Neu: Die KI-Firewall überwacht jedes Modul und erklärt jeden Vorfall in einfachen Worten. So funktioniert es

Bewässerung nach Bodenfeuchte für Betriebe und Obstplantagen

Ein Leitfaden zur Bewässerung nach Bodenfeuchte: Sonden mit mehreren Tiefen und Wetterdaten über LoRaWAN, eine überwachte Pumpstation, Regeln im Tariffenster, Dimensionierung und Ausrollung.

Auf einen Blick

ElementÜbliche Antwort
ProblemBlöcke werden nach festem Plan oder nach Gefühl beregnet, sodass manche Flächen überwässert werden, während andere unter Stress stehen, Pumpenenergie verschwendet wird und niemand nachweisen kann, was jeder Block erhalten hat.
Was angeschlossen istMehrtiefige Bodenfeuchtesonden je Beregnungsblock, eine Wetterstation auf dem Betrieb, Blockventile und die Pumpenstation: Pumpenantrieb, Druck, Durchfluss, Filter und Brunnenstand.
Wer es nutztDer Betriebsleiter, der Beregnungstechniker, der Agronom und, für Wasserbilanzen, der Eigentümer oder der Beregnungsverband.
Typischer erster UmfangZwei Blöcke mit unterschiedlichen Böden, die Pumpenstation, die sie versorgt, und eine Wetterstation, für eine Saison.
Zeit bis zum ersten BildschirmIn der Regel innerhalb einer Woche, nachdem das erste LoRaWAN-Gateway in Betrieb gegangen ist. Eine volle Saison einplanen, bevor den Regeln zugetraut wird, Pumpen eigenständig zu starten.
Schätzungen; das fachgerechte Installieren der Sonden dauert länger als das Anschließen.

Die Ausgangslage

Erzeuger von Obstanlagen, Weinbergen, Gemüse und Ackerkulturen kennen ihre Böden, stützen ihre Beregnungsentscheidungen jedoch auf einen Plan, einen kurzen Blick in den Bestand und den Spaten. Die Flächen sind groß, liegen weit weg vom Stromnetz und verteilen sich oft auf mehrere Betriebe. Eine Pumpenstation läuft Block für Block, manchmal in den teuren Tarifzeiten, weil dann der Bediener vor Ort ist.

Die Folgen sind bekannt. Leichte Böden am Hangoberteil geraten unter Stress, während schwere Böden am Hangfuß vernässt bleiben. Wasser sickert unter die Wurzelzone und nimmt Dünger mit. Ein Filter setzt sich zu, und das Ende einer Tropfleitung erhält nur die Hälfte des Auslegungsdurchflusses. Der Beregnungsverband fordert Entnahmemengen an, und der Betrieb kann nur die Stromrechnung vorlegen. Fällt um 2 Uhr nachts eine Pumpe aus, findet man den versorgten Block am Morgen trocken.

Dieses Blueprint misst den Boden in mehreren Tiefen sowie das Wetter auf dem Betrieb über LoRaWAN, liest die Pumpenstation über ein lizenziertes Gateway aus und nutzt Regeln, um zu beregnen, sobald ein Block seinen Auffüllpunkt erreicht, innerhalb des günstigen Tariffensters, mit durchgehend überwachter Pumpenstation.

Ziele und Kennzahlen

  • Wassergehalt der Wurzelzone je Block = tiefengewichteter Mittelwert der Sondenmesswerte über die Wurzelzone, verglichen mit zwei vom Agronomen festgelegten Blockattributen: dem Auffüllpunkt und der Feldkapazität.
  • Stundenbelastung = Stunden, in denen der Wert der Wurzelzone unter dem Auffüllpunkt lag, je Block und Woche.
  • Drainageindikator = Anzahl der Beregnungen, nach denen der tiefste Sensor, unterhalb der Wurzeln, um mehr als einen vereinbarten Betrag anstieg. Steigende Tiefenfeuchte bedeutet, dass Wasser die Wurzeln passiert hat.
  • Ausgebrachte Wassermenge je Beregnung = an den Block gelieferte m³ ÷ Blockfläche in Hektar ÷ 10, in mm (1 mm auf 1 ha entspricht 10 m³).
  • Spezifische Energie = Pumpen-kWh ÷ gepumpte m³. Ein steigender Wert bei gleichem Druck deutet auf Pumpenverschleiß oder einen sinkenden Brunnenstand hin.
  • Wasserkonto = seit Saisonbeginn gepumpte m³ gegenüber der genehmigten oder zugeteilten Menge.
  • Tarifanteil = Anteil der gepumpten Menge, die innerhalb des Niedertariffensters abgegeben wird.

