Умная система полива

Умная система полива: автоматический полив для парков и городов

Умная система полива поливает по реальной потребности, а не по фиксированному календарю. В ESTRON это решение принимает искусственный интеллект и передаёт его по LoRaWAN на батарейные контроллеры клапанов.

• Что это?
• Как работает
• Автоматический или умный?
• Состав системы
• Монтаж
• Экономия
• Сравнение
• Удалённое управление
• Инвестиции

Что такое умная система полива?

Классический автоматический полив работает по таймеру. Он поливает в одно и то же время, с одной и той же длительностью, каждый день. Дождь расписание не меняет. В быту такую систему называют автополивом.

Умная система полива переворачивает эту логику. Сначала она смотрит на участок, затем решает, поливать ли. Прогноз погоды, влажность почвы и состояние растений оцениваются заново каждый день.

В ESTRON это полив с искусственным интеллектом: решение принимает ИИ. Каждая линия полива получает собственное решение. Если полив не нужен, линия в этот день не включается. Если нужен, длительность сокращается или увеличивается по потребности.

Результат складывается из трёх частей: меньше воды, меньше труда и более здоровые зелёные зоны.

Как работает система автоматического полива?

В ESTRON система автоматического полива работает в три шага. Каждый шаг повторяется каждый день для каждой линии.

1. Сбор данных

Состояние растений (NDVI) и влажность почвы поступают со спутников Sentinel-2 и MODIS. К ним добавляется почасовой прогноз погоды: температура, ветер, вероятность и количество осадков. Датчики дождя, влажности и расхода на объекте дополняют эти данные.

Как используются спутниковые данные, мы объясняем в статьях NDVI и частота съёмки спутников.

2. Решение принимает ИИ

Суточная потребность растений в воде рассчитывается по методу FAO-56 (ETc). Из неё вычитаются недавние осадки и история полива. ИИ читает эту картину и выдаёт одно решение для линии: полная длительность, короче, отложить или пропустить.

Правила можно писать своими словами. Например: «Отложить, если ветер сильнее 6 м/с» или «Не поливать по выходным». ИИ следует этим правилам.

Каждое решение записывается вместе с причиной. Панель показывает температуру, ветер, прогноз осадков и потребность в воде на этот день. Решающий фактор отмечен.

3. Решение доходит до поля

Решение передаётся по сети LoRaWAN на контроллер клапана. Дальность — до 2 км в городе и до 10 км на открытой местности. Контроллер открывает существующий электромагнитный клапан на заданное время.

Если связь пропадает, полив не останавливается. Контроллер продолжает выполнять последнюю программу из своей памяти. Подробности: полив продолжается даже без интернета.

Чем умный полив отличается от автоматического

Автоматический полив — любая система, которая сама открывает и закрывает клапан. Самый простой вариант — таймер. Он открывает клапан в заданное время и закрывает по истечении длительности.

Умный полив тоже автоматический. Разница — в том, как принимается решение. Таймер смотрит на календарь. Умная система смотрит на объект: прогноз погоды, влажность почвы и состояние растений.

ESTRON поддерживает оба режима. Хотите — работает фиксированное расписание. Хотите — ИИ решает каждый день, для каждой линии. Переключение — в панели.

• Фиксированное расписание. Вы задаёте дни, время и длительность. Датчик дождя откладывает полив в дождь.
• Режим ИИ. Длительность пересчитывается каждый день. Полив откладывается, если ожидается дождь, и пропускается, если почва влажная.

Подробнее о режиме ИИ: полив с искусственным интеллектом (на английском).

Строка за строкой: таблица «таймер и ESTRON».

Состав системы

Умная система полива состоит из четырёх частей. Они работают вместе, но устанавливать их можно поэтапно.

Контроллер клапана

Он устанавливается на ваш существующий электромагнитный клапан. Это контроллер полива на батарейках: две батареи 9 В, кабели не нужны. Имеет два выхода на соленоиды. Корпус защищён от воды и пыли; размер 7 × 5 × 5 см. Защищён паролем; украденный блок использовать нельзя.

Есть две версии. ESTRON BLE программируется с телефона по Bluetooth; интернет не нужен. ESTRON BLE-LoRa добавляет LoRaWAN; клапанами управляют из офиса. Подробности на странице батарейный контроллер клапана LoRaWAN.

Шлюз LoRaWAN

Шлюз ATL413LW связывает все контроллеры на объекте с облаком. Он поддерживает до 25 000 устройств. С облаком он соединяется через 4G, Wi-Fi или Ethernet (PoE). Корпус — IP67 из литого алюминия. Опционально питается от солнечной панели.

LoRaWAN — открытый стандарт. К той же сети могут подключаться другие устройства LoRaWAN. См. открытый стандарт и дальность LoRa.

Веб-панель и мобильное приложение

Весь объект отображается на карте. Программы отправляются сразу на сотни клапанов. Отчёты, тревоги и решения ИИ отслеживаются в одном месте. Мобильное приложение работает на iOS и Android и на объекте подключается к клапану напрямую по Bluetooth. Подробности на странице программное обеспечение для полива ландшафта.

