Saskaroties ar divkāršām problēmām – globālu ūdens trūkumu un zemu lauksaimniecības ūdens izmantošanas efektivitāti, tradicionālie apūdeņošanas modeļi, kas balstīti uz pieredzi vai fiksētām secībām, vairs nav ilgtspējīgi. Precīzās apūdeņošanas pamatā ir “piedāvājums pēc pieprasījuma”, un galvenā problēma ir precīza “pieprasījuma” uztvere un efektīva pārraide. Uzņēmums HONDE ir dziļi integrējis augstas precizitātes augsnes mitruma sensorus ar mazjaudas plaša apgabala LoRaWAN datu iegūšanas un pārraides tehnoloģiju, lai ieviestu jaunas paaudzes intelektuālu apūdeņošanas lietu interneta risinājumu. Šī sistēma ar vēl nebijušu ekonomisko efektivitāti, uzticamību un pārklājuma jaudu pārveido apūdeņošanas lēmumus no “minējumiem” uz “datu vadītiem”, pamatojoties uz reālajiem ūdens apstākļiem laukos, nodrošinot stabilu tehnisko pamatu apūdeņošanas lauksaimniecības digitālajai transformācijai.
I. Sistēmas sastāvs: nemanāma saikne no “Augsnes sirdsdarbības” līdz “Lēmumu pieņemšanai mākonī”
Uztveres slānis: “Ūdens izlūks” dziļi sakņu sistēmā
HONDE daudzdziļumu augsnes mitruma sensors: izvietots kultūraugu sakņu pamatslānī (piemēram, 20 cm, 40 cm, 60 cm), tas precīzi mēra augsnes tilpuma ūdens saturu, temperatūru un elektrovadītspēju (EC). Tā dati tieši atspoguļo kultūraugu "dzeramā ūdens tilpumu" un augsnes šķīduma koncentrāciju, kalpojot par galveno pamatu apūdeņošanas virzīšanai.
Stratēģisko punktu izkārtojums: pamatojoties uz augsnes tekstūras, reljefa un lauka kultūraugu stādījumu karšu atšķirībām, tiek veikts režģa vai reprezentatīvs punktu izkārtojums, lai patiesi atspoguļotu ūdens telpisko sadalījumu visā laukā.
Transporta slānis: plašs “neredzams informācijas lielceļš”
HONDE LoRa datu savācējs: savienots ar augsnes sensoriem, tas ir atbildīgs par datu vākšanu, iesaiņošanu un bezvadu pārraidi. Tā īpaši zemā enerģijas patēriņa funkcija apvienojumā ar maziem saules enerģijas paneļiem nodrošina nepārtrauktu darbību laukā 3 līdz 5 gadus bez apkopes.
LoRaWAN vārteja: Kā reģionāls centrmezgls tā saņem datus, ko sūta visi kolektori 3 līdz 15 kilometru rādiusā, un augšupielādē tos mākonī, izmantojot 4G/Ethernet. Viena vārteja var viegli aptvert tūkstošiem vai pat desmitiem tūkstošu akru lauksaimniecības zemes, un tīkla izvietošanas izmaksas ir ārkārtīgi zemas.
Lēmumu pieņemšanas un izpildes slānis: intelektuāla slēgta cilpa no datiem līdz rīcībai
Mākonī balstīta apūdeņošanas lēmumu pieņemšanas dzinēja sistēma: platforma automātiski aprēķina apūdeņošanas prasības, pamatojoties uz reāllaika augsnes mitruma datiem, kultūraugu veidiem un augšanas stadijām, kā arī meteoroloģiskajām iztvaikošanas prasībām (kuras var integrēt), un ģenerē apūdeņošanas norādījumus.
Dažādas vadības saskarnes: Izmantojot API vai lietu interneta protokolus, tā var elastīgi vadīt dažādas apūdeņošanas iekārtas, piemēram, centrālās šarnīra sprinkleru apūdeņošanas iekārtas, pilienveida apūdeņošanas solenoīda vārstus un sūknēšanas stacijas, panākot precīzu izpildi laika, daudzuma un zonu ziņā.
II. Tehniskās priekšrocības: Kāpēc LoRaWAN + augsnes mitruma sensors?
Īpaši liels attālums un jaudīgs pārklājums: LoRa tehnoloģijai ir ievērojamas komunikācijas priekšrocības atklātā lauksaimniecības zemē, ar lielu vienas lēciena pārraides attālumu, kas lieliski atrisina signāla pārklājuma problēmu lielās lauksaimniecības zemes platībās, neizmantojot dārgas releju iekārtas.