Minuten-, Stunden- und Tageswerte werden für jede Kennzahl gespeichert; Tagesmengen und -energie ergeben sich aus dem Anstieg der Zählerstände.

Architektur

Im Feld

Batteriebetriebene Bodensonden in jedem Block und eine Wetterstation auf dem Betrieb melden über LoRaWAN an den eigenen Netzwerkserver von Hermetry: EU868, OTAA, Klasse A. Ein Gateway auf einem Wasserturm, Silo oder Hügel kann mehrere Kilometer offenes Gelände abdecken; in Obstanlagen und Weinbergen dämpft die Laubwand das Signal im Sommer, daher die Abdeckung im belaubten Zustand prüfen und dort, wo Blöcke grenzwertig sind, ein zweites Gateway ergänzen. Nachrichten, die von mehreren Gateways empfangen werden, werden dedupliziert. Gateways sprechen LoRa Basics Station und benötigen Strom und Backhaul; an abgelegenen Standorten heißt das ein kleines Solarset und ein 4G-Router. Siehe LoRaWAN.

Blockventile sind hydraulische Ventile, die über bistabile Magnetspulen an batteriebetriebenen LoRaWAN-Ventilsteuerungen geöffnet werden, oder über verdrahtete Magnetspulen aus den Relaisausgängen eines lizenzierten Gateways, wenn Blöcke nahe an der Pumpenstation liegen. Batteriesteuerungen arbeiten in Klasse A, daher kommen Befehle erst nach ihrem nächsten Uplink an; netzbetriebene Steuerungen an der Pumpenstation können in Klasse C laufen und Befehle nahezu sofort empfangen.

An der Pumpenstation

Ein lizenziertes Gateway im Pumpenschaltschrank liest den Frequenzumrichter und den induktiven Durchflussmesser über Modbus RTU, den Förderdruck und den Brunnenstand über 4-20-mA-Eingänge sowie den Differenzdruckschalter des Filters und den Zustand der Düngerpumpe über digitale Eingänge, und veröffentlicht über MQTT mit TLS. Modelle unterscheiden sich in Eingängen und Anbindungen; siehe Hermetry Edge und die lizenzierten Geräte. Wo der Mobilfunk schwach ist, NB-IoT aber verfügbar ist, kommt ein stromsparendes Mobilfunk-Gateway in Frage.

KomponenteRolleHinweise
Mehrtiefen-Bodensonde (LoRaWAN)Wassergehalt und Temperatur in zum Beispiel 20, 40 und 60 cmCodec aus der Bibliothek, sofern das Modell aufgeführt ist, oder eigener Codec.
Wetterstation auf dem BetriebNiederschlag, Temperatur, Luftfeuchte, Wind, StrahlungLoRaWAN oder Modbus in ein Gateway; eine je Mikroklima.
LoRaWAN-VentilsteuerungÖffnet und schließt BlockventileKlasse A im Batteriebetrieb; zeitgesteuertes Öffnen bevorzugt.
Lizenziertes Gateway an der PumpenstationAntrieb, Durchfluss, Druck, Brunnen, FilterRelais- und Modbus-Schreibbefehle hängen von Modell und Firmware ab.
Pumpenantrieb und MotorschutzBetreibt und schützt die PumpeTrockenlauf-, Überdruck- und Überlastschutz bleiben hier.
LoRaWAN-Gateway mit Solar und 4GFeldabdeckungVorerst eigene SIM-Karte; eSIM-Verwaltung ist in Entwicklung.

Punktliste

Eine Pumpenstation, eine Wetterstation und je Block eine Dreifach-Tiefensonde und eine Ventilsteuerung. Register und Eingänge sind Beispiele.

