Trong vài năm qua, các nhà sản xuất thiết bị tưới tiêu đã bận rộn trong việc sáng tạo lại các hệ thống tưới phun để phục vụ cho việc “làm thuê” nhiều hơn là một cách hiệu quả để tưới cây.
Từ việc chạy tự chẩn đoán để giảm thời gian chết và sửa chữa đến giám sát cây trồng trên đồng ruộng, phần cứng tưới thế hệ mới được thiết kế để giúp người trồng sử dụng tốt hơn nguồn nước của họ, đáp ứng các mục tiêu môi trường, vận hành với ít nhân viên hơn và cải thiện năng suất thu hoạch. Ví dụ, các camera trục trung tâm trên bo mạch và giám sát trên không hiện theo dõi áp lực côn trùng và dịch bệnh trong thời gian thực trong khi máy cũng theo dõi sức khỏe tổng thể của cây trồng thông qua các biện pháp hấp thụ nitơ.
Và, khi công nghệ này tiếp tục được tích hợp vào các sản phẩm mới, nghệ thuật và khoa học của nông nghiệp có tưới sẽ thay đổi mãi mãi. Progressive Farmer đã theo sát ngành công nghiệp thủy lợi kể từ khi giàn khoan trục trung tâm đầu tiên được lắp đặt ở Nebraska vào năm 1956, và bây giờ, 66 năm sau, tập hợp các dịch vụ mới nhất từ các OEM thủy lợi lớn (nhà sản xuất thiết bị gốc) đã liệt kê mức độ phát triển của công nghệ tiến bộ. (Xem Phần 2 của câu chuyện này trong số tháng XNUMX của tạp chí.)
HỒNG NGOẠI HỢP LỆ
Valley Irrigation đã bổ sung các cảm biến dựa trên máy ảnh có độ phân giải cao gắn trên trục vào Valley Insights dựa trên hình ảnh trên không cho mùa trồng trọt năm 2021, cho phép hoàn toàn các hệ thống phun nước trục trung tâm cung cấp dữ liệu về sức khỏe thực vật tại hiện trường và các phát hiện nông học khác như trục tưới ruộng. Hệ thống mới với khả năng chụp ảnh tại chỗ do AI (trí tuệ nhân tạo) điều khiển được gọi là Plant Insights và biến trục trung tâm thành một máy giám sát cây trồng.
Cả hai hệ thống đều cung cấp hình ảnh cho trung tâm AI của công ty để được xử lý thông qua phần mềm máy học có thể xác định các bệnh tiềm ẩn, các vấn đề về côn trùng và sức khỏe tổng thể của cây trồng. Kết quả đánh giá dữ liệu đồng ruộng của AI được sử dụng để tạo cảnh báo cho người trồng trọt xác định chính xác vị trí ruộng có các vấn đề tiềm ẩn.
Các quan chức của công ty cho biết các máy ảnh dựa trên trục xoay có thể cung cấp hình ảnh kỹ thuật số chất lượng cao với độ phân giải đủ để xác định các loài côn trùng gây hại cụ thể và bằng chứng về bệnh thực vật. Các phát hiện dựa trên AI cung cấp các báo cáo về sự xuất hiện sớm trong mùa, phát hiện số lượng đứng và áp lực cỏ dại, cũng như thông tin chi tiết về cấp độ lá để đo sức khỏe cây trồng và sự hấp thụ nitơ.
Công nghệ trục bổ sung từ Valley cho năm tới bao gồm giám sát chẩn đoán máy tích hợp trong chương trình điều khiển trục Valley 365 của công ty; EnCompass, một hệ thống cung cấp ứng dụng nước đồng nhất cho các máy góc; và hệ thống điều khiển trục tốc độ cao, X-Tec HS, có thể di chuyển vòi phun bảy nhịp theo một vòng tròn trong 90 phút cho các ứng dụng bảo vệ cây trồng hoặc nước nhẹ. Ngoài việc theo dõi vụ mùa, kỹ thuật mới từ Valley cho phép trục quay theo dõi tình trạng của chính nó khi đang di chuyển.
