在过去的几年里,灌溉设备制造商一直在忙于改造自动喷水灭火系统,使其更像是“雇工”,而不仅仅是一种有效的灌溉农作物的方式。
从运行自我诊断以减少停机时间和维修到监测田间农作物,新一代灌溉硬件旨在帮助种植者更好地利用水资源、实现环境目标、以更少的员工运营并提高收成。 例如,机载中心枢轴摄像头和空中监控现在可以实时跟踪昆虫和疾病的压力,同时机器还可以通过测量氮吸收来监测作物的整体健康状况。
而且,随着这项技术继续被整合到新产品中,灌溉农业的艺术和科学正在永远发生变化。 自 1956 年在内布拉斯加州安装第一台中心枢轴钻机以来,Progressive Farmer 一直密切关注灌溉行业,66 年后的今天,这份来自主要灌溉 OEM(原始设备制造商)最新产品的综述记录了技术的发展程度进步了。 (请参阅该杂志 2 月号的故事的第 XNUMX 部分。)
山谷灌溉
Valley Irrigation 在其基于航拍图像的 Valley Insights 中为 2021 年的生长季节添加了基于枢轴安装的高分辨率摄像头传感器,从而完全使中心枢轴喷水系统能够提供有关田间植物健康和其他农艺检测的数据,因为枢轴浇灌田野。 具有 AI 驱动(人工智能)现场成像的新系统称为 Plant Insights,它将中心枢轴转变为作物监测机器。
这两个系统都向公司的人工智能中心提供图像,这些图像将通过机器学习软件进行处理,该软件可以识别潜在的疾病、昆虫问题和整体植物健康。 AI 对田间数据的评估结果用于向种植者发出警报,指出潜在问题的田间位置。
公司官员表示,基于枢轴的相机可以提供具有足够分辨率的高质量数码照片图像,以识别特定的害虫和植物病害的证据。 基于 AI 的检测提供早季出苗、林分计数检测和杂草压力报告,以及测量植物健康和氮吸收的叶水平洞察力。
Valley 来年的其他枢轴技术包括公司 Valley 365 枢轴控制程序中的机载机器诊断监控; EnCompass,一个为角部机器提供均匀浇水的系统; 以及高速枢轴控制系统 X-Tec HS,它可以在 90 分钟内将七跨喷头移动一整圈,用于作物保护或轻水应用。 除了密切关注作物外,Valley 的新工程还允许支点在旅途中监控自身状况。
— Valley 的 Prospera 部门硬件产品副总裁 Troy Long 说,现在可以在 Valley 365 中使用 Machine Diagnostics。 “对于 2022 年的生长季节,我们升级了 2017 年推出的图标面板,以通过触摸屏界面进行机器诊断,”他解释说。 “基本系统监控轮胎压力和跨度对齐,并使用蜂窝遥测技术来提醒种植者潜在的问题,并查明安全或对齐故障的枢轴部分。”
跨度校准是一个关键的诊断工具,因为它表明塔架速度和运动存在问题,这可能意味着轮胎充气、牵引力或传动系统状况存在问题。 “该系统可以通过提醒操作员确切的跨度触发故障代码来节省大量时间,”Long 解释说。 “过去,当轮胎瘪了、卡住或变速箱出现故障时,这意味着要步行或驾驶机器的长度来确定问题的位置。”
Long 说,通过该程序可以获得额外的诊断,包括沿跨度添加水压传感器以测量压降。 “最典型的情况是,将一个传感器放置在枢轴上,另一个放置在跨度的末端,”他解释说。 “这些压力测量的反馈可以让种植者使用变频泵加速或减速,以确保有足够的流量流向末端喷嘴。” Long 表示,该系统还可以很好地监控变频高速驱动电机,例如 Valley 的 X-Tec 和新发布的 X-Tech HS。
— Valley Irrigation 高级产品经理 Jerry Gerdes 解释说,EnCompass 使用实时 GPS 数据根据角臂的确切位置确定每个喷嘴的流量。
