ТЕМА 3. Автоматизація та інтелектуальні технології краплинного зрошення

Автоматизована система краплинного зрошення складається з функціонально пов'язаних рівнів, які забезпечують отримання інформації, її передачу та оброблення, прийняття рішення і виконання відповідної керуючої дії.

Першим рівнем є збір даних. Інформація може надходити від датчиків, які характеризують стан ґрунту, рослин, атмосфери та зрошувальної мережі. Для характеристики ґрунтового середовища використовують датчики вологості, прилади для визначення матричного потенціалу, температури ґрунту, електропровідності та інших параметрів. Особливе значення має оцінювання водного стану кореневмісного шару, оскільки саме він визначає доступність води для рослин. Метеорологічний блок може включати вимірювання температури і відносної вологості повітря, сонячної радіації, швидкості та напрямку вітру, кількості опадів. Ці параметри використовуються, зокрема, для оцінювання евапотранспірації та прогнозування потреби культури у воді. Окремий блок становлять датчики, що характеризують роботу зрошувальної системи. Контроль тиску та витрати води дає змогу оцінювати фактичний гідравлічний режим мережі та виявляти відхилення від заданих параметрів. Зниження витрати або тиску може свідчити про засмічення фільтрів і водовипусків, пошкодження трубопроводів, несправність насоса або інші порушення роботи системи. Зібрані дані передаються до контролера або іншого інформаційного вузла. Для цього можуть застосовуватися дротові та бездротові технології зв'язку, зокрема Wi-Fi, мобільні мережі, LoRaWAN та інші технології, вибір яких залежить від площі об'єкта, відстані між пристроями, доступності електроенергії та вимог до швидкості передачі даних.

Наступним рівнем є оброблення інформації та прийняття рішення. У найпростішому випадку алгоритм може передбачати запуск поливу після досягнення встановленого порогового значення вологості ґрунту. Більш складні алгоритми враховують одночасно декілька параметрів і дають змогу формувати адаптивні рішення.

Останній рівень  - виконавчі механізми. До них належать насоси, електромагнітні та регулювальні клапани, системи керування секціями, пристрої регулювання тиску та, за наявності фертигації, системи дозування добрив.

Отже, загальну функціональну структуру автоматизованої системи можна представити як послідовність: збір даних → передача → оброблення → прийняття рішення → керуюча дія → контроль результату. Така архітектура створює технологічну основу для переходу від автоматизованого до інтелектуального управління.