BR112020019869A2

BR112020019869A2 - Sistema para uso com um sistema de irrigação tendo pelo menos um lance, sistema de acionamento e sistema de fluxo de aplicante

Info

Publication number: BR112020019869A2
Application number: BR112020019869-2A
Authority: BR
Inventors: Jacob L. LaRue
Original assignee: Valmont Industries, Inc.
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2021-01-05
Also published as: WO2019191130A1; EP3772884B1; EP3772884C0; US20190297799A1; CN111867354A; MX2020010049A; CA3091283A1; AU2019243828A1; ZA202005047B; EP3772884A4; CN111867354B; US11388868B2; EP3772884A1

Abstract

a presente invenção provê um sistema de irrigação que inclui um sistema de controle para determinar se deve ser aplicado um aplicante a um campo agrícola. em uma implementação, o sistema de controle inclui memória operável para armazenar um ou mais módulos e um processador acoplado à memória. o processador é operável para executar o um ou mais módulos para fazer com que o processador receba um ou mais sinais que representam uma característica de micróbio a partir de um sensor de solo. o processador também é operável para determinar se deve ser aplicado um aplicante (isto é, água tendo uma concentração de um biológico ou um micróbio do mesmo) a um solo com base nas características do micróbio e para iniciar operação do conjunto de irrigação para aplicar o aplicante ao solo em resposta quando o solo necessita do aplicante.

Description

SISTEMA PARA USO COM UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO TENDO PELO MENOS UM LANCE, SISTEMA DE ACIONAMENTO E SISTEMA DE FLUXO DE APLICANTE APLICAÇÕES RELACIONADAS

[001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório US No. 62/649,619 depositado em 29 de março de 2018. ANTECEDENTES E CAMPO DA PRESENTE INVENÇÃO: Campo da Presente Invenção

[002] A presente invenção diz respeito de modo geral a máquinas de irrigação e, mais particularmente, a um sistema, método e aparelho para aplicar um aplicante tendo uma concentração de micróbios para aumentar a produção de cultura. Antecedentes da Invenção

[003] A agricultura moderna tornou-se cada vez mais eficiente no século passado e essa tendência deve continuar a fim de produzir alimentos suficientes para a crescente população mundial. Um avanço notável na produção agrícola foi a introdução de sistemas de irrigação mecanizados, como os sistemas de irrigação de pivô central e de movimento linear. Esses sistemas de irrigação tornam possível irrigar campos inteiros e reduzir uma vulnerabilidade do rendimento de cultura a condições climáticas extremas. A capacidade de monitorar e controlar a quantidade de água e/ou nutrientes (aplicantes) aplicada a um campo agrícola, aumentou o número de acres cultiváveis no mundo e aumenta a probabilidade de um rendimento de cultura lucrativo. Esses sistemas de irrigação normalmente incluem um dispositivo de controle configurado para fornecer uma interface de usuário, permitindo ao operador monitorar e controlar uma ou mais funções ou operações do sistema de irrigação.

[004] A fim de superar as limitações do estado da técnica, é necessário um sistema que seja capaz de aumentar de forma eficiente e controlável a quantidade de nutrientes aplicados a um campo agrícola.

SUMÁRIO DA DIVULGAÇÃO

[005] Para minimizar as limitações encontradas no estado da técnica e para minimizar outras limitações que serão aparentes na leitura das especificações, é divulgado um sistema de irrigação que inclui um sistema de controle para determinar se deve ser aplicado um aplicante a um campo agrícola. Em uma implementação, o sistema de controle inclui memória operável para armazenar um ou mais módulos e um processador acoplado à memória. O processador é operável para executar um ou mais módulos para fazer com que o processador receba um ou mais sinais que representam uma característica de micróbio de um sensor de solo. O processador também é operável para determinar se deve ser aplicado um aplicante (isto é, água tendo uma concentração de um biológico ou um micróbio) a um solo com base nas características do micróbio e para iniciar a operação do conjunto de irrigação para aplicar o aplicante ao solo em resposta a quando o solo necessita do aplicante. Breve Descrição das Figuras

[006] A descrição detalhada é descrita com referência às figuras acompanhantes. O uso dos mesmos números de referência em diferentes instâncias na descrição e nas figuras pode indicar itens similares ou idênticos. As figuras anexas, que são incorporadas e constituem parte do relatório descritivo, ilustram várias modalidades da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da presente invenção.