MesspunktTelemetrieschlüsselEinheitQuelleIntervallHinweise
Bodenwassergehalt, 20 cmvwc_20%Bodensonde30 minCodec-Schlüsselnamen variieren je Modell.
Bodenwassergehalt, 40 cmvwc_40%Bodensonde30 min
Bodenwassergehalt, 60 cmvwc_60%Bodensonde30 minUnterhalb der Wurzeln: Drainageindikator.
Wassergehalt der Wurzelzonevwc_root%Im Wurzelprofil der Sonde berechnet30 minTiefengewichteter Mittelwert.
Bodentemperatur, 20 cmsoil_temp_20°CBodensonde30 min
Blockventil offenvalve_open0/1Ventilsteuerungbei Änderung + 15 minRücklesen, nicht angenommen.
Lufttemperaturair_temp°CWetterstation10 min
Luftfeuchteair_hum%Wetterstation10 min
Niederschlagssummerain_total_mmmmZählerstand der Wetterstation10 min
Niederschlag über 24 Stundenrain_24h_mmmmIn einem Flow berechnet10 min
Windgeschwindigkeit und Böewind_avg_ms, wind_gust_msm/sWetterstation10 minBeregnungsblöcke halten bei Wind.
Globalstrahlungsolar_wm2W/m²Wetterstation, sofern vorhanden10 minEingang für die Evapotranspiration.
Referenz-Evapotranspirationet0_mmmm/TagAusgabe der Station, sofern vorhandentäglichSiehe Automatisierung.
Pumpe läuftpump_run0/1Antriebs-Statuswort, Modbusbei Änderung + 5 min
Antriebsfrequenzvfd_hzHzAntrieb, Haltregister z. B. 401021 min bei Betrieb
Motorstrommotor_aAAntrieb1 min bei Betrieb
Antriebs-Störungscodevfd_faultCodeAntriebbei Änderung0 = fehlerfrei.
Pumpenenergiepump_kwhkWhAntrieb oder Energiezähler15 min
Förderdruckdischarge_barbar4-20 mA auf AI11 min bei Betrieb
Durchfluss der Hauptleitungflow_m3hm³/hInduktiver Durchflussmesser, Modbus1 min bei Betrieb
Volumen der Hauptleitungvolume_m3m³Zählerstand des Mengenzählers15 minTagesmenge und Menge je Beregnung.
Brunnenstandwell_level_mm unter Bezugspunkt4-20 mA auf AI215 min
Filter verschmutztfilter_dp_high0/1Differenzdruckschalter auf DI1bei Änderung
Düngung läuftfert_run0/1Dosierpumpen-Kontakt auf DI2bei Änderung
Batteriebattery%LoRaWAN-Gerätebei jedem Uplink
Namen sind Beispiele; über alle Blöcke und Betriebe hinweg identisch halten.

Anlagenmodell

Den Baum in Sites & Assets aufbauen, während der Betrieb verwaltet wird:

  • Betrieb (Standort) mit Lage (für Sonnenauf- und -untergang verwendet), Zeitzone, water_allocation_m3 und tariff_window.
  • Feld (Bereich) mit crop, variety, planting_year und soil_type.
  • Bewässerungsblock (Bereich) mit area_ha, emitter_flow_lph, design_flow_m3h sowie den refill_vwc und full_vwc des Agronomen; die Bodensonde und der Ventilcontroller des Blocks werden hier platziert.
  • Pumpstation (Bereich) mit Pumpe, Brunnen und Filter als Machine-Assets mit rated_kw, pump_curve_ref und well_depth_m; füge Feeds-Beziehungen von der Pumpstation zu den Blöcken hinzu, die sie versorgt.

Schreibe die Werte für Refill und Full auch als Server-Attribute auf die Sonde jedes Blocks, damit eine Alarmregel im Sondenprofil vwc_root mit dem eigenen Grenzwert jedes Blocks vergleicht. Eine Rules-Karte, die auf einem Feld liegt, kann die Sonden und Ventile ihrer Blöcke sowie die Geräte der Pumpstation nur dann nennen, wenn sie unter dem Feld oder einem gemeinsamen übergeordneten Element platziert sind; lege Pumpregeln auf der Farm ab, wenn eine Station mehrere Felder versorgt.