“该系统测量手臂移动的速度,并了解每个角落洒水器的可用流量和现场位置,它确定洒水器脉冲频率以提供正确的水量,”他补充道。 “此外,它在领先或落后位置运行,并在障碍物周围运行。 “EnCompass 系统通过专有电路进行控制,同时使用 Valley 的 VRI iS(可变速率灌溉独立喷水器)喷水阀硬件来控制角落输送的水量,”Gerdes 补充道。 EnCompass 可用于任何 Valley 角机的新安装和改造。
Gerdes 解释说,灌溉者可以选择用于井水的二通控制阀或用于地表水的三通阀。 为了进一步提高中心枢轴洒水器的实用性,Valley 在过去的一年中通过高速变频驱动系统满足了马铃薯种植者的需求,该系统使他们能够及时有效地施用叶面作物保护剂——整整 120-英亩圈在 90 分钟内。
“那里的种植者需要每 10 到 XNUMX 天施用一次化学品,并希望使用他们的支点来节省劳动力和田间时间,但需要能够以标签水混合率施用他们的产品,并以将产品保持在叶子上的方式而不是将植物冲到地上,”Valley 高级产品经理 Aaron Caughey 解释道。
— “X-Tec HS(高速)是 Valley Irrigation 的 X-Tec VR 电机的升级版,有望在全国范围内找到用户,”他说。 “与之前的 X-Tec 一样,高速版本是一种耐用的恒定移动系统,可能会受到需要光照、快速浇水以使小种子作物发芽的种植者或需要制造光照能力的种植者的青睐浇水以防止对轻质土壤的风蚀,”他解释说。 “我们已经向一家苹果生产商出售了一台备受瞩目的机器,该生产商希望将其用于需要快速喷水的春季防冻保护。”
Caughey 说,配备最大灌溉轮胎选择的 HS 电机每分钟可以移动近 96 英尺,在七跨距机器上,这意味着在 90 分钟内完成一个完整的循环。 相比之下,现有 X-Tec 电机的行程大约需要四个小时。 他说,由于扭矩限制,目前的系统主要设计用于坡度不超过 5% 的油田。
“我们将洒水喷头的移动速度提高了 10 倍,但我们没有使用 10 倍的马力,因此在高速档牵引重物时存在扭矩限制,”他解释道。 “3 马力 HS 电机的设计输出速度为 343 rpm,而标准 X-Tec 的输出速度为 34 rpm,可产生 0.6 马力。” Caughey 表示,在 80 年 2021 月发布后的前两个月内,已售出约 XNUMX 台 X-Tec HS 机器。
林赛公司
Lindsay Corp. 2022 年的重大新闻是对其当前的远程枢轴控制程序 FieldNET 进行了重大重新设计,让用户能够更直观地访问越来越多有助于机器健康和植物健康的中心枢轴功能。
FieldNET 和 Zimmatic Controls 的产品经理 Reece Andrews 说:“目前正在进行大修,并且可能会在 2022 年生长季节完成 Beta 测试后向种植者提供商业服务。” 他说,重新设计是对 2007 年首次发布的 FieldNET 的持续改进,使灌溉者能够更方便地使用当今不断增长的枢轴技术组合。
安德鲁斯说,新的 FieldNET 用户界面也是种植者开始看到 Lindsay 的智能支点的地方。 智能支点于 2020 年 XNUMX 月首次宣布,旨在支持更健康的作物和更可持续的农业实践,同时减少运营停机时间并节省种植者的劳动力成本和时间。
“我们新的 smart-pivot 平台正在诞生新一代产品,随着技术的发展,新的传感器和功能将改变种植者的灌溉方式,”他说。 “当您进行耕作时,设备停机时间是一项昂贵的提议,种植者一直在询问我们是否可以使用 FieldNET 向他们发送“哪个塔关闭?”的消息。 我们想给他们想要的东西,”他继续说。 “此外,我们希望帮助他们确定导致问题的原因,无论是组件故障还是现场条件,Smart Pivot 将能够做到这一点。”
安德鲁斯说,智能枢轴的骨干是一个塔传感器系统,用于监控与其他塔的对齐角度。 “使用这些信息,机器学习系统可用于向客户发送他们想要的有关可能故障位置的信息,从而节省他们查明问题的宝贵时间,”他解释说。 “更快的诊断意味着更少的现场时间让机器重新投入使用。 这都是提高整体生产力的一部分,尤其是在劳动力短缺的时候。”