[007] A FIG. 1A é uma vista em perspectiva diagramática isométrica de um sistema de irrigação de acordo com um exemplo de implementação da presente divulgação.

[008] A FIG. 1B é um diagrama de bloco que ilustra um sistema de controle do sistema de irrigação mostrado na FIG. 1A de acordo com uma implementação exemplar da presente divulgação.

[009] A FIG. 2 é um diagrama de bloco que ilustra um sistema de controle operativamente acoplado a um repositório do sistema de irrigação de acordo com uma implementação exemplar da presente divulgação.

[010] A FIG. 3 é um diagrama de fluxo que ilustra um método exemplar para determinar se deve-se dispersar um aplicante tendo uma concentração de micróbios de acordo com uma implementação exemplar da presente divulgação. Descrição das Modalidades Preferenciais

[011] É feita agora referência em detalhes às modalidades exemplares da invenção, exemplos os quais são ilustrados nas figuras anexas. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados em todos as figuras para se referir às mesmas partes ou similares. A descrição, modalidades e figuras não devem ser consideradas como limitantes do escopo das reivindicações. Também deve ser entendido que ao longo desta divulgação, a menos que seja logicamente exigido de outra forma, onde um processo ou método é mostrado ou descrito, as etapas do método podem ser desempenhadas em qualquer ordem, repetitivamente, iterativamente ou simultaneamente. Conforme usado por toda esta aplicação, a palavra "pode" é usada em um sentido permissivo (ou seja, significando "tendo o potencial para"), ao invés do sentido obrigatório (isto é, significando "deve").

[012] Além disso, quaisquer exemplos ou ilustrações fornecidos na presente invenção não devem ser considerados de maneira alguma como restrições, limites ou definições expressas de qualquer termo ou termos com os quais são utilizados. Em vez disso, esses exemplos ou ilustrações devem ser considerados apenas ilustrativos. Aqueles versados na técnica apreciarão que qualquer termo ou termos com os quais esses exemplos ou ilustrações são utilizados abrangerão outras modalidades que podem ou não ser fornecidas com as mesmas ou em outro lugar no relatório descritivo e todas essas modalidades se destinam a ser incluídas dentro do escopo desse termo ou termos.

[013] Diferentes quantidades e tipos de fertilizantes, herbicidas, fungicidas e outros produtos agrícolas são aplicados na tentativa de melhorar a produtividade do campo. Adicionalmente, microrganismos ou micróbios podem ser utilizados para melhorar um ambiente de raiz para a vegetação dentro de uma área de cultivo, como um campo.

[014] A FIG. 1A ilustra um sistema de irrigação autopropelido (por exemplo, mecanizado) (conjunto) 100 de acordo com implementações exemplares da presente divulgação. Exemplos de sistemas de irrigação autopropelidos incluem um sistema de irrigação de pivô central, um sistema de irrigação de movimento linear ou afins. A FIG. 1A ilustra uma modalidade da presente divulgação, na qual o sistema de irrigação 100 é um sistema de irrigação de pivô central.

