fbpx
Strona głównaPolecamyStacje pogodowe i czujniki polowe

Stacje pogodowe i czujniki polowe

Rolnictwo XXI w. wchodzi w nową erę rozwoju, którą wyróżnia zastosowanie w produkcji roślinnej jak i zwierzęcej różnego rodzaju urządzeń pomiarowych. Do monitorowania warunków polowych jak i w budynkach inwentarskich oraz szklarniowych coraz częściej są wykorzystywane stacje pogodowe oraz różnego rodzaju czujniki polowe. Urządzenia te są zintegrowane z odpowiednim specjalistycznym oprogramowaniem, które wspiera producenta w podejmowaniu szeregu decyzji.

Automatyczne stacje pogodowe

Automatyczne stacje pogodowe AWS (Automatic Weather Station) to urządzenia, które można konfigurować praktycznie w dowolny sposób zależnie od potrzeb użytkownika. Najczęściej montowane przyrządy pomiarowe to: termometr, wiatromierz, deszczomierz, higrometr (urządzenie do pomiaru wilgotności), barometr oraz pyranometr (pomiar promieniowania słonecznego). Mierzą one takie wartości jak: temperatura i wilgotność powietrza, punkt rosy (temperatura, przy której para wodna przy określonym ciśnieniu atmosferycznym ulega skropleniu), ilość opadów, wilgotność liścia, siła i kierunek wiatru, natężenie promieniowania słonecznego, promieniowania UV oraz ciśnienie atmosferyczne. Bardziej zaawansowane rozwiązania mogą być wyposażone w czujnik dokonujący pomiaru światła odbitego od roślin na podstawie czego określane są wskaźniki wegetacji roślin.

Źródłem zasilania stacji pogodowych są akumulatory ładowane przez panele słoneczne. Stacje są wyposażone w moduły umożliwiające bezprzewodową transmisję danych. W tym celu wykorzystywane są systemy łączności: GSM, LTE, WiFi, LoRaWAN, SigFox czy Narrowband-IoT (NB-IoT). Dane ze stacji drogą bezprzewodową są transmitowane do urządzeń odbiorczych lub chmury obliczeniowej w której znajduje się specjalistyczne oprogramowanie.

Ponadto stacje doposaża się w moduł GPS, który umożliwia jej lokalizację przez specjalistyczne oprogramowanie. Jest to istotne w przypadku integrowania kilku stacji w jeden system monitoringu. Ponadto lokalizacja GPS jest zabezpieczeniem przed potencjalną kradzieżą urządzenia.

Specjalistyczne oprogramowanie zawiera algorytmy obliczeniowe, które na podstawie pozyskanych danych umożliwiają dokonanie prognozy pogody na następny dzień jak i kolejne tygodnie. Należy pamiętać, że prognoza pogody dotyczy jedynie obszaru jaki znajduje się w zasięgu działania pomiarowego stacji. Zazwyczaj jest to kilka kilometrów. Jednakże zasięg badawczy stacji uzależniony jest od szeregu czynników w tym ukształtowania terenu.

Bardziej zaawansowane wersje oprogramowania oprócz prognozy pogody mogą wskazywać tzw. okna czasowe, (daty i przedziały godzin) w których rolnik może wykonywać zabiegi agrotechniczne z zachowaniem ich skuteczności (np. opryski).
Specjalistyczne oprogramowanie zawierać może także tzw. moduły chorobowe. Są to specjalne modele matematyczne, które wiążą warunki pogodowe z pojawieniem się chorób grzybowych. Programy te na podstawie wskazań ze stacji pogodowych dokonują oceny ryzyka wystąpienia zagrożenia chorobowego na danej plantacji. Jednakże w tym przypadku niektórzy producenci stacji pogodowych zalecają, by dane ze stacji pogodowej były dodatkowo analizowane przez specjalistów – fitopatologów.

Stacje pogodowe to nie tylko urządzenia instalowane na polu lub w sadzie. Są one także (w nieco innej konfiguracji) montowane w obiektach inwentarskich oraz szklarniach. W przypadku tych ostatnich zalecany jest montaż dwóch urządzeń. Jedna stacja pracuje wewnątrz szklarni, natomiast druga na zewnątrz obiektu. Parametry klimatu w szklarni ustalane są na podstawie wskazań z obu urządzeń.

Inteligentne czujniki polowe

Urządzeniami, które mogą być zintegrowane ze stacjami pogodowymi są sensory wyposażone w procesory. Urządzenia te nazywane inteligentnymi sensorami (ang. smart sensors), dzięki swojej rozbudowanej strukturze mogą realizować często bardzo złożone funkcje, pozwalając znacząco uprościć system pomiarowy. Inteligentne sensory mierzą szereg przydatnych w produkcji roślinnej parametrów takich jak: wilgotność, temperatura powietrza oraz gleby a także przewodność elektryczną gleby (EC) oraz zawartości jonów (VIC) w różnych częściach pola. Tego typu dane są przydatne na potrzeby nawadniania oraz w planowaniu nawożenia. Dla automatycznej obsługi instalacji nawadniających zastosowanie znajdują także tensjometry (irrometry) umożliwiające pomiar potencjału wody w glebie na różnych głębokościach. Niektórzy producenci oferują zestawy sensorów umożliwiające jednoczesny pomiar temperatury gleby, wilgotności objętościowej (VWC), pH oraz przewodnictwa elektrycznego gleby (Electric Conductivity). Sensory mogą być wyposażone w nadajniki GPS i sygnałów NB – IoT i LTE CAT-M, które umożliwiają transfer danych do aplikacji dostępnych na smartfonach i tabletach. W innych opcjach mogą być one bezprzewodowo lub poprzez kabel połączone ze stacją pogodową, która przekazuje dane do specjalistycznego oprogramowania.

Smart sensory stają się cennym źródłem informacji, które oprócz danych pozyskiwanych z dronów i satelitów oraz czujników umieszczonych na maszynach zasilają bazy danych systemów do zarządzania gospodarstwem rolnym.

Autor: dr inż. Jacek Skudlarski

ZOSTAW KOMENTARZ

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany, podajesz go wyłącznie do wiadomości redakcji. Nie udostępnimy go osobom trzecim. Nie wysyłamy spamu.
Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem*.
Proszę podać swoje imię tutaj
Proszę wpisać swój komentarz!

Polityka Prywatności

NAJNOWSZE WIADOMOŚCI

Wydawnictwo PLANTPRESS poleca

INNE ARTYKUŁY AUTORA




ARTYKUŁY POWIĄZANE (TAG)

NAJNOWSZE KOMENTARZE

Newsletter

Zapisz się do Rolniczego Newslettera WRP.pl, aby otrzymywać informacje o tym co aktualnie najważniejsze w krajowym i zagranicznym rolnictwie.