Comment mesurer l’humidité du sol pour la gestion de l’eau d’irrigation ?

Comment mesurer l’humidité du sol pour la gestion de l’eau d’irrigation ?

Dans la gestion de l'eau d'irrigation, la surveillance en temps réel de l'humidité du sol est essentielle pour garantir une irrigation précise et optimiser l'utilisation de l'eau. Voici les étapes et techniques spécifiques à la surveillance en temps réel à l'aide de capteurs d'humidité du sol :

 1. Choisir le bon capteur d'humidité du sol

Choisir le bon capteur d'humidité du sol est la première étape d'une surveillance efficace. Les types de capteurs les plus courants sont :

- Capteurs d'humidité du sol TDR (Time Domain Reflectometry) :

  - Principe : Déterminer la constante diélectrique du sol en mesurant le temps de propagation d'une onde électromagnétique à travers le sol et ainsi calculer la teneur en humidité.

  - Points forts : Haute précision, indépendamment du type de sol, peut mesurer à la fois l'humidité et la salinité, adapté aux environnements de sol complexes.

  - Inconvénients : coût élevé de l'équipement, installation et maintenance compliquées.

- Capteur d'humidité du sol FDR (Frequency Domain Reflectometry) :

  - Principe : Utilise la réponse en fréquence pour mesurer la constante diélectrique du sol et calculer indirectement la teneur en humidité.

  - Avantages : faible coût, mesure rapide, facile à installer et à entretenir, applicable à une large gamme de types de sols.

  - Inconvénients : la précision peut être affectée dans certaines conditions de sol (par exemple forte salinité), nécessite un étalonnage spécifique.

 2. Installation de capteurs d'humidité du sol

1. Sélectionnez un site de mesure approprié :

   - Sélectionnez une zone de terre agricole appropriée, en évitant les rochers et les mottes de terre dures, pour garantir que la sonde du capteur puisse être insérée en douceur dans le sol.

   - En tenant compte de l’historique d’irrigation et du type de sol des terres agricoles, sélectionnez un point de mesure représentatif.

2. Installer le capteur d'humidité du sol :

   - Selon le type de capteur (par exemple, type à insertion verticale ou type à insertion plate), installez le capteur correctement conformément aux instructions.

   - Capteur vertical : il doit être inséré verticalement à 90 degrés dans le sol à mesurer. Ne secouez pas le capteur lors de son insertion afin d'éviter toute déformation ou tout endommagement de la sonde.

   - Capteur à fiche plate : utilisé pour la détection d'humidité du sol multicouche, l'espacement de la tête d'humidité doit être correctement disposé pour éviter les interférences mutuelles.

 3. Connexion du système d'acquisition de données

1. Connectez le capteur d'humidité du sol :

   - Connectez le capteur au collecteur de données ou au terminal portable pour assurer une transmission de données stable et fiable.

   - Définissez la fréquence et l'intervalle de temps de collecte des données pour répondre à la demande de surveillance en temps réel.

2. Configurer le système de transmission sans fil :

   - Utilisez la technologie sans fil (telle que 4G, Zigbee, LoRa ou Wi-Fi) pour transmettre les données du capteur à l'unité de contrôle centrale ou à la plate-forme cloud.

   - Assurez-vous que la couverture du réseau sans fil est bonne et qu'il n'y a pas de retard dans la transmission des données.

 4. analyse des données et prise de décision en matière d'irrigation

1. surveillance en temps réel :

   - Visualisez les données d'humidité du sol en temps réel via un logiciel de surveillance ou une application mobile.

   - Mettre en place une interface de visualisation des données pour afficher intuitivement la tendance de l'humidité du sol.

2. analyse des données :

   - Élaborer des plans d’irrigation en fonction des besoins réels des cultures, des conditions du sol, des changements climatiques et d’autres facteurs.

   - Utiliser des outils d’analyse de données pour identifier les changements anormaux de l’humidité du sol et prendre des mesures en temps opportun. 

3. Contrôle automatique de l'irrigation :

   - Intégrez les données du capteur au système de contrôle d'irrigation pour réaliser une irrigation automatique.

   - Lorsque l'humidité du sol est inférieure à un seuil défini, le système d'irrigation est automatiquement activé ou les agriculteurs sont rappelés d'irriguer.

   - Lorsque l'humidité du sol atteint ou dépasse le seuil défini, le système d'irrigation s'arrête automatiquement pour éviter une irrigation excessive. 

 5. Analyse et optimisation des données historiques

1. Suivi à long terme :

   - Recueillir des données sur l’humidité du sol à long terme et établir une base de données historique.

   - Grâce à l’analyse des données, identifier les schémas d’irrigation et les règles de changement d’humidité du sol.

2. Optimiser la stratégie d’irrigation :

   - Optimiser les stratégies d'irrigation en combinant les données historiques et les modèles de croissance des cultures.

