ES2783099A1 - SAFETY AND EFFICIENCY SYSTEM APPLIED TO AGRICULTURAL MACHINERY (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
SISTEMA DE SEGURIDAD Y EFICIENCIA APLICADO A MAQUINARIAS AGRÍCOLASSAFETY AND EFFICIENCY SYSTEM APPLIED TO AGRICULTURAL MACHINERY
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
El objeto de la presente invención es la aplicación de un sistema que permita determinar el grado de eficiencia con el que trabaja el tractor en tiempo real y que informa de la probabilidad de vuelco que muestra en las distintas operaciones. El sistema propone medidas para aumentar la eficiencia y para disminuir la probabilidad de vuelco.The object of the present invention is the application of a system that makes it possible to determine the degree of efficiency with which the tractor works in real time and that reports the probability of overturning shown in the different operations. The system proposes measures to increase efficiency and to decrease the probability of tipping.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
En la actualidad, los trabajos de ganadería y agricultura se realizan con máquinas agrícolas, ya que se consigue un mejor resultado en menos tiempo. El tractor es el factor común a todas las maquinas ya que es el motor de las mismas.Currently, livestock and agriculture work is carried out with agricultural machines, since a better result is achieved in less time. The tractor is the common factor to all machines since it is the engine of them.
El sistema de seguridad y eficiencia de la presente invención mide la eficiencia del tractor comparando el patinaje del tractor con el consumo instantáneo que tiene en ese momento, de forma que el tractor esta aprovechado todo su consumo, el sistema dispone además de una función que indica el grado de probabilidad de vuelco del tractor, una función de reconocimiento del apero y una función de regulación del apero.The safety and efficiency system of the present invention measures the efficiency of the tractor by comparing the slippage of the tractor with the instantaneous consumption it has at that moment, so that the tractor is taking advantage of all its consumption, the system also has a function that indicates the degree of probability of the tractor overturning, an implement recognition function and an implement regulation function.
En el estado de la técnica existe el modelo de utilidad ES-1144312 que revela un dispositivo que conectado al motor de combustión interna permita controlar la presión de aceite y la temperatura del motor, en orden a evitar sobrecalentamientos en el mismo que pudieran dañarlo que se constituye a partir de un microcontrolador con su correspondiente firmware de programación, en el que se establece una serie de entradas para análisis de las señales provenientes del sensor de presión de aceite y del sensor de temperatura del motor, a los que se conecta a través del correspondiente cableado y conectores, Incluyendo unas salidas asociadas a unos relés de actuación sobre el solenoide de corte de combustible y de la bocina, respectivamente, estando el equipo debidamente encapsulado en la correspondiente carcasa, con su cableado para conexionado a los cuatro puntos principales anteriormente comentados. A partir de esta estructuración el microcontrolador controla en todo momento los valores de presión de aceite y temperatura del motor, de manera que está programado para activar ia bocina del vehículo cuando se detecte un incremento de temperatura o un descenso de presión, de manera que si dichos valores sobrepasan unos niveles preestablecidos, el dispositivo actuará de forma automática sobre el soienoide de corte de combustible del motor, evitando su deterioro.In the state of the art there is the utility model ES-1144312 that reveals a device that connected to the internal combustion engine allows to control the oil pressure and the temperature of the engine, in order to avoid overheating in it that could damage it. It is based on a microcontroller with its corresponding programming firmware, in which a series of inputs is established for analysis of the signals from the oil pressure sensor and the engine temperature sensor, to which it is connected through the corresponding wiring and connectors, including outputs associated with actuation relays on the fuel cut-off solenoid and the horn, respectively, the equipment being duly encapsulated in the corresponding casing, with its wiring for connection to the four main points mentioned above. . From this structuring, the microcontroller controls at all times the values of oil pressure and engine temperature, so that it is programmed to activate the vehicle's horn when an increase in temperature or a decrease in pressure is detected, so that if said values exceed pre-established levels, the device will automatically act on the engine's fuel cut-off soienoid, preventing its deterioration.
