Система умного растениеводства на основе контроллеров Campbell SCI – это современное решение для контроля условий выращивания растений с широкими возможностями масштабирования и установки дополнительных опций.
Под умным сельским хозяйством сегодня понимают технологичные решения, позволяющие автоматизировать сбор данных, уход за выращиваемыми культурами и оптимизировать получение конечной продукции, повышая экономическую эффективность предприятия.
Специалисты нашей компании готовы предложить разработку решения для сельского хозяйства на основе оборудования Campbell.
Оборудование Campbell - регистраторы данных
Для создания единой сети обмена данными используются современные средства телеметрии и технологии IoT (интернета вещей). Основой здесь могут служить такие устройства как программируемые логические контроллеры (ПЛК).
Система умного растениеводства в качестве базы для сбора данных использует славящиеся своей надежностью регистраторы Campbell CSI, оснащенные разработанной под конкретные задачи программой, множеством датчиков, вариантов конфигураций, источников питания и мультиплексоров.
Среди регистраторов Campbell могут использоваться следующие модели – CR6, CR10X, 21X, CR23X, CR300/310, CR800/850, CR1000, CR3000.
Выбор именно этих моделей обусловлен необходимостью точного считывания показаний датчиков, а именно температурное разрешение 0,01 °C. Иные модели не поддерживают подобное разрешение при считывании, но вышеупомянутые устройства обеспечивают весь набор функций и преимуществ готовой системы.
Система умного растениеводства – подключаемые датчики
Датчики ксилемного потока (сокодвижения) — это простые, точные и надежные изделия, которые можно использовать вместе с регистраторами данных Campbell Scientific.
Здесь используется метод измерения скорости теплового импульса, позволяющий применять их в широком спектре задач, а именно:
- Использование воды в садах и виноградниках;
- Масштабный мониторинг лесных водоразделов;
- Агролесоводство;
- Мониторинг здоровья деревьев;
- Составление графика полива.
Датчики сокодвижения доступны в двух- и трехигольном исполнении для проведения необходимых измерений. Оба варианта используют скорость теплового импульса для измерения скорости движения жидкостей по стволу растения. Одна игла содержит эваномовый нагреватель, а другая игла содержит 3 термистора, расположенных на глубине 5 мм, 17,5 мм и 30 мм для точного контроля сокодвижения по всей глубине заболони.
Иглы вставляются в отверстия, просверленные в стволе дерева, при этом нагреватель размещается ниже (выше по течению) термисторов в двухигольном варианте или между ними в трехигольном. На нагреватель подается ток в течение 8 секунд, текущий сок переносит тепловой импульс на датчики. Отслеживается время, необходимое пику импульса для достижения датчиков температуры. Это время напрямую связано со скоростью сокодвижения.
Имеется также уменьшенная версия данного измерителя для использования на тонких стволах и стеблях растений.
Для правильного использования датчика сокодвижения требуется только интерфейс управления нагревателем и регистратор данных, но для повышения точности и простоты установки в комплекте с ним идет:
- Направляющая для сверления: для точного размещения иголок датчика в дереве рекомендуется использовать направляющую для более точного расположения, а также упрощения установки;
- Сверло для оптимальной установки;
- Миниатюрный шестигранный патрон для надежной фиксации сверла в инструменте;
- Светоотражающая изоляция для регулирования температуры.
Датчик удельной теплоемкости использует технологию DNHP для точного измерения удельной теплоемкости во многих ситуациях, включая:
- Мониторинг содержания воды в почве;
- Лабораторные и полевые задачи;
- Измерения температуропроводности и проводимости.
Конструкция из пары игл из нержавеющей стали длиной 30 мм, расположенных на расстоянии 6 мм друг от друга.