Geräteeinrichtung

Sonden und Codecs

Füge Sonden mit DevEUI, JoinEUI und AppKey hinzu oder im Stapel, mit einem Soil probe-Profil und dem Codec des Modells. Prüfe die dekodierten Schlüssel in den letzten Frames des Geräts; ordne sie vwc_20, vwc_40 und vwc_60 zu, indem du eine Kopie des Bibliothekscodecs speicherst und bearbeitest, und überprüfe sie dann am Codec-Testbereich mit einem Frame aus dem Handbuch. Im Root-Flow des Profils berechnet ein Skriptblock vwc_root aus den Tiefenmesswerten mit Gewichtungen, die zur Wurzelverteilung der Kultur passen, und ein Speicherblock sichert den Wert.

Pumpstation-Gateway

Beanspruche das Gateway durch Scannen seines Codes und weise das Pump station-Profil zu. Nutze remote device settings, um Modbus-Adressen, Registerlisten, Analogskalierung und Intervalle festzulegen, und halte pro Stationstyp eine Grundkonfiguration für andere Farmen bereit. Melde jede Minute, solange die Pumpe läuft, und alle 15 Minuten, wenn sie steht, sofern das Gateway-Modell bedingte Intervalle unterstützt; andernfalls durchgehend alle fünf Minuten. Gateways versehen Messwerte mit ihrer synchronisierten Uhr und speichern sie während Ausfällen (die Kapazität hängt vom Modell ab); verspätete Messwerte werden als Nachtrag ausgewertet, ohne eine Meldung auszulösen.

Befehle

Definiere den Katalog pro Profil: pump.start und pump.stop am Gateway (Methodennamen und ob das Gateway den Antrieb ansteuert oder ein Relais schaltet, hängen von der Firmware ab) sowie die Frames für Öffnen-für-Minuten und Schließen des Ventilcontrollers als Raw-Downlinks mit Port und Hex-Daten aus dem Handbuch. Markiere pump.start als hohe Auswirkung mit einer Bestätigung für die manuelle Nutzung. Gib jedem eingereihten Befehl ein Ablaufdatum, das kürzer als das Bewässerungsfenster ist, damit ein verspäteter Befehl nie eine Pumpe zur falschen Zeit startet.

Online-Regeln und Firmware

Nutze die Online-Regel Recent message mit dem erwarteten Intervall jeder Gerätart. Gateway-Firmware ist signiert und wird außerhalb des Bewässerungsfensters in Wellen ausgerollt; über mobile Datenverbindungen wartet sie, sofern nicht freigegeben.

Dashboards

BoardZielgruppeWidgets und was sie zeigen
FarmkarteFarmmanagerKarte der Blöcke, eingefärbt nach Feuchtestatus (trocken, im Bereich, nass), aus einem status-Schlüssel, den der Sondenfluss anhand der Grenzwerte jedes Blocks schreibt; aktuelles Wetter; Tabelle der Blöcke mit Feuchte der Wurzelzone, letzter Bewässerung und ausgebrachten mm; Alarmtabelle.
BlockseiteAgronom, FarmmanagerLiniendiagramm der drei Tiefen mit Regen und Ventilzustand über 14 Tage, das klassische Bild, wie tief jede Bewässerung reichte; Feuchte der Wurzelzone gegenüber Refill- und Full-Punkten als Fortschrittskarte; Stressstunden diese Woche; die Rules-Karte des Blocks mit Manual und Auto.
PumpstationBewässerungstechnikerAnzeigen für Förderdruck und Durchfluss; Zustandskarten für Pumpe, Filter und Fertigation; Antriebsfrequenz und Strom über 24 Stunden; Trend des Brunnenpegels; spezifische Energie als Kennzahl mit Trend; Befehlsschaltflächen für Pumpe Start und Stop hinter einer Bestätigung.
WasserkontoEigentümer, VerbandSaisonbezogene m³ gegenüber der Zuteilung als Fortschrittskarte; Balkendiagramm der täglichen m³ je Block; Tarifanteil; Tabellenexport nach Excel.
WetterFarmmanagerKennzahlkarten mit Trend für Temperatur, Luftfeuchte, Wind und Regen; Kompasssymbol für die Windrichtung; Regen der letzten 24 Stunden; tägliche ET0, soweit verfügbar.

