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Irrigação inteligente no All Electric Society Park Monitoramento, análise e otimização da umidade do solo e da irrigação com base em dados ambientais atuais.

All Electric Society Park

Perfil do cliente


AES Park

Phoenix Contact

  • O All Electric Society Park demonstra, em mais de 7800 metros quadrados, como a energia renovável pode ser gerada, convertida, armazenada, distribuída e usada.
  • 550 módulos solares e outros produtores de energia asseguram a alimentação do parque com energia.
  • Demonstramos o uso eficiente de energia com base em eletromobilidade, edifícios inteligentes, infraestrutura de transportes e instalações de produção.

Desafio


Verificação da umidade do solo

Requisitos individuais de irrigação com altos esforços para cuidar das plantas

Há vários espaços verdes no All Electric Society Park cujas plantas precisam de um abastecimento confiável de água. Dependendo da necessidade de água das respectivas espécies de plantas e das influências atmosféricas, como a radiação solar ou a precipitação, resultam diferentes necessidades de irrigação.

A irrigação manual ideal é muito trabalhosa e cara. Além disso, é difícil monitorar os consumos.

Solução


Sensor de umidade do solo

Irrigação de acordo com a necessidade e com economia de recursos

As áreas verdes do parque foram divididas em 15 zonas de irrigação para otimizar a irrigação de superfície. Cada zona foi equipada com sensores de umidade do solo LoRaWAN operados por bateria.

Os sensores medem em intervalos fixos a umidade e a temperatura do solo, bem como a condutividade e, em seguida, enviam os dados para a plataforma IoT da empresa por meio de um gateway LoRaWAN. Os dados de medição do solo e os dados da estação meteorológica local são combinados na cloud. Dependendo dos relatórios meteorológicos, a irrigação de acordo com as necessidades pode ser planejada ou predefinida com base em vários parâmetros.

Graças à conexão digital do contador de água, no controlador de irrigação são incluídas as informações importantes sobre o fluxo atual e o consumo de água.

A solução em detalhe

Controle de irrigação por meio da cloud
Controlador local no AES Park
Quadro de comando local de Smart Water
Controle de irrigação por meio da cloud

A solução inteligente de irrigação usa uma combinação das tecnologias PLCnext e LoRaWAN. O sistema de automação reúne na cloud todos os dados necessários para o controle eficiente da irrigação. O PLCnext Control compara continuamente os valores atuais dos sensores com os parâmetros de cloud pré-configurados. Se o algoritmo detectar que uma área verde está muito seca, a válvula solenoide da respectiva zona de irrigação é aberta automaticamente. Assim que é alcançada a quantidade especificada de água ou a umidade do solo se normalizar, a válvula é fechada novamente. Se, com base nos dados, a estação meteorológica local detectar um evento de chuva, o processo de irrigação será automaticamente cancelado.

A plataforma IoT do usuário oferece a opção de localizar os sensores ambientais em um mapa e exibir claramente os dados de medição coletados em diagramas individuais.

Controlador local no AES Park

Um terminal de operação local permite definir individualmente para cada dia da semana os horários em que um processo de irrigação pode ser iniciado. Aqui, o usuário também pode inserir os valores-limite para cada zona de irrigação individual. Para sincronização de tempo é consultado um receptor GNSS (Global Navigation Satellite System) com servidor NTP (Network Time Protocol) integrado. O software também detecta de forma confiável os vazamentos no sistema e gera mensagens de alarme. Além disso, o PLCnext Control está conectado ao sistema SCADA Resylive baseado na web da Phoenix Contact por meio de um túnel VPN (Virtual Private Network). A instalação pode ser configurada, controlada e monitorada de forma remota ou local a qualquer momento por meio dessa plataforma. Também é possível criar relatórios sobre o consumo de água.

Quadro de comando local de Smart Water

A tecnologia de rede sem fio LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) é usada para comunicação de dados. A tecnologia é caracterizada por um alto alcance de recepção combinado com baixo consumo de energia. Essas propriedades são especialmente adequadas para aplicações IoT em espaços urbanos. Dependendo do tipo de construção, o alcance da LoRaWAN é de até cinco quilômetros em áreas urbanas e de até 15 quilômetros em áreas rurais. A tecnologia usa a banda de frequência ISM de 868 MHz sem licença para a transmissão de dados.

