Susidūrus su dvigubais iššūkiais – pasauliniu vandens trūkumu ir mažu žemės ūkio vandens naudojimo efektyvumu, tradiciniai drėkinimo modeliai, pagrįsti patirtimi arba fiksuota seka, nebėra tvarūs. Tikslaus drėkinimo pagrindas yra „pasiūla pagal paklausą“, o tikslus „paklausos“ suvokimas ir efektyvus perdavimas tapo pagrindine kliūtimi. „HONDE“ kompanija giliai integravo didelio tikslumo dirvožemio drėgmės jutiklius su mažos galios plačiajuosčio „LoRaWAN“ duomenų rinkimo ir perdavimo technologija, kad pristatytų naujos kartos intelektualų drėkinimo „daiktų interneto“ sprendimą. Ši sistema, pasižyminti precedento neturinčiu ekonominiu efektyvumu, patikimumu ir aprėpties pajėgumu, drėkinimo sprendimus keičia iš „spėlionių“ į „duomenimis pagrįstus“, pagrįstus realiomis vandens sąlygomis laukuose, ir suteikia tvirtą techninį pagrindą drėkinimo žemės ūkio skaitmeninei transformacijai.
I. Sistemos sudėtis: vientisas ryšys nuo „Dirvožemio širdies plakimo“ iki „Debesų sprendimų priėmimo“
Suvokimo sluoksnis: „Vandens žvalgas“ giliai šaknų sistemoje
HONDE daugiagylis dirvožemio drėgmės jutiklis: įrengtas augalų šaknų sluoksnyje (pvz., 20 cm, 40 cm, 60 cm), jis tiksliai matuoja dirvožemio tūrinį vandens kiekį, temperatūrą ir elektrinį laidumą (EC). Jo duomenys tiesiogiai atspindi augalų „geriamojo vandens tūrį“ ir dirvožemio tirpalo koncentraciją, kurie yra pagrindinis drėkinimo krypties pagrindas.
Strateginis taškų išdėstymas: remiantis dirvožemio tekstūros, reljefo ir lauko pasėlių žemėlapių skirtumais, atliekamas tinklelio arba reprezentatyvus taškų išdėstymas, siekiant tiksliai atspindėti erdvinį vandens pasiskirstymą visame lauke.
Transporto sluoksnis: didžiulis „nematomas informacijos supergreitkelis“
HONDE LoRa duomenų rinktuvas: prijungtas prie dirvožemio jutiklių, jis atsakingas už duomenų rinkimą, pakavimą ir belaidį perdavimą. Dėl itin mažo energijos suvartojimo ir mažų saulės energijos tiekimo plokščių įrenginio veikimo lauke jis gali nepertraukiamai veikti 3–5 metus be priežiūros.
„LoRaWAN“ šliuzas: kaip regioninis mazgas, jis gauna visų 3–15 kilometrų spinduliu esančių rinkėjų siunčiamus duomenis ir įkelia juos į debesį per 4G / Ethernet. Vienas šliuzas gali lengvai aprėpti tūkstančius ar net dešimtis tūkstančių akrų dirbamos žemės, o tinklo diegimo kaina yra itin maža.
Sprendimų priėmimo ir vykdymo sluoksnis: intelektualus uždaras ciklas nuo duomenų iki veiksmo
Debesijos pagrindu veikianti drėkinimo sprendimų sistema: platforma automatiškai apskaičiuoja drėkinimo poreikius pagal dirvožemio drėgmės duomenis realiuoju laiku, augalų rūšis ir augimo etapus bei meteorologinius garavimo poreikius (kuriuos galima integruoti), ir generuoja drėkinimo nurodymus.
Įvairios valdymo sąsajos: per API arba daiktų interneto protokolus, jis gali lanksčiai valdyti įvairią drėkinimo įrangą, pvz., centrinio purkštuvo drėkinimo mašinas, lašelinio drėkinimo solenoidinius vožtuvus ir siurblines, pasiekdamas tikslų vykdymą laiko, kiekio ir zonų atžvilgiu.
II. Techniniai privalumai: kodėl „LoRaWAN“ + dirvožemio drėgmės jutiklis?
Itin didelis atstumas ir galinga aprėptis: „LoRa“ technologija turi didelių ryšio pranašumų atvirose dirbamose žemės ūkio paskirties žemėse, nes ilgas vieno šuolio perdavimo atstumas puikiai išsprendžia signalo aprėpties problemą dideliuose dirbamos žemės plotuose, nereikalaujant brangios relinės įrangos.