Entitätsparameter lassen eine Blockseite für alle Blöcke dienen; ein Klick auf eine Kartenmarkierung öffnet sie. Die fertige Lösung Weather stations kann eine Stationskarte installieren, die sich anpasst.

SCADA-Bildschirme

Zeichne das Bewässerungsnetz einmal pro Farm: Brunnen mit Pumpe und Antrieb, Filterstation, Fertigationseinheit, Hauptleitung mit Zähler und Drucktransmitter sowie jeden Block mit Ventil und Tropfern. Die Familie agri des Food-Pakets liefert Irrigation valve, Drip line, Sprinkler, Centre pivot, Fertigation unit, Water tank, Soil moisture probe und Weather station; das Process-Paket liefert Electric motor, Variable-speed drive und Magnetic flow meter; Pumpen- und Tanksymbole stammen aus dem Kernsatz. Siehe die Symbolbibliothek.

  • Zustände. Die Pumpe zeigt Läuft, Gestoppt und Störung aus pump_run und vfd_fault; Blockventile zeigen offen oder geschlossen; die Farbe der Hauptleitung wechselt, solange der Durchfluss über null liegt; der Filter blinkt bei filter_dp_high.
  • Werte. Jeder Block zeigt seine Feuchte der Wurzelzone mit einer Farbregel gegenüber seinen Grenzwerten; der Zähler zeigt Durchfluss und das heutige Volumen; der Brunnen zeigt seinen Pegel.
  • Befehle. Ventil- und Pumpensymbole können Befehle hinter einer Bestätigung senden, die Symbol, Befehl und Werte nennt; den Pumpenbefehl belasse den Aufsichtspersonen.
  • 3D. Eine aus der Zeichnung erstellte 3D-Ansicht hilft neuen Mitarbeitenden, das Netz zu verstehen, bevor sie es begehen.

Regeln und Alarme

Bewässerungsregeln

Ein Wertauslöser feuert nur, wenn der Wert seine Linie überschreitet. Überschreitet ein Block seinen Refill-Punkt mittags, außerhalb des Tariffensters, würde eine Schwellenregel ihn später nie starten. Die Bewässerung startet daher über einen Zeitauslöser und prüft den aktuellen Zustand:

  1. Wann: jeden Tag zu Beginn des Niedertarif-Fensters, zum Beispiel 23:00.
  2. Nur wenn: der vwc_root des Blocks liegt unter seinem Refill-Punkt (die Regel nennt die Sonde des Blocks und trägt den Wert; Rules-Karten vergleichen mit festen Werten, während Alarmregeln des Profils das Attribut lesen), rain_24h_mm liegt unter einer Grenze für das Aussetzen, und bei Sprinkler-Blöcken liegt wind_gust_ms unter einer Grenze.
  3. Dann: öffne das Blockventil; warte, bis das Ventil offen meldet, mit einer Zeitüberschreitung, die einen Alarm auslöst und stoppt; sende pump.start; warte, bis flow_m3h über einen Mindestwert steigt, mit einer Zeitüberschreitung von zwei Minuten, die pump.stop sendet und einen Major-Alarm auslöst; warte die mit dem Agronomen vereinbarte Laufzeit; sende pump.stop; warte 30 Sekunden; schließe das Ventil; benachrichtige den Farmmanager.

Blöcke, die von einer Pumpe versorgt werden, laufen nacheinander innerhalb einer Regel oder in über die Aktion run rule verketteten Regeln; eine Regel hält bis zu 20 Aktionen und eine Wartezeit bis zu 24 Stunden. Ein Schritt Decide kann eine längere Laufzeit wählen, wenn vwc_root weit unter dem Refill-Punkt liegt. Jeder Block, jedes Feld und jede Farm hat einen Schalter Manual und Auto; im Manual-Modus stoppen die Regeln, und keine Regel sendet Befehle an seine Geräte, sodass der Betreiber ohne Störung von Hand bewässern kann.

