1. Pozadí projektu

Na zemědělské ukázkové farmě v Čching-tao, provincie Šan-tung, farma se zabývá přesným řízením výživy a zavlažování s cílem zvýšit výnosy plodin a zlepšit zdraví půdy. Ionty vápníku (Ca²⁺) jsou nezbytnou složkou chemického složení půdy – ovlivňují pH, strukturu půdy, dostupnost živin a vývoj kořenů plodin.

Online snímač iontů vápníku KIS-100 – zemědělská demonstrační základna

2. Podmínky na staveništi a požadavky na monitorování

Zemědělský web je moderní zemědělský podnik s intenzivním střídáním plodin – zeleniny a obilovin s centralizovaným zavlažováním. Obsah vápníku v povrchové zavlažovací vodě se měnil v závislosti na zdrojích podzemní vody a sezónních změnách. Farma potřebovala vysoce přesná data o obsahu Ca²⁺ v reálném čase, aby mohla:

  • Posoudit kvalitu a tvrdost závlahové vody
  • Zjistit případné tvorbu vodního kamene nebo hromadění vápníku v půdě
  • Upravte dávkování hnojiv a vápna v průběhu ročních období

Hlavní požadavky:

  • Sledovaný parametr: Koncentrace iontů vápníku (Ca²⁺)
  • Výstup signálu: RS485 (Modbus RTU) připojený k systému SCADA / PLC farmy
  • Instalace: Ponoření do zavlažovacího kanálu před rozvodem do hlavního pole
  • Podmínky prostředí: Kolísající průtok vody, teplota, množství suspendovaných látek

3. Konfigurace systému

KIS-100 Online senzor iontů vápníku

4. Instalace a uvedení do provozu

Kroky při nasazení:

  1. Příprava staveniště: Vyberte reprezentativní body v hlavních zavlažovacích kanálech.
  2. Montáž: Nainstalujte měřicí sondu KIS-100 tak, aby byla zcela ponořena v tekoucí zavlažovací vodě před jejím rozvodem na pole.
  3. Připojení: Propojte výstup RS485 se systémem sběru dat farmy pomocí protokolu Modbus RTU.
  4. Kalibrace: Počáteční kalibrace byla provedena v laboratoři s použitím referenčních standardů vápníku.
  5. Ověření: Před úplným spuštěním do ostrého provozu zkontrolujte komunikaci a stabilitu přenosu dat.

Během instalace nedošlo k žádnému přerušení každodenních zavlažovacích procesů.

5. Provozní výkonnost

Po uvedení do provozu systém poskytoval stabilní údaje o Ca²⁺:

  • Typický rozsah koncentrací Ca²⁺: ~30–150 mg/l ve zavlažovací vodě
  • Zaznamenané sezónní výkyvy: mírně vyšší obsah Ca²⁺ v suchém jarním období (~120–150 mg/l) a nižší v odtoku z zavlažování po dešti (~30–60 mg/l)
  • Trendy v datech v korelaci se zónami reakce plodin a mapováním tvrdosti půdy

Díky údajům o průběžné koncentraci Ca²⁺ mohli agronomové přesněji vyladit plány zavlažování a programy úpravy půdy, čímž se snížilo riziko zhutnění půdy a nerovnováhy živin.

KIS-100 – online snímač iontů vápníku pro monitorování závlahové vody v zemědělství

6. Shrnutí projektu