Ypač mažos energijos sąnaudos ir eksploatavimo bei priežiūros išlaidos: jutiklių mazgai didžiąją laiko dalį yra „miego“ būsenoje ir tik kelis kartus per dieną pabunda duomenims siųsti, todėl saulės energijos tiekimo sistema gali stabiliai veikti net ir nuolat lietingu oru, pasiekdama beveik „nulinį energijos suvartojimą“ ir „nulinį laidų diegimą“, taip žymiai sumažindama bendras eksploatavimo išlaidas.
Didelis tankis ir didelė talpa: „LoRaWAN“ tinklas palaiko didžiulę prieigą prie terminalų, todėl jutiklius lauke galima išdėstyti priimtinu tankiu, taip tiksliai apibūdinant dirvožemio drėgmės erdvinius pokyčius ir klojant pagrindą kintamam drėkinimui.
Išskirtinis patikimumas: Veikdamas nelicencijuotoje Sub-GHz dažnių juostoje, jis pasižymi stipriomis anti-interferencinėmis savybėmis ir geru signalo skvarbumu, todėl gali stabiliai susidoroti su sudėtingomis sąlygomis, tokiomis kaip medžių lajos pokyčiai ir krituliai augalų vegetacijos metu.
III. Pagrindiniai taikymo scenarijai ir tikslaus drėkinimo strategijos
Automatinis drėkinimas pagal slenkstį
Strategija: nustatyti viršutines ir apatines dirvožemio drėgmės kiekio ribas skirtingiems augalams ir skirtingiems augimo etapams. Kai jutiklis aptinka, kad drėgmės kiekis yra mažesnis už apatinę ribą, sistema automatiškai siunčia atidarymo komandą atitinkamos srities drėkinimo vožtuvui. Jis automatiškai užsidarys, kai bus pasiekta viršutinė riba.
Vertė: Užtikrinkite, kad augalų šaknų zonoje drėgmės kiekis visada būtų idealiame diapazone, venkite sausros ir potvynių keliamo streso ir pasiekite „vandens papildymą pagal poreikį“, kuris gali sutaupyti vidutiniškai 25–40 % vandens.
2. Kintamas drėkinimas, pagrįstas erdviniais pokyčiais
Strategija: analizuojant tinkleliu išdėstytų jutiklių duomenis, sudaryti dirvožemio drėgmės erdvinio pasiskirstymo lauke žemėlapį. Remiantis tuo, sistema valdo kintamų funkcijų drėkinimo įrangą (pvz., VRI centrinio sukimosi mašinas), kad sausringose vietovėse būtų daugiau laistoma, o drėgnose – mažiau arba visai nelaistoma.
Vertė: Žymiai padidina vandens vienodumą visame lauke, pašalina dėl nelygios dirvožemio tekstūros atsirandantį derliaus „trūkumą“, pasiekia subalansuotą gamybos padidėjimą, taupant vandenį, ir daugiau nei 30 % pagerina vandens naudojimo efektyvumą.
3. Integruotas išmanus vandens ir trąšų valdymas
Strategija: sujungti dirvožemio EB jutiklių duomenis, siekiant stebėti dirvožemio druskingumo pokyčius po drėkinimo. Drėkinimo metu, atsižvelgiant į augalų maistinių medžiagų poreikius ir dirvožemio EB vertę, tiksliai kontroliuojamas trąšų įterpimo proporcijos ir laikas, siekiant „vandens ir trąšų sąsajos“.
Vertė: Užkirsti kelią druskų pažeidimams ir maistinių medžiagų išplovimui dėl per didelio tręšimo, padidinti trąšų panaudojimo greitį 20–30 % ir apsaugoti dirvožemio sveikatą.
4. Drėkinimo sistemų veikimo vertinimas ir optimizavimas
Strategija: Nuolat stebint dinaminius dirvožemio drėgmės pokyčius skirtinguose gyliuose prieš drėkinimą, jo metu ir po jo, galima tiksliai įvertinti drėkinimo vandens infiltracijos gylį, vienodumą ir drėkinimo efektyvumą.
Vertė: diagnozuoti drėkinimo sistemoje esančias problemas (pvz., užsikimšusius purkštukus, vamzdžių nesandarumą ir nepagrįstą konstrukciją) ir nuolat optimizuoti drėkinimo sistemą, kad būtų pasiektas efektyvus pačios drėkinimo sistemos valdymas.
IV. Sistemos sukelti esminiai pokyčiai
Nuo „laistymo laiku“ iki „laistymo pagal poreikį“: sprendimų priėmimo pagrindas keičiasi nuo kalendorinio laiko iki realių augalų fiziologinių poreikių, taip užtikrinant optimalų vandens išteklių paskirstymą.