La patente alemana DE-3.918.083 hace referencia a un sistema electrónico de control y seguridad para la conexión entre un vehículo tractor y un remolque, donde el sistema fue especialmente desarrollado para la conexión entre un tractor agrícola, como por ejemplo un tractor de granja, y un tipo general de remolque, pero también puede ser aplicado de manera útil a otros tipos de vehículos, El sistema comprende un dispositivo de detección situado en el gancho de arrastre y que, en una de las formas de realización más sencillas, proporciona una señal habilitadora a un circuito de control electrónico cuando el pasador se encuentra en la posición de bloqueo. El dispositivo de detección también puede facilitar una o más señales al circuito de control, indicando el nivel de esfuerzo que ejerce la argolla de arrastre del remolque sobre el enganche por lo menos según una dirección predeterminada de tracción o flexión. Además, este sistema puede comprender por lo menos un sensor adicional de láser o ultrasónico para la detección sin contacto que proporcione una continua señal de salida proporcional a la distancia existente entre la argolla de arrastre y el enganche.German patent DE-3,918,083 refers to an electronic control and safety system for the connection between a towing vehicle and a trailer, where the system was specially developed for the connection between an agricultural tractor, such as a farm tractor. , and a general type of trailer, but can also be usefully applied to other types of vehicles.The system comprises a detection device located on the tow hook and which, in one of the simplest embodiments, provides a enabling signal to an electronic control circuit when the pin is in the locked position. The sensing device may also provide one or more signals to the control circuit, indicating the level of effort exerted by the trailer towing eye on the hitch at least in a predetermined direction of pull or flex. Furthermore, this system may comprise at least one additional laser or ultrasonic sensor for non-contact detection that provides a continuous output signal proportional to the distance between the towing eye and the hitch.
Por último, comercialmente se conoce un sistema conocido como JDLink que es el sistema telemático de John Deere y uno de los componentes principales de John Deere ForestSight™, el sistema permite gestionar una flota entera desde su computadora o su dispositivo móvil por medio de un acceso remoto en cualquier momento, evaluando las horas y ubicación de la máquina, consumo de combustible, tiempo de inactividad, recordatorios de mantenimiento y más. JDLink utiliza un hardware telemático duradero incorporado para capturar datos increíblemente detallados en tiempo real para cada máquina habilitada en su flota, y también la productividad Hect/h y el consumo de combustible l/h . Puede utilizar las medidas de utilización y eficiencia de la máquina para que el agricultor pueda realizar mejoras y aumentar la productividad.Finally, a system known as JDLink is commercially known, which is the John Deere telematics system and one of the main components of John Deere ForestSight ™, the system allows you to manage an entire fleet from your computer or your mobile device through an access remote at any time, evaluating machine hours and location, fuel consumption, downtime, maintenance reminders and more. JDLink uses built-in durable telematics hardware to capture incredibly detailed real-time data for every enabled machine in your fleet, as well as Hect / h productivity and l / h fuel consumption. You can use the machine utilization and efficiency measures to help the farmer make improvements and increase productivity.
La presente invención presenta grandes ventajas con respecto al estado del arte conocido ya que muestra un sistema novedoso que puede ser instalado en cualquier tractor, transmite información en tiempo real del consumo que va teniendo el tractor además del grado de utilización del motor en cada momento esta medición se puede actualizar con el propio desgaste del motor, detecta la eficiencia que tiene el tractor en tiempo real, respecto a la tarea que se está realizando, detecta en tiempo real el grado de peligrosidad que está sufriendo el operador del tractor con respecto al vuelco del tractor, detecta el modo de enganche que se ha hecho con el apero si esta correcto o no, además el sistema propone consejos para poder mejorar la conducción dei tractor y para bajar el nivel de riesgo del tractorista, propone corrección en la regulación en el enganche del apero para así mejorar el consumo de combustible, y la eficiencia del tractor.The present invention presents great advantages with respect to the known state of the art since it shows a novel system that can be installed in any tractor, transmits information in real time of the consumption that the tractor has in addition to the degree of use of the engine at all times this measurement can be updated with the wear of the engine itself, it detects the efficiency of the tractor in real time, with respect to the task being carried out, it detects in real time the degree of danger that the Tractor operator with respect to the overturning of the tractor, detects the coupling mode that has been made with the implement if it is correct or not, in addition the system proposes advice to improve the driving of the tractor and to lower the risk level of the tractor operator, proposes correction in the regulation in the implement hitch in order to improve fuel consumption and tractor efficiency.
