Kurie bokštiniai skydeliai palaiko laistymo sistemos valdymo reikalavimus?

Šiuolaikinių bokštinių skydelių pagrindinės laistymo valdymo funkcijos

Planavimas, daugiapakopis vožtuvų valdymas ir dinaminis vandens biudžetas

Šiandien bokštinės dėžės sistemos leidžia kur kas tiksliau valdyti laistymo grafikus skirtingose vietovėse, koreguojant vandens paskirstymą pagal dabartines aplinkos sąlygas. Šios sistemos naudoja sudėtingas matematines formules, kad įvertintų tokias aplinkybes kaip faktinė dirvožemio drėgmė, augalų transpiracijos greitis ir kokios pasėlių rūšys čia auginamos. Pagal praeitais metais paskelbtus Aplieties asociacijos duomenis, šios išmaniosios sistemos gali sumažinti vandens švaistymą nuo 15 % iki 30 %, palyginti su senomis laistymo sistemomis, veikiančiomis pagal fiksuotus tvarkaraščius nepaisant aplinkos sąlygų. Tai, kas daro šias sistemas tikrai veiksmingomis, yra voztuvų valdymo komponentai, atskirai reguliuojantys kiekvieną slėgį kompensuojančią zoną. Tai reiškia, kad kalvoti ir slėningi plotai gauna būtent tiek vandens, kiek jiems reikia, neperlaistant vienų vietovių ir nepaliekant kitų sausų.

Realaus laiko diagnostika ir gedimų aptikimas, užtikrinant laistymo sistemos veikimą

Stebint elektrinius parametrus, tokius kaip įtampa, srovė ir fazė, galima nedelsiant nustatyti problemas lauke, kai nutrūksta laidai, sulūžta solenoidai ar perkraunami varikliai. Kai kas nors nutinka, automatizuotos sistemos operatoriams siunčia įspėjimus apie rimtas problemas, pvz., kai slėgis nukrenta žemiau 15 PSI arba varikliai visiškai sustoja, dažniausiai per pusę minutės. Tyrimai, atlikti tikrovėje, parodė, kad šios stebėsenos galimybės sumažina prastovas beveik dvigubai, nes technikai gali išspręsti konkrečias problemas dar prieš prasidedant didesnėms sistemos sutrikimams, kurie paveiktų kelis komponentus.

Integracija su pramoniniais ir protingos laistymo sistemų ekosistemomis

Be trukdžių veikianti PLC, SCADA ir debesijos platformų suderinamumas

Šiandien bokštiniai blokai siūlo gana gerą suderinamumą su pramoninėmis sistemomis, nes jie iš karto veikia su PLC ir SCADA sistemomis. Ūkininkai gali stebėti visus savo laistymo vožtuvus, slėgio jutiklius ir srauto matuoklius iš vienos centrinės vietos net dideliuose ūkiuose, išsidriekusiuose per šimtus akrų. Kai šie blokai susijungia su debesijais platformomis, panašiai kaip protingi laistymo reguliatoriai, jie išlaiko sinchronizuotus grafikus nepriklausomai nuo to, kur yra įranga. Tai, kas daro šią sistemą tikrai naudinga, yra tai, kad jei bet kur atsiranda tinklo problema, sistema automatiškai perjungiama, neprarandant vietinio vožtuvų valdymo.

Modbus RTU, LoRaWAN ir MQTT palaikymas mastelio bokštinių dėžučių tinklams

Keičiant mastelį sistemų, svarbi stipri komunikacija, kurią bokštų dėžės efektyviai valdo naudodamos tris sluoksnius. Jos veikia su senesne įranga, naudodamos Modbus RTU, siunčia signalus ilgais atstumais naudodamos LoRaWAN technologiją ir bendrauja su debesijais per MQTT. Tai, kas daro šią konfigūraciją tikrai galinga, yra tai, kad ji sukuria tinklo struktūras, kuriose daugelis įrenginių gali bendrauti su pagrindiniais centrais be vielų visur. Įsivaizduokite žemės ūkio aplinką, kur dirvožemio drėgmės jutikliai belaidžiu būdu siunčia rodmenis į šiuos bokštus, kurie tuomet aktyvina vožtuvus, valdomus per Modbus, tuo pat metu saugodami duomenis per MQTT paslaugas. Bandymai vaismedžių soduose parodė, kad šios belaidės sistemos buvo diegiamos apie 40 procentų greičiau lyginant su tradiciniais laidiniais metodais. Be to, visa sistema lieka saugi dėka šifravimo, taigi jos tinka net tada, kai yra maitinamos saulės baterijomis sunkiai pasiekiamose vietovėse.

