beatthatthing

Почему не готовое решение

Готовые системы автоматического полива с удалённым управлением действительно существуют. Однако их стоимость внедрения высока, особенно на раннем этапе проекта. Мы решили разработать собственную систему - это оказалось дешевле, интереснее, и потенциально даёт возможность создать продукт, востребованный другими фермерами.

Как работал наш прототип

Мы условно разделили участок маточника на две зоны и проложили магистральные трубы так, чтобы можно было организовать их полив независимо друг от друга.

В основе прототипа - недорогие компоненты с AliExpress и старая версия Raspberry Pi, дополненная 3G-модемом. Схема управления выглядела так: Raspberry Pi через реле управляла электрокранами в каждой зоне, считывала данные с датчика потока жидкости.

Программную часть написали на TypeScript с использованием фреймворка NestJS. Дистанционное управление реализовали через Telegram-бота: можно было включать полив любой зоны и получать отчеты, не тратя время на поездку на участок.

Что случилось и какие выводы мы сделали

Система проработала без серьезных сбоев два года. Однако весной 2024 года участок подвергся сильному подтоплению. Уровень грунтовых вод поднялся, и все оборудование, находившееся в приямке, оказалось под водой. Прототип вышел из строя.

Тем не менее, эксперимент оказался успешным: мы получили ценный опыт, выявили слабые места и сформировали список требований для следующей версии системы.

Размещение оборудования

Оборудование не должно размещаться под землёй. В промышленной версии мы предусмотрим надземный антивандальный ящик.

Также из-за металлической крышки приямка сигнал 3G-модема был слабым. После перемещения модема в вентиляционную трубу над землёй ситуация улучшилась. В будущем модем и антенна будут устанавливаться сразу в зоне уверенного приёма.

Надёжность компонентов

USB-модемы не всегда стабильны. Важно предусмотреть возможность их автоматической перезагрузки, либо использовать альтернативные решения.

Датчики потока жидкости с крыльчаткой требуют регулярной чистки.

Альтернативные каналы связи

Интернет есть не везде и не всегда. В новой версии мы добавим поддержку SMS-команд для управления и получения отчетов.

Дополнительные функции

В прототипе намеренно был реализован только базовый функционал, чтобы на собственном опыте оценить сценарии использования и потребность в дополнительных функциях.

Теперь мы планируем добавить:

• планировщик задач,

• расширенные отчеты,

• различные варианты автоматического отключения и восстановления после сбоев,

• возможности для дальнейшего расширения.

Готовимся к масштабированию

Теперь, опираясь на полученный опыт, мы приступаем к проектированию второй версии системы. Она будет рассчитана уже не на тестовый участок, а на полноценный фундучный сад площадью более 10 гектаров.

Если у вас есть советы, идеи или интерес к проекту - пишите. Мы открыты к общению.

Год после посадки для нас прошел под знаком постоянной изнуряющей борьбы с сорной травой. Перекопав участок перед посадкой мы успешно подняли все хранящиеся годами семена сорняков, которые сразу поспешили нас порадовать своим появлением.

Поспособствовала этому так же наша мульча из соломы. С одной стороны она помогла поддерживать влагу летом, но когда весной вместо саженцев фундука мы увидели ровные рядки из каких-то злаковых, мы были мягко говоря удивлены.

Каждую неделю мы приезжали и что-то рвали. В какой-то момент это все надоело и закатали междурядья агроволокном. Стало легче.

Немного поэкспериментировали с медвежьим орехом. Интересно было самим попробовать вырастить из орешков растения, готовые к прививкам. При этом хотели понять, сможем ли мы таким заниматься с минимальным собственным участием. Пока приняли решение, что времени на это дело уделять нужно много, а его у нас сейчас нет.

Этап стратификации прошел без проблем - около 80% орешков проросли в холодильнике. Также пробовали варианты скарификации - надпиливание скорлупы, кипяток и холодная вода. Прорастало все примерно одинаково.

Затем мы переместили их в стаканы и перевезли в другое место. Там появлялись нечасто и из-за редкого полива еще 20% засохли.

Оставшиеся переехали в маточник в пакетах, но до них редко доходили руки и поливались они в последнюю очередь. Через что основная часть приказала долго жить.

Оставшиеся саженцы переехали в горшки и теперь поливаются периодически и ждут пересадки, чтобы когда-нибудь стать большими красивыми деревьями.

Организовали капельный полив.

Трубы паять мы не умеем (пока), поэтому основные магистрали решили сделать через пнд-трубу и фитинги, а от них уже проложили капельную ленту с шагом в 30см. Таким образом у нас каждый куст проливается примерно из двух отверстий. Капельный полив сэкономил массу времени - включаешь и занимаешься своими делами. Но все же было лишнее действие в процессе полива, которое хотелось устранить - нам нужно было приезжать, чтобы включать и выключать полив.

Мы посовещались и придумали концепт, который Стас и реализовал - блок управления поливом через интернет. В итоге мы получили коробку, в которой поместился компьютер Raspberry Pi, блок питания и gsm-модем, и шаровые краны с электроприводом, программное обеспечение, которое позволит считать количество пролитой воды и включать/выключать краны через telegram бот. Как это все работает - можно увидеть на следующем видео. В дальнейшем хотим добавить датчики влажности почвы и возможность автоматического управления поливом в зависимости от его показаний.

