“Умное сельское хозяйство” и электрификация – залог экологической устойчивости

РОСТ, РОСТ И ЕЩЁ РАЗ РОСТ:

Термин "Умное сельское хозяйство", похоже, стал расхожим выражением. Однако оно является крайне важным фактором в обеспечении мировой потребности в продовольствии и экологической устойчивости в сельскохозяйственной отрасли в долгосрочной перспективе. В "Умном сельском хозяйстве" применяются цифровые технологии и концепции следующего поколения для обеспечения максимальной урожайности при сохранении экологического баланса. Искусственный интеллект и системы обработки больших данных, выполняющие наблюдение за солнечным светом, температурой, влажностью и другими природными факторами, применяются для оптимизации посадки, опрыскивания, орошения и других процессов сельского хозяйства.

В изданном ООН в 2019 году Прогнозе роста населения Земли говорится, что в предстоящие 30 лет ожидаемый рост населения земного шара составит 2 миллиарда человек, с 7,7 млрд до 9,7 млрд в 2050 году. Компания Credence Research прогнозирует рост рынка электрических тракторов до 2,9 млрд долларов США в 2027 году по сравнению с 640,3 млн долларов США в 2020 году.

“Умное сельское хозяйство”, в числе прочего, подразумевает рост производительности, максимальное увеличение эксплуатационной эффективности и минимизацию затрат на оплату труда

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ТРАКТОРОВ

Электрические тракторы – "рабочая лошадка" Умного сельского хозяйства – прогрессивный тренд, включающий в себя применение высокотехнологичных компонентов, в том числе, датчиков, систем GPS и систем компьютерного зрения для выполнения различных сельскохозяйственных процессов. Компания Credence Research прогнозирует рост рынка электрических тракторов до 2,9 млрд долларов США в 2027 году по сравнению с 640,3 млн долларов США в 2020 году. На протяжении прогнозируемого периода совокупный прирост, как ожидается, составит 24,1%.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Национальный союз сельских кооперативов по производству электроэнергии (NRECA) опубликовал отчет, согласно которому внедрение электрических тракторов может обеспечить снижение энергопотребления в среднем на 50% в сравнении с дизельным топливом. В анализе подчеркивается, что дополнительной экономии может способствовать электрификация другой сельскохозяйственной техники, не связанной со сбором урожая – например, грузовиков-пикапов и тягачей, которые также потребляют ископаемое топливо.

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

В не электрифицированных моделях тракторов двигатели используют традиционные механические и гидравлические устройства отбора мощности. Электрические тракторы обеспечены значительно более эффективными средствами передачи энергии к интеллектуальным вспомогательным устройствам, в которых электроэнергия применяется для обеспечения работы фрикционных приводов, электрических серводвигателей, встроенных компьютеров, систем наблюдения и многочисленных датчиков. Примером применения мехатроники, датчиков и средств управления, работа которых регулируется усовершенствованными системами автоматизации и искусственным интеллектом, является оборудование для широкорядного посева Exact Emerge™ производства компании John Deere. В данном электрооборудовании отсутствуют громоздкие гидравлические элементы, что обеспечивает повышенную управляемость, эффективность и надежность.

Представленные на Выставке потребительской электроники-2021 высокоавтоматизированный трактор 8RX и машина для широкорядного посева (60 футов, 24 ряда) оборудованы более чем 300 датчиками и 140 встроенными контроллерами, выполняющими до 15 тысяч измерений в секунду. Эти технологии позволяют трактору выполнять точный посев 700 семян кукурузы или 2800 семян соевых бобов на оптимальную глубину, исходя из текущего состояния почвы, для повышения урожайности.

СОЕДИНИТЕЛИ ДЛЯ “УМНОГО СЕЛЬСКОГОХОЗЯЙСТВА”

Для электрификации Умного сельского хозяйства необходимы разнообразные соединители, в том числе, для высоковольтных и средневольтных систем, датчиков и систем передачи данных. На протяжении жизненного цикла оборудования выполняется частое включение и отключение этих соединителей. Надежные и прочные компоненты – ключевой фактор для удовлетворения требований заказчика, а также снижения затрат на техническое обслуживание в течение жизненного цикла оборудования.
Применение ненадлежащих соединителей, со временем выходящих из строя под воздействием неблагоприятных условий окружающей среды, влечет увеличение частоты поломок и дополнительные расходы для сельхозпроизводителей. Высококачественные соединители в значительно меньшей степени подвержены отказам и, как правило, их проще ремонтировать.

Соединители должны проектироваться и выпускаться с расчетом на крайне неблагоприятные условия окружающей среды, характерные для сельского хозяйства, в том числе: широкие диапазоны температур, высокая вибрация, требования к защите от влаги и сложные погодные условия. В активе компании HARTING богатый опыт, собственные уникальные наработки и продукция для высоковольтных и средневольтных систем, датчиков и систем передачи данных для разных сфер применения, среди которых вычислительная техника, железнодорожная отрасль, промышленные станки, электромобили и выработка электроэнергии.

Электрификация в сочетании с соединителями и кабелями обеспечивает эффективное распределение электроэнергии для всех элементов.

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ

Современное сельскохозяйственное оборудование характеризуется функциями, требующими обработки больших объемов данных – в том числе, трехмерной технологией, которая предоставляет изображение системы сверху в общем виде. Эти технологии обеспечивают возможность беспилотного вождения и удаленного управления сельским хозяйством, благодаря многочисленным электронным компонентам, созданным на базе надежных промышленных и цифровых систем связи IoT. Идея полностью автономного сельского хозяйства охватывает все его аспекты, при этом конечная цель сводится к базовому уровню семян для получения максимально возможной урожайности.

Компания HARTING поддерживает все виды систем передачи данных, которые составляют основу Умного сельского хозяйства. Компания HARTING одной из первых поддержала разработку наиболее захватывающей новой технологии – однопарного Ethernet (SPE) 10BASE-T1: технология двухпроводной сети физического уровня Ethernet со скоростью передачи данных 10 Мбит/с в соответствии со спецификацией IEEE 802.3cg. В технологии SPE для передачи данных и информации эффективно применяется протокол IP, широко используемый в вычислительных системах и системах "Интернета вещей" (IoT).

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПРОИЗВОДИТЕЛЯМИ ОБОРУДОВАНИЯ

Благодаря работе с надежным поставщиком соединителей, производители обеспечивают себе конкурентное преимущество в проектировании и внедрении электрифицированных тракторов и другой техники. Компания HARTING обладает 75-летним практическим опытом в создании соединителей. Соединители успешно применяются в таких сферах, как железнодорожная отрасль, автомобильная промышленность, потребительская электроника и вычислительная техника. HARTING может удовлетворить любые потребности в технологиях соединения для сельскохозяйственного оборудования следующего поколения. В рамках поддержки производителей функционирует подразделение HARTING Customised Solutions (HCS), которое оказывает помощь в разработке и производстве специализированных решений, и лаборатория Corporate Technology Services (CTS), сертифицированная в соответствии со стандартом DIN EN ISO / IEC 17025: 2018 и выполняющая испытания электромеханических компонентов, волоконно-оптических систем и систем передачи данных по электронным средствам связи, геометрических параметров и характеристик материалов, а также испытания электромагнитной совместимости для получения знака соответствия европейским директивам по качеству (CE).
 

Будущее – за умным сельским хозяйством, и соединители HARTING способствуют созданию более "зеленого", более экологичного мира сейчас и в перспективе.