Sistemas de riego para la agricultura sostenible en Australia, ¿cómo han sido mejorados?

¿Sabías que el 70% de los recursos de agua dulce son utilizados por la agricultura? ¿Y el 60% del agua desviada o bombeada para la agricultura de regadío se desperdicia? En las circunstancias de la crisis energética mundial y la insuficiencia de agua, nuestra industria agrícola se está mejorando con el objetivo de producir más con una cantidad mínima de agua determinada. Para mejorar la eficiencia en el uso del agua y proteger la sostenibilidad de las prácticas agrícolas modernas, se están utilizando sistemas de riego inteligentes.

Las redes inalámbricas de sensores LoRaWAN® en agricultura de precisión emplean los recursos naturales de manera más eficiente mediante la recopilación de datos en tiempo real en el campo para ayudar a los agricultores a tomar decisiones razonables. Con esta tecnología, los agricultores pueden usar la información de manera efectiva para lograr mayores rendimientos y obtener mayores ganancias. Esta nota presenta una alternativa a los métodos de monitoreo existentes en las tierras de cultivo al tiempo que proporciona un mecanismo de riego para ayudar en los esfuerzos de conservación de recursos mediante el empleo de sensores, puertas de enlace y controladores inalámbricos LoRaWAN®.

Los agricultores siempre quieren mejorar la eficiencia en el empleo del agua y minimizar las pérdidas de agua. En granjas de gran tamaño, existen sistemas de riego complejos y operaciones de riego que a menudo pueden no funcionar tan eficientemente como esperaban.

Los desafíos

  • Las plantas son monitoreadas personalmente para determinar el momento óptimo para regar.
  • La conectividad M2M siempre ha sido un problema para las áreas regionales y rurales.
  • Los costos de electricidad y combustible son relativamente altos.

Proyecto

En Australia, los expertos agrícolas y los integradores de sistemas están trabajando con los agricultores para instalar sistemas de riego inteligentes basados ​​en LoRaWAN®, que suministran cantidades controladas de agua a los cultivos con un desperdicio mínimo.

Solución

En esta aplicación de agricultura de regadío, un sensor de nivel de agua sumergible se comunica a través de la puerta de enlace UG87 LoRaWAN® con la aplicación PAMS (Padman Automation Monitoring System). PAMS está preconfigurado para tomar decisiones automáticas basadas en el sensor de nivel de agua para abrir o cerrar las enormes compuertas de agua que permiten que el agua se transfiera de un campo a otro en el momento óptimo para mejorar la productividad y los resultados de eficiencia del agua.

Los controladores de compuertas de agua Padman Autowinch regulan y controlan el caudal de agua desde 5 megalitros hasta más de 300 megalitros. El Padman Autowinch con radio LoRa se comunica con los PAM a través de la puerta de enlace UG87 LoRaWAN®. El controlador puede abrir y cerrar las compuertas de agua y también tiene la capacidad de albergar sensores de altura del agua, lo que reduce el requisito de tener nodos Padman Sensor Pro separados.

Una vez que la puerta de enlace UG87 recibe los datos de los nodos de riego, se transmiten al servidor de red Chirpstack a través de la red celular y luego MQTT los reenvía a la plataforma AWS IoT donde se aloja el PAMS para el acceso de los agricultores a través de la aplicación web, Android y aplicaciones para iOS.

¿Con qué sistemas se desarrolló?

  • Puerta de enlace UG87 LoRaWAN® (exterior)
  • Sensores de profundidad de agua
  • Padman Autowinch Seasonals con opción de sensor
  • Accionamiento de tornillo de cabrestante automático Padman
  • Nodos Padman Sensor Pro

Despliegue

Estación Keytah – Norte de Nueva Gales del Sur, Australia

El sistema estacional AutoWinch presenta una configuración de nodos en el campo que actúan como sensor de humedad, temperatura y humedad del suelo y como actuador en una válvula que regula el riego por goteo. La red LoRaWAN® está diseñada dinámicamente para permitir la autorreorganización de los nodos sensores cuando ocurren cambios en la red.

Tamaño del campo de agricultura irrigada: 540 hectáreas, divididas en bahías de 15 x 36 hectáreas. El terreno se nivela mediante movimiento de tierras para facilitar un riego superficial controlado eficiente con caudales de 120 megalitros por día.

Los sensores de nivel de agua se implementan estratégicamente en bahías y canales de suministro de agua y envían datos de nivel de agua a la aplicación PAM que, según la configuración, se comunica con las unidades Padman Autowinch y Autowinch Screw para garantizar un control de agua eficiente y eficaz.

La puerta de enlace UG87 está instalada aproximadamente a 9 metros sobre el nivel del suelo con una entrada de alimentación de panel solar y se ha probado que funciona al menos a 9,5 km de distancia, en la línea de visión, en este sitio. El módulo 4G en la puerta de enlace proporciona una fácil conexión a Internet para la transmisión de datos.

El proyecto de la estación Keytah también forma parte de la iniciativa “Smarter Irrigation for Profit fase 2” del gobierno australiano.

Los Beneficios logrados

  • Reducción de mano de obra, eficacia laboral y aumento de la eficiencia;
  • Mejora de la eficiencia en el uso del agua;
  • Mejora de la productividad;
  • Costos operativos reducidos;
  • Lo más importante, aumentar la rentabilidad;
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