在過去的幾年裡,灌溉設備製造商一直在忙於改造自動噴水滅火系統,使其更像是“僱工”,而不僅僅是一種有效的灌溉農作物的方式。
從運行自我診斷以減少停機時間和維修到監測田間農作物,新一代灌溉硬件旨在幫助種植者更好地利用水資源、實現環境目標、以更少的員工運營並提高收成。 例如,機載中心樞軸攝像頭和空中監控現在可以實時跟踪昆蟲和疾病的壓力,同時機器還可以通過測量氮吸收來監測作物的整體健康狀況。
而且,隨著這項技術繼續被整合到新產品中,灌溉農業的藝術和科學正在永遠發生變化。 自 1956 年在內布拉斯加州安裝第一台中心樞軸鑽機以來,Progressive Farmer 一直密切關注灌溉行業,66 年後的今天,這份來自主要灌溉 OEM(原始設備製造商)最新產品的綜述記錄了技術的發展程度進步了。 (請參閱該雜誌 2 月號的故事的第 XNUMX 部分。)
山谷灌溉
Valley Irrigation 在其基於航拍圖像的 Valley Insights 中為 2021 年的生長季節添加了基於樞軸安裝的高分辨率攝像頭傳感器,從而完全使中心樞軸噴水系統能夠提供有關田間植物健康和其他農藝檢測的數據,因為樞軸澆灌田野。 具有 AI 驅動(人工智能)現場成像的新系統稱為 Plant Insights,它將中心樞軸轉變為作物監測機器。
這兩個系統都向公司的人工智能中心提供圖像,這些圖像將通過機器學習軟件進行處理,該軟件可以識別潛在的疾病、昆蟲問題和整體植物健康。 AI 對田間數據的評估結果用於向種植者發出警報,指出潛在問題的田間位置。
公司官員表示,基於樞軸的相機可以提供具有足夠分辨率的高質量數碼照片圖像,以識別特定的害蟲和植物病害的證據。 基於 AI 的檢測提供早季出苗、林分計數檢測和雜草壓力報告,以及測量植物健康和氮吸收的葉水平洞察力。
Valley 來年的其他樞軸技術包括公司 Valley 365 樞軸控製程序中的機載機器診斷監控; EnCompass,一個為角部機器提供均勻澆水的系統; 以及高速樞軸控制系統 X-Tec HS,它可以在 90 分鐘內將七跨噴頭移動一整圈,用於作物保護或輕水應用。 除了密切關注作物外,Valley 的新工程還允許支點在旅途中監控自身狀況。
— Valley 的 Prospera 部門硬件產品副總裁 Troy Long 說,現在可以在 Valley 365 中使用 Machine Diagnostics。 “對於 2022 年的生長季節,我們升級了 2017 年推出的圖標面板,以通過觸摸屏界面進行機器診斷,”他解釋說。 “基本系統監控輪胎壓力和跨度對齊,並使用蜂窩遙測技術來提醒種植者潛在的問題,並查明安全或對齊故障的樞軸部分。”
跨度校準是一個關鍵的診斷工具,因為它表明塔架速度和運動存在問題,這可能意味著輪胎充氣、牽引力或傳動系統狀況存在問題。 “該系統可以通過提醒操作員確切的跨度觸發故障代碼來節省大量時間,”Long 解釋說。 “過去,當輪胎癟了、卡住或變速箱出現故障時,這意味著要步行或駕駛機器的長度來確定問題的位置。”
Long 說,通過該程序可以獲得額外的診斷,包括沿跨度添加水壓傳感器以測量壓降。 “最典型的情況是,將一個傳感器放置在樞軸上,另一個放置在跨度的末端,”他解釋說。 “這些壓力測量的反饋可以讓種植者使用變頻泵加速或減速,以確保有足夠的流量流向末端噴嘴。” Long 表示,該系統還可以很好地監控變頻高速驅動電機,例如 Valley 的 X-Tec 和新發布的 X-Tech HS。
— Valley Irrigation 高級產品經理 Jerry Gerdes 解釋說,EnCompass 使用實時 GPS 數據根據角臂的確切位置確定每個噴嘴的流量。