El sistema valora si el uso del tractor es eficiente o no, Independientemente que el tractor está consumiendo mucho o poco, los sistemas existentes solo muestran si el tractor consume mucho o poco pero no discriminan que el mucho consumo puede ser eficiente y el poco consumo puede ser ineficiente. Todas estas caracteristicas mejoran de manera notable lo conocido en el estado de la técnica.The system assesses whether the use of the tractor is efficient or not. Regardless of whether the tractor is consuming a lot or a little, the existing systems only show whether the tractor consumes a lot or a little, but they do not discriminate that high consumption can be efficient and low consumption can be inefficient. All these characteristics notably improve what is known in the state of the art.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte Integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of the practical realization thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Figura 1.- muestra una vista general del sistema de seguridad y eficiencia aplicado a maquinarias agrícolas y la disposición de sus elementos en el tractor (10).Figure 1.- shows a general view of the safety and efficiency system applied to agricultural machinery and the arrangement of its elements on the tractor (10).
Figura 2.- muestra una vista de los potenciómetros (70) colocados en los enganches de los aperos dei tractor (10). Figure 2.- shows a view of the potentiometers (70) placed on the hooks of the tractor implements (10).
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención describe un sistema que permite detectar, informar y dar seguridad al operador de la maquinaria agrícola durante su funcionamiento en tiempo real, el sistema dispone de una función del aprovechamiento que permite determinar el aprovechamiento que estamos haciendo del tractor en cuanto al grado de eficiencia que tiene en cada momento calculando el % de patinaje que lleva el tractor instantáneamente, Ei sistema mide la eficiencia del tractor comparando el patinaje del tractor con el consumo instantáneo que tiene en ese momento, una función de grado de probabilidad de vuelco del tractor valorando !a inclinación del tractor, el patinaje, ia velocidad y el detector de grandes pendientes, una función de reconocimiento del apero mediante una cámara que reconoce el apero que se engancha al tractor y así puede saber cuántas hectáreas se labran en cada día, su ubicación y ei costo que ha tenido en cada zona de trabajo, una función de regulación del apero con los datos del esfuerzo que ejerce el apero en cada bulón del tractor informa de lo correcto enganche y regulación que se ha hecho del apero, proponiendo posibles mejoras en cuanto al enganche y regulación.The present invention describes a system that allows detecting, informing and providing security to the operator of agricultural machinery during its operation in real time, the system has a use function that allows determining the use we are making of the tractor in terms of the degree of efficiency that it has at each moment by calculating the% slippage that the tractor has instantaneously, The system measures the efficiency of the tractor comparing the slippage of the tractor with the instantaneous consumption that it has at that moment, a function of the degree of probability of the tractor overturning evaluating Tractor inclination, slippage, speed and steep slope detector, an implement recognition function through a camera that recognizes the implement that is attached to the tractor and thus can know how many hectares are cultivated each day, its location and the cost it has had in each work zone, a regulation function of the implement with the data of the The effort exerted by the implement on each bolt of the tractor informs of the correct coupling and regulation that has been made of the implement, proposing possible improvements regarding the coupling and regulation.
Finalmente el sistema envía toda esta información a una plataforma que transmite en tiempo real el aprovechamiento que se hace del tractor y el grado de peligrosidad respecto al vuelco que tiene en cada momento.Finally, the system sends all this information to a platform that transmits in real time the use made of the tractor and the degree of danger with respect to the overturning it has at all times.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
El sistema de seguridad y eficiencia aplicado a maquinarias agrícolas de la presente realización comprende una pluralidad de sensores situados en la maquinaría agrícola que permiten captar la información relevante en tiempo real, esta información es procesada por medio de un procesador central y mostrada en la pantalla de dicho procesador colocada en la cabina de dicha maquinarla y susceptible de ser transmitida al móvil del usuario o a una plataforma que permita ser consultada.The safety and efficiency system applied to agricultural machinery of the present embodiment comprises a plurality of sensors located in the agricultural machinery that allow the relevant information to be captured in real time, this information is processed by means of a central processor and displayed on the screen of said processor placed in the cabin of said machinery and capable of being transmitted to the user's mobile phone or to a platform that allows it to be consulted.
