Quel capteur d'humidité du sol est utilisé dans un système d'irrigation automatique ?

Qu'est-ce qu'un système d'irrigation automatique ?

Un système d'irrigation automatique utilise une technologie de contrôle avancée et des capteurs pour gérer et distribuer l'eau de manière à permettre une irrigation automatique sans intervention humaine. Ce type de système est couramment utilisé dans l'agriculture, l'aménagement paysager, les terrains de golf, les stades et autres environnements nécessitant une irrigation régulière. Voici les principaux composants et caractéristiques d'un système d'irrigation automatique :

 Principaux composants d'un système d'irrigation automatique

1. Capteur :

- Capteur d'humidité du sol : utilisé pour surveiller la teneur en humidité du sol.

- Capteur de précipitations : utilisé pour surveiller la quantité de précipitations.

- Capteur de température : pour surveiller la température de l'air.

- Capteur de vitesse et de direction du vent : pour surveiller la vitesse et la direction du vent.

- Capteur de lumière : pour surveiller l'intensité lumineuse.

- Capteur de conductivité EC : pour surveiller la conductivité de la solution du sol, reflétant la teneur en sel du sol.

- Transmetteurs de niveau de liquide : pour surveiller le niveau d'une piscine ou d'un réservoir.

- Capteur de pression : pour surveiller la pression de l'eau dans le système d'irrigation.

- Capteur de pH du sol : capteur permettant de mesurer l'acidité et l'alcalinité du sol

Capteurs de système d'irrigation automatique

Anémomètre Capteur de vitesse du vent	Capteur de direction du vent	Capteur de pluviomètre à auget basculant	Capteur d'évaporation	Capteur de durée d'ensoleillement
Capteur de température et d'humidité atmosphérique et de pression d'air	capteur de vitesse et de direction du vent à ultrasons	Capteur de station météo à ultrasons 5 en 1	Station météo à ultrasons 7 en 1	Capteur de niveau d'eau
Capteur de dioxyde de carbone (capteur de CO2)	Capteur de pH du sol	Capteur de température et d'humidité du sol 3 en 1	capteur d'éclairage	Capteur de température et d'humidité du sol

2. unité de contrôle :

   - C'est le « cerveau » du système, chargé de recevoir les données des capteurs, selon le programme et la logique prédéfinis pour contrôler l'opération d'irrigation.

   - Comprend généralement un processeur central, une mémoire et des interfaces d'entrée/sortie. 

3. Mécanisme d’exécution :

   - Vanne : utilisée pour contrôler le changement du débit d'eau.

   - Pompe à eau : utilisée pour transporter l'eau.

   - Arroseur : pour pulvériser de l'eau.

   - Tuyau d'irrigation goutte à goutte : utilisé pour l'irrigation goutte à goutte.

4. réseau de communication :

   - Connexion de capteurs, d'unités de contrôle et d'actionneurs, qui peuvent être filaires ou sans fil.

   - Les technologies sans fil courantes incluent la 4G, la 5G, Zigbee, LoRa, le Wi-Fi, etc.

5. logiciel/interface utilisateur :

   - Permet aux utilisateurs de configurer des programmes d'irrigation, d'afficher l'état du système, d'ajuster les paramètres, etc.

   - Il peut s'agir d'une interface à écran tactile locale ou d'une application de téléphone portable distante.

 Caractéristiques du système d'irrigation automatique

1. Automatisation : Le système peut démarrer ou arrêter automatiquement l'irrigation en fonction des conditions du sol et de l'environnement. 

2. Précision : une surveillance précise par des capteurs garantit que les cultures reçoivent la bonne quantité d'eau et évite une irrigation excessive ou insuffisante.

3. Conservation des ressources : réduit le gaspillage d’eau et améliore l’efficacité de l’utilisation de l’eau.

4. Flexibilité : Différents programmes d’irrigation peuvent être mis en place pour différentes cultures et types de sols.