Troy Long, phó chủ tịch phụ trách các sản phẩm phần cứng của Bộ phận Prospera của Valley cho biết - Machine Diagnostics hiện đã có sẵn trong Valley 365. Ông giải thích: “Đối với mùa tăng trưởng năm 2022, chúng tôi đã nâng cấp bảng biểu tượng được giới thiệu vào năm 2017 để bao gồm chẩn đoán máy thông qua giao diện màn hình cảm ứng. "Hệ thống cơ bản giám sát áp suất lốp và căn chỉnh nhịp, đồng thời sử dụng phép đo từ xa di động để cảnh báo cho người trồng về các vấn đề tiềm ẩn và xác định chính xác phần trục của trục an toàn hoặc lỗi căn chỉnh."
Căn chỉnh nhịp là một công cụ chẩn đoán quan trọng vì nó chỉ ra các vấn đề với tốc độ tháp và chuyển động, có thể có nghĩa là các vấn đề về lạm phát lốp, độ bám đường hoặc tình trạng trượt bánh. Long giải thích: “Hệ thống này có thể tiết kiệm thời gian đáng kể bằng cách cảnh báo cho người vận hành về các mã lỗi kích hoạt nhịp chính xác. “Trước đây, khi lốp bị xẹp, bị kẹt hoặc hỏng hộp số, nghĩa là phải đi bộ hoặc lái xe theo chiều dài của máy để xác định vị trí của vấn đề.”
Long cho biết các chẩn đoán bổ sung có sẵn thông qua chương trình, bao gồm việc bổ sung các đầu dò áp suất nước dọc theo nhịp để đo áp suất giảm. “Thông thường nhất, người ta sẽ đặt một bộ chuyển đổi ở trục quay và một bộ chuyển đổi khác ở cuối nhịp,” ông giải thích. “Phản hồi từ các phép đo áp suất này có thể cho phép người trồng trọt sử dụng máy bơm tần số thay đổi tăng tốc hoặc giảm tốc độ để đảm bảo dòng chảy đầy đủ đến các đầu phun cuối.” Long cho biết hệ thống này cũng hoạt động tốt trong việc giám sát các động cơ truyền động tốc độ cao tần số thay đổi như X-Tec của Valley và X-Tech HS mới được phát hành.
- EnCompass sử dụng dữ liệu GPS thời gian thực để xác định dòng chảy của mỗi vòi phun dựa trên vị trí chính xác của cánh tay góc, Jerry Gerdes, giám đốc sản phẩm cấp cao của Valley Irrigation giải thích.
“Hệ thống đo tốc độ di chuyển của cánh tay và biết được lưu lượng và vị trí hiện trường có sẵn của từng góc của vòi phun nước, nó xác định tốc độ xung của vòi phun nước để cung cấp lượng nước chính xác,” ông nói thêm. “Ngoài ra, nó hoạt động ở vị trí dẫn đầu hoặc theo sau, và hoạt động xung quanh các chướng ngại vật. “Hệ thống EnCompass được điều khiển thông qua mạch điện độc quyền trong khi sử dụng phần cứng van tưới VRI iS (Variable Rate Irrigation Individual Sprinkler) của Valley để kiểm soát lượng nước được cung cấp theo góc,” Gerdes nói thêm. EnCompass có sẵn cho các cài đặt mới và trang bị thêm trên bất kỳ máy nào ở góc Thung lũng.
Máy tưới có thể chọn van điều khiển hai chiều cho nước giếng hoặc van ba chiều cho nước bề mặt, Gerdes giải thích. Để cải thiện hơn nữa tiện ích của vòi phun trung tâm, năm ngoái, Valley đã đáp ứng nhu cầu của người trồng khoai tây bằng hệ thống truyền động tần số cao tốc độ cao cho phép họ áp dụng hiệu quả các chất bảo vệ cây trồng trên lá một cách kịp thời - đầy đủ 120- vòng tròn mẫu Anh trong 90 phút.
“Người trồng ở đó cần phải bón hóa chất từ 10 đến XNUMX ngày một lần và muốn sử dụng trụ để tiết kiệm nhân công và thời gian đồng ruộng, nhưng cần phải có khả năng bón sản phẩm của họ với tỷ lệ hỗn hợp nước nhãn và theo cách để giữ sản phẩm trên lá. và không rửa cây xuống đất, ”Aaron Caughey, Giám đốc sản phẩm cấp cao của Valley giải thích.