После того, как иглы датчика вставлены в образец, на нагреватель подается ток в течение 8 секунд. Затем отслеживается повышение температуры термистора. Удельная теплоемкость материала обратно пропорциональна высоте измеряемого подъема температуры, а коэффициент температуропроводности материала связан со временем, которое пик импульса проходит через датчик температуры. Затем можно рассчитать теплопроводность как произведение температуропроводности и удельной теплоемкости.
Датчик теплопроводности соответствует стандарту ASTM D5334-14 и обеспечивает высокую точность измерений.
Теплопроводность материала определяется путем введения иглы в грунт, подачи тока на нагреватель и мониторинга повышения температуры с помощью термистора. Данный параметр может быть рассчитана по подводимой мощности и повышению температуры в течение 1-2-минутного периода нагрева.
Датчик удельной теплоты состоит из пары игл из нержавеющей стали длиной 30 мм, расположенных на расстоянии 6 мм друг от друга. Это датчик теплового импульса с двойной иглой (DNHP). Одна игла содержит нагреватель Evanohm, а другая содержит термистор Precision 10K. После того, как иглы датчика вставлены в образец, на нагреватель подается ток в течение 8 секунд. Затем отслеживается повышение температуры термистора. Удельная теплоемкость материала обратно пропорциональна высоте измеряемого подъема температуры, а коэффициент температуропроводности материала связан со временем, которое пик импульса проходит через датчик температуры. Затем можно рассчитать теплопроводность как произведение температуропроводности и удельной теплоемкости.
Высокотемпературный датчик почвы измеряет температуру грунта на 6 глубинах для получения точного температурного профиля.
Этот измеритель помогает диагностировать состояние почвы и решает такие задачи, как:
- Определение потока питательных веществ;
- Расчет гидрофобности почвы;
- Оценка степени прогорания почвы.
Температура измеряется на глубинах 1, 2, 3, 4, 6 и 8 см с помощью термопар k-типа. Данные собираются и хранятся на карте microSD, которую также можно использовать для простой настройки интервалов и формата данных.
Этот датчик полностью изолирован и работает от перезаряжаемой батареи, одной зарядки хватает примерно на 14 дней с частотой опроса каждые 2 секунды. С помощью данных о температуре можно определить интенсивность пожара, а также водоотталкивающие свойства почвы и поступление питательных веществ.
Этот датчик обеспечивает более быстрое реагирование и восстановление после разрушительных пожаров.
Контроль содержания влаги в почве определяется датчиков влажности TDR – одним из наиболее миниатюрных изделий такого типа на рынке. Он доступен в двух моделях: с круглой головкой для использования в лаборатории на образцах грунта или с более длинной прямоугольной головкой для использования в полевых условиях.
TDR является общепринятым и стандартным методом измерения объемного содержания воды в почвах. В сочетании с системой управления и интерфейса TDR с коаксиальными соединениями (обычно здесь используется регистратор Campbell модели TDR200) применяется электромагнитная волна, и сгенерированная форма волны может быть проанализирована для определения содержания воды.
В сильнозасоленных почвах амплитуда отраженного сигнала TDR уменьшается из-за электропроводности между иглами. Это позволяет измерять параметр электропроводности, но в почвах с достаточно сильной проводимостью это может привести к неточностям и низкому разрешению при измерении объемного содержания воды. Однако, укорачивая длину иглы датчика TDR, затухание сигнала можно свести к минимуму, что и реализовано в данном изделии.
Система умного растениеводства – заказать готовое решение
Система умного растениеводства доступна в различных вариантах комплектации и использует программное обеспечение, специально разработанное под задачи заказчика.
Отправить запрос на готовое решение можно с помощью формы обратной связи или воспользовавшись нашими контактами. Консультация у наших специалистов поможет подобрать необходимые измерители и настроить систему для оптимальной работы.
Мы поставляем оборудование для грибоводства во все регионы России и стран Таможенного союза: Казахстана, Беларуси, Узбекистана и пр. Оборудование доставляют проверенные фирмы-грузоперевозчики.