5. Commodité : les utilisateurs peuvent gérer l'irrigation via une télécommande ou des programmes prédéfinis, réduisant ainsi le travail manuel.

6. Évolutivité : le système peut généralement être facilement étendu pour répondre aux besoins d’irrigation de zones plus vastes.

 Principe de fonctionnement du système d'irrigation automatique

1. Phase de surveillance :

   - Le capteur surveille en permanence les facteurs environnementaux tels que l'humidité du sol, les précipitations, la température de l'air, la vitesse du vent et la lumière.

   - Lorsque l'humidité du sol descend en dessous du seuil défini, le capteur envoie l'information à l'unité de contrôle.

2. Phase de prise de décision :

   - L'unité de contrôle analyse les données du capteur et les combine avec d'autres facteurs (par exemple, les prévisions météorologiques, les besoins en eau des cultures, etc.) pour prendre une décision quant à l'irrigation ou non.

   - Si une irrigation est nécessaire, le système calcule la quantité d'irrigation nécessaire.

3. Phase d'exécution :

   - L'unité de contrôle envoie un signal de démarrage à l'équipement d'irrigation.

   - L'équipement d'irrigation (par exemple, les têtes d'arrosage, les tuyaux d'irrigation goutte à goutte, les pompes, etc.) commence à fonctionner et irrigue selon le programme d'irrigation prédéfini. 

4. Phase d'ajustement du feedback :

   - Pendant le processus d'irrigation, le capteur continue de surveiller l'humidité du sol et renvoie les données à l'unité de contrôle en temps réel.

   - L'unité de contrôle ajuste l'état de fonctionnement de l'équipement d'irrigation en fonction des commentaires pour garantir que l'irrigation est uniforme et non excessive. 

5. Phase d'enregistrement et d'optimisation :

   - Une fois l'irrigation terminée, le système enregistre les données pertinentes de cette irrigation.

   - En analysant ces données, la stratégie d’irrigation peut être optimisée pour obtenir une eau plus efficace et plus économique.

Capteurs d'humidité du sol couramment utilisés dans les systèmes d'irrigation automatique

1. Capteur capacitif d'humidité du sol :

   Principe : L'humidité du sol est déterminée en mesurant la variation de la constante diélectrique du sol. La constante diélectrique de l'eau est bien supérieure à celle d'un sol sec ; la capacité du capteur augmente donc avec la teneur en eau du sol.

   - Caractéristiques : haute sensibilité, vitesse de réponse rapide, large plage de mesure et forte adaptabilité.

   - Scénario : Largement utilisé dans une variété de systèmes d'irrigation automatique, particulièrement adapté aux besoins d'occasions rentables.

2. Capteur d'humidité du sol résistif :

   Principe : Exploite la variation de conductivité du sol pour mesurer sa teneur en humidité. Lorsque l'humidité du sol augmente, sa résistance diminue.

   - Caractéristiques : Structure simple, prix bas, facile à entretenir, mais plus sensible au type de sol et à la teneur en sel.

   - Scénario : Convient aux petits projets de jardinage avec un budget limité.

3. Capteur d'humidité du sol à réflexion dans le domaine temporel (TDR) :

   Principe : La teneur en eau est déterminée en mesurant le temps de propagation des ondes électromagnétiques dans le sol. La vitesse de propagation de l'onde électromagnétique est influencée par l'humidité du sol.

   - Caractéristiques : Haute précision de mesure, insensible à la texture et au type de sol, mais plus coûteux et nécessite un étalonnage et une maintenance spécialisés.

   - Scénarios applicables : adaptés aux scénarios de production agricole avec des exigences strictes en matière de précision de mesure ou de grande adaptabilité à la texture et au type de sol.

4. Capteur d'humidité du sol à réflexion dans le domaine fréquentiel (FDR) :

   - Principe : Utilise la réponse en fréquence des ondes électromagnétiques dans le sol pour mesurer la constante diélectrique et ainsi calculer la teneur en humidité du sol.