- “X-Tec HS (tốc độ cao) là phiên bản nâng cấp của động cơ X-Tec VR của Valley Irrigation, hứa hẹn sẽ tìm thấy người dùng trên khắp cả nước,” anh nói. “Giống như X-Tec trước đó, phiên bản tốc độ cao là một hệ thống di chuyển liên tục bền bỉ có thể sẽ được ưa chuộng với những người trồng cần ánh sáng, tưới nước nhanh để nảy mầm cây trồng hạt nhỏ hoặc những người cần khả năng tạo ánh sáng. tưới nước để chống xói mòn do gió trên đất thịt nhẹ, ”ông giải thích. “Chúng tôi đã bán một chiếc máy cấu hình cao cho một nhà sản xuất táo muốn sử dụng nó để bảo vệ chống sương giá mùa xuân, nơi cần phun sương nhẹ cho nước.”
Caughey cho biết động cơ HS với sự lựa chọn lốp tưới lớn nhất có thể di chuyển gần 96 feet mỗi phút và trên một chiếc máy bảy nhịp có nghĩa là một vòng tròn trong 90 phút. Con số này được so sánh với chuyến đi kéo dài 5 giờ đối với động cơ X-Tec hiện có. Ông cho biết hệ thống hiện tại chủ yếu được thiết kế cho các cánh đồng có độ dốc không quá XNUMX% vì giới hạn về mô-men xoắn.
“Chúng tôi đang di chuyển vòi phun nước nhanh hơn 10 lần, nhưng chúng tôi không sử dụng mã lực gấp 10 lần, vì vậy có những giới hạn mô-men xoắn liên quan đến việc kéo tải nặng ở bánh cao,” anh giải thích. “Động cơ HS 3 mã lực được thiết kế để hoạt động ở tốc độ đầu ra 343 vòng / phút so với X-Tec tiêu chuẩn, chạy ở 34 vòng / phút và phát triển 0.6 mã lực.” Caughey cho biết khoảng 80 máy X-Tec HS đã được bán trong hai tháng đầu tiên sau khi phát hành vào tháng 2021 năm XNUMX.
CÔNG TY CỔ PHẦN LINDSAY
Tin tức lớn từ Lindsay Corp. cho năm 2022 là bản thiết kế lại lớn của chương trình điều khiển trục từ xa hiện tại, FieldNET, để cung cấp cho người dùng quyền truy cập trực quan hơn vào số lượng ngày càng tăng của các chức năng xoay trung tâm góp phần vào cả sức khỏe của máy móc và sức khỏe của cây trồng.
Reece Andrews, giám đốc sản phẩm của FieldNET và Zimmatic Controls cho biết: “Việc đại tu đang được tiến hành và có khả năng sẽ được cung cấp thương mại cho người trồng sau khi các thử nghiệm beta được hoàn thành trong mùa trồng trọt năm 2022,” Reece Andrews, giám đốc sản phẩm của FieldNET và Zimmatic Controls cho biết. Ông cho biết thiết kế lại là một cải tiến liên tục của FieldNET, được phát hành lần đầu tiên vào năm 2007, để cung cấp cho người dùng khả năng tiếp cận thân thiện hơn với danh mục công nghệ trục đang phát triển hiện nay.
Giao diện người dùng FieldNET mới cũng là nơi người trồng sẽ bắt đầu thấy trục xoay thông minh của Lindsay trở nên sống động, Andrews nói. Trục thông minh, được công bố lần đầu tiên vào tháng 2020 năm XNUMX, được thiết kế để hỗ trợ cây trồng khỏe mạnh hơn và thực hành canh tác bền vững hơn, đồng thời giảm thời gian ngừng hoạt động và tiết kiệm chi phí và thời gian lao động cho người trồng trọt.