此外,安德鲁斯表示,该系统可用于测量驱动电机的电流消耗,在齿轮箱等组件出现故障之前将其发出潜在系统问题的警告。 “此外,我们能够为枢轴轮胎添加监视器,不仅可以测量轮胎压力,还可以预设将机器返回最近的维修道路进行维修,以免在低压情况下损坏轮胎或其他部件。 ”
智能支点还可以更有效地访问越来越多的作物相关传感器,这些传感器可用于监测作物和土壤状况、昆虫和疾病的爆发以及灌溉效率的黄金标准——灌溉调度。 Lindsay 于 2017 年推出了业界首个基于云的自动灌溉调度工具 FieldNET Advisor。与我们所有的种植者一起复制,因为有效的农业用水非常重要,”安德鲁斯说。 “使用 FieldNET Advisor 有一条学习曲线,而重写的目的也是为了拉平这条曲线。”
该公司最近还发布了带有 WaterTrend 的 FieldNET,这是 FieldNET 平台中的一项新功能,它使用与 FieldNET Advisor 相同的科学和数据,而订阅者无需支付额外费用。 “WaterTrend 已免费包含在系统中,并根据土壤类型、作物生长模型、当地天气和降水数据提供有关水资源调度的决策信息。 这提供了未来 XNUMX 天的作物用水量预测,”安德鲁斯解释说。 此外,新的 smart-pivot 系统旨在使设置和使用 FieldNET 变得更容易,无论现场地图和产量信息如何或在何处生成或存储。
“我们的部分目标是提高客户跨平台访问数据的能力,”Andrews 指出。 “API(应用程序编程接口)位于 FieldNET 和我们客户的其他可信赖顾问之间,因此如果有人使用 John Deere 运营中心而不是将这些信息重新绘制到 FieldNET 中,他们可以连接两个平台,允许两者自动使用他们的信息,”他解释说。 “我们正在努力让我们的种植者尽可能轻松地使用非常复杂的工程。”
瑞克灌溉
在过去的两年里,Reinke Irrigation 采取了重大措施来帮助灌溉者改进调度决策,并为角臂延伸其中心枢轴范围的田地提供更均匀的水应用。
Mark Gross 在华盛顿斯波坎附近经营着 100 个配备 Reinke 机器的圈子,种植土豆、玉米、豌豆、小麦、大麦和干草。 他正在将他的许多角臂枢轴转换为 Reinke 的新 ESAC(电子摆臂控制)系统,以便在拐角处提供 GPS 引导的可变速率灌溉。 “你可以在生长季节看到角落里作物的差异,”他在观看了 2020-21 生长季节期间他农场的五个 ESAC 装置的表现后解释道。 “那些行没有黄色条纹,绿色更加均匀。”
格罗斯说,在摆臂下方应用适量的水一直存在问题,但他解释说,使用 ESAC 灌溉系统,他没有看到角落行的过度或水下。 “从这个角度来看,将这些应用到我们的机器中是有道理的,”他说。 Reinke 的北美销售总监 Ken Goodall 表示,ESAC 技术是农场服务机构环境质量激励计划下仅有的有资格获得节水成本分摊的角臂系统之一。
“ESAC 使用 GPS 和三个安装在单元上的天线在其应用领域提供亚厘米级精度,以实现向前和向后的精确控制,”他解释道。 “这种指导,再加上系统能够为跨度上的每个喷嘴提供脉冲水流的能力,可以在 10 x 10 英尺的网格上精确地浇灌角落。” Goodall 说 ESAC 专门设计用于通过安装在移动中心枢轴机器上的移动摆臂的所有变量来提供水均匀性。 其先进的技术还使其能够根据土壤类型和地形变化进行处方浇水。
他补充说:“根据田间地图,灌溉系统可以找到田地中最大和最小的一块,并相应地给它们浇水。” 除了 ESAC 的机载技术外,Reinke 还与 CropX 合作,通过 RC-10 雨云控制器系统将其土壤水分监测技术整合到 Reinke 枢轴中。 “通过在线查看不同土壤类型田地的水分状况,种植者可以做出更有根据的浇水决定,”古道尔解释说。