   - Caractéristiques : Coût relativement faible, vitesse de mesure rapide, forme de sonde flexible, adaptée à la mesure simultanée à plusieurs profondeurs.

   - Scénarios : Convient à la plupart des systèmes d'irrigation automatiques, en particulier pour les applications nécessitant des mesures rapides et une surveillance multi-profondeur.

 Considérations pour la sélection de capteurs pour les systèmes d'irrigation automatique

1. précision : différents capteurs ont une précision de mesure différente, la sélection doit être basée sur des besoins spécifiques.

2. Stabilité et durabilité : l'environnement de production agricole est complexe et changeant, le capteur doit avoir une bonne stabilité et durabilité.

3. coûts de maintenance : certains capteurs peuvent nécessiter un étalonnage périodique ou des pièces de rechange, ce qui peut augmenter les coûts d'exploitation. 4. intégration du système : le choix du capteur doit être basé sur des besoins spécifiques.

4. Intégration du système : lors du choix d'un capteur, vous devez également prendre en compte sa compatibilité avec les autres composants du système d'irrigation et sa facilité d'intégration.

5. Budget : les prix varient considérablement d’un capteur à l’autre et le budget global du système doit être pris en compte lors de la sélection d’un capteur.

 Exemple d'application d'un système d'irrigation automatique

Supposons que, dans un parc agricole moderne, un système d'irrigation automatique doive être installé pour gérer les besoins en irrigation de plusieurs serres et champs. Les étapes spécifiques sont les suivantes :

1. Installer les capteurs :

   - Sélectionnez des emplacements représentatifs dans chaque serre et champ pour installer des capteurs capacitifs d’humidité du sol et des capteurs de température.

   - Des capteurs de pluie et des capteurs météorologiques ont été installés aux entrées du parc.

2. Acquisition de données :

   - Les capteurs transmettent des données à l'unité de contrôle centrale via un réseau sans fil (par exemple 4G/5G).

3. traitement des données :

   - L'unité de contrôle centrale traite les données reçues et définit les seuils d'humidité du sol (par exemple, l'irrigation démarre lorsque l'humidité du sol est inférieure à 30 %).

4. prise de décision :

   - L'unité de contrôle combine les données des capteurs et les prévisions météorologiques pour décider si l'irrigation est nécessaire et dans quelle mesure.

5. initiation de l'irrigation :

   - Lorsque l'humidité du sol est inférieure au seuil défini, l'unité de contrôle envoie un signal de démarrage à l'équipement d'irrigation pour ouvrir la vanne et démarrer la pompe.

6. contrôle de l'irrigation :

   - Le système ajuste le temps d'irrigation et le débit en fonction du retour d'information en temps réel des capteurs pour garantir que la bonne quantité d'eau est appliquée au sol.

7. Fin de l'irrigation :

   - Une fois que l'humidité du sol atteint le seuil supérieur prédéfini ou que le temps d'irrigation atteint la valeur prédéfinie, le système éteindra automatiquement l'équipement d'irrigation.

8. Enregistrement et retour d'informations sur les données :

   - Le système enregistre la date, l'heure, la durée et la consommation d'eau de chaque arrosage.

   - En analysant ces données, la stratégie d’irrigation peut être optimisée pour obtenir une eau plus efficace et plus économique.

 Résumé

En intégrant de multiples capteurs et des technologies de contrôle avancées, un système d'irrigation automatisé permet une surveillance précise et un contrôle automatique du processus d'irrigation. Ces systèmes améliorent non seulement l'efficacité de l'irrigation et réduisent le gaspillage d'eau, mais aussi le rendement et la qualité des cultures. Une gestion efficace et intelligente de l'irrigation peut être obtenue en choisissant les capteurs et les composants système adaptés et en les associant aux besoins spécifiques de la production agricole.

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