“該系統測量手臂移動的速度,並了解每個角落灑水器的可用流量和現場位置,它確定灑水器脈衝頻率以提供正確的水量,”他補充道。 “此外,它在領先或落後位置運行,並在障礙物周圍運行。 “EnCompass 系統通過專有電路進行控制,同時使用 Valley 的 VRI iS(可變速率灌溉獨立噴水器)噴水閥硬件來控制角落輸送的水量,”Gerdes 補充道。 EnCompass 可用於任何 Valley 角機的新安裝和改造。
Gerdes 解釋說,灌溉者可以選擇用於井水的二通控制閥或用於地表水的三通閥。 為了進一步提高中心樞軸灑水器的實用性,Valley 在過去的一年中通過高速變頻驅動系統滿足了馬鈴薯種植者的需求,該系統使他們能夠及時有效地施用葉面作物保護劑——整整 120-英畝圈在 90 分鐘內。
“那裡的種植者需要每 10 到 XNUMX 天施用一次化學品,並希望使用他們的支點來節省勞動力和田間時間,但需要能夠以標籤水混合率施用他們的產品,並以將產品保持在葉子上的方式而不是將植物衝到地上,”Valley 高級產品經理 Aaron Caughey 解釋道。
— “X-Tec HS(高速)是 Valley Irrigation 的 X-Tec VR 電機的升級版,有望在全國范圍內找到用戶,”他說。 “與之前的 X-Tec 一樣,高速版本是一種耐用的恆定移動系統,可能會受到需要光照、快速澆水以使小種子作物發芽的種植者或需要製造光照能力的種植者的青睞澆水以防止對輕質土壤的風蝕,”他解釋說。 “我們已經向一家蘋果生產商出售了一台備受矚目的機器,該生產商希望將其用於需要快速噴水的春季防凍保護。”
Caughey 說,配備最大灌溉輪胎選擇的 HS 電機每分鐘可以移動近 96 英尺,在七跨距機器上,這意味著在 90 分鐘內完成一個完整的循環。 相比之下,現有 X-Tec 電機的行程大約需要四個小時。 他說,由於扭矩限制,目前的系統主要設計用於坡度不超過 5% 的油田。
“我們將灑水噴頭的移動速度提高了 10 倍,但我們沒有使用 10 倍的馬力,因此在高速檔牽引重物時存在扭矩限制,”他解釋道。 “3 馬力 HS 電機的設計輸出速度為 343 rpm,而標準 X-Tec 的輸出速度為 34 rpm,可產生 0.6 馬力。” Caughey 表示,在 80 年 2021 月發布後的前兩個月內,已售出約 XNUMX 台 X-Tec HS 機器。
林賽公司
Lindsay Corp. 2022 年的重大新聞是對其當前的遠程樞軸控製程序 FieldNET 進行了重大重新設計,讓用戶能夠更直觀地訪問越來越多有助於機器健康和植物健康的中心樞軸功能。
FieldNET 和 Zimmatic Controls 的產品經理 Reece Andrews 說:“目前正在進行大修,並且可能會在 2022 年生長季節完成 Beta 測試後向種植者提供商業服務。” 他說,重新設計是對 2007 年首次發布的 FieldNET 的持續改進,使灌溉者能夠更方便地使用當今不斷增長的樞軸技術組合。
安德魯斯說,新的 FieldNET 用戶界面也是種植者開始看到 Lindsay 的智能支點的地方。 智能支點於 2020 年 XNUMX 月首次宣布,旨在支持更健康的作物和更可持續的農業實踐,同時減少運營停機時間並節省種植者的勞動力成本和時間。
“我們新的 smart-pivot 平台正在催生新一代產品,隨著技術的發展,新的傳感器和功能將改變種植者的灌溉方式,”他說。 “當您在耕種時,設備停機時間是一項昂貴的提議,種植者一直在詢問我們是否可以使用 FieldNET 向他們發送“哪個塔關閉?”的消息。 我們想給他們想要的東西,”他繼續說。 “此外,我們希望幫助他們確定導致問題的原因,無論是組件故障還是現場條件,Smart Pivot 將能夠做到這一點。”
安德魯斯說,智能樞軸的骨幹是一個塔式傳感器系統,用於監控與其他塔的對齊角度。 “使用這些信息,機器學習系統可用於向客戶發送他們想要的有關可能故障位置的信息,從而節省他們查明問題的寶貴時間,”他解釋說。 “更快的診斷意味著更少的現場時間讓機器重新投入使用。 這都是提高整體生產力的一部分,尤其是在勞動力短缺的時候。”