AlarmBedingungVerzögerung und HystereseSchweregradBenachrichtigtEskalation
Pumpe läuft ohne DurchflussRules-Karte: pump_run = 1, while flow_m3h below 2Bleibt so für 2 minMajor (von der Regel ausgelöst, die außerdem Stop sendet)Techniker, SMS und PushErinnerung alle 15 min bis zur Bestätigung
AntriebsstörungProfilregel: vfd_fault != 0Entprellung 1 MesswertMajorTechniker, SMSErinnerung alle 30 min
Hoher FörderdruckProfilregel: discharge_bar über Attribut max_barEntprellung 3 Messwerte; Hysterese 0.3 barKritischTechniker und Betriebsleiter, SMSErinnerung alle 10 min
Niedriger Druck im BetriebProfilregel: discharge_bar unter Attribut min_bar und pump_run = 1Entprellung 3 MesswerteMajorTechniker, PushErinnerung alle 30 min
Filter verschmutztProfilregel: filter_dp_high = 1Entprellung 5 minWarnungTechniker, PushKeine
Brunnenpegel niedrigProfilregel: well_level_m über Attribut max_drawdown_mEntprellung 2 MesswerteMajorBetriebsleiter, PushSchweregrad steigt auf Kritisch bei einem zweiten Grenzwert
Block sperren unter dem NachfüllpunktProfilregel auf Sonden: vwc_root unter Attribut refill_vwcEntprellung 2 Messwerte; Hysterese 1 %MinorBetriebsleiter, In-AppKeine
Block zu nassProfilregel auf Sonden: vwc_60 über Attribut drain_vwcEntprellung 3 MesswerteWarnungAgronom, E-MailKeine
Station offlineInaktivitätsregel, keine Meldung seit 15 minMajorTechniker, PushErinnerung alle 60 min
Sonde oder Ventil stummInaktivitätsregel, 3 × MeldeintervallWarnungTechniker, E-MailKeine
Grenzwerte sind Beispiele; mit dem Agronomen und dem Pumpenlieferanten abstimmen.

Lebenszyklus. Alarme öffnen sich nach ihrer Verzögerung, werden mit einer optionalen Notiz quittiert, zum Beispiel dem Grund, warum eine Pumpe abgeschaltet hat, und schließen sich, wenn der Zustand verschwindet. Pro Gerät und Typ bleibt ein Alarm offen und zählt Wiederholungen. Eine höhere Priorität benachrichtigt erneut; Erinnerungen wiederholen sich, bis quittiert wird. Gelöste Major-Alarme, die niemand quittiert hat, jeden Morgen prüfen.

Überflutungen und Wartung. Ein Stromausfall an der Pumpstation stoppt die Pumpe, senkt den Druck und schaltet zugleich das Gateway stumm. Den Alarm „Station offline“ als führende Meldung behalten und die Folgen mit geringerem Schweregrad belassen. Geräte während Reparaturen stummschalten; Alarme werden weiterhin aufgezeichnet.

Automatisierung und Integrationen

  • Regen über 24 Stunden. Ein Flow auf der Wetterstation: Delta von rain_total_mm, Statistikblock, der ein 24-Stunden-Zeitfenster summiert, speichern als rain_24h_mm.
  • Evapotranspiration. Die eigene ET0-Ausgabe der Station nutzen, falls vorhanden. Die FAO-56-Referenzverdunstung in einem Flow-Skript aus Tagesaggregaten zu berechnen ist möglich, aber dann ist es Ihr Code, den Sie validieren und warten müssen.
  • Neustarts nach einem Stromausfall. Hermetry startet Pumpen nach einer Abschaltung nicht selbstständig neu. Eine Regel kann den Techniker benachrichtigen, sobald die Pumpstation wieder online ist, und der Techniker entscheidet.
  • Betriebssoftware. Webhooks alarm.* und rpc.completed bzw. rpc.failed, HMAC-signiert, erfassen Pumpenereignisse und Bewässerungsbefehle in der Betriebsverwaltungssoftware; ein Flow kann jede abgeschlossene Bewässerung (Block, Start, Ende, m³) per HTTP dorthin senden.
  • Berichte. Wasserbilanzen und ausgebrachte Wassermengen stammen aus Verlaufstabellen, die nach Excel exportiert werden; geplante Berichte sind derzeit nicht eingebaut.

