관개 기술은 물 사용을 넘어 진화합니다.

지난 몇 년 동안 관개 장비 제조업체는 농작물에 물을 주는 효율적인 방법이 아닌 "고용인" 역할을 하기 위해 스프링클러 시스템을 재창조하느라 분주했습니다.

자가 진단을 실행하여 가동 중지 시간과 수리를 줄이는 것부터 현장의 작물 모니터링에 이르기까지, 차세대 관개 하드웨어는 재배자가 수자원을 더 잘 활용하고, 환경 목표를 달성하고, 더 적은 수의 직원으로 운영하고, 수확량을 개선할 수 있도록 설계되었습니다. 예를 들어, 온보드 중앙 피벗 카메라와 항공 감시는 이제 실시간으로 곤충과 질병의 압력을 추적하는 동시에 기계는 질소 섭취 측정을 통해 전반적인 작물 건강도 모니터링합니다.

그리고 이 기술이 계속해서 신제품에 통합됨에 따라 관개 농업의 예술과 과학은 영원히 변하고 있습니다. Progressive Farmer는 1956년 네브래스카에 최초의 센터 피벗 리그가 설치된 이후로 관개 산업을 면밀히 추적해 왔으며, 66년이 지난 지금, 주요 관개 OEM(Original Equipment Manufacturer)이 제공하는 이 최신 제품 모음은 기술이 얼마나 발전했는지를 나열합니다. 진행했다. (잡지 2월호에 실린 이 이야기의 XNUMX부를 참조하십시오.)

계곡 관개

Valley Irrigation은 2021년 재배 시즌을 위해 항공 이미지 기반 Valley Insights에 피벗 장착형 고해상도 카메라 기반 센서를 추가하여 센터 피벗 스프링클러 시스템이 현장 식물 상태 및 기타 농경학적 감지에 대한 데이터를 제공할 수 있도록 완전히 지원했습니다. 피벗은 들판에 물을 줍니다. AI 기반(인공 지능) 현장 이미징이 포함된 새로운 시스템은 Plant Insights라고 하며 센터 피벗을 작물 모니터링 기계로 변환합니다.

두 시스템 모두 잠재적인 질병, 곤충 문제 및 전반적인 식물 건강을 식별할 수 있는 기계 학습 소프트웨어를 통해 처리할 이미지를 회사의 AI 센터에 제공합니다. 현장 데이터에 대한 AI 평가 결과는 잠재적인 문제의 현장 위치를 ​​정확히 지적하는 재배자에게 경고를 생성하는 데 사용됩니다.

회사 관계자는 피벗 기반 카메라가 특정 해충과 식물 질병의 증거를 식별하기에 충분한 해상도의 고품질 디지털 사진 이미지를 제공할 수 있다고 말합니다. AI 기반 탐지는 식물의 건강과 질소 흡수를 측정하는 잎 수준의 통찰력뿐만 아니라 조기 출현, 개체수 탐지 및 잡초 압력 보고서를 제공합니다.

향후 Valley의 추가 피벗 기술에는 회사의 Valley 365 피벗 제어 프로그램 내의 온보드 기계 진단 모니터링이 포함됩니다. EnCompass, 코너 머신에 균일한 물 도포를 제공하는 시스템; 그리고 고속 피벗 제어 시스템인 X-Tec HS는 작물 보호 또는 경수 적용을 위해 90분 안에 XNUMX스팬 스프링클러를 한 바퀴 돌 수 있습니다. 작물을 주시하는 것 외에도 Valley의 새로운 엔지니어링을 통해 피벗이 이동 중에도 자체 상태를 모니터링할 수 있습니다.

— 이제 Valley 365 내에서 기계 진단을 사용할 수 있다고 Valley Prospera Division의 하드웨어 제품 부사장 Troy Long이 말했습니다. "2022년 성장 시즌을 위해 2017년에 도입된 아이콘 패널을 업그레이드하여 터치 스크린 인터페이스를 통한 기계 진단 기능을 포함하도록 했습니다."라고 그는 설명했습니다. "기본 시스템은 타이어 공기압과 스팬 정렬을 모니터링하고 셀룰러 원격 측정을 사용하여 재배자에게 잠재적인 문제를 경고하고 안전 또는 정렬 결함의 피벗 섹션을 정확히 찾아냅니다."

스팬 정렬은 타워 속도 및 이동 문제를 나타내기 때문에 핵심 진단 도구입니다. 이는 타이어 공기압, 트랙션 또는 드라이브라인 상태에 문제가 있음을 의미할 수 있음을 의미합니다. "이 시스템은 오류 코드를 유발하는 정확한 범위를 작업자에게 경고함으로써 상당한 시간을 절약할 수 있습니다."라고 Long이 설명했습니다. "과거에는 타이어가 펑크나거나 끼이거나 기어박스가 고장날 때 문제의 위치를 ​​파악하기 위해 기계를 걷거나 운전하는 것을 의미했습니다."