Ông nói: “Nền tảng trục xoay thông minh mới của chúng tôi đang cho ra đời một thế hệ sản phẩm mới và sẽ thay đổi cách người trồng trọt tưới tiêu theo thời gian khi công nghệ phát triển với các cảm biến và tính năng mới”. “Thời gian ngừng hoạt động của thiết bị là một đề xuất tốn kém khi bạn đang làm nông nghiệp và những người trồng trọt đã hỏi chúng tôi liệu FieldNET có thể được sử dụng để gửi cho họ thông báo 'tháp nào đóng cửa?' Chúng tôi muốn cung cấp cho họ những gì họ muốn, ”anh tiếp tục. “Ngoài ra, chúng tôi muốn giúp họ xác định nguyên nhân gây ra sự cố, cho dù đó là lỗi thành phần hay điều kiện hiện trường và trục xoay thông minh sẽ có thể làm điều đó.”
Andrews cho biết xương sống của trục quay thông minh là một hệ thống các cảm biến tháp giám sát các góc căn chỉnh trong mối quan hệ với các tháp khác. Ông giải thích: “Sử dụng thông tin đó, một hệ thống máy học có thể được sử dụng để gửi cho khách hàng thông tin họ muốn về vị trí có thể xảy ra lỗi, giúp họ tiết kiệm thời gian quý báu trong việc xác định chính xác vấn đề. “Chẩn đoán nhanh hơn có nghĩa là ít thời gian hơn tại hiện trường để đưa máy vào hoạt động trở lại. Tất cả là một phần của việc thúc đẩy năng suất tổng thể, đặc biệt là trong thời gian thiếu hụt lao động. ”
Ngoài ra, Andrews cho biết hệ thống này có thể được sử dụng để đo cường độ dòng điện của động cơ truyền động, báo hiệu các sự cố hệ thống tiềm ẩn trong các bộ phận như hộp số trước khi chúng bị hỏng. “Ngoài ra, chúng tôi có thể thêm màn hình vào lốp trục, không chỉ để đo áp suất lốp mà còn có thể được cài đặt trước để đưa máy trở lại đường dịch vụ gần nhất để sửa chữa trước khi nó phá hủy lốp hoặc các bộ phận khác trong trường hợp áp suất thấp. ”
Trục thông minh cũng mở ra khả năng truy cập hiệu quả hơn vào một số lượng ngày càng tăng các cảm biến liên quan đến cây trồng có sẵn để theo dõi điều kiện đất đai và cây trồng, sự bùng phát côn trùng và dịch bệnh cũng như tiêu chuẩn vàng về hiệu quả tưới tiêu - lập lịch tưới. Lindsay đã ra mắt công cụ lập lịch tưới tự động dựa trên đám mây đầu tiên của ngành, FieldNET Advisor, vào năm 2017. “Khả năng tiết kiệm nước trên một cánh đồng duy nhất bằng cách sử dụng FieldNET Advisor có thể lên tới hàng triệu gallon, mang lại cho người trồng nhiều hơn với chi phí thấp hơn và chúng tôi muốn điều đó Andrews nói. “Có một đường cong học tập để sử dụng FieldNET Advisor và việc viết lại cũng nhằm mục đích làm phẳng đường cong đó.”
Gần đây, công ty cũng đã phát hành FieldNET cùng với WaterTrend, một tính năng mới trong nền tảng FieldNET sử dụng cùng một khoa học và dữ liệu được đưa vào FieldNET Advisor mà người đăng ký không phải trả thêm phí. “WaterTrend đã được đưa vào hệ thống miễn phí và cung cấp thông tin ra quyết định về lịch sử dụng nước dựa trên các loại đất, mô hình tăng trưởng cây trồng, thời tiết địa phương và dữ liệu lượng mưa. Điều này đưa ra dự báo về lượng nước sử dụng cho cây trồng trong bảy ngày tới, ”Andrews giải thích. Ngoài ra, hệ thống trục xoay thông minh mới đang được thiết kế để giúp thiết lập và sử dụng FieldNET dễ dàng hơn, bất kể bản đồ thực địa và thông tin năng suất được tạo hoặc lưu trữ như thế nào hoặc ở đâu.