[015] No entanto, é contemplado que a presente divulgação pode ser implementada em outros sistemas de irrigação autopropelidos (por exemplo, sistemas de irrigação de movimento linear). Como mostrado, o sistema 100 inclui uma estrutura de pivô central 102, um conjunto de seção principal 104 (conjunto de seção de irrigação) acoplado (por exemplo, conectado) a estrutura de pivô central 102. A estrutura de pivô central 102 tem acesso a um poço, um repositório de água (por exemplo, tanque de água) ou outra fonte de fluido para fornecer água para o sistema de irrigação 100. Por exemplo, o poço pode estar localizado sob a estrutura de pivô central 102. Em outro caso, o poço pode estar próximo à área de cultivo (por exemplo, campo). A fonte de fluido pode ser acoplada a um repositório ou outra fonte de produtos agrícolas para injetar fertilizantes, pesticidas e/ou outros produtos químicos nos fluidos para criar um aplicante para aplicação durante a irrigação. Assim, o aplicante pode ser uma combinação de água e micróbios para irrigar uma área de cultivo. O sistema de irrigação 100 pode ser acoplado a um dispositivo de deslocamento de fluido (por exemplo, um conjunto de bomba) configurado para fornecer água por todo o sistema de irrigação 100. Por exemplo, o dispositivo de deslocamento de fluido pode auxiliar no deslocamento de fluido a partir da fonte de fluido (por exemplo, poço, repositório de água, etc.) para as porções de conduíte do sistema de irrigação que são descritos na presente invenção. A estrutura de pivô central 102 pode ser fixa ou rebocável de modo que um operador possa mover o sistema de irrigação 100 de um campo para outro. Em uma implementação, a estrutura de pivô central 102 pode compreender um conjunto de armação (por exemplo, conjunto de armação de aço galvanizado e assim por diante).

[016] O conjunto de seção principal 104 inclui diversos lances interconectados 106, 108, 109 (por exemplo, lances de irrigação) suportados por uma ou mais estruturas de torre 110, 111 (estruturas de torre intermediárias) e uma estrutura de torre de extremidade 112. As estruturas de torre 110, 111, 112 podem ser qualquer configuração de torre conhecida na técnica para suportar adequadamente os conduítes (por exemplo, seções de canos de água) descritos na presente invenção. Entende-se que o conjunto de seção 104 pode incluir qualquer número de lances e estruturas de torre.

[017] As estruturas de torre 110, 111 e a estrutura de torre de extremidade 112 incluem cada uma, rodas 114, 116, para auxiliar a travessia do sistema de irrigação 100 (por exemplo, permitindo que o conjunto de seção principal 104 realize movimento de pivô) em torno de uma área de cultivo (por exemplo, campo). Em uma implementação, as rodas 114, 116 podem ser acionadas por uma unidade de acionamento adequada 118 (por exemplo, motor de acionamento), ou similar, para auxiliar na travessia do sistema 100 pela área especificada. Por exemplo, cada estrutura de torre 110 pode incluir uma unidade de acionamento 118 para impulsionar a respectiva estrutura de torre 110, 111, 112 (e o sistema de irrigação 100) pela área de cultivo.

[018] Como mostrado na FIG. 1A, cada lance 106, 108 inclui conduítes 120, 121, 122 (por exemplo, canos) que carregam (por exemplo, transportam, provêm e assim por diante) líquido (por exemplo, aplicante) ao longo do comprimento do sistema 100 para um ou mais conjuntos de dispersão de aplicante que irrigam a área de cultivo. Cada conduíte 120, 121, 122 pode ser acoplado a um outro para permitir a comunicação de fluido entre cada conduíte. Em uma implementação, os conduítes 120, 121, 122 podem ser suportados por estruturas de arcabouço do tipo treliça 124, 125, 126. Assim, o dispositivo de deslocamento de fluido principal pode deslocar aplicantes através dos conduítes 120, 121, 122, que são então dispersos pelos dispositivos de dispersão 127, que são acoplados aos conduítes 120, 121, 122. Conforme mostrado na FIG. 1A, o sistema de irrigação 100 também inclui uma estrutura de lança suspensa 128 que se estende para fora a partir da estrutura de torre de extremidade 112. Em uma ou mais implementações, a lança suspensa 128 inclui um canhão de extremidade 129 (por exemplo, o canhão de extremidade 129 é montado na lança suspensa 128). O canhão de extremidade 129 pode ser um pulverizador de pressão adequado que pode ser ativado nos cantos de um campo, ou outras áreas designadas, para aumentar a quantidade de terra que pode ser irrigada.

