O cliente para este projeto era um operador agrícola que irrigaria vários locais com irrigação por gravidade através de canais. O maior desses locais cobre uma área de mais de 100.000 hectares. Originalmente, o pessoal precisaria viajar para os canais (até 300 km por dia) para inspecionar os canais e fazer ajustes manuais nas estruturas de queda, condutos forçados, reguladores e tomadas. Essas viagens extensas levaram a custos e gastos de tempo significativos, e o sistema não tinha velocidade e flexibilidade suficientes. Havia também a questão das vias de acesso do regulador – a maioria não pavimentadas – tornando-se inacessíveis em tempo úmido.
O cliente estava procurando uma solução que permitisse ao sistema reportar dados de sensores sem fio de volta ao seu sistema SCADA em intervalos regulares. Além disso, os sensores teriam que ser alimentados por uma bateria recarregável dentro do gateway. As comportas do canal também precisariam controlar constantemente as vazões nas saídas das fazendas, além de permitir o controle remoto. Isso reduziria os custos associados às viagens, aceleraria os tempos de resposta e aumentaria a flexibilidade e resolveria o problema de inacessibilidade durante condições climáticas adversas.
Descrição do sistema
A solução implementada pela Advantech foi baseada na tecnologia IoT de banda estreita (NB-IoT). Cada um dos portões e sensores de nível de piscina nos canais foram conectados ao WISE-4671 combinado com o WISE-S617-A, que ligava toda a rede de canais à Internet através de uma conexão sem fio rápida e segura. Um total de aproximadamente 100 nós WISE-4671 foram instalados em cada local, que foram usados principalmente para monitorar os sensores a montante e a jusante, calcular taxas de fluxo, controlar portões e alertar o pessoal sobre quaisquer anormalidades através do sistema SCADA.
Ter cada dispositivo conectado à Internet significava que os operadores do canal poderiam receber assistência sob demanda de engenheiros remotos. Isso, por sua vez, garantiu que o pessoal pudesse operar e manter totalmente os sistemas com pouca necessidade de recursos externos. Além disso, esta solução significava que os operadores podiam definir remotamente os portões para um determinado nível com base nos requisitos dos agricultores. Por exemplo, as comportas podem ser instruídas a manter uma vazão ou nível de água constante nos locais a montante ou a jusante. Alternativamente, o fluxo de água pode ser otimizado conforme necessário se a demanda dos usuários finais mudar.
As principais vantagens do padrão NB-IoT que o tornaram ideal para esta solução foram:
- Baixo consumo de energia, o que significava que cada dispositivo poderia ser alimentado por longos períodos por uma bateria interna.
- Ampla cobertura e alta penetração, permitindo que cada dispositivo transmita em longas distâncias.
O WISE-4671 é ideal para aplicações externas porque pode ser alimentado por uma bateria recarregável solar, possui forte resistência IP65 contra umidade e poeira e pode oferecer suporte a GPS. Além disso, possui várias opções de E/S (por exemplo, AI, DI, DO, PO e RS-485) para oferecer a máxima flexibilidade e compatibilidade com outros dispositivos. Essa solução também economiza tempo, esforço e despesas porque a série WISE-4671 pode fornecer energia diretamente aos sensores conectados, e sua natureza sem fio significa que não há necessidade de cavar valas ou instalar cabos.
Diagrama do sistema
Conclusão
O cliente e a Advantech desenvolveram uma solução para monitoramento e controle remoto de canais baseada no padrão NB-IoT. O WISE-4671 da Advantech combinado com o dispositivo de E/S modular sem fio WISE-S617-A é conectado diretamente a sensores, painéis solares e portões de canal, permitindo que eles alimentem diretamente os sensores enquanto também coletam dados e controlam os portões. Isso significava que não era mais necessário se deslocar até os canais para fazer ajustes manualmente e as más condições climáticas não causavam mais atrasos. A robustez dos dispositivos, seus recursos de transmissão sem fio e sua bateria interna recarregável significavam que eles eram ideais para aplicações externas. Este projeto é um exemplo clássico de como hardware, software e tecnologia podem ser combinados para atender o cliente, um operador de canal, bem como os usuários finais, os agricultores.
Conheça os produtos
WISE-4671
E/S modular sem fio NB-IoT/LTE-M IoT avançada
WISE-S617
E/S modular sem fio 2AI/2DI/1DO com conectores 1RS-485 e M12
Receba notícias sobre Geotecnologias no seu WhatsApp ou
Receba nosso informativo no seu email