Andrews lưu ý: “Một phần trong mục tiêu của chúng tôi là cải thiện quyền truy cập của khách hàng vào dữ liệu của họ trên các nền tảng. “Các API (giao diện lập trình ứng dụng) được đặt giữa FieldNET và các cố vấn đáng tin cậy khác của khách hàng của chúng tôi, vì vậy, nếu ai đó sử dụng Trung tâm hoạt động John Deere thay vì vẽ lại thông tin đó vào FieldNET, họ có thể kết nối hai nền tảng, cho phép cả hai để tự động sử dụng thông tin của họ, ”ông giải thích. “Chúng tôi đang cố gắng làm cho việc sử dụng các kỹ thuật rất phức tạp dễ dàng nhất có thể cho những người trồng trọt của chúng tôi.”
TÁI TẠO HỒNG NGOẠI
Trong hai năm qua, Reinke Irrigation đã thực hiện những bước quan trọng để giúp người tưới cải thiện các quyết định về lịch trình và cung cấp lượng nước tưới đồng đều hơn cho các cánh đồng nơi các cánh tay góc mở rộng phạm vi tiếp cận của các trụ trung tâm của chúng.
Mark Gross điều hành 100 vòng tròn được trang bị máy Reinke gần Spokane, Washington, trồng khoai tây, ngô, đậu Hà Lan, lúa mì, lúa mạch và cỏ khô. Anh ấy đang trong quá trình chuyển đổi nhiều trục cần gạt góc của mình sang hệ thống ESAC (điều khiển cánh tay đòn điện tử) mới của Reinke để cung cấp hệ thống tưới theo tốc độ thay đổi có hướng dẫn bằng GPS ở các góc. “Bạn có thể thấy sự khác biệt giữa các loại cây trồng ở các góc trong mùa trồng trọt,” anh ấy giải thích sau khi xem hiệu suất của 2020 đơn vị ESAC trong trang trại của mình trong mùa trồng trọt 21-XNUMX. "Không có vệt màu vàng và màu xanh lá cây đồng đều hơn nhiều trong những hàng đó."
Gross cho biết việc áp dụng lượng nước phù hợp dưới cánh tay đòn luôn là vấn đề nhưng giải thích rằng với hệ thống tưới ESAC, anh không thấy các hàng góc bị tưới quá mức hoặc thiếu nước. “Chỉ từ quan điểm đó, việc áp dụng những thứ này vào máy móc của chúng tôi rất có ý nghĩa,” ông nói. Ken Goodall, Giám đốc bán hàng Bắc Mỹ của Reinke, cho biết công nghệ ESAC là một trong những hệ thống góc cánh tay duy nhất có sẵn đủ điều kiện để được chia sẻ chi phí tiết kiệm nước theo Chương trình Khuyến khích Chất lượng Môi trường của Cơ quan Dịch vụ Trang trại.
Ông giải thích: “ESAC cung cấp độ chính xác của chiết áp kế trên toàn khu vực ứng dụng của nó bằng cách sử dụng GPS và ba ăng-ten gắn trên đơn vị để điều khiển chính xác cả về phía trước và phía sau,” ông giải thích. “Hướng dẫn đó, cùng với khả năng cung cấp dòng nước xung động của hệ thống đến mọi vòi phun trên nhịp, làm cho nó có thể tưới chính xác các góc trên bản đồ thực địa các lưới 10 x 10 foot.” Goodall cho biết ESAC được thiết kế đặc biệt để cung cấp tính đồng nhất của nước thông qua tất cả các biến số của cánh tay đòn chuyển động được gắn vào máy trục trung tâm chuyển động. Công nghệ tiên tiến của nó cũng làm cho nó có khả năng tưới nước theo toa để đáp ứng các loại đất và sự thay đổi của địa hình.
Ông nói thêm: “Dựa trên bản đồ thực địa, hệ thống thủy lợi có thể tìm thấy các mảnh nhỏ nhất và nhỏ nhất của ruộng và tưới chúng cho phù hợp. Ngoài công nghệ tích hợp của ESAC, Reinke cũng đã hợp tác với CropX để kết hợp công nghệ giám sát độ ẩm của đất vào trục Reinke thông qua hệ thống điều khiển RC-10 Rain Cloud. Goodall giải thích: “Bằng cách có thể xem điều kiện độ ẩm trên các cánh đồng có nhiều loại đất khác nhau trên mạng, người trồng có thể đưa ra các quyết định tưới nước sáng suốt hơn nhiều.