[019] Conforme mostrado nas FIGS. 1A e 1B, o sistema de irrigação 100 inclui um sistema de controle 130 que está em comunicação eletrônica com um ou mais componentes do sistema 100. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode estar em comunicação eletrônica com uma ou mais caixas de torre montadas em uma ou mais estruturas de torre 110, 111, 112 e um sensor de posição 132 utilizado para determinar uma posição aproximada do sistema de irrigação (por exemplo, determinar a posição aproximada da estrutura de torre de extremidade 112 dentro da área de cultivo em relação à estrutura de pivô central 102). Em uma implementação, o sensor de posição 132 pode ser um sensor GPS (por exemplo, receptor GPS), ou similar, montado na estrutura de torre de extremidade 112 que pode transmitir sinais que representam a posição da estrutura de torre de extremidade para o sistema de controle 130. Conforme descrito na presente invenção, o sistema de controle 130 pode preferencialmente determinar a posição radial do conjunto de seção principal 104 em relação à estrutura de pivô central 102. Em outra implementação, o sensor de posição pode ser um sensor de ângulo 133 que pode facilitar a determinação da posição de rotação do conjunto de seção principal 104. O sensor de ângulo 133 pode ser montado na estrutura de pivô central 102 para auxiliar na determinação da posição de rotação do conjunto de seção principal

104.

[020] Em uma implementação, o sistema de controle 130 é montado na estrutura de pivô central 102, um carrinho de controle ou uma estrutura de torre 110, 111, 112. O sistema de controle 130 está geralmente localizado no elemento estrutural do sistema de irrigação 100, no qual o aplicante/água é introduzido no sistema de irrigação; no entanto, outras configurações conhecidas na técnica estão dentro do escopo da presente divulgação.

[021] O sistema de controle 130 pode, de preferência, monitorar as condições de operação e pode controlar várias funções do sistema de irrigação

100. Em certas implementações, o sistema de controle 130 monitora ativamente a função e o desempenho do sistema de irrigação 100 incluindo, mas não se limitando a: uma posição de uma ou mais seções de conduíte 120, 121, 122 ou estruturas de torre 110, 111, 112 (por exemplo, a posição do conjunto de seção principal 104), se o sistema de irrigação 100 está ligado ou desligado, um parâmetro de voltagem associado ao sistema de irrigação 100, um parâmetro de velocidade de motor associado ao sistema de irrigação 100, um parâmetro de velocidade de solo aproximada associado ao sistema de irrigação 100, um parâmetro de direção associado ao sistema de irrigação 100, um parâmetro de diagnóstico associado ao sistema de irrigação 100, se o aplicante está sendo suprida ao sistema de irrigação 100 (por exemplo, se o dispositivo de deslocamento de fluido é operacional), se o Stop in Slot (SIS) é ligado ou desligado, uma pressão de aplicante associada ao sistema de irrigação 100, um parâmetro de tempo, um parâmetro de data, um parâmetro de posição no campo dos componentes do sistema de irrigação, estado do canhão de extremidade e se os programas (por exemplo, programas de software, etc.) estão funcionando corretamente.

[022] O sistema de controle 130 também controla as funções e configurações do sistema de irrigação 100, incluindo, mas não se limitando a: iniciar e parar, alimentar seletivamente o dispositivo de deslocamento de fluido principal, um parâmetro de profundidade de aplicação de aplicante, a direção de deslocamento associada ao sistema de irrigação 100, seletivamente energizar o SIS, reverter ou parar automaticamente o sistema de irrigação 100, reiniciar automaticamente o sistema de irrigação 100, fornecer um controle auxiliar de operador para o sistema 100, escrever e editar programas de irrigação (por exemplo, programas de software de irrigação) e controlar o setor e programas sequenciais (por exemplo, programas de software). Em outra implementação, o sistema de controle 130 pode fazer com que um alerta seja emitido para o operador se houver algum erro na operação do sistema de irrigação 100 ou se qualquer uma das funções ou condições monitoradas pelo sistema de controle 130 foram comprometidas (por exemplo, interromperam a operação ou estão fora de uma faixa aceitável).

