Integrering av bevattningsteknik

Det finns en uppsjö av bevattningsteknik som har introducerats av pivottillverkare under det senaste decenniet med syftet att fjärrstyra sprinklers och öka vatteneffektiviteten. Nu, ett Texas A&M-team arbetar för att integrera dessa framsteg tillsammans med ny teknik.

• LÄS MER: Fjärrkontrollerad bevattning

"Det finns några fantastiska avancerade bevattningstekniker tillgängliga, men de är komplexa, underutnyttjad, svår att använda, och inte väl integrerat i befintliga styrsystem. Därför, deras fördelar förverkligas inte fullt ut, ” förklarar Dana Porter, som ingår i ett team på fem personer på Texas A&M som arbetar för att förena bevattningstekniken.

Teamet arbetar med att designa ett system som använder sensorer och komponenter från hyllan för att skapa en kostnadseffektiv och oberoende plattform som gör det möjligt för producenter att inse fördelarna med bevattningsteknik genom att integrera och automatisera informations- och beslutsstödsverktyg.

Deras mål inkluderar att upprätta:

• Ett trådlöst sensornätverk med anomalidetektering.
• En styrenhet för bevattningssystem som använder realtids- och prognosdata, integration av data från flera sensoringångar, och obemannade flygsystem och modeller.
• Ett användarvänligt gränssnitt.

Tekniksvit

Teamets ledare, Thomas Marek, säger att de redan har visat betydande förbättringar jämfört med kommersiellt tillgängliga system genom att utveckla en teknologisvit som inkluderar:

• Förbättrad bevattningspositionering och hastighetskontroll.
• Förbättrad bevattningskontroll med variabel hastighet med uppdateringar i realtid med hjälp av nästan realtidsdata på fältet plus förutsägande kapacitet för vattenanvändning av grödor.
• En metod för placering av sensorer för jord-fuktighet i fält för att optimera trådlösa sensornoder för att balansera kostnaden med nödvändig datatillförlitlighet.

"I vårat fall, avancerad automatisering inkluderar automatisk kommunikation av data från jordvattensensorer till pivotstyrenheten, säger Marek. "Vi använder en bearbetningsmodell som tittar på senaste fältdata och status idag, plus en maskininlärningsprocess för att integrera data och beslut med en automatiserad styrenhet. Tillsammans, detta talar om för användaren och systemet vad de ska göra och när. Systemet är också unikt genom att det loggar allt det gör, och allt detta händer i pivoten.”

Problem kvarstår fortfarande

Använda verktyg som jordfuktighetsövervakning i realtid, nära realtid och kortsiktig prediktiv avdunstning av gröda eller vattenanvändning av grödor, kvantitativ nederbördsprognoser, och en artificiell intelligensalgoritm, Marek säger att Texas A&M-ansträngningen kunde automatisera "när, var, och hur mycket” beslut av gröda bevattning.

Utvecklingen genomfördes så att det plattformsoberoende styrsystemet kunde eftermonteras i befintliga bevattningssystem med central pivot. Projektgruppen har flera patentsökta som ett resultat av arbetet, säger Marek.