Сейчас мы приступаем к новому этапу - поиск земли для будущего сада. Шаг очень ответственный и сложный. И, к сожалению, скорее всего весьма дорогой. Постараюсь делиться полезными сведениями и радоваться вместе с вами, а может и грустить в зависимости от попыток и их результатов

Прогулки в поисках земли

Всем спасибо за интерес и до скорых встреч!

Место действия - Краснодарский край.

П.С. В прошлом сезоне немного увлекся голубикой и посадил несколько кустов. В этом же увеличил общее количество кустов до 30 штук. Собственные нужды голубики были обеспечены - очень вкусная и хорошая урожайность. Следующим постом хочу описать способ посадки и как мы организовали полив.

Прочитав от корки до корки эти труды, пришли к следующим выводам:

1. Сорт Трапезунд хоть и хорош, но мы не можем его взять в качестве основного, потому что он не предполагает автоматизированную сборку урожая. При автоматизированной сборке орех опадает сам и нам останется лишь его собирать (например специальным хитрым пылесосом). Вторым минусом этого сорта для нас стала его предрасположенность к выращиванию кустом, а не деревом (штамбом)

2. Нам не хотелось избавляться от уже посаженных кустов. И для того, чтобы уменьшить общую долю сорта Трапезунд - мы решили получать не горизонтальные, а вертикальные отводки (к слову этот способ и описывается в трудах Махно). А для вертикальных отводков нам нужно увеличить количество саженцев в маточнике практически в четыре раза.

К нашим саженцам Трапезунда, Карамановского и Черкесского мы решили добавить сорта Кавказ, Фуктурами и Сочи-1. У отличного знакомого агронома мы смогли взять саженцы итальянского сорта Тонда Ди Джиффони.

Небольшой спойлер: сейчас на маточнике у нас растет чуть меньше 400 кустов фундука.

В течение прошлого лета мы искали и смотрели много вариантов земельных участков для будущего маточника. Некоторые из них подкупали нас своими размерами и красотой (1 га в горах - работай и наслаждайся видами). Но выбор свой решили остановить на скромных дачных 4х сотках. Смотря назад, на проделанную работу, я понимаю, что это был правильный выбор - наш участок близко к дому, быстрее и проще организовать работу на нем.

Мы нашли запустевший дачный участок с домиком, на котором нам предстояло проделать еще много работы.

Для начала мы нашли экскаватор, который сломал домик, дернул явные пни и загрузил все лишнее в четыре кузова камаза.

На этом этапе мы обнаружили небольшой сюрприз от прошлых владельцев - участок долго был заброшенным и зарос. Перед продажей деревья спилили под корень немного ниже уровня земли. Этот же экскаватор помог нам перекопать землю и достать все курни на поверхность. Неделю ленивыми забегами мы собирали корни и сложили их в огромную кучу больше, которую отвез еще один грузовичок.

Мы решили отказаться от самоубийственной идеи мотоблочить и ровнять землю самостоятельно, поэтому позвали на помощь минитрактор, который дискованием разбил земляные комья и разровнял участок.

План и его реализация были хороши кроме того момента, где мы решили приямок для скважины сделать после посадки саженцев. Нетрудно догадаться, что с кустами под боком оборудовать скважину не очень просто.

В итоге мы получили ровный, вскопанный участок, готовый к приему новых жильцов.

Используя схему посадки 50см между саженцами и 1,5м междурядье, мы разметили участок, приволокли арендованный здоровенный ямобур и шнеком 35см принялись готовить новые дома для растений. Из-за небольшого расстояния между саженцами мы постоянно засыпали уже вырытые ямы и нам приходилось выгребать землю обратно лопатами. К слову в своих трудах Махно рекомендует для маточника готовить борозды трактором и на ямы не заморачиваться, да и расчет удобрений приводит на погонный метр. Но мы почему-то решили что мы умнее (зря).

Новые саженцы к нам приехали разного качества. Если быть честными, то только Тонда Ди Джиффони имели отличную развитую корневую систему. Остальные же саженцы в половине случаев имели один-полтора отростка, слабо напоминающих корень. На многих были повреждены почки. Сначала мы даже немного отчаялись. Но мы решили поверить в них, а фундук в свою очередь поверил в нас. И сейчас очень старается расти. Работать приходилось бережно, чтобы не потерять и то, что имеем.

Сажали мы в несколько заходов по мере поступления саженцев. В посадочные ямы закидывали двойной суперфосфат и биогумус, перемешивали с землей, присыпали, утрамбовывали, а уже сверху располагали саженцы.

Для ускорения постарались организоваться в подобие конвейера: один закидывает удобрение, другой мешает и трамбует, третий располагает саженец, четвертый поливает. Неожиданно для нас узким местом оказался полив. Так как при посадке нужно делать “водную зарядку”, а давление насос давал сравнительно небольшое, мы больше минуты проливали каждое растение.

Когда все растения были посажены, мы приступили к их обрезке, для того чтобы в дальнейшем стимулировать рост нового отводка и развития корневой системы. Старались найти живые почки в пределах 20-40 см. А после - покрасили в белый специальной садовой краской, чтобы уберечь кору при температурных изменениях. Для сохранения влаги и поддержания температуры мы замульчировали ряды соломой (спасибо ей конечно, но и сюрприз в виде проросших семян она нам преподнесла в этом году).

Видео разных этапов работ:

Подходит к концу июнь. И я с гордостью хочу сказать, что выпало меньше 1% от всех посаженных саженцев.

На этом сегодня прощаюсь. В следующий раз постараюсь рассказать про то, как мы организовали капельный полив, а может про наш опыт выращивания медвежьего ореха. Спасибо всем кто дочитал и до скорых встреч!