[023] Com referência agora à FIG. 1B, o sistema de controle 130 pode ser acessado através de uma interface 138 alojada dentro de uma caixa à prova de intempéries ou pode ser remotamente vinculado. Conforme mostrado na FIG. 1B, o sistema de controle 130 inclui pelo menos uma memória 134 para armazenar um ou mais programas de software (por exemplo, módulos de software), um processador 136 acoplado comunicativamente à memória 134, uma interface de usuário 138 (por exemplo, interface de usuário gráfica, etc.), e um módulo de comunicações 140 (por exemplo, transmissor, receptor, transceptor, etc.). A memória 134 é um exemplo de mídia legível por computador tangível que provê funcionalidade de armazenamento para armazenar vários dados associados à operação do sistema de controle 130, tais como programas/módulos de software e segmentos de código mencionados na presente invenção, ou outros dados para instruir o processador 136 para desempenhar as etapas aqui na presente invenção. Conforme mostrado, o sistema de controle 130 inclui um módulo de condicionamento de solo 137, que pode ser armazenado na memória 134 e executável pelo processador 136. O módulo de condicionamento de solo 137 é representativo da funcionalidade para causar a dispersão de um aplicante, como água, combinada com micróbios do sistema de irrigação 100, conforme descrito em mais detalhes abaixo. A interface de usuário 138 pode, de preferência, receber um ou mais parâmetros definidos pelo usuário (entradas definidas pelo usuário) para operar o sistema de irrigação 100. Além disso, o sistema de controle 130 pode incluir um módulo 143 para receber e processar dados ambientais (por exemplo, clima) e dados de imagem. De preferência, os dados ambientais e de imagem podem ser recebidos a partir de sensores ambientais 141 e sensores de imagem 145, que podem ser integrados com o sistema de irrigação ou remotamente vinculados.

[024] De acordo com modalidades alternativas, os sensores ambientais 141 podem incluir sensores meteorológicos ou afins para medir aspectos meteorológicos, como umidade, pressão, precipitação, radiação solar, temperatura e afins. Além disso, os sensores de imagem 145 podem incluir uma gama de elementos de detecção, incluindo espectrômetros, sensores infravermelhos e sensores/câmeras ópticas para detectar a saúde da cultura, o uso da água da cultura, o índice de estresse hídrico da cultura, a razão de produção da planta e prover dados para calcular outros índices de cultura. De acordo com mais uma para o ambiente, os sensores de imagem 145 podem detectar e/ ou obter dados para produzir NDVI, EVI e uma variedade de outros índices. Além disso, tais dados podem ser produzidos por meio de um sensor aerotransportado ou satélite e transmitidos ao sistema de controle.

[025] Como mostrado na FIG. 1A, o sistema de irrigação 100 pode estar preferencialmente dentro de um campo agrícola 142 e funcionar para dispersar um aplicante no campo 142. O campo 142 pode incluir um ou mais sensores 144 implantados dentro do campo 142 e/ ou montados no sistema de irrigação 100. Os sensores 144 podem, de preferência, fazer interface comunicativa com o sistema de controle 130. Por exemplo, os sensores 144 podem ser conectados comunicativamente ao sistema de controle 130 por meio de um ou mais fios no solo. Em outro exemplo, os sensores 144 podem ser conectados comunicativamente ao sistema de controle 130 por meio de uma rede de comunicação sem fio (isto é, conectado comunicativamente com o módulo de comunicações 140). Neste exemplo, os sensores 144 podem, de preferência, transmitir um ou mais sinais sem fio para o sistema de controle 130, conforme descrito em mais detalhes na presente invenção.

[026] Em uma ou mais implementações, os sensores 144 incluem sensores de umidade para medir um teor de umidade do campo 142. Os sensores 144 podem, de preferência, determinar (isto é, medir) a quantidade de umidade dentro de uma porção do solo do campo 142 para o qual o respectivo sensor 144 está posicionado. Por exemplo, os sensores 144 podem, de preferência, medir a umidade volumétrica do solo e prover um ou mais sinais que representam a mesma. Os sensores 144 também podem medir um conteúdo de micróbio dentro do solo. Por exemplo, os sensores 144 podem, de preferência, medir um nível ou concentração de micróbios dentro do solo do campo 142. E os sensores 144 podem monitorar a saúde da cultura usando imagens RGB e/ou espectrofotométricas.