Paruošta darbui lauke: Elektrinė konstrukcija, aplinkos apsauga ir maitinimo lankstumas

IP67 apsaugos klasės korpusai, 24 V kintamosios srovės solenoidiniai valdikliai ir įtampų perkrovos apsauga turintys I/O

Pramoniniam naudojimui skirti bokštiniai blokai yra su korpusais, atitinkančiais IP67 apsaugos klasę, tai reiškia, kad jie visiškai nepraleidžia dulkių ir gali išgyventi panardinti į vieno metro gylio vandenį pusvalandiui. Toks apsaugos lygis yra labai svarbus laistymo vietose, kuriose dažnai užlieja. Įrenginiai taip pat turi vidinius 24 V kintamosios srovės solenoidinius valdiklius, kurie padeda išlaikyti pastovią įtampą per visą voztuvų tinklą. Be šios stabilumo funkcijos, aktyvavus kelias zonas vienu metu, slėgis nukristų, dėl ko kiltų problemų sistemoje. Visi įvesties/išvesties prievadai apsaugoti nuo perkrovos, kurią gali sukelti žaibas ar staigūs įtampos pokyčiai – tai reguliariai išveda iš rikiuotės įrangą ūkiuose ir šiltnamiuose. Pagaminti iš medžiagų, atsparių cheminėms medžiagoms, šie blokai tarnauja apie 40 % ilgiau nei standartiniai modeliai ten, kur trąšų nuotekos pamažu suardo metalines dalis. Ūkininkai vertina šią ilgaamžiškumą, nes tai reiškia mažiau gedimų būtent tuo metu, kai pasėliams reikia nuolatinio laistymo.

DC ir AC veikimas, suderinamas su saulės energija: našumo kompromisai izoliuotuose diegimuose

Diegiant autonominės saulės energijos bokštų dėžes, inžinieriai turi priimti sudėtingus sprendimus dėl efektyvumo kompromisų. Nuolatinės srovės sistemos ima energiją tiesiai iš saulės baterijų ir akumuliatorių su apie 90–95 procentų efektyvumu, kas puikiai veikia nuosekiose vietovėse. Koks yra „pagaudymas“? Šios sistemos negali valdyti kelių vienu metu atsidarančių vožtuvų, nes labai greitai pasiekia savo srovės ribas. Kintamosios srovės sistemos naudoja keitiklius, kurie leidžia susidoroti su didesniais srovės šuoliais, kai keli vožtuvai paleidžiami vienu metu, tačiau ir čia tenka mokėti kainą. Tie keitikliai sunaudoja apie 10–15 procentų energijos konvertavimo metu, todėl reikia žymiai didesnių saulės energetikos masyvų. Tačiau faktiniai lauko tyrimai dykumos sąlygomis atskleidžia kitokią situaciją. Mažesnėms instalacijoms, dengiančioms tik kelias ares, DC naudojimas sumažina saulės įrangos išlaidas maždaug ketvirtadaliu. Tačiau dirbant su didesniais kompleksais, turinčiais daugiau nei aštuonis vožtuvus, dauguma montuotojų vis dar renkasi kintamosios srovės sistemas, kadangi pradiniai energijos šuoliai paleidimo metu reikalauja žymiai didesnės galios.

Adaptyvus valdymas naudojant jutiklių duomenų sujungimą ir tikrojo laiko sinchronizavimą

Dirvožemio drėgmės, evapotranspiracijos ir vainiko temperatūros integravimas tiksliajai laistymo tvarkaraščiui

Naujausios bokštinės dėžutės sistemos keičia tai, kaip ūkininkai valdo savo laistymo sistemas. Šie įrenginiai sujungia informaciją apie dirvožemio drėgmę, evapotranspiracijos greitį (ET) ir lapų dangos temperatūros pokyčius visame lauke. Kai visi šie duomenys susijungia, tai leidžia protingesnius laistymo grafikus, kurie iš tiesų atitinka tai, kas vyksta lauke šiuo metu. Nebereikia spėlioti karštą vasaros dieną, kai augalams tikrai reikia vandens, ar švaistyti resursų po lietaus. Sistema stebi lapų dangos temperatūros pokyčius per dieną, kad aptiktų, kada augalai pradeda patirti stresą – ilgai iki to, kol kas nors pastebėtų matomus pokyčius. Ūkininkai, bandę šią technologiją, pranešė apie maždaug 22 % geresnį derlių iš pasėlių, jautrių vandens svyravimams, pavyzdžiui, salotų, paprasčiausiai todėl, kad galėjo greičiau sureaguoti į besikeičiančias sąlygas laukuose.