Os sensores LoRaWAN instalados no campo enviam os valores de medição atuais em intervalos definidos para os gateways mais próximos. A partir daí, os dados são encaminhados para um servidor de rede por meio de uma conexão de telefonia móvel ou Ethernet.

Gerenciamento ambiental inteligente com a Smart City Box

Com o Smart City Box, é possível conectar facilmente os dados da cidade, desde o sensor até o sistema de controle. A transparência dos dados ajuda a derivar medidas de otimização direcionadas para habitats eficientes e sustentáveis. A caixa universalmente implementável é simplesmente conectada à sua infraestrutura existente.

Todos os aplicativos são baseados na aquisição em tempo real de dados de sensores e na transmissão de dados sem fio. Graças à arquitetura de sistema aberto, a caixa pode ser facilmente integrada aos data centers municipais e a muitas outras plataformas IoT.

Mapa de imagem interativo: Topologia da irrigação inteligente
Software para visualização de dados ambientais
O Environmental Monitoring Service permite o monitoramento remoto completo dos dados ambientais por meio de um portal web. Todos os sensores e valores de medição podem ser facilmente integrados. O software detecta de forma confiável os vazamentos no sistema. As mensagens de alarme são geradas automaticamente durante a identificação.
Software para visualização de dados ambientais
Sensores de umidade do solo
Os sensores de umidade do solo LoRaWAN medem a umidade, a temperatura e a condutividade do solo. Os dados dos sensores são enviados via LoRaWAN para a plataforma de cloud. Em seguida, os dados podem ser usados para o monitoramento ambiental sustentável.
Sensores de umidade do solo
Gateways LoRaWAN
Os gateways LoRaWAN encaminham os valores de medição dos sensores para um servidor de rede por meio de uma conexão de telefonia móvel ou Ethernet. O servidor disponibiliza os dados úteis para um servidor de aplicativos. Os dois servidores podem ser instalados localmente ou localizados na cloud.
Gateways LoRaWAN
PLCnext Control
O elemento central do quadro de comando é um PLCnext Control AXC-F 3152, ao qual são alinhados módulos I/O da família de produtos Smart Elements, usados para controlar as válvulas solenoides. Todos os dados necessários para o controle eficiente da irrigação são reunidos no PLC.
PLCnext Control
Sistema SCADA baseado na web
A instalação pode ser configurada, controlada e monitorada remotamente a qualquer momento por meio do sistema SCADA Resylive baseado na web da Phoenix Contact. Também é possível criar relatórios sobre o consumo de água.
Sistema SCADA baseado na web
Plataforma IoT
O servidor de aplicativos do software Environmental Monitoring Service está localizado em nossa própria plataforma IoT aberta grovez.io, para aplicações de infraestrutura urbana.
Plataforma IoT

Suas vantagens

  • Controle automatizado e conforme necessário do sistema de irrigação economiza energia, custos e recursos
  • Transparência de dados ambientais: o monitoramento remoto completo da umidade, temperatura e condutividade do solo em tempo real
  • Derivação de medidas eficazes para o gerenciamento sustentável de espaços verdes

Contato


Fabian Pasimeni
Fabian Pasimeni
Global Industry Manager Urban Infrastructure
Terei prazer em ajudar você em seu caminho para se tornar uma cidade inteligente. Beneficie-se de nossa experiência de vários anos e de nossa abrangente gama de serviços.

Produtos


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Resumo


Irrigação no All Electric Society Park

Economia de água de até 30 %

A irrigação inteligente no All Electric Society Park mostra como diferentes plantas, árvores e gramíneas podem ser regadas conforme necessário e com economia de recursos. Em comparação com a irrigação simples e temporizada, isso resulta em uma economia de água de até 30 %.

Esse exemplo também pode ser facilmente transferido para outros equipamentos urbanos. Assim, os dados também podem ser facilmente integrados aos sistemas de controle existentes.