此外,安德魯斯表示,該系統可用於測量驅動電機的電流消耗,在齒輪箱等組件出現故障之前將其警告為潛在的系統問題。 “此外,我們能夠為樞軸輪胎添加監視器,不僅可以測量輪胎壓力,還可以預設將機器返回最近的維修道路進行維修,以免在低壓情況下損壞輪胎或其他部件。 ”
智能支點還可以更有效地訪問越來越多的作物相關傳感器,這些傳感器可用於監測作物和土壤狀況、昆蟲和疾病的爆發以及灌溉效率的黃金標準——灌溉調度。 Lindsay 於 2017 年推出了業界首個基於雲的自動灌溉調度工具 FieldNET Advisor。與我們所有的種植者一起復制,因為有效的農業用水非常重要,”安德魯斯說。 “使用 FieldNET Advisor 有一條學習曲線,而重寫的目的也是為了拉平這條曲線。”
該公司最近還發布了帶有 WaterTrend 的 FieldNET,這是 FieldNET 平台中的一項新功能,它使用與 FieldNET Advisor 相同的科學和數據,而訂閱者無需支付額外費用。 “WaterTrend 已免費包含在系統中,並根據土壤類型、作物生長模型、當地天氣和降水數據提供有關水資源調度的決策信息。 這提供了未來 XNUMX 天的作物用水量預測,”安德魯斯解釋說。 此外,新的 smart-pivot 系統旨在使設置和使用 FieldNET 變得更容易,無論現場地圖和產量信息如何或在何處生成或存儲。
“我們的部分目標是提高客戶跨平台訪問數據的能力,”Andrews 指出。 “API(應用程序編程接口)位於 FieldNET 和我們客戶的其他可信賴顧問之間,因此如果有人使用 John Deere 運營中心而不是將這些信息重新繪製到 FieldNET 中,他們可以連接兩個平台,允許兩者自動使用他們的信息,”他解釋說。 “我們正在努力讓我們的種植者盡可能輕鬆地使用非常複雜的工程。”
瑞克灌溉
在過去的兩年裡,Reinke Irrigation 採取了重大措施來幫助灌溉者改進調度決策,並為角臂延伸其中心樞軸範圍的田地提供更均勻的水應用。
Mark Gross 在華盛頓斯波坎附近經營著 100 個配備 Reinke 機器的圈子,種植土豆、玉米、豌豆、小麥、大麥和乾草。 他正在將他的許多角臂樞軸轉換為 Reinke 的新 ESAC(電子擺臂控制)系統,以便在拐角處提供 GPS 引導的可變速率灌溉。 “你可以在生長季節看到角落裡作物的差異,”他在觀看了 2020-21 生長季節期間他農場的五個 ESAC 裝置的表現後解釋道。 “那些行沒有黃色條紋,綠色更加均勻。”
格羅斯說,在擺臂下方應用適量的水一直存在問題,但他解釋說,使用 ESAC 灌溉系統,他沒有看到角落行的過度或水下。 “從這個角度來看,將這些應用到我們的機器中是有道理的,”他說。 Reinke 的北美銷售總監 Ken Goodall 表示,ESAC 技術是農場服務機構環境質量激勵計劃下僅有的有資格獲得節水成本分攤的角臂系統之一。
“ESAC 使用 GPS 和三個安裝在單元上的天線在其應用領域提供亞厘米級精度,以實現向前和向後的精確控制,”他解釋道。 “這種指導,再加上系統能夠為跨度上的每個噴嘴提供脈沖水流的能力,可以在 10 x 10 英尺的網格上精確地澆灌角落。” Goodall 說 ESAC 專門設計用於通過安裝在移動中心樞軸機器上的移動擺臂的所有變量來提供水均勻性。 其先進的技術還使其能夠根據土壤類型和地形變化進行處方澆水。
他補充說:“根據田間地圖,灌溉系統可以找到田地中最大和最小的一塊,並相應地給它們澆水。” 除了 ESAC 的機載技術外,Reinke 還與 CropX 合作,通過 RC-10 雨雲控制器系統將其土壤水分監測技術整合到 Reinke 樞軸中。 “通過在線查看不同土壤類型田地的水分狀況,種植者可以做出更有根據的澆水決定,”古道爾解釋說。