Nuo „rankinio patikrinimo“ iki „nuotolinio stebėjimo“: vadovai gali visapusiškai suprasti dirvožemio drėgmės sąlygas visuose laukuose per mobiliuosius telefonus ar kompiuterius, taip gerokai sumažindami darbo intensyvumą ir pagerindami valdymo efektyvumą.
Nuo „vienodo drėkinimo“ iki „tikslių kintamųjų“: erdvinio lauko nevienalytiškumo pripažinimas ir valdymas, siekiant drėkinimą pakeisti nuo ekstensyvaus prie tikslaus, atitinka pagrindinę šiuolaikinės tiksliosios žemdirbystės esmę.
Nuo „vieno tikslo – vandens išsaugojimo“ iki „daugiatikslės sinergijos – padidintos gamybos, geresnės kokybės ir aplinkos apsaugos“: užtikrinant optimalią pasėlių vandens būklę, siekiant skatinti didesnę gamybą ir geresnę kokybę, sumažinamas gilus prasiskverbimas ir nuotėkis, taip pat sumažinama žemės ūkio taršos iš paskos rizika.
V. Empirinis atvejis: duomenimis pagrįstas vandens taupymo ir padidėjusios gamybos stebuklas
850 akrų ploto žiedinių laistymo sistemų ūkyje JAV vidurio vakaruose vadovai įdiegė HONDE LoRaWAN dirvožemio drėgmės stebėjimo tinklą ir sujungė jį su centrinio šarnyrinio laistymo sistemos VRI sistema. Praėjus vienam auginimo sezonui, sistema veikė ir buvo nustatyta, kad dėl nelygaus dirvožemio smėlingumo apie 30 % lauko ploto vandens sulaikymo pajėgumas buvo itin prastas.
Tradicinis modelis: vienodas drėkinimas visame plote, nepakankamas vandens kiekis sausringuose regionuose ir gilus vandens prasiskverbimas smėlingose vietovėse.
Išmanus kintamas režimas: sistema duoda laistytuvui komandą automatiškai sumažinti vandens purškimo kiekį, kai kerta smėlėtas vietas, ir padidinti jį, kai kerta prastos vandens talpos vietas.
Rezultatas: Nepaisant to, kad per visą augimo laikotarpį bendras drėkinimo vandens kiekis sumažėjo 22 %, vidutinis kukurūzų derlius visame lauke padidėjo 8 %, nes buvo pašalinti dėl sausros streso atsiradę „derliaus sumažėjimo taškai“. Vien tiesioginė ekonominė nauda, gauta taupant vandenį ir padidinus gamybą, leido per vienerius metus visiškai atsipirkti investicijoms į sistemą.
Išvada
Drėkinamojo žemės ūkio ateitis neabejotinai bus pagrįsta duomenų išmanumu. „HONDE“ išmanioji dirvožemio drėgmės stebėjimo sistema, pagrįsta „LoRaWAN“, pasižyminti išskirtiniais plačios aprėpties, mažo energijos suvartojimo, didelio patikimumo ir paprasto diegimo privalumais, sėkmingai išsprendė pagrindines problemas, susijusias su „netiksliais matavimais, nesugebėjimu perduoti duomenų atgal ir nesugebėjimu tiksliai valdyti“ diegiant didelio masto tikslųjį drėkinimą. Tai tarsi „neuroninio tinklo“ sukūrimas, kad dirbama žemė galėtų pajusti vandens pulsą, leisdama kiekvienam vandens lašui judėti pagal poreikį ir būti tiksliai tiekiamam. Tai ne tik technologinė naujovė, bet ir paradigmos revoliucija drėkinimo valdymo srityje. Tai žymi, kad žemės ūkio gamyba oficialiai perėjo nuo natūralių kritulių ir ekstensyvaus potvynių drėkinimo prie išmaniojo ir tikslaus drėkinimo eros, pagrįstos realaus laiko dirvožemio duomenimis visame regione, ir suteikė atkartojamą ir keičiamo dydžio modernų sprendimą, užtikrinantį pasaulinį vandens ir maisto saugumą.
Apie HONDE: Būdama aktyvia žemės ūkio daiktų interneto ir išmaniojo vandens taupymo praktikė, HONDE yra pasiryžusi integruoti tinkamiausias ryšio technologijas su tiksliomis žemės ūkio jutimo technologijomis, kad klientams būtų teikiami visapusiški išmanūs drėkinimo sprendimai – nuo suvokimo, perdavimo iki sprendimų priėmimo ir įgyvendinimo. Tvirtai tikime, kad kiekvieno vandens lašo aprūpinimas duomenimis yra veiksmingiausias būdas pasiekti tvarų žemės ūkio vystymąsi.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie dirvožemio jutiklius, susisiekite su „Honde Technology Co., LTD.“.
„WhatsApp“: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 15 d.