긴 말은 압력 강하를 측정하기 위해 범위를 따라 수압 변환기를 추가하는 것을 포함하여 프로그램을 통해 추가 진단을 사용할 수 있다고 말했습니다. "가장 일반적으로 하나는 변환기를 피벗에 배치하고 다른 하나는 스팬 끝에 배치합니다."라고 그는 설명했습니다. "이러한 압력 측정의 피드백을 통해 가변 주파수 펌프를 사용하는 재배자는 끝 노즐에 적절한 흐름을 보장하기 위해 속도를 높이거나 낮출 수 있습니다." Long은 시스템이 Valley의 X-Tec 및 새로 출시된 X-Tech HS와 같은 가변 주파수 고속 드라이브 모터를 모니터링하는 데도 잘 작동한다고 말했습니다.

— EnCompass는 실시간 GPS 데이터를 사용하여 코너 암의 정확한 위치를 기반으로 각 노즐의 흐름을 결정한다고 Valley Irrigation의 수석 제품 관리자인 Jerry Gerdes가 설명했습니다.

"시스템은 암이 얼마나 빨리 움직이는지 측정하고 각 모서리 스프링클러의 사용 가능한 흐름과 필드 위치를 알고 스프링클러 펄스 속도를 결정하여 정확한 양의 물을 전달합니다."라고 그는 덧붙였습니다. “또한, 그것은 선두 또는 후행 위치에서 작동하고 장애물 주변에서 기능합니다. Gerdes는 "EnCompass 시스템은 Valley의 VRI iS(Variable Rate Irrigation Individual Sprinkler) 스프링클러 밸브 하드웨어를 사용하여 모서리에서 전달되는 물의 양을 제어하는 ​​동안 독점 회로를 통해 제어됩니다."라고 덧붙였습니다. EnCompass는 모든 Valley 코너 기계의 신규 설치 및 개조에 사용할 수 있습니다.

관개 장치는 우물용 120방향 제어 밸브 또는 지표수용 90방향 밸브를 선택할 수 있다고 Gerdes는 설명했습니다. 센터 피벗 스프링클러의 활용도를 더욱 향상시키기 위해 Valley는 작년에 감자 재배자들이 엽면 작물 보호제를 적시에 효율적으로 적용할 수 있도록 하는 고속 가변 주파수 구동 시스템으로 감자 재배자들의 요구에 부응했습니다. XNUMX분에 에이커 원.

“그 지역의 재배자들은 10~XNUMX일마다 화학 물질을 적용해야 하고 노동력과 현장 시간을 절약하기 위해 중심축을 사용하기를 원했지만 라벨 물 혼합 비율과 잎에 제품을 유지하는 방식으로 제품을 적용할 수 있어야 했습니다. 그리고 식물을 땅에 씻지 마십시오.”라고 Valley의 수석 제품 관리자인 Aaron Caughey가 설명했습니다.

— “X-Tec HS(고속)는 전국의 사용자를 찾을 것을 약속하는 Valley Irrigation의 X-Tec VR 모터의 업그레이드 버전입니다.”라고 그는 말했습니다. “이전의 X-Tec과 마찬가지로 고속 버전은 작은 종자의 작물을 발아시키기 위해 빛과 빠른 물 공급이 필요한 재배자 또는 빛을 만드는 능력이 필요한 재배자에게 호의를 보일 내구성이 있는 일정한 이동 시스템입니다. 가벼운 토양에서 바람의 침식을 방지하기 위해 물을 주어야 한다”고 설명했다. "우리는 빠른 물 분무가 필요한 봄 서리 방지용으로 사용하려는 사과 생산자에게 이미 유명한 기계 한 대를 판매했습니다."

Caughey는 가장 큰 관개 타이어를 사용하는 HS 모터가 분당 거의 96피트를 이동할 수 있으며 90스팬 기계에서는 5분 안에 한 바퀴를 돌 수 있다고 말했습니다. 기존 X-Tec 모터의 경우 약 XNUMX시간이 소요되는 것과 비교됩니다. 그는 현재 시스템이 주로 토크 제한으로 인해 XNUMX% 이하의 경사가 있는 필드용으로 설계되었다고 말했습니다.

"우리는 스프링클러를 10배 더 빠르게 움직이고 있지만 10배의 마력을 사용하고 있지 않기 때문에 높은 기어에서 무거운 하중을 당기는 것과 관련된 토크 제한이 있습니다."라고 그는 설명했습니다. "3마력 HS 모터는 343rpm으로 작동하고 34마력을 내는 표준 X-Tec과 비교하여 0.6rpm의 출력 속도로 작동하도록 설계되었습니다." Caughey는 80년 2021월 출시 후 첫 두 달 동안 약 XNUMX개의 X-Tec HS 기계가 판매되었다고 말했습니다.

(주)린제이

2022년 Lindsay Corp.의 큰 소식은 현재 원격 피벗 제어 프로그램인 FieldNET을 대대적으로 재설계하여 사용자가 기계 상태와 공장 상태 모두에 기여하는 점점 더 많은 센터 피벗 기능에 보다 직관적으로 액세스할 수 있도록 하는 것입니다.

FieldNET 및 Zimmatic Controls의 제품 관리자인 Reece Andrews는 "현재 정밀 검사가 진행 중이며 2022년 재배 기간 동안 베타 테스트가 완료된 후 재배자에게 상업적으로 제공될 것입니다."라고 말했습니다. 그는 재설계가 2007년에 처음 출시된 FieldNET의 지속적인 개선으로, 관개업자들이 오늘날의 증가하는 피벗 기술 포트폴리오에 보다 사용자 친화적인 액세스를 제공한다고 말했습니다.

새로운 FieldNET 사용자 인터페이스는 또한 재배자들이 Lindsay의 스마트 중심축이 실현되는 것을 보기 시작할 곳이라고 Andrews는 말했습니다. 2020년 XNUMX월에 처음 발표된 스마트 피벗은 더 건강한 작물과 보다 지속 가능한 농업 관행을 지원하는 동시에 운영 중단 시간을 줄이고 재배자의 노동 비용과 시간을 절약하도록 설계되었습니다.

"우리의 새로운 스마트 피벗 플랫폼은 새로운 세대의 제품을 탄생시키고 있으며 새로운 센서와 기능으로 기술이 발전함에 따라 시간이 지남에 따라 재배자가 관개하는 방식을 바꿀 것입니다."라고 그는 말했습니다. “농업을 할 때 장비 가동 중지 시간은 비용이 많이 드는 문제이며, 재배자들은 FieldNET을 사용하여 '어떤 타워가 폐쇄됩니까?'라는 메시지를 보낼 수 있는지 문의해 왔습니다. 우리는 그들이 원하는 것을 주고 싶다”고 말했다. "또한 우리는 그들이 부품 고장이든 현장 조건이든 문제의 원인을 식별하는 데 도움이 되고자 하며 스마트 피벗이 이를 수행할 수 있을 것입니다."

Andrews는 스마트 피벗의 중추는 다른 타워와 관련하여 정렬 각도를 모니터링하는 타워 센서 시스템이라고 말했습니다. "이 정보를 사용하여 머신 러닝 시스템을 사용하여 가능한 오류 위치에 대해 원하는 정보를 고객에게 보낼 수 있으므로 문제를 정확히 찾아내는 데 귀중한 시간을 절약할 수 있습니다."라고 그는 설명했습니다. “더 빠른 진단은 현장에서 기계를 다시 작동시키는 데 소요되는 시간을 줄여줍니다. 이는 특히 노동력이 부족한 상황에서 전반적인 생산성을 높이는 부분입니다.”

또한 Andrews는 이 시스템이 드라이브 모터의 전류 소모량을 측정하는 데 사용될 수 있다고 말했습니다. “또한 우리는 타이어 공기압을 측정하기 위해 모니터를 피벗 타이어에 추가할 수 있을 뿐만 아니라 공기압이 낮은 경우 타이어나 기타 구성 요소가 파손되기 전에 수리를 위해 기계를 가장 가까운 서비스 도로로 되돌리도록 사전 설정할 수 있습니다. "

스마트 피벗은 또한 작물 및 토양 상태, 곤충 및 질병 발생, 관개 효율성의 황금 표준인 관개 일정을 모니터링하는 데 사용할 수 있는 점점 더 많은 작물 관련 센서에 보다 효율적으로 액세스할 수 있게 해줍니다. Lindsay는 2017년에 업계 최초의 클라우드 기반 자동 관개 일정 도구인 FieldNET Advisor를 출시했습니다. 효율적인 농업용수 사용이 매우 중요하기 때문에 모든 재배자들과 함께 복제해야 합니다.”라고 Andrews가 말했습니다. "FieldNET Advisor를 사용하는 데에는 학습 곡선이 있으며, 재작성도 해당 곡선을 평평하게 만드는 것을 목표로 합니다."