Ingenieure können die Weboberfläche eines lizenzierten Routers über die Seite des Geräts per Fernzugriff auf den Router öffnen: ausgehender Tunnel, zeitlich begrenzte und protokollierte Sitzungen sowie eine Bestätigung mit Datenlimit bei volumenabhängigen Verbindungen.

Rollen und Zugriff

WerRolle oder GruppeDarf
BetriebsleiterBenutzer + IoT-Bediener-GruppeAlles sehen, Alarme quittieren, Regeln sofort ausführen, Blöcke auf Manuell umschalten, einfache Befehle senden.
BewässerungstechnikerBenutzer + IoT-Bediener-GruppePumpstation und Geräte, quittieren, Notizen hinzufügen.
AgronomBenutzer + IoT-Betrachter-GruppeBoards und Verlauf lesen, exportieren; Nachfüll- und Vollpunkte werden auf Anfrage von einem Admin geändert.
BewässerungsingenieurAdminProfile, Regeln, Alarmregeln, Zeichnungen, Befehlskatalog, Gateway-Einstellungen und Firmware.
EigentümerEigentümerMitglieder, Anmelderichtlinie, Befehle mit hoher Wirkung und Rohbefehle.

Eine Genossenschaft oder ein Dienstleistungsunternehmen mit mehreren Höfen kann jeden Hof als eigene Organisation betreiben, durch Row-Level-Security isoliert, wobei ein Konto Mitgliedschaften in mehreren hält. Regeländerungen, manuelle Umschaltungen, Befehle mit hoher Wirkung und Einstellungsänderungen werden im Audit-Log protokolliert.

Dimensionierung und Daten

Größenordnung für einen Hof mit 40 Blöcken, zwei Pumpstationen und zwei Wetterstationen, bei einer Nachricht pro Gerät und Messwert als konservative Schätzung:

  • Bodensonden: 40 × 48 am Tag = 1,920. Ventilsteuerungen: 40 × 96 = 3,840.
  • Wetterstationen: 2 × 144 = 288.
  • Pumpstation-Gateways: eine Nachricht pro Minute für 10 Betriebsstunden und sonst alle 15 Minuten, etwa 650 am Tag je Gateway: 1,300.
  • Gesamt: etwa 7,400 Nachrichten am Tag, rund 225,000 im Monat; bei etwa 15 Schlüsseln pro Pumpstationsnachricht rund 30,000 Werte am Tag.

Das ist für die Plattform gering. Die Batterielaufzeit von Sonden und Ventilsteuerungen sowie die LoRaWAN-Sendezeit bei vielen Geräten an einem Gateway sind die eigentlichen Grenzen der Meldeintervalle. Rohdaten werden höchstens 90 Tage aufbewahrt, daher vergleicht der Agronom Saisons anhand von stündlichen und täglichen Aggregaten: eine Klasse wählen, die mindestens zwei Saisons abdeckt (die Klasse mit 1,095 Tagen hält drei Jahre), und die Rohdaten, die Sie länger benötigen, exportieren.

Einführungsplan

PhaseZeitpunktArbeitAbnahmekriterien
0. ErhebungVor der SaisonZwei kontrastierende Blöcke auswählen; Funkmessung im belaubten Zustand; Registerkarten der Pumpstation; Nachfüll- und Vollpunkte sowie das Tarifzeitfenster festlegen.Unterzeichnete Punktliste und Grenzwerte je Block.
1. MessenErster MonatSonden, Wetterstation, Pumpstation-Gateway; Boards; Alarmregeln; Bewässerung weiterhin von Hand.Sondenwerte reagieren wie erwartet auf Bewässerung und Regen; Werte der Pumpstation stimmen mit dem Bedienfeld überein.
2. BeratenZweiter MonatBewässerungsregeln in reiner Hinweisform: Sie sagen dem Betriebsleiter, welche Blöcke heute Nacht zu bewässern sind.Der Betriebsleiter stimmt den meisten Empfehlungen zu; Schwellenwerte angepasst.
3. HandelnRest der SaisonRegeln öffnen Ventile und starten Pumpen im Tarifzeitfenster; Manuell für Ausnahmen.Keine verpasste oder ungewollte Bewässerung über drei Wochen; Probelauf bestanden.
4. AusweitenNächste SaisonVerbleibende Blöcke und Höfe mit Referenzwerten und gemeinsamen Profilen.Wasserbilanz und Stresstunden monatlich prüfen.