El sistema comprende un dispositivo GPS (20) que capta la posición geográfica del tractor (10) y su velocidad en tiempo real y luego envía esta información al procesador central (80); un dispositivo que permite determinar la inclinación del tractor (10) el cual puede ser un inclinómetro, un giróscopo o un dispositivo de referencia inercial ; una cámara (30) colocada en ¡a parte superior del tractor (10) y enfocada hacia la parte frontal que permite determinar la presencia de pendientes bruscas en el frontal del tractor; un dispositivo (40) que permite medir el consumo en tiempo rea! del tractor (10), donde dicho dispositivo (40) preferentemente es un caudalímetro o similar; al menos dos velocímetros (50) situados en cada rueda trasera del tractor (10) que permite medir la velocidad teórica del tractor (10) para comparar la velocidad de ambas ruedas; una cámara (60) dispuesta en la parte superior del tractor (10) y enfocada hacia la parte posterior que permite identificar el apero; una pluralidad de bulones potenciómetricos (70) colocados en los enganches de los aperos y que permiten medir la potencia de los bulones; un procesador central (80) que procesa la información; y medios que permiten transmitir la información obtenida a un móvil o una plataforma para que dicha información se pueda consultar, además de una pantalla para el operador dispuesta en la cabina del tractor (10).The system comprises a GPS device (20) that captures the geographical position of the tractor (10) and its speed in real time and then sends this information to the central processor (80); a device that allows determining the inclination of the tractor (10) which can be a inclinometer, gyro, or inertial reference device; a camera (30) placed in the upper part of the tractor (10) and focused towards the front part that allows to determine the presence of sharp slopes in the front of the tractor; a device (40) that allows to measure consumption in real time! of the tractor (10), where said device (40) is preferably a flow meter or the like; at least two speedometers (50) located on each rear wheel of the tractor (10) that allow measuring the theoretical speed of the tractor (10) to compare the speed of both wheels; a camera (60) arranged in the upper part of the tractor (10) and focused towards the rear that allows to identify the implement; a plurality of potentiometric bolts (70) placed in the hooks of the implements and that allow measuring the power of the bolts; a central processor (80) that processes the information; and means that allow the information obtained to be transmitted to a mobile or a platform so that said information can be consulted, in addition to a screen for the operator arranged in the tractor cabin (10).
El sistema de la presente invención muestra el aprovechamiento del tractor (10) en cuanto al grado de eficiencia que tiene en cada momento, calculando el % de patinaje que lleva el tractor (10) instantáneamente, para eso utiliza los datos de velocidad reaí del tractor (10) proporcionados por el GPS y los compara con los datos de la velocidad teórica del tractor (10) que proporciona el velocímetro (50) instalado en cada rueda trasera, dicho velocímetro (50) compara la velocidad de cada rueda, ya que puede existir una pequeña diferencia entre ellas debido a un patinaje diferente en cada una.The system of the present invention shows the use of the tractor (10) in terms of the degree of efficiency it has at all times, calculating the% slippage that the tractor (10) has instantly, for that it uses the real speed data of the tractor (10) provided by the GPS and compares them with the data of the theoretical speed of the tractor (10) provided by the speedometer (50) installed on each rear wheel, said speedometer (50) compares the speed of each wheel, since it can There is a small difference between them due to a different skating in each one.
El sistema mide la eficiencia del tractor (10) comparando el patinaje con el consumo instantáneo que tiene en ese momento, de forma que el tractor (10) aprovecha el consumo que este teniendo en cada momento. Estos datos de consumo son contrastados con los datos de % de patinaje, de forma que si el tractor (10) tiene un alto porcentaje de patinaje el sistema nos informa que el tractor (10) no está siendo eficiente, si una vez que el tractor (10) tiene los parámetros de patinaje normales pero tiene poco consumo se supone que el tractor (10) no aprovecha la potencia señalada por lo que tampoco está siendo eficiente, el tractor (10) será eficiente si los parámetros de patinaje son normales y el consumo del tractor (10) se encuentra en un porcentaje alto, combinando estos dos parámetros el sistema indica el grado de aprovechamiento, valorando las pérdidas de patinaje y valorando el % de eficiencia del motor en cada momento. The system measures the efficiency of the tractor (10) by comparing the slippage with the instantaneous consumption that it has at that moment, so that the tractor (10) takes advantage of the consumption it is having at all times. These consumption data are contrasted with the data of% slip, so that if the tractor (10) has a high percentage of slip, the system informs us that the tractor (10) is not being efficient, if once the tractor (10) has the normal skating parameters but has low consumption it is assumed that the tractor (10) does not take advantage of the indicated power so it is not being efficient either, the tractor (10) will be efficient if the skating parameters are normal and the The consumption of the tractor (10) is in a high percentage, combining these two parameters the system indicates the degree of use, assessing the skid losses and assessing the% efficiency of the engine at each moment.
