metsäkonetieto korjuun laadunhallinnassa - jari ala-ilomäki ja aura salmivaara

© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus

Jari Ala-Ilomäki ja Aura Salmivaara

Metsätieto ja sähköiset palvelut hankkeen välitulosseminaari 7.3.2017

Metsäkonetieto korjuun laadunhallinnassa

© Luonnonvarakeskus

Korjuun laadunhallinta –mitä se on?

2 02.05.23Ala-Ilomäki ja Salmivaara

– Rajataan tässä ympäristönäkökohtiin

– Hyvän laadun tavoittelu• Vaurioiden synnyn estäminen

– Laadun kontrollointi• Korjuujäljen mittaus

– Laadun tavoittelun toteutumisen selvittäminen edellyttää kontrollointia, ovat sidoksissa toisiinsa


Metsäkonetieto –mitä se on?


– Metsäkoneelta sen työskennellessä saatavissa oleva tieto

– Nykyinen vai tulevaisuuden metsäkone?

– Nykyisin ympäristöön liittyvää ennakoivaa laadunhallintatietoa saatavilla CAN-väylästä

– Laadun kontrollointiin liittyvä tieto, esim. raiteensyvyyden tai puustovaurioiden mittaus edellyttää tehtävään soveltuvia antureita tai mittalaitteiden lisäämistä koneeseen

• Ei ollenkaan ongelmatonta!


Metsäkonetieto –saatavilla oleva tieto


– CAN-väylätieto• Moottorin tehontuotto,

kulkukelpoisuuskartta– Anturoimalla saatava tieto

• Raiteensyvyyden mittaus: laserskanneri tai infrapunamittalaite

• Puustovaurioiden mittaus: kamera ja kuvantunnistus


Luken kokeita metsäko-netiedonsoveltami-sesta

Kokeet toukok. 2016 Vihdissä vaihtelevissa kantavuus-oloissa


Testiradat ajettiin ensin Ponsse Scorpion King -hakkuukoneella



Hakkuukoneen jälkeen radat ajettiin kuormatulla Ponsse Elk kuormatraktorilla 2…4 kertaa


© Luonnonvarakeskus8 02.05.23Ala-Ilomäki ja Salmivaara

Hakkuukoneen CAN-bus tieto uran kulkukelpoisuuden mittaamiseen

• Periaate: hakkuukoneen kulkuvastus voidaan mitata CAN-bus väylän tietojen perusteella tavoitteena leimikon urien kulkukelpoisuuskartta urilla seuraavaksi liikkuvaa raskaampaa kuormatraktoria varten:– Vakionopeudella tasamaalla moottoriteho käytetään

voimansiirron välityksellä kulkuvastuksen voittamiseen– Kulkuvastus riippuu lähinnä pyörien uppoamasta– Pyörien uppoama riippuu maan lujuudesta suhteessa

siihen kohdistettuun kuormitukseen


– Kulutettua tehoa seurataan CAN-bus väylän tiedoista• Joko hydraulisen voimansiirron paine ja tilavuusvirta tai moottorin teho

– Moottorin tehoa käytettäessä erillistä anturointia ei tarvita– Voimansiirron hyötysuhde selvitettävä

• Etenemisnopeus tunnettava (esim. GPS:llä)• Korjaustekijöitä:

– Kiihtyvyys – Ajouran pituuskaltevuus

– Tarkastellaan kulkuvastuskerrointa=

kulkuvastusmetsäkoneen paino

• Erilaiset koneet suoraan verrattavissa


Hakkuukoneen kulkuvastuskerroin kuormatraktorin raiteensyvyyden ennustajana testiurilla

Kulkuv. kerroin

Raiteens. hakk.

Raiteensyvyys ktr. 1. ajokerta2. ajokerta

3. ajokerta

4. ajokerta


Kulkuv. kerroin

Raiteens. hakk.


3. ajokerta

4. ajokerta




Kulkuv. kerroin

Raiteens. hakk.


3. ajokerta

4. ajokerta


Rr coeff



Kulkuv. kerroin

Raiteens. hakk.


3. ajokerta

4. ajokerta

13 02.05.23



Kulkuv. kerroin

Raiteens. hakk.


3. ajokerta

4. ajokerta


Rr coeff



•Menetelmän etuja

• Kulkukelpoisuuden määritys perustuu mittauksiin• Kattava ja jatkuva mittaus• Edullinen• Yleistyessään tietoa leimikoiden kulkukelpoisuudesta karttuisi

nopeasti• Lisäksi tieto on yleistettävissä vastaaviin maaperä- ja

kosteusoloihin


2-d laser raiteensyvyyden mittaamiseen

• 2-d laser asennettiin taakse noin 45 asteen kulmaan molempiin koneisiin


• Raiteensyvyyden kontrollimitta 1 m välein



Argone Oy, Mikko Miettinen

Maasto ja puusto 2-d laserin näkemänä


Koeurien laser- ja kontrollimittaukset


H

K1

K2

K3K4

Testiurat


Koeurien laser- ja kontrollimittaukset Urien väliset taso- ja trendierot havaittavissa


H

K1

K2

K3K4

Testiurat


Koeurien laser- ja kontrollimittaukset Pistekohtaista tarkkuutta alentaa havaintojen sijainnin määrityksen vaikeus


H

K1

K2

K3K4

Testiurat


Tarkkuus testijaksoittain


500 mm

0

250

0

250

500 mm

Raiteenmittaus infrapunasalaman kulkuaikaan perustuvalla transponderilla (Kinect)

23 02.05.23Ala-Ilomäki ja Salmivaara TTU, Lari Melander


• Laitejärjestelmiä kehitetty edellisen kokeen perusteella

• 2 kinect yksikköä(v/o)• 2-d laser asennettiin

mittaamaan suoraan alaspäin

• Alustavat tulokset lupaavia

• Laserin tarkkuus parani, datan käsittely ja mallinnus helpompaa

• Kinectin tarkkuus vastaa laseria

Lisää kokeita marraskuu 2016

© LuonnonvarakeskusSijainti testiradalla, mm

Raiteensyvyys, mm

LaserKontrolli

25 02.05.23

Pystysuoraan mittaavan 2-d laserin tarkkuus testiradalla


Näkymiä


– Periaatteessa CAN-väylätieto on välittömästi hyödynnettävissä

• Näin voidaan jo ohjata kuormatraktorin reitinvalintaa ja varustusta leimikolla raiteistumisen vähentämiseksi

• Lisäanturointia ei tarvita– Mittaustieto raiteensyvyydestä kertoisi korjuun laadun

toteuman• Lisäanturointi tarpeen• Kustannukset, suojaus, toimivuus?

– Varustamalla uusi korjuukalusto tiedonkeruuominaisuuksilla tieto Suomen korjuuoloista karttuisi nopeasti

– Tieto yleistettävissä samankaltaisiin oloihin


Kiitos!

02.05.2327

metsäkonetieto korjuun laadunhallinnassa - jari ala-ilomäki ja aura salmivaara

Environment