Inbetriebnahme-Checkliste

  1. Sonden mit gutem Bodenkontakt in den vereinbarten Tiefen eingebaut, an einer repräsentativen Stelle innerhalb der benetzten Zone; Installationsfotos bei den Blockunterlagen aufbewahrt.
  2. Dekodierte Tiefen mit dem Handbuch der Sonde abgeglichen; vwc_root wie vorgesehen berechnet.
  3. Regenmessung der Wetterstation mit einer bekannten Menge geprüft; Windrichtung nach Norden ausgerichtet.
  4. Werte der Pumpstation bei zwei Betriebspunkten mit dem Bedienfeld verglichen; Einheiten und Skalierung korrekt.
  5. Jedes Ventil von Hermetry aus geöffnet und geschlossen; Latenz der Steuerungen der Klasse A notiert; Befehlsablauf eingestellt.
  6. Bewässerungsregel einmal mit Jetzt ausführen bei abgetrennter Pumpe ausgeführt; das Laufprotokoll zeigt jeden Schritt.
  7. Alarm für Trockenlauf getestet, indem die Pumpe bei geschlossenem Blockventil gestartet wurde, nur wenn der eigene Schutz des Antriebs aktiv ist; andernfalls den Durchflusswert simulieren.
  8. Uplink an der Pumpstation 20 Minuten lang entfernt: Alarm „offline“; gepufferte Messwerte füllen die Lücke.
  9. Zeichnung gebunden mit leerem Reiter „Probleme“.

Fallstricke

  • Kreuzende Auslöser für die Planung. Ein Block, der mittags seinen Nachfüllpunkt unterschreitet, startet nachts nie. Pünktlich starten und den Zustand prüfen.
  • Sonden am falschen Ort. Eine Sonde außerhalb der benetzten Zwiebel einer Tropfleitung zeigt ewig trocken an. In der benetzten Zone einbauen und die Reaktion auf die erste Bewässerung prüfen.
  • Ein Schwellenwert für alle Böden. Nachfüllpunkte hängen von Boden und Kultur ab. Als Blockattribute führen, gemeinsam mit dem Agronomen festgelegt.
  • Sich auf Hermetry für den Pumpenschutz verlassen. Die Regel, die eine Pumpe ohne Durchfluss stoppt, ist eine Absicherung. Trockenlauf- und Überdruckschutz gehören in Antrieb und Schaltschrank.
  • Verspätete Befehle. Ein eingereihter Start, der nach dem Tarifzeitfenster zugestellt wird, oder ein Schließen der Klasse A, das zu spät ankommt, kostet Geld und Wasser. Ablaufzeiten und zeitgesteuerte Öffnungen verwenden.
  • Sommerliche Abdeckung. Eine Erhebung im Winter überschätzt die Reichweite durch Obstplantagen. Im belaubten Zustand erheben.
  • Den Tiefensensor ignorieren. Steigt der Wert in 60 cm nach jeder Bewässerung, sind die Läufe zu lang, egal was der Oberflächensensor zeigt.

Was Hermetry nicht ersetzt

Hermetry misst, entscheidet und überwacht. Pumpenschutz (Trockenlauf, Überlast, Überdruck), Druckentlastung, Rückflussverhinderung, Verriegelungen der Fertigationsdosierung und die eigenen sicheren Zustände der Pumpensteuerung verbleiben im Feld und müssen auch dann funktionieren, wenn die Verbindung oder die Plattform ausgefallen ist. Ein Befehl von Hermetry ist eine Aufforderung, die eine Steuerung nicht ausführen kann; deshalb wird jeder Ventil- und Pumpenzustand zurückgelesen. Agronomische Entscheidungen bleiben beim Agronomen; die Entnahmemessung für Behörden und Betriebsbuchhaltung bleibt in deren führenden Systemen.

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