Para valorar el grado de vuelco del tractor (10) el sistema valora la inclinación del tractor (10), el patinaje, la velocidad y la pendiente captada por la cámara (30) colocada en la parte superior de! tractor (10) y enfocada hacia la parte frontal que permite determinar la presencia de pendientes bruscas en el frontal del tractor. El tractor (10) tendrá un grado de inclinación mayor mientras a más pendiente este sometido, el riesgo aumenta si además de inclinación, le sumamos el patinaje y la velocidad, conjugando esta información, el sistema traducirá la información y la enviará al tractorista del % de vuelco que tiene el tractor (10) en cada momento, accionando una alarma sonora en caso que el vuelco sea muy probable o se acerque una pendiente muy pronunciada.To assess the degree of overturning of the tractor (10), the system assesses the inclination of the tractor (10), the slip, the speed and the slope captured by the camera (30) placed at the top of! tractor (10) and focused towards the front that allows to determine the presence of sharp slopes in the front of the tractor. The tractor (10) will have a higher degree of inclination while the steeper it is subjected, the risk increases if, in addition to inclination, we add the slippage and speed, combining this information, the system will translate the information and send it to the driver of the% of the tractor (10) at all times, activating an audible alarm in case the overturn is very likely or a very steep slope is approaching.
El sistema puede incluir un dispositivo de referencia inercial, el cual es un equipo pensado en la navegación inercial, por ello incorpora tres acelerómetros, tres giróscopos y, según los casos, tres magnetómetros, la ventaja de este dispositivo es que determina señales calculadas de Inclinación, orientación, posición, etc.The system can include an inertial reference device, which is a device designed for inertial navigation, therefore it incorporates three accelerometers, three gyroscopes and, depending on the case, three magnetometers.The advantage of this device is that it determines calculated Inclination signals. , orientation, position, etc.
El sistema mediante una cámara (60) reconoce el apero que le enganchamos al tractor (10) y así puede saber cuántas hectáreas se labran en cada día donde están y el costo que ha tenido en cada sitioThe system by means of a camera (60) recognizes the implement that we hooked to the tractor (10) and thus can know how many hectares are cultivated each day where they are and the cost that it has had in each site
El sistema dispone de potenciómetros (70) colocados en los enganches de los aperos y que permiten medir la potencia de los bulones y con los datos determinados del esfuerzo que ejerce el apero en cada bulón del tractor (10) informa del enganche y regulación que se ha hecho del apero, proponiendo posibles mejoras en cuanto al enganche y regulación.The system has potentiometers (70) placed on the implement hooks and that allow to measure the power of the bolts and with the determined data of the effort exerted by the implement on each tractor bolt (10) it informs of the coupling and regulation that is has made the implement, proposing possible improvements regarding the hitch and regulation.
El sistema manda toda esta información a una plataforma que da en tiempo real cual es el aprovechamiento que se hace del tractor (10) y el grado de peligrosidad respecto al vuelco que tiene en cada momento.The system sends all this information to a platform that gives in real time what is the use made of the tractor (10) and the degree of danger with respect to the overturn it has at all times.
De este sistema se puede crear una plataforma que informe de la rentabilidad que está teniendo la maquinaria agrícola de una explotación, dar recomendaciones sobre la compra de tractores y aperos, dar nociones sobre el uso de tractores y aperos, y llevar el control de costos en ia maquinaria agrícola, introduciéndole datos sobre precios de compra, precios de repuestos, precio de mano de obra de tractoristas y personal me mantenimiento. From this system it is possible to create a platform that reports on the profitability of the agricultural machinery of a farm, give recommendations on the purchase of tractors and implements, give notions about the use of tractors and implements, and keep track of costs in agricultural machinery, introducing data on purchase prices, spare parts prices, tractor drivers labor prices and maintenance personnel.
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| ES (1) | ES2783099A1 (en) |
Cited By (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2783099 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20200916 |
|
| PA2A | Conversion into utility model |
Effective date: 20221018 |