В течение последних нескольких лет производители ирригационного оборудования были заняты переосмыслением спринклерных систем, чтобы они служили скорее «наемным работником», чем просто эффективным способом полива сельскохозяйственных культур.
Новое поколение ирригационного оборудования, от запуска самодиагностики для сокращения времени простоя и ремонта до наблюдения за культурами в поле, призвано помочь производителям более эффективно использовать свои водные ресурсы, достичь экологических целей, работать с меньшим количеством сотрудников и повысить урожайность. Например, бортовые камеры с центральным поворотом и воздушное наблюдение теперь отслеживают распространение насекомых и болезней в режиме реального времени, в то время как машина также контролирует общее состояние урожая посредством измерения поглощения азота.
И поскольку эта технология продолжает интегрироваться в новые продукты, искусство и наука орошаемого земледелия меняются навсегда. Progressive Farmer внимательно следит за ирригационной отраслью с тех пор, как в 1956 году в штате Небраска была установлена первая буровая установка с центральным шарниром, и теперь, 66 лет спустя, этот обзор последних предложений от крупных OEM-производителей ирригационных систем (производителей оригинального оборудования) показывает, насколько далеко продвинулись технологии. прогрессировал. (См. часть 2 этой истории в мартовском номере журнала.)
ПОЛИВ ДОЛИНЫ
Компания Valley Irrigation добавила датчики с камерами высокого разрешения, устанавливаемые на круговые опоры, к своей системе Valley Insights, основанной на аэрофотосъемке, на вегетационный период 2021 года, что полностью позволяет центральным дождевальным системам предоставлять данные о состоянии растений в полевых условиях и другие агротехнические данные по мере необходимости. круги поливают поля. Новая система с визуализацией на месте, управляемая ИИ (искусственным интеллектом), называется Plant Insights и превращает центральную круговую систему в машину для мониторинга урожая.
Обе системы передают изображения в центр искусственного интеллекта компании для обработки с помощью программного обеспечения машинного обучения, которое может выявлять потенциальные заболевания, проблемы с насекомыми и общее состояние здоровья растений. Результаты оценки полевых данных с помощью ИИ используются для создания предупреждений для производителей, указывающих на поля потенциальных проблем.
Представители компании говорят, что поворотные камеры могут обеспечивать высококачественные цифровые фотоизображения с разрешением, достаточным для выявления конкретных насекомых-вредителей и признаков болезней растений. Обнаружение на основе ИИ обеспечивает всходы в начале сезона, определение количества насаждений и отчеты о давлении сорняков, а также информацию на уровне листьев, которая измеряет здоровье растений и поглощение азота.
Дополнительные круговые технологии от Valley на предстоящий год включают бортовой диагностический мониторинг машины в рамках программы компании Valley 365 по круговому управлению; EnCompass, система для равномерного распределения воды для угловых машин; и высокоскоростная поворотная система управления X-Tec HS, которая может перемещать разбрызгиватель с семью пролетами по полному кругу за 90 минут для защиты урожая или поливов. В дополнение к наблюдению за урожаем, новая техника Valley позволяет круговой машине контролировать свое состояние на ходу.
— Диагностика машин теперь доступна в Valley 365, — сказал Трой Лонг, вице-президент по аппаратным продуктам подразделения Valley Prospera. «Для вегетационного периода 2022 года мы модернизировали панель значков, представленную в 2017 году, чтобы включить диагностику машины через интерфейс с сенсорным экраном», — пояснил он. «Базовая система отслеживает давление в шинах и выравнивание пролетов, а также использует сотовую телеметрию, чтобы предупреждать производителей о потенциальных проблемах и точно определять секцию шарнира с ошибкой безопасности или выравнивания».