또한 이 회사는 최근 FieldNET Advisor에 추가 비용 없이 제공되는 동일한 과학 및 데이터를 사용하는 FieldNET 플랫폼 내의 새로운 기능인 WaterTrend와 함께 FieldNET을 출시했습니다. “WaterTrend는 시스템에 무료로 포함되었으며 토양 유형, 작물 성장 모델링, 지역 날씨 및 강수량 데이터를 기반으로 한 물 일정에 대한 의사 결정 정보를 제공합니다. 이것은 다음 XNUMX일 동안의 작물 물 사용량 예측을 제공합니다.”라고 Andrews는 설명했습니다. 또한 새로운 스마트 피벗 시스템은 필드 맵 및 수율 정보가 생성 또는 저장되는 방법 또는 위치에 관계없이 FieldNET을 설정하고 사용하기 쉽게 하기 위해 설계되고 있습니다.

"우리 목표의 일부는 플랫폼 전반에 걸쳐 고객의 데이터 액세스를 개선하는 것입니다."라고 Andrew가 말했습니다. "API(응용 프로그래밍 인터페이스)는 FieldNET과 고객의 다른 신뢰할 수 있는 조언자 사이에 있으므로 예를 들어 누군가가 해당 정보를 FieldNET에 다시 그리는 대신 John Deere Operations Center를 사용하는 경우 두 플랫폼을 연결하여 둘 다 허용 자동으로 정보를 사용하게 한다"고 설명했다. "우리는 재배자들이 가능한 한 쉽게 매우 복잡한 엔지니어링을 사용하도록 노력하고 있습니다."

레인케 관개

지난 XNUMX년 동안 Reinke Irrigation은 관개 시설이 일정 결정을 개선하고 코너 암이 중앙 피벗의 범위를 확장하는 필드에 보다 균일한 물 적용을 제공하는 데 도움이 되는 주요 조치를 취했습니다.

Mark Gross는 워싱턴주 Spokane 근처에서 Reinke 기계가 장착된 100개의 서클을 운영하여 감자, 옥수수, 완두콩, 밀, 보리 및 건초를 재배하고 있습니다. 그는 코너 암 피벗 중 많은 부분을 Reinke의 새로운 ESAC(전자 스윙 암 제어) 시스템으로 전환하여 코너에서 GPS 유도 가변 비율 관개를 제공하는 과정에 있습니다. 그는 2020-21년 재배 기간 동안 농장에서 XNUMX개의 ESAC 장치의 성능을 지켜본 후 설명했습니다. "노란색 줄무늬가 없으며 그 행에 훨씬 더 균일 한 녹색이 있습니다."

Gross는 스윙 암 아래에 적절한 양의 물을 적용하는 것이 항상 문제가 되었지만 ESAC 관개 시스템을 사용하면 모서리 줄의 과도하거나 수중이 보이지 않는다고 설명했습니다. "그 관점에서 볼 때 이것을 우리 기계에 채택하는 것이 합리적입니다."라고 그는 말했습니다. Reinke의 북미 판매 이사인 Ken Goodall은 ESAC 기술이 Farm Service Agency의 환경 품질 인센티브 프로그램에 따라 물 효율성 비용 분담 자격을 얻을 수 있는 유일한 코너 암 시스템 중 하나라고 말했습니다.

"ESAC는 GPS와 10개의 유닛 장착 안테나를 사용하여 애플리케이션 영역에 걸쳐 10센티미터 미만의 정확도를 제공하여 전방 및 후방 모두를 정밀하게 제어합니다."라고 그는 설명했습니다. "이 가이드는 스팬의 모든 노즐에 펄스 수류를 제공하는 시스템의 기능과 결합되어 필드 맵 XNUMX x XNUMX피트 그리드에 걸쳐 정확하게 물 코너를 가능하게 합니다." Goodall은 ESAC가 움직이는 센터 피벗 머신에 장착된 움직이는 스윙 암의 모든 변수를 통해 물 균일성을 제공하도록 특별히 설계되었다고 말했습니다. 또한 첨단 기술을 통해 토양 유형 및 지형 변동성을 충족시키기 위해 처방된 물을 줄 수 있습니다.

"현장 지도를 기반으로 관개 시스템은 밭의 가장 큰 부분과 가장 작은 부분을 찾아 그에 따라 물을 줄 수 있습니다."라고 그는 덧붙였습니다. ESAC의 온보드 기술 외에도 Reinke는 RC-10 Rain Cloud 컨트롤러 시스템을 통해 토양 수분 모니터링 기술을 Reinke 피벗에 통합하기 위해 CropX와 협력했습니다. Goodall은 "다양한 토양 유형의 밭에서 수분 상태를 온라인으로 볼 수 있기 때문에 재배자들은 훨씬 더 교육받은 급수 결정을 내릴 수 있습니다."라고 설명했습니다.

/관개 기술