Gestão Inteligente de Fazenda |IoT e soluções agrícolas automatizadas com Niubol

Gestão Inteligente de Fazenda

Plano de fundo do aplicativo

À medida que a agricultura moderna transita para a digitalização e a automatização, a gestão agrícola envolve vários processos, tais como irrigação, fertilização, monitorização climática, crescimento das culturas e manutenção de equipamentos. Os modelos de gestão tradicionais apresentam os seguintes problemas:

- Os gestores precisam inspecionar diariamente as parcelas de cultivo, consumindo tempo e mão de obra.

- Diferentes processos de gestão carecem de suporte de dados unificado, dificultando a obtenção de uma gestão detalhada.

- A tomada de decisões depende fortemente da experiência, o que conduz a uma baixa eficiência na utilização de água, fertilizantes e energia.

- Eventos anormais são difíceis de detectar e resolver em tempo hábil.

Por exemplo, uma fazenda de 500 acres com manejo manual requer de 6 a 8 horas de inspeção diária, com uma taxa de desperdício de água e fertilizantes de cerca de 20% e uma flutuação de rendimento de 15%.

Problemas encontrados

- Gestão complexa de múltiplos processos, elevada utilização de mão-de-obra: Irrigação, fertilização, controlo climático, monitorização de pragas e outros processos são independentes, exigindo registo e julgamento manuais, o que é ineficiente e sujeito a erros.

- Baixa eficiência hídrica, de fertilizantes e energética: Sem análise de dados e regulação inteligente, a irrigação, a fertilização e o consumo de energia não podem ser otimizados, desperdiçando 20-30% de água e fertilizantes, e os custos de energia são elevados.

- Incapaz de acompanhar o status de crescimento da colheita em tempo real:A humidade do solo, os indicadores de crescimento das culturas e os dados climáticos não podem ser unificados e recolhidos, levando a atrasos na detecção de problemas e afectando o rendimento.

- Resposta lenta a eventos anormais: Problemas como falha de válvula, desligamento de bomba ou luz solar insuficiente dependem de inspeções manuais, levando a respostas lentas e perdas significativas.

- Silos de dados, tomada de decisões não científicas: Os dados de diferentes processos estão dispersos e carecem de uma plataforma de análise unificada, dificultando a tomada de decisões científicas e planos de otimização a longo prazo.

Visão geral da solução de gerenciamento inteligente de fazendas

Objetivo:

- Alcançar automação multiprocessos e gerenciamento digital de fazendas.

- Melhorar a eficiência hídrica, fertilizantes e energética.

- Monitoramento em tempo real da cultura e das condições ambientais.

- Tomada de decisões baseada em dados para aumentar o rendimento e reduzir custos.

Tecnologia principal e correspondência de produto Niubol

Key Componentes do gerenciamento inteligente de fazendas:

- Sensores de solo (Niubol NBL-S-THR/NBL-S-TM/NBL-S-TMC)

- Função: Monitoramento em tempo real da umidade do solo, temperatura, condutividade elétrica (valor EC) e outros indicadores-chave.

- Função: Ajuda a avaliar as condições de umidade do solo, orientando irrigação e fertilização precisas.

- Características técnicas: Alta sensibilidade, resistente à corrosão, design à prova d'água, operação de enterramento do solo a longo prazo.

- Aplicação: Abrange diferentes parcelas de cultivo, com dados carregados diretamente na plataforma em nuvem Niubol para gerenciamento automatizado.

- Estação meteorológica (estação meteorológica Niubol)

- Função: Monitora a temperatura e umidade do ar, velocidade e direção do vento, precipitação, intensidade da luz e outros parâmetros ambientais.

- Função:Fornece dados ambientais para o crescimento das culturas, apoiando o controle da irrigação e as previsões da saúde das culturas.

Características técnicas: Transmissão sem fio, energia solar, monitoramento para todas as condições climáticas.

- Aplicação: Instalado na área central da fazenda para fornecer dados ambientais de todas as culturas.

- Válvulas e bombas automáticas (controle de válvula e bomba Niubol IoT)

- Função: Ajusta automaticamente a água de irrigação e o fluxo da bomba de acordo com as configurações do sistema e dados do sensor.

- Função: Alcança uma irrigação precisa, economizando recursos hídricos e melhorando a eficiência da irrigação.

- Recursos técnicos: Suporta controle remoto e agendamento automatizado, integra-se à plataforma em nuvem Niubol.

- Aplicação: Instalado nas tubulações principais e ramais de irrigação, possibilitando distribuição inteligente de água entre regiões.

- Coletores de dados (gateway Niubol)

- Função: Coleta e processa dados de sensores dispersos e carrega-os na plataforma em nuvem.

- Função: Conecta sensores e plataformas em nuvem, permitindo o gerenciamento centralizado de dados.

- Características Técnicas:Suporta várias interfaces de sensores, transmissão sem fio de alta velocidade, estável e confiável.