[027] O sistema de irrigação 100 inclui adicionalmente um repositório 146 que está em comunicação de fluido com os conduítes 120, 121, 122 (isto é, o conjunto de seção principal 104). Em uma ou mais implementações, o repositório 146 inclui um tanque de armazenamento que pode armazenar micróbios e/ou outros biológicos. Por exemplo, o repositório 146 pode ser um tanque de armazenamento que é posicionado próximo à estrutura de pivô central 102 e está conectado a um conduíte (isto é, um cano de abastecimento de água) do sistema de irrigação 100 por meio de um arranjo de conduíte de desvio. Por exemplo, o repositório 146 pode estar em comunicação de fluido com o sistema de irrigação 100 por meio de um conduíte de entrada 148 e um conduíte de saída 149. Em uma ou mais implementações, o repositório 146 pode incluir pacotes que incluem micróbios e/ou outros biológicos. Por exemplo, os micróbios podem ser incluídos dentro de pacotes em formato de comprimidos, como um pó em suspensão ou um líquido. No entanto, entende-se que outros formatos de pacote podem ser utilizados de acordo com os requisitos da presente divulgação.

[028] Dependendo de como os micróbios/produtos biológicos são empacotados, podem ser injetados diretamente usando uma bomba projetada para a aplicação. Ou como mostrado na FIG. 2, o repositório 146 pode incluir um conjunto de válvulas de controle 202 e 204. As válvulas de controle 202, 204 podem preferencialmente controlar uma característica de água para e a partir do repositório 146. Por exemplo, a primeira válvula de controle 202 controla uma característica de água de entrada do conduíte de entrada e a segunda válvula de controle 204 controla uma característica de água de saída do conduíte de saída. As características da água podem incluir, mas não estão limitadas a: fluxo, pressão ou nível de líquido.

[029] O sistema de controle 130 é operativamente acoplado ao repositório 146. Por exemplo, o sistema de controle 130 pode controlar as válvulas de controle 202, 204. Em uma implementação, o sistema de controle 130 controla um fluxo de água por meio do conduíte de entrada 148 para pelo menos corroer parcialmente os pacotes de micróbio. Por exemplo, os pacotes de micróbio podem ser corroídos por meio de um processo de cisalhamento, ou afim. Assim, o sistema de controle 130 pode variar (por exemplo, alterar, modificar) uma característica da água (isto é, fluxo, pressão, nível de líquido) para regular uma concentração de micróbios que são fornecidos ao sistema de irrigação 100 para dispersão. Por exemplo, a água pode ser provida ao repositório 146 a partir da fonte de água por meio do conduíte de entrada 148 e uma concentração de água/micróbio pode ser fornecida aos conduítes do sistema de irrigação 100 por meio do conduíte de saída 149.

[030] Como mostrado na FIG. 2, o repositório 146 pode incluir um conjunto de deslocamento de fluido 206 (por exemplo, um conjunto de bomba) pode deslocar a água e os micróbios para garantir o fluxo dos micróbios a partir do repositório 146 para os conduítes 120, 121, 122. Em uma ou mais implementações, o sistema de controle 130 é operativamente acoplado ao conjunto 206.

[031] De acordo com uma outra modalidade preferencial, o repositório 146 também pode incluir um sensor de micróbio 208 que pode monitorar um nível de micróbios dentro do repositório 146. Por exemplo, o sensor 208 pode incluir um sensor de peso que pode determinar um parâmetro de peso do repositório 146. Assim, o sensor 208 pode medir um peso ao longo de um período de tempo predeterminado. Com base em uma alteração detectada no peso (por exemplo, pacotes de micróbio estão sendo corroídos), o sensor 208 pode prover um sinal para o sