Мониторинг виноградников и садов — интеллектуальное управление климатом и орошением

Мониторинг виноградников и садов — Умное управление климатом и поливом

Фон применения 

Виноградники и сады предъявляют строгие требования к воде, свету, температуре и влажности. При неправильном управлении качество и урожайность плодов могут существенно снизиться. Традиционное управление сталкивается со следующими проблемами:

- Различия в почве и микроклимате по участкам затрудняют унификацию полива и внесения удобрений.

- Рост культур зависит от ручного наблюдения, что приводит к запоздалому выявлению проблем.

- Отсутствие своевременных систем предупреждения о вредителях и болезнях.

- Данные разрознены, что затрудняет комплексный анализ и оптимизацию по всей ферме.

Например, на винограднике площадью 100 акров из-за различий во влажности почвы созревание плодов неоднородно, часть плодов трескается, что приводит к экономическим потерям около 10%.

 Вызовы:

- Неравномерное распределение влажности почвы влияет на созревание плодов.

- Различия в рельефе и структуре почвы приводят к засухе на одних участках и переувлажнению на других.

- Ручной полив не соответствует потребностям каждого участка сада, вызывая неоднородное созревание и снижение качества плодов.

- Недостаточный мониторинг микроклимата влияет на содержание сахара и вкус плодов из-за колебаний температуры, влажности и освещённости.

- Позднее обнаружение аномалий роста культур, таких как пожелтение листьев, растрескивание плодов или болезни.

- Низкая эффективность управления водой и удобрениями, потери составляют около 15–25%, увеличивая эксплуатационные расходы.

- Отсутствие единой платформы данных затрудняет оптимизацию решений по всей ферме. 

 Основные компоненты мониторинга виноградников и садов:

- Датчики почвы (NBL-S-THR/NBL-S-TM/NBL-S-TMC): 

Мониторинг влажности почвы, температуры и значений EC для предоставления точных данных по поливу и внесению удобрений. 

- Метеостанция (Niubol Weather Station): 

Мониторинг факторов окружающей среды: температура, влажность, скорость ветра, осадки, интенсивность света. 

Поддерживает анализ микроклимата и оптимизацию затенения, вентиляции и полива. 

- Автоматические клапаны и насосы (Управление IoT-клапанами и насосами Niubol): 

Автоматическая регулировка расхода воды на основе данных почвы и погоды для точного полива. 

- Удалённое управление, координация нескольких участков: 

Обеспечивает координацию нескольких зон фермы удалённо. 

- Датчики роста растений (NBL-Plant Sensor): 

Сбор показателей роста: температура листьев, индекс хлорофилла, диаметр плодов для анализа тенденций роста и раннего предупреждения о вредителях/болезнях. 

- Сборщик данных/регистратор (Шлюз Niubol): 

Сбор данных со всех датчиков и передача в облачную платформу для мониторинга в реальном времени. 

- Облачная платформа и аналитика (Облачная IoT-платформа Niubol): 

Предоставляет рекомендации по поливу, внесению удобрений, вентиляции, затенению и управлению плодами. 

Обеспечивает анализ исторических тенденций, оповещения об аномалиях и управление несколькими участками.

- Мобильное приложение (Niubol Farm App): 

Мониторинг данных роста культур в реальном времени. 

Позволяет удалённо управлять оборудованием полива, внесения удобрений и контроля климата. 

Отправляет push-уведомления об аномалиях и визуализирует исторические данные. 

 Этапы внедрения мониторинга виноградников и садов:

1. Оценка участка и планирование: 

Обследование типов почвы, рельефа и условий дренажа. 

Разделение сада на единицы управления в зависимости от видов деревьев и циклов роста. 

Определение мест размещения датчиков, клапанов, насосов и метеостанции. 

Инженеры Niubol предоставляют индивидуальные планы размещения для обеспечения полного покрытия данными. 

2. Установка и ввод в эксплуатацию: 

- Датчики почвы: один каждые 20–50 метров, покрытие разных типов почв.

- Метеостанция: установка в центре или на возвышенном участке для комплексных климатических данных.

- Датчики растений: установка на ключевых деревьях для мониторинга листьев и плодов.

- Клапаны и насосы: подключение к системе полива для управляемого расхода воды.

- Сборщик данных (шлюз): подключение всех датчиков и устройств управления. 

После установки выполняется калибровка системы для обеспечения точности данных.

3. Сбор данных и настройка автоматического управления:  

Установка порогов влажности почвы, температуры, освещённости и показателей роста. 

Облачная платформа генерирует автоматические стратегии полива, внесения удобрений, затенения и вентиляции. 

Настройка правил оповещений о засухе, переувлажнении, недостатке света или аномалиях плодов. 

4. Пробный запуск и оптимизация: 

Запуск системы на 2–3 недели, наблюдение за данными датчиков и реакцией автоматического управления. 

Корректировка расхода клапанов, времени полива и количества удобрений для оптимального управления. 

Облачная платформа генерирует начальные отчёты по однородности плодов и эффективности использования воды/удобрений. 

5. Ежедневная эксплуатация и удалённое управление: 

Система автоматически выполняет полив, внесение удобрений и контроль микроклимата. 