Датчики

К контроллеру подключаются датчики дождя, влажности почвы, давления, расхода и температуры. Датчик расхода позволяет обнаруживать утечки: расход при закрытом клапане вызывает тревогу. См. находите утечки воды без выезда на объект.

Как проходит монтаж?

Монтаж не меняет существующую инфраструктуру полива. Трубы, дождеватели и электромагнитные клапаны остаются на своих местах.

1. Обследование объекта. Мы вместе оцениваем участок. Определяются число клапанов, схема линий и место шлюза.
2. Шлюз. Шлюз размещается в высокой открытой точке. Подходит крыша или мачта.
3. Контроллеры клапанов. На каждый электромагнитный клапан ставится один контроллер. Вставляются батареи; кабели не прокладываются.
4. Настройка панели. Участки и линии полива вносятся в панель. Выбирается расписание или режим ИИ.
5. Наблюдение. В первые дни решения и объект отслеживаются вместе. При необходимости правила корректируются.

Крупные объекты могут начать с пилотной зоны. Остальные зоны добавляются после первых результатов.

Сколько воды экономится?

По сравнению с поливом по фиксированному расписанию расход воды снижается до 40 %. Экономия складывается из трёх источников:

• Нет полива в дни, когда ожидается дождь.
• Полив пропускается, когда влажности почвы достаточно.
• В прохладные дни длительность короче, в жаркие — ровно столько, сколько нужно.

Экономия воды — это и экономия энергии. Меньше работы насоса, меньше электричества. Подробности: как экономится вода.

Экономия труда тоже важна. Клапаны открываются и закрываются без выезда на объект. Неисправности видны в панели. Полевая бригада выезжает только при необходимости.

Сравнительная таблица: таймер и ESTRON

Удалённое управление: Bluetooth на объекте, LoRaWAN из офиса

Дистанционное управление поливом в ESTRON использует два канала. Полевая бригада подключается через мобильное приложение по Bluetooth в пределах 10 м от клапана. Для загрузки программы интернет не нужен.

Офисная команда работает в веб-панели. Клапаны отображаются на карте. Одна программа отправляется сразу на сотни клапанов. Открытие, закрытие и изменение длительности выполняются без выезда на объект.

Два канала дополняют друг друга. Даже один клапан вне зоны покрытия шлюза управляется по Bluetooth на месте. Задачи готовятся в офисе. Вы обходите объект, и задачи сами доставляются устройствам в зоне действия.

Отчётность и журнал аудита

Каждое действие клапана записывается с датой и временем. Длительность полива строится в графики по диапазону дат. Списки устройств и программ экспортируются в Excel.

Решения ИИ хранятся вместе с причинами. Почему линия не поливалась в конкретный день, можно посмотреть позже. Этот журнал даёт готовые данные для внутренних проверок и отчётов по водному бюджету.

Тревоги собираются в одном списке: низкий заряд батареи, недоступное устройство, недоставленная команда и утечка. Уведомления приходят нужным людям через мобильное приложение, электронную почту и SMS. Подробности: подробная отчётность.

Безопасность и данные

Передача данных шифруется. Каждое устройство имеет уникальный идентификатор. Контроллеры клапанов защищены паролем; украденное устройство нельзя использовать в другой учётной записи.

Права в панели распределяются по ролям. Каждый пользователь видит и управляет только своим участком. Несколько объектов и клиентов работают в одной панели, но остаются разделёнными.

При желании организация может разместить программное обеспечение на собственном сервере. Возможна интеграция с существующими системами SCADA. Подробности: защищённое соединение и интеграция с системами организации.

Инвестиции и окупаемость

Переход на умную систему полива сохраняет существующую инфраструктуру. Вложения в трубы, дождеватели и клапаны остаются в силе. Затраты ограничиваются одним контроллером на клапан и одним шлюзом на объект.

Окупаемость складывается из трёх статей: счёт за воду, электричество насоса и полевой труд. Выездов на обслуживание становится меньше, потому что неисправности видны без посещения объекта. Потери воды меньше: утечки выявляются рано.

На крупных объектах обычно начинают с пилотной зоны. Записи одного сезона подкрепляют решение цифрами.

На что обратить внимание при монтаже

• Место шлюза. Выберите высокую открытую точку. Здания и деревья сокращают дальность.
• Контроль батарей. Уровень заряда виден в панели. Меняйте батарею при получении тревоги; полив не прерывается.
• Размещение датчиков. Датчик дождя ставьте на открытом месте, датчик влажности почвы — в характерной точке.
• Правила. С самого начала задайте правила объекта: предел ветра, дни без полива, ночной полив.
• Поэтапный переход. В первую неделю отслеживайте решения вместе. Затем полностью переходите в режим ИИ.

Кто использует?

Муниципалитеты управляют парками, разделительными полосами и общественными садами из одной панели. См. умный полив для муниципалитетов.

Компании по благоустройству ведут несколько объектов и клиентов в одной панели. См. для компаний по благоустройству.

Жилые комплексы автоматизируют полив общих территорий. Вы можете посмотреть наши реализованные проекты.

Технические темы одна за другой: Почему ESTRON?

Часто задаваемые вопросы

Ответы о сроке службы батарей, дальности, совместимости с существующими клапанами и сроках монтажа — на странице вопросов и ответов. Получите предложение для своего проекта.