Laiko sinchronizuotas PWM skirstytose bokštinėse dėžutėse – pamokos iš Kalifornijos universiteto (UC Davis) tyrimų su mandarinmedžiais

Kai kalbama apie laistymo sistemas, išdėstytas dideliuose plotuose, laiku sinchronizuotas impulsų pločio moduliavimas (PWM) padeda viskam veikti darniau nei anksčiau. Kalifornijos universiteto Deivise mokslininkai išanalizavo mandagūnių fermas ir pastebėjo įdomų reiškinį naudojant specialius bokštų blokus, kurie gali tiksliai sinchronizuoti savo veiksmus iki mikrosekundės. Šie įrenginiai praktiškai pašalina erzinančius slėgio pokyčius, kurie dažnai kliudo dideliuose soduose. Tyrimo duomenimis, naudojant šį sinchronizuotą metodą, energijos suvartojimas sumažėjo apie 18 procentų. Be to, vanduo yra paskirstomas žymiai tolygiau per visus laukus, pasiekiant apie 92 procentų efektyvumo lygį. Ypač įspūdinga tai, kad kiekvienas bokšto blokas nuolat lieka susietas su delta mažesne nei 50 milisekundžių. Tai reiškia, kad vožtuvai atsidaro būtent tuo metu, kai vandens poreikis yra didžiausias. Sistema taip pat išvengia staigių vandens slėgio šuolių, kurie atsiranda, kai vienu metu įsijungia per daug zonų. Ūkininkai praneša, kad užsikimšusių skleidėjų skaičius sumažėjo apie 15 procentų, o sudėtingose reljefuose nebelieka sausų plotų. Augininkams, kurie auginą ilgalaikius derlius, tokius kaip mandagūnės ar vynuogės, ši technologija tampa būtina, nes sveikos šaknys reikalauja nuolatinio drėgmės lygio iš dienos į dieną.

Dažniausiai paskyrančių klausimų skyrius

Kokie yra bokštinės dėžės sistemų naudojimo privalumai laistymo sistemose?

Bokštinės dėžės sistemos užtikrina tikslų laistymo tvarkaraščių valdymą, leidžiant efektyviai paskirstyti vandenį skirtingose vietovėse priklausomai nuo aplinkos sąlygų. Jos gali sumažinti vandens švaistymą 15–30 % lyginant su tradiciniais laikmačiais.

Kaip bokštinės dėžės užtikrina laistymo veikimą be pertraukų?

Bokštinės dėžės stebi elektrinius parametrus ir siunčia įspėjimus operatoriams, kai atsiranda problemų, padedant nedelsiant nustatyti gedimus ir sumažinti prastovas, pašalinant problemas dar nepasireiškus didesniems sutrikimams.

Kaip bokštinės dėžės integruojasi su pramoninėmis sistemomis?

Bokštinės dėžės užtikrina suderinamumą su PLC, SCADA ir debesijais platformomis, leisdamos ūkininkams stebėti laistymo parametrus iš vienos centrinės vietos ir išlaikyti tvarkaraščių sinchronizavimą netgi tinklo sutrikimų metu.

Kokius ryšio tipus palaiko bokštinės dėžės?

Bokštų dėžės palaiko Modbus RTU, LoRaWAN ir MQTT, užtikrindamos mastelio tinklo struktūras, kur įrenginiai gali laidiniais ryšiais bendrauti su pagrindiniais koncentratoriais, palengvindami greitesnę diegimą lyginant su tradiciniais laidiniais metodais.

Kaip bokštų dėžės prisitaiko prie autonominių diegimų?

Bokštų dėžės gali veikti autonominiuose diegimuose naudodamos saulės energiją, kur kintamosios srovės sistemos siūlo didelę efektyvumą, nors yra ribojamos vozdų veikimo, o kintamosios srovės konfigūracijos tvarko didesnius srovės šuolius, bet reikalauja didesnių saulės masyvų.