Īpaši zems enerģijas patēriņš un ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas: Sensoru mezgli lielāko daļu laika atrodas “miega” stāvoklī, pamostoties tikai dažas reizes dienā, lai nosūtītu datus, ļaujot saules enerģijas padeves sistēmai stabili darboties pat nepārtraukti lietainā laikā, panākot gandrīz “nulles enerģijas patēriņa” darbību un “nulles vadu” izvietošanu, kā arī ievērojami samazinot kopējās īpašumtiesību izmaksas.
Augsts blīvums un liela ietilpība: LoRaWAN tīkls atbalsta plašu termināļu piekļuvi, ļaujot sensorus izvietot laukā saprātīgā blīvumā, tādējādi precīzi raksturojot augsnes mitruma telpiskās izmaiņas un liekot pamatu mainīgai apūdeņošanai.
Izcila uzticamība: Darbojoties nelicencētā Sub-GHz frekvenču joslā, tam ir spēcīga traucējumu novēršanas spēja un laba signāla caurlaidība, un tas var stabili tikt galā ar sarežģītām vidēm, piemēram, lapotuma izmaiņām un nokrišņiem kultūraugu augšanas sezonā.
III. Galvenie pielietojuma scenāriji un precīzās apūdeņošanas stratēģijas
Automātiska apūdeņošana ar sliekšņa aktivizēšanu
Stratēģija: Iestatiet augšējo un apakšējo augsnes mitruma satura robežvērtības dažādām kultūrām un dažādās augšanas stadijās. Kad sensors konstatē, ka mitruma saturs ir zem apakšējās robežas, sistēma automātiski izdod atvēršanas komandu apūdeņošanas vārstam attiecīgajā zonā. Tas automātiski aizvērsies, kad tiks sasniegta augšējā robeža.
Vērtība: Nodrošiniet, lai kultūraugu sakņu zonas mitruma saturs vienmēr tiktu uzturēts ideālā diapazonā, izvairieties no sausuma un plūdu stresa un panākiet “ūdens papildināšanu pēc pieprasījuma”, kas var ietaupīt vidēji 25–40% ūdens.
2. Mainīga apūdeņošana, kuras pamatā ir telpiskās variācijas
Stratēģija: Analizējot datus no režģī izvietotajiem sensoriem, ģenerēt augsnes mitruma telpisko sadalījuma karti laukā. Pamatojoties uz to, sistēma darbina apūdeņošanas iekārtas ar mainīgām funkcijām (piemēram, VRI centrālās šarnīra iekārtas), lai laistītu vairāk sausās vietās un mazāk vai nemaz nelaistītu mitrās vietās.
Vērtība: Ievērojami uzlabo ūdens vienmērīgumu visā laukā, novērš ražas "trūkumu", ko izraisa nevienmērīga augsnes tekstūra, panāk līdzsvarotu ražošanas pieaugumu, vienlaikus taupot ūdeni, un uzlabo ūdens efektivitāti par vairāk nekā 30%.
3. Integrēta inteliģenta ūdens un mēslojuma pārvaldība
Stratēģija: Apvienot datus no augsnes EK sensoriem, lai uzraudzītu augsnes sāļuma izmaiņas pēc apūdeņošanas. Apūdeņošanas laikā, pamatojoties uz kultūraugu barības vielu vajadzībām un augsnes EK vērtību, mēslojuma iesmidzināšanas proporcija un laiks tiek precīzi kontrolēts, lai panāktu “ūdens un mēslojuma sasaisti”.
Vērtība: Novērst sāļu bojājumus un barības vielu izskalošanos, ko izraisa pārmērīga mēslošana, palielināt mēslojuma izmantošanas līmeni par 20–30% un aizsargāt augsnes veselību.
4. Apūdeņošanas sistēmu veiktspējas novērtēšana un optimizācija
Stratēģija: Nepārtraukti uzraugot augsnes mitruma dinamiskās izmaiņas dažādos dziļumos pirms, apūdeņošanas laikā un pēc tās, var precīzi novērtēt apūdeņošanas ūdens infiltrācijas dziļumu, vienmērīgumu un apūdeņošanas efektivitāti.
Vērtība: diagnosticēt apūdeņošanas sistēmā esošās problēmas (piemēram, aizsērējušas sprauslas, cauruļu noplūdes un nepamatotu konstrukciju) un nepārtraukti optimizēt apūdeņošanas sistēmu, lai panāktu efektīvu apūdeņošanas sistēmas pārvaldību.
Iv. Sistēmas radītās fundamentālās izmaiņas
No “laikīgas apūdeņošanas” līdz “apūdeņošanai pēc pieprasījuma”: lēmumu pieņemšanas pamats mainās no kalendāra laika uz kultūraugu reālajām fizioloģiskajām vajadzībām, panākot optimālu ūdens resursu sadali.
No “manuālas pārbaudes” līdz “attālinātai uztverei”: vadītāji var iegūt visaptverošu izpratni par augsnes mitruma apstākļiem visos laukos, izmantojot mobilos tālruņus vai datorus, ievērojami samazinot darba intensitāti un uzlabojot vadības efektivitāti.
