1. Hintergrund des Projekts

Bei einer Demonstrationszentrum für modernen Reisanbau in Yulin, Provinz Guangxi, Landwirte steuern Wasser und Nährstoffe präzise, um den Ernteertrag zu optimieren. Überwachung gelöstes Kohlendioxid (CO₂) in Bewässerungskanälen und stehendem Wasser trägt zum Verständnis der Bodenatmung, der Wurzelaktivität und der Dynamik von Treibhausgasen bei.
Zur Unterstützung einer präzisen Wasserbewirtschaftung hat die KWS-5000-Sensor für gelöstes CO₂ wurde eingesetzt für kontinuierliche Online-Messung an CO₂ in den überfluteten Reisfeldern.

KWS-5000-Sensor für gelöstes CO₂ bei der Überwachung von Reisfeldwasser

2. Standortbedingungen und Überwachungsanforderungen

Die Demonstrationsanlage umfasst mehrere aneinandergrenzende Reisfelder mit kontrollierter Bewässerung. Wesentliche Anforderungen:

  • Gewässertyp: Bewässerungskanäle und überflutete Reisfelder
  • Überwachungszweck: Kontinuierliche Überwachung des Gehalts an gelöstem CO₂
  • Signalausgang: RS485 (Modbus RTU) zur direkten Anbindung an das Terminalsystem des Betriebs
  • Installation: Tauchfühler in flachem Reisfeldwasser
  • Umgebung: Schlammiges, algenreiches Wasser, wie es für den Reisanbau typisch ist

Das System muss unter normalen Einsatzbedingungen zuverlässig funktionieren und genaue CO₂-Messwerte für agronomische Entscheidungen liefern.

3. Systemkonfiguration

Das Kernmodul ist das KWS-5000-Sensor für gelöstes CO₂:

  • NDIR-Messtechnik (nichtdispersives Infrarot)
  • RS485-Modbus-RTU-Ausgang, direkt mit dem Überwachungsterminal des Betriebs verbunden
  • Wasserdichte Bauweise nach IP68 für den Dauereinsatz unter Wasser
  • Abnehmbare Schutzhülle für eine einfache Reinigung bei schlammigen Bedingungen
KWS-5000 Sensor für gelöstes CO₂ in Wasser 800×800

4. Installation und Inbetriebnahme

Schritte zur Bereitstellung:

  1. Bestimmen Sie repräsentative Punkte in Bewässerungskanälen und überfluteten Reisfeldern.
  2. Befestigen Sie den Sensor an einer stabilen Halterung und achten Sie dabei darauf, dass der Messkopf untergetaucht und vor Verschmutzungen geschützt ist.
  3. Schließen Sie den RS485-Ausgang an das Terminalsystem des Betriebs an.
  4. Führen Sie die Erstkalibrierung mit Referenzwasser durch.

Die Installation beeinträchtigte den täglichen Bewässerungsbetrieb nicht und gewährleistete einen einfachen Zugang für Wartungsarbeiten.

Du möchtest wissen: Wie wird der KWS-5000-Sensor für gelöstes CO₂ verwendet?

5. Operative Leistung

Nach der Inbetriebnahme lieferte der Sensor kontinuierlich CO₂-Daten:

  • CO₂-Konzentration im Bewässerungskanal: ~1 300–4 200 ppm
  • Wasser in überfluteten Reisfeldern: ~1 000–3 500 ppm
  • Beobachtete Muster: Spitzenwerte zur Mittagszeit, die mit der Wurzelatmung und dem Temperaturanstieg korrelieren; niedrigere Werte am frühen Morgen

Diese Erkenntnisse ermöglichten es den Agrarwissenschaftlern, die Bewässerung und das Wassermanagement zu optimieren und so für gesunde Wurzelzonen und einen ausgewogenen Nährstoffkreislauf zu sorgen.

6. Projektzusammenfassung

Die KWS-5000-Sensor für gelöstes CO₂ Durch die direkte RS485-Anbindung an das Terminalsystem des landwirtschaftlichen Betriebs wurde eine erfolgreiche Echtzeitüberwachung der CO₂-Konzentrationen im Wasser der Reisfelder realisiert. Die Implementierung lieferte verwertbare Daten für die Bewässerung und das Wasserqualitätsmanagement und trug so zu einem nachhaltigen und präzisen Reisanbau bei.

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