- Aplicação: implantada nas principais áreas do farm para garantir a integridade dos dados e atualizações em tempo real.

- Plataforma de Nuvem e Algoritmos Analíticos (Plataforma de Nuvem Niubol IoT)

- Função: Armazena, analisa e visualiza todos os dados dos sensores, gerando recomendações inteligentes de gestão.

- Função: Calcula automaticamente as necessidades de irrigação, quantidades de fertilização e fornece avisos antecipados para anomalias, oferecendo suporte na tomada de decisões.

- Características técnicas: Processamento de dados de alto desempenho, suporte para gerenciamento de vários campos e multiculturas, análise de comparação de dados históricos.

- Aplicação: Os gestores podem visualizar dados através de uma web ou aplicativo, gerar relatórios e criar planos de otimização.

- Aplicativo móvel (aplicativo agrícola Niubol)

- Função: Visualização em tempo real de dados de crescimento da cultura, umidade do solo, informações meteorológicas e controle remoto do sistema de irrigação.

- Função: Permite que os gerentes agrícolas monitorem as operações agrícolas e respondam rapidamente a eventos anormais.

- Características Técnicas: Visualização de dados, alertas push, operação remota, análise histórica de dados.

- Aplicação: Os gerentes podem gerenciar várias fazendas por meio de celulares, tablets ou PCs.

Etapas de implementação do gerenciamento inteligente de fazendas

1. Layout e instalação do dispositivo:

- Sensores de solo são instalados a cada 20-50 metros para cobrir diferentes tipos de solo.

- A estação meteorológica é colocada centralmente na fazenda para monitorar os dados ambientais.

- Válvulas e bombas são instaladas nas redes de irrigação para controlar a distribuição de água.

- O gateway Niubol conecta todos os sensores e dispositivos de controle.

2. Coleta de dados e configurações de limites:

- A umidade do solo é coletada a cada 5 minutos.

- Os dados meteorológicos são coletados a cada 10 minutos.

- Defina limites para seca, excesso de umidade, luz insuficiente, alta velocidade do vento, etc., com alarmes automáticos.

- A plataforma em nuvem gera planos automatizados de irrigação, fertilização e ventilação.

3. Execução de teste e depuração:

- As duas primeiras semanas observam o desempenho de cada processo e ajustam a válvula, o fluxo da bomba e as regras de controle.

- Calibrar sensores e estações meteorológicas para garantir a precisão dos dados.

- O sistema gera um relatório inicial e otimiza as configurações de limite.

4. Gestão Diária:

- O sistema controla automaticamente irrigação, fertilização, ventiladores e equipamentos de sombreamento.

- Os gerentes visualizam o status da cultura e do meio ambiente por meio do aplicativo.

- A plataforma em nuvem gera relatórios diários e fornece sugestões de otimização.

5. Tratamento anormal de eventos:

- Falha na válvula/bomba → O sistema suspende automaticamente a irrigação da área afetada e envia uma notificação ao aplicativo.

- Anormalidades no crescimento das culturas → O sistema dispara um alerta para pragas ou problemas relacionados à água.

- Anomalias meteorológicas → O sistema ajusta os planos de ventilação, sombreamento e irrigação em conformidade.

6. Otimização e Melhoria Contínua:

- Análise semanal da eficiência do uso de água e fertilizantes, dados de crescimento das culturas e condições meteorológicas.

- Ajustar a estratégia de controle automático com base nas tendências históricas.

- O sistema pode ser expandido para gerir múltiplas culturas e múltiplas explorações agrícolas.

Vantagens do Sistema Inteligente de Gestão Agrícola

- Gestão Integral de Automação: Controle integrado de múltiplos processos, reduzindo o consumo de mão de obra em 40%.

- Uso preciso de água, fertilizantes e energia: Melhorou a eficiência da água e dos fertilizantes em 20-30%, reduzindo os custos de energia em 15%.

- Monitoramento em tempo real da saúde das culturas: coleta de dados em tempo real das condições de solo, meteorológicas e de crescimento das culturas.

- Avisos inteligentes e tratamento de eventos: detecção automática de problemas e fornecimento de soluções acionáveis.

- Tomada de decisão baseada em dados: a análise de dados de longo prazo otimiza as estratégias de gestão, aumentando o rendimento em 10-15%.

- Escalável para múltiplas fazendas e culturas: gerenciamento de plataforma unificada para vários campos e culturas.

- Retorno quantificável do investimento:Economia em custos de água, fertilizantes, energia e mão de obra, com um ROI de 12 a 18 meses.

Caso do cliente

Fazenda Inteligente Integrada Henan

- Área: 500 hectares

Produtos implantados:NBL-S-THR, estação meteorológica Niubol, válvula/bomba IoT, gateway, nuvem

- Antes da instalação: Gestão manual, baixa eficiência em múltiplos processos, 20% de desperdício de água e fertilizantes, 15% de flutuação no rendimento.