Менеджеры просматривают данные в реальном времени по нескольким зонам фермы через приложение Niubol Farm App. 

Автоматические уведомления об аномалиях, таких как засуха почвы или аномалии листьев. 

6. Процесс обработки исключений: 

- Отказ клапана/насоса: автоматическая приостановка полива в затронутой зоне и отправка оповещения. 

- Аномалии роста культур: предупреждение о вредителях/болезнях или проблемах с водой и предоставление корректирующих действий. 

- Метеорологические аномалии: автоматическая корректировка стратегий затенения, вентиляции и полива. 

7. Долгосрочная оптимизация: 

Анализ исторических данных по тенденциям роста культур, эффективности полива и частоте появления вредителей. 

Корректировка параметров автоматизации для оптимизации урожайности и качества плодов. 

Внедрение унифицированного управления несколькими фермами для общей оптимизации.

 Преимущества системы мониторинга виноградников и садов:

- Точный полив и внесение удобрений: 

Повышение эффективности использования воды и удобрений на 20–30%, предотвращение засухи или переувлажнения. 

Автоматическое управление обеспечивает сбалансированный рост культур по всей ферме. 

- Умное управление микроклиматом: 

Контроль вентиляции, затенения и полива на основе данных температуры, влажности, света и ветра. 

- Мониторинг роста культур в реальном времени: 

Отслеживание влажности почвы, роста деревьев, температуры листьев и индекса хлорофилла в реальном времени. 

Визуализация данных облегчает принятие решений менеджерами фермы. 

- Раннее предупреждение о вредителях и болезнях: 

Автоматическое обнаружение аномалий листьев и плодов с отправкой своевременных рекомендаций по обработке. 

Повышение эффективности борьбы с вредителями на 20–30%, снижение экономических потерь. 

- Управление несколькими участками, масштабируемость: 

Управление несколькими зонами фермы на единой платформе с унифицированным мониторингом и оптимизацией. 

Облачная платформа поддерживает сравнение исторических данных и помогает в долгосрочном планировании. 

- Энергосбережение и оптимизация затрат: 

Автоматизация полива и внесения удобрений снижает трудозатраты на 20–40%. 

Снижение затрат на воду и энергию на 15%, окупаемость в течение 12–18 месяцев. 

- Принятие решений на основе данных и оптимизация: 

Анализ исторических тенденций оптимизирует стратегии полива, внесения удобрений и контроля микроклимата. 

Предоставляет индивидуальные отчёты по управлению плодами для повышения качества и урожайности. 

- Простота эксплуатации и низкие затраты на обслуживание: 

Менеджеры ферм могут удалённо управлять системой через приложение. 

Ежемесячные проверки датчиков и клапанов обеспечивают низкие затраты на обслуживание. 

 Кейс клиента:  

Умный мониторинг виноградника в Хэбэе 

- Площадь: 100 акров 

- Развёрнутые продукты: NBL-S-THR + метеостанция Niubol + датчик растений NBL-Plant + шлюз + облако + приложение Farm App 

До внедрения: 

- Неравномерный полив и большие различия в интенсивности света. 

- Процент растрескивания плодов около 12%. 

После внедрения: 

- Автоматизированный контроль полива, внесения удобрений и управления микроклиматом. 

- Эффективность использования воды и удобрений повысилась на 25%. 

- Однородность плодов увеличилась на 15%. 

- Система раннего предупреждения о вредителях повысила эффективность обработки на 30%. 

 Диаграмма логики данных: 

Датчики почвы/погоды/растений → Шлюз Niubol → Облако Niubol → Приложение Farm App → Автоматическое управление поливом/внесением удобрений/микроклиматом

 Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Для каких видов плодовых деревьев и сортов винограда подходит система? 

  Подходит для винограда, яблок, груш, персиков, черешни и т.д. Пороговые значения можно настраивать индивидуально. 

Вопрос 2: Нужно ли перестраивать существующие сады? 

  Серьёзных конструктивных изменений не требуется, достаточно разместить датчики, клапаны и сборщики данных. 

Вопрос 3: Сбор данных происходит в реальном времени? 

  Данные почвы и погоды собираются каждые 5–10 минут, показатели роста растений обновляются каждые 10 минут. 

Вопрос 4: Как обрабатываются аномалии? 

  Система отправляет push-уведомления в приложение и предоставляет решения по обработке, позволяя удалённое вмешательство. 

Вопрос 5: Сложно ли обслуживание системы? 

  Обслуживание простое, требуется ежемесячная проверка и очистка датчиков света и почвы. 

Вопрос 6: Каков срок окупаемости инвестиций? 

  Обычно 12–18 месяцев в зависимости от размера фермы и типа культуры. 

Вопрос 7: Предоставляете ли вы услуги по установке и обучению? 

  Niubol обеспечивает полную установку, ввод в эксплуатацию и обучение персонала. 

 Призыв к действию (CTA): 

Свяжитесь с Niubol, чтобы получить умное решение мониторинга виноградников и садов, обеспечивающее точный полив, оптимизацию микроклимата и повышение урожайности плодов!