No “vienveidīgas apūdeņošanas” līdz “precīziem mainīgajiem”: lauka telpiskās neviendabības atzīšana un pārvaldība, lai pārslēgtu apūdeņošanu no ekstensīvas uz precīzu, atbilst mūsdienu precīzās lauksaimniecības pamatbūtībai.
No “vienīgā ūdens taupīšanas mērķa” līdz “vairāku mērķu sinerģijai – palielinātai ražošanai, uzlabotai kvalitātei un vides aizsardzībai”: vienlaikus nodrošinot optimālu kultūraugu ūdens stāvokli, lai veicinātu ražošanas pieaugumu un uzlabotu kvalitāti, tas samazina dziļu infiltrāciju un noteci, kā arī pazemina lauksaimniecības nekoncentrēta piesārņojuma risku.
V. Empīrisks gadījums: uz datiem balstīts ūdens taupīšanas un ražošanas palielināšanas brīnums
850 akru lielā apļveida smidzinātāju fermā ASV Vidējos rietumos vadītāji izvietoja HONDE LoRaWAN augsnes mitruma uzraudzības tīklu un savienoja to ar centrālā šarnīra smidzinātāja VRI sistēmu. Pēc tam, kad sistēma bija darbojusies vienu veģetācijas sezonu, tika konstatēts, ka nevienmērīga augsnes smilšainības dēļ aptuveni 30% lauka platības bija ārkārtīgi slikta ūdens saglabāšanas spēja.
Tradicionālais modelis: vienmērīga apūdeņošana visā teritorijā, nepietiekams ūdens daudzums sausos reģionos un dziļa ūdens infiltrācija smilšainos reģionos.
Inteliģentais mainīgais režīms: sistēma dod komandu smidzinātājam automātiski samazināt ūdens izsmidzināšanas apjomu, šķērsojot smilšainas vietas, un palielināt to, šķērsojot vietas ar sliktu ūdens aiztures spēju.
Rezultāts: Neskatoties uz kopējā apūdeņošanas ūdens patēriņa samazinājumu par 22 % visā augšanas periodā, kukurūzas vidējā raža visā laukā palielinājās par 8 %, jo sausuma stresa izraisītie “ražas samazinājuma punkti” tika novērsti. Tiešie ekonomiskie ieguvumi, ko sniedza ūdens taupīšana un ražošanas pieaugums, ļāva pilnībā atgūt sistēmā ieguldītās investīcijas viena gada laikā.
Secinājums
Apūdeņotās lauksaimniecības nākotne noteikti būs datu intelekta virzīta nākotne. HONDE viedā augsnes mitruma uzraudzības sistēma, kuras pamatā ir LoRaWAN, ar tās izcilajām priekšrocībām, piemēram, plašu pārklājumu, zemu enerģijas patēriņu, augstu uzticamību un vienkāršu izvietošanu, ir veiksmīgi atrisinājusi galvenās problēmas, kas saistītas ar "neprecīziem mērījumiem, nespēju pārraidīt datus un nespēju precīzi kontrolēt" precīzās apūdeņošanas plaša mēroga ieviešanā. Tas ir kā "neironu tīkla" veidošana, lai lauksaimniecības zeme uztvertu ūdens pulsāciju, ļaujot katram ūdens pilienam kustēties atbilstoši vajadzībām un tikt precīzi piegādātam. Šī ir ne tikai tehnoloģiska inovācija, bet arī paradigmas revolūcija apūdeņošanas pārvaldībā. Tas iezīmē, ka lauksaimnieciskā ražošana ir oficiāli pārgājusi no dabisko nokrišņu un plašas applūšanas apūdeņošanas uz viedas un precīzas apūdeņošanas laikmetu, kuras pamatā ir reāllaika augsnes dati visā reģionā, nodrošinot atkārtojamu un mērogojamu mūsdienīgu risinājumu globālai ūdens un pārtikas drošībai.
Par HONDE: Kā aktīvs lauksaimniecības lietu interneta un viedas ūdens taupīšanas praktizētājs, HONDE ir apņēmies integrēt vispiemērotākās komunikācijas tehnoloģijas ar precīzām lauksaimniecības sensoru tehnoloģijām, lai nodrošinātu klientus ar pilnībā automatizētiem apūdeņošanas risinājumiem, sākot no uztveres un pārraides līdz lēmumu pieņemšanai un izpildei. Mēs stingri ticam, ka katra ūdens piliena nodrošināšana ar datiem ir visefektīvākais veids, kā panākt ilgtspējīgu lauksaimniecības attīstību.
Lai iegūtu plašāku informāciju par augsnes sensoriem, lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com
Publicēšanas laiks: 2025. gada 15. decembris