barra de corte e condução da respectiva cablagem para o interior da cabina da máquina já que o monitor de rendimento dispõe de um dispositivo de fixação rápida ao vidro da mesma. Sensores de massa e humidade A montagem dos sensores de humidade e massa requer a realização de cortes a meio e no topo do dispositivo transportador elevador de grão limpo, respectivamente (figs.5 a)e b)). a) b) Fig.5 - Montagem dos sensores de humidade(a) e de massa (b) no sistema de transporte e elevação de grão limpo da ceifeira. O sensor de altura da barra de corte, disposto na base do exterior da cabina, faz-se através da montagem de uma pequena corrente ligada à respectiva barra.
Monitor de Rendimento e antena de GPS O monitor de rendimento é fixo através de uma ventosa ao vidro da cabina da ceifeira, sendo ao mesmo ligado a cablagem dos sensores e o cabo da antena de GPS. Esta, dispondo de uma base constituída por um íman é colocada no topo da cabine. Para ligar o equipamento, torna-se necessário alimentação eléctrica a 12V através de uma tomada de isqueiro. Preparação do equipamento e calibração dos sensores Antes de iniciar a operação de colheita devem ser realizadas algumas verificações e calibrações, umas relacionadas com a máquina, outras relacionadas com o grão a colher. Assim, deve confirmar-se o bom estado de ligação das cablagens e de limpeza dos sensores, o bom estado de funcionamento do cartão de memória, a recepção de sinal de GPS ou DGPS e se os parâmetros de calibração do monitor correspondem aos da folha de calibrações fornecida pelo fabricante. Da mesma forma convêm verificar o bom estado das noras elevadoras de grão e a correcta tensão da corrente transportadora. Após este procedimento, seleccionando no monitor o modo de calibrações, o operador deve aferir: A velocidade de deslocamento. Medindo uma distancia conhecida e conduzindo a máquina ao longo da mesma afere-se a contagem de impulsos do GPS e sensor de velocidade da máquina. Desta forma salvaguardam-se possíveis interrupções de sinal de GPS, devendo esta calibração ser feita com a correcta pressão dos pneus e em condições de traficabilidade que sejam as mais idênticas possíveis ao do local de colheita; A altura da barra de corte para accionar/desaccionar o dispositivo de monitorização, ajustando o curso da corrente ligada ao sensor colocando a barra de corte à altura a que se pretende que seja realizado o corte do cereal e dessa forma se inicie a recolha de informação; Vibração de funcionamento. De modo a anular efeitos de vibração da máquina na avaliação do sensor de impacto, no modo de calibração de vibração, deve o sistema de colheita ser posto a funcionar em vazio cerca de 60s. Sensor de humidade do grão. Visto este sensor determinar a humidade do grão através da corrente eléctrica que é medida entre duas placas, deve registar-se a temperatura ambiente a que se encontra o sensor propriamente dito e em seguida proceder à colheita de 1 tegão de grão observando-se no monitor os
valores de humidade instantâneos obtidos. Na descarga devem recolher-se um conjunto de 20 a 30 amostras manuais, que somadas encham um balde de cerca de 20 litros. Da amostra total, retiram-se 5 para determinação da humidade com auxílio de um medidor de humidade manual e a média das mesmas deverá ser o valor para calibração do equipamento. Devem desprezarse amostras que apresentem variações de humidade superiores a 3 5%; Sensor de impacto do grão. Tratando-se de um sensor tecnologicamente assente no princípio de funcionamento de células de carga, a calibração deste sensor tem como objectivo aferir a relação entre a força de impacto medida pelo sensor e a quantidade (fluxo) de grão que a provocou. A importância desta calibração prende-se com a necessidade de reduzir erros resultantes de variações de velocidade de trabalho e ou densidade da cultura. A calibração faz-se através da colheita e pesagem do grão de 3 a 5 tegões obtidos a diferentes velocidades de trabalho. A média dos valores pesados deve ser o valor registado no equipamento. Terminado o procedimento de verificações e calibração dos sensores, a máquina está pronta a iniciar a colheita com o respectivo registo de informação. Os dados obtidos, conforme já referido, são armazenados durante o trabalho de modo a poderem ser exportados e analisados com recurso ao software SMS fornecido com o equipamento permitindo a construção de mapas de produtividade e o diagnóstico de situações relacionadas com a cultura. Em conclusão deste trabalho, verifica-se que o conceito de agricultura de precisão não requer obrigatoriamente a aquisição de máquinas novas, podendo realizar-se o upgrade de máquinas que ainda estando em bom estado, satisfaçam os requisitos do agricultor maximizando ainda mais o parque de máquinas existente na exploração. Mais informação disponível em: www.agleader.com www.isafarmnet.com