Выравнивание пролета является ключевым диагностическим инструментом, поскольку он указывает на проблемы со скоростью и движением мачты, что может означать проблемы с накачкой шин, сцеплением или состоянием трансмиссии. «Эта система может значительно сэкономить время, предупреждая оператора о точных кодах неисправности, вызывающих срабатывание диапазона», — пояснил Лонг. «В прошлом, когда шины спустились, застряли или вышла из строя коробка передач, нужно было пройтись или проехать всю длину машины, чтобы определить местонахождение проблемы».
Долгое время говорил, что через программу доступна дополнительная диагностика, включая добавление датчиков давления воды вдоль пролета для измерения перепадов давления. «Как правило, один датчик размещается на оси вращения, а другой — ближе к концу пролета», — пояснил он. «Обратная связь от этих измерений давления может позволить сельхозпроизводителям, использующим насосы с регулируемой частотой, ускорять или замедлять работу, чтобы обеспечить адекватный поток к концевым соплам». Лонг сказал, что система также хорошо работает, контролируя высокоскоростные приводные двигатели с регулируемой частотой, такие как X-Tec от Valley и недавно выпущенный X-Tech HS.
— EnCompass использует данные GPS в режиме реального времени для определения расхода каждой форсунки на основе точного положения углового рычага, — пояснил Джерри Гердес, старший менеджер по продукции Valley Irrigation.
«Система измеряет, насколько быстро движется рычаг, и, зная доступный расход каждого углового спринклера и его положение в поле, определяет частоту импульсов спринклера для подачи нужного количества воды», — добавил он. «Кроме того, он работает в ведущем или хвостовом положении и работает вокруг препятствий. «Система EnCompass управляется с помощью запатентованной схемы, а спринклерный клапан VRI iS (Индивидуальный спринклер с регулируемой нормой орошения) компании Valley контролирует количество воды, подаваемой из угла», — добавил Гердес. EnCompass доступен для новой установки и модернизации любой угловой машины Valley.
По словам Гердеса, ирригаторы могут выбрать двухходовой регулирующий клапан для колодезной воды или трехходовой клапан для поверхностной воды. Чтобы еще больше повысить полезность разбрызгивателей с центральным шарниром, компания Valley в прошлом году отреагировала на потребности картофелеводов, представив высокоскоростную систему частотно-регулируемого привода, которая позволяет им эффективно и своевременно применять средства защиты листвы — полный акр круга за 120 минут.
«Производителям необходимо вносить химикаты каждые 10-XNUMX дней, и они хотели использовать свои круги для экономии рабочей силы и времени в поле, но им нужно было иметь возможность применять свои продукты с нормами смеси воды, указанными на этикетке, и таким образом, чтобы продукт оставался на листе. и не смыть растение с лица земли», — объяснил Аарон Коги, старший менеджер по продуктам Valley.
— «X-Tec HS (высокая скорость) — это модернизированная версия двигателя X-Tec VR от Valley Irrigation, которая обещает найти пользователей по всей стране», — сказал он. «Как и X-Tec до него, высокоскоростная версия — это надежная система с постоянным перемещением, которая, вероятно, понравится производителям, которым нужен легкий и быстрый полив для прорастания мелкосеменных культур, или тем, кому нужна возможность легкого полив для предотвращения ветровой эрозии на легких почвах», — пояснил он. «Мы уже продали одну высококлассную машину производителю яблок, который хочет использовать ее для защиты от весенних заморозков, когда требуется быстрое легкое распыление воды».
Коги сказал, что двигатель HS с самым большим выбором ирригационных шин может двигаться со скоростью почти 96 футов в минуту, а на машине с семью пролетами это означает полный круг за 90 минут. Это по сравнению с примерно четырехчасовой поездкой для существующего двигателя X-Tec. Он сказал, что существующая система в первую очередь предназначена для полей с уклоном не более 5% из-за ограничений крутящего момента.
«Мы перемещаем разбрызгиватель в 10 раз быстрее, но мы не используем в 10 раз больше лошадиных сил, поэтому существуют ограничения крутящего момента, связанные с буксировкой тяжелых грузов на высокой передаче», — пояснил он. «Мотор HS мощностью 3 л.с. рассчитан на работу с выходной скоростью 343 об/мин по сравнению со стандартным X-Tec, который работает со скоростью 34 об/мин и развивает мощность 0.6 л.с.». Коги сказал, что за первые два месяца после их выпуска в сентябре 80 года было продано около 2021 машин X-Tec HS.
ЛИНДСЕЙ КОРП.
Главной новостью от Lindsay Corp. на 2022 год является серьезная модернизация текущей программы удаленного управления круговым движением FieldNET, чтобы предоставить пользователям более интуитивный доступ к растущему числу функций центрального поворотного устройства, которые вносят свой вклад как в исправность машин, так и в здоровье растений.
«В настоящее время идет капитальный ремонт, и, вероятно, он будет доступен для производителей после завершения бета-тестирования в течение вегетационного периода 2022 года», — сказал Рис Эндрюс, менеджер по продуктам FieldNET и Zimmatic Controls. Он сказал, что редизайн представляет собой постоянное усовершенствование FieldNET, впервые выпущенного в 2007 году, чтобы предоставить ирригаторам более удобный доступ к сегодняшнему растущему портфелю круговых технологий.
Эндрюс сказал, что в новом пользовательском интерфейсе FieldNET фермеры увидят, как интеллектуальная круговая система Lindsay воплощается в жизнь. Умный круговой цикл, о котором впервые было объявлено в ноябре 2020 года, предназначен для поддержки более здоровых культур и более устойчивых методов ведения сельского хозяйства, одновременно сокращая время простоя и экономя трудозатраты и время производителей.
«Наша новая платформа Smart-Pivot рождает продукт нового поколения и со временем изменит способы орошения фермеров по мере развития технологий с новыми датчиками и функциями», — сказал он. «Время простоя оборудования — дорогое удовольствие, когда вы занимаетесь сельским хозяйством, и производители спрашивали нас, можно ли использовать FieldNET для отправки им сообщения «какая башня отключена?» Мы хотим дать им то, что они хотят», — продолжил он. «Кроме того, мы хотим помочь им определить, что вызвало проблему, будь то отказ компонента или полевые условия, и Smart Pivot сможет это сделать».
Эндрюс сказал, что основой интеллектуального поворотного устройства является система датчиков башни, которая отслеживает углы выравнивания по отношению к другим башням. «Используя эту информацию, можно использовать систему машинного обучения для отправки клиенту нужной ему информации о местонахождении возможного сбоя, что сэкономит ему драгоценное время при выявлении проблемы», — пояснил он. «Более быстрая диагностика означает меньше времени в полевых условиях, чтобы вернуть машину в эксплуатацию. Все это является частью повышения общей производительности, особенно во времена нехватки рабочей силы».
Кроме того, Эндрюс сказал, что систему можно использовать для измерения силы тока приводных двигателей, выявляя потенциальные системные проблемы в компонентах, таких как коробки передач, до того, как они выйдут из строя. «Кроме того, мы можем добавить мониторы к поворотным шинам не только для измерения давления в шинах, но и для возврата машины на ближайшую служебную дорогу для ремонта до того, как она разрушит шину или другие компоненты в случае низкого давления. ”
Умный круг также открывает более эффективный доступ к растущему числу датчиков, связанных с культурами, доступных для мониторинга состояния урожая и почвы, вспышек насекомых и болезней, а также к золотому стандарту эффективности орошения — планированию орошения. В 2017 г. Линдсей запустила первый в отрасли облачный автоматизированный инструмент планирования полива FieldNET Advisor. «Потенциальная экономия воды на одном поле с помощью FieldNET Advisor может достигать миллионов галлонов, что дает фермеру больше за меньшие деньги, и мы хотим, чтобы быть воспроизведенными со всеми нашими производителями, потому что эффективное использование воды в сельском хозяйстве так важно», — сказал Эндрюс. «Существует кривая обучения использованию FieldNET Advisor, и переработка также направлена на то, чтобы сгладить эту кривую».
Компания также недавно выпустила FieldNET с WaterTrend, новую функцию в рамках платформы FieldNET, которая использует те же научные данные и данные, что и в FieldNET Advisor, без каких-либо дополнительных затрат для подписчиков. «WaterTrend был бесплатно включен в систему и предоставляет информацию для принятия решений о планировании полива на основе типов почвы, моделирования роста сельскохозяйственных культур, местных данных о погоде и осадках. Это дает прогноз использования воды культурами на следующие семь дней», — пояснил Эндрюс. Кроме того, новая система Smart-Pivot предназначена для упрощения настройки и использования FieldNET, независимо от того, как и где создаются или хранятся карты полей и информация об урожайности.
«Часть нашей цели — улучшить доступ наших клиентов к своим данным на разных платформах, — отметил Эндрюс. «API (интерфейсы прикладного программирования) существуют между FieldNET и другими доверенными консультантами наших клиентов, поэтому, если кто-то использует, например, операционный центр John Deere вместо того, чтобы перерисовывать эту информацию в FieldNET, он может соединить две платформы, позволяя обеим для автоматического использования их информации», — пояснил он. «Мы пытаемся максимально упростить использование очень сложной техники для наших производителей».
РЕЙНКЕ ИРРИГАЦИЯ
За последние два года компания Reinke Irrigation предприняла важные шаги, чтобы помочь ирригаторам улучшить решения по планированию и обеспечить более равномерное поливом поля, где угловые рычаги расширяют досягаемость их центральных шарниров.
Марк Гросс управляет 100 кругами, оборудованными машинами Reinke, недалеко от Спокан, штат Вашингтон, выращивая картофель, кукурузу, горох, пшеницу, ячмень и сено. Он находится в процессе преобразования многих своих поворотных кругов на новую систему Reinke ESAC (электронное управление поворотным рычагом), чтобы обеспечить полив с переменной скоростью в поворотах под управлением GPS. «Вы можете увидеть разницу в урожаях по углам в течение вегетационного периода», — пояснил он, наблюдая за работой пяти агрегатов ESAC на своей ферме в вегетационный период 2020–21 годов. «В этих рядах нет желтых полос и гораздо более равномерный зеленый цвет».
Гросс сказал, что подача нужного количества воды под поворотные рычаги всегда была проблематичной, но объяснил, что с системой орошения ESAC он не видит перелива или затопления угловых рядов. «Именно с этой точки зрения их внедрение в наши машины имеет смысл», — сказал он. Кен Гудолл, директор Reinke по продажам в Северной Америке, сказал, что технология ESAC является одной из немногих систем с угловыми рукавами, которые могут претендовать на участие в расходах на повышение эффективности использования воды в рамках Программы поощрения качества окружающей среды Агентства сельскохозяйственных услуг.
«ESAC обеспечивает субсантиметровую точность во всей области применения, используя GPS и три встроенные антенны для точного управления как вперед, так и назад», — пояснил он. «Это руководство в сочетании со способностью системы обеспечивать импульсный поток воды к каждой форсунке на пролете позволяет поливать углы точно по сетке карты поля размером 10 на 10 футов». Гудолл сказал, что ESAC разработан специально для обеспечения однородности воды во всех переменных подвижного поворотного рычага, установленного на подвижной машине с центральным шарниром. Его передовая технология также позволяет поливать по рецепту в соответствии с типом почвы и изменчивостью рельефа.
«Основываясь на полевых картах, ирригационная система может найти самые большие и самые маленькие участки поля и поливать их соответствующим образом», — добавил он. В дополнение к бортовой технологии ESAC Reinke также сотрудничает с CropX, чтобы внедрить свою технологию мониторинга влажности почвы в круговые системы Reinke через систему контроллера RC-10 Rain Cloud. «Возможность видеть условия влажности на полях с различными типами почвы в режиме онлайн позволяет производителям принимать более взвешенные решения по поливу», — пояснил Гудолл.