   - Réduire le gaspillage des ressources en eau et améliorer le rendement et la qualité des cultures.

Application du système de surveillance du réseau de capteurs d'humidité du sol à l'irrigation agricole

L'application d'un système de surveillance par réseau de capteurs d'humidité du sol à l'irrigation agricole repose principalement sur le déploiement d'un grand nombre de petits capteurs répartis sur les terres agricoles, permettant de surveiller en temps réel l'humidité du sol, la température et d'autres paramètres environnementaux. Le système présente les caractéristiques suivantes :

- Surveillance en temps réel : fournit un retour immédiat sur l'état d'humidité des terres agricoles.

- Contrôle à distance : grâce au réseau sans fil, les agriculteurs peuvent surveiller l’état des terres agricoles et prendre des décisions à distance.

- Irrigation automatisée : intégrez-vous au système d'irrigation pour démarrer ou arrêter automatiquement l'irrigation en fonction des données de surveillance.

- Économie et efficacité de l'eau : Réduisez la consommation d'eau grâce à une irrigation de précision tout en améliorant le rendement et la qualité des cultures.

- Analyse et optimisation des données : la collecte de données à long terme permet d’analyser les schémas d’irrigation et d’optimiser la gestion de l’eau.

 Différences et avantages entre les méthodes de mesure de l'humidité du sol TDR et FDR

 TDR (réflectométrie dans le domaine temporel)

- Principe : Une impulsion électromagnétique est envoyée et la constante diélectrique du sol est déterminée en mesurant le temps de parcours aller-retour de l'impulsion à travers le sol, calculant ainsi la teneur en humidité.

- Avantages :

  - Haute précision : résultats de mesure stables et fiables, indépendamment du type de sol.

  - Temps de réponse rapide : capable de surveiller les changements d'humidité du sol en temps réel.

  - Large gamme d'applications : applicable à une large gamme de types de sols et de conditions d'irrigation.

- Inconvénients :

  - Coût d'équipement élevé : le circuit est plus compliqué et coûteux.

  - Installation et maintenance compliquées : nécessite un étalonnage et une maintenance professionnels.

 FDR (réflectométrie dans le domaine fréquentiel)

- Principe : Mesure de la constante diélectrique du sol à l'aide de la réponse en fréquence pour calculer indirectement la teneur en humidité.

- Avantages :

  - Coût réduit : équipement relativement simple et peu coûteux.

  - Vitesse de mesure rapide : peut fournir rapidement des données sur l'humidité du sol.

  - Forme de sonde flexible : peut être utilisée pour des mesures de sol à différentes profondeurs et niveaux.

  - Facile à installer et à entretenir : facile à utiliser, adapté à la surveillance des terres agricoles à grande échelle.

- Inconvénients :

  - Précision de mesure légèrement inférieure : la précision peut être affectée dans certaines conditions de sol (par exemple, salinité élevée).

  - Étalonnage requis : un étalonnage spécifique peut être requis pour différentes conditions de sol.

 En résumé

Le TDR et le FDR sont des méthodes efficaces de mesure de l'humidité du sol, et présentent chacun leurs avantages selon les scénarios d'application et les contraintes budgétaires. Le choix doit être basé sur une combinaison des conditions des terres agricoles, des besoins budgétaires et des exigences du système d'irrigation. Grâce à ces technologies de capteurs avancées et à ces réseaux de capteurs sans fil, une irrigation de précision peut être réalisée pour optimiser l'utilisation de l'eau et améliorer le rendement et la qualité des cultures.

Fiche technique du capteur d'humidité du sol :

1. Fiche technique du capteur de température et d'humidité du sol NBL-S-THR

NBL-S-THR-Capteurs-de-température-et-d'humidité-du-sol-Manuel-d'instructions-V4.0.pdf

2. Fiche technique du capteur de température et d'humidité du sol NBL-S-TMC

NBL-S-TMC-Capteur de température et d'humidité du sol et de conductivité.pdf

3.  Fiche technique du capteur de température et d'humidité du sol NBL-S-TM

NBL-S-TM-Capteur-de-température-et-d'humidité-du-sol-Manuel-d'instructions-4.0.pdf

4. Capteur intégré de température, d'humidité , de conductivité et de salinité du sol NBL-S-TMCS 

Capteur de température, d'humidité, de conductivité et de salinité du sol NBL-S-TMCS.pdf

5. Capteur intégré de température,  d'humidité , de NPK, de conductivité et de pH du sol NBL-S-TMCS-7

Manuel du capteur composite de sol 7 en 1.pdf

4. Capteur intégré de température, d'humidité ,  de NPK,  de pH,  de conductivité et de salinité du sol NBL-S-TMCS-8 

Manuel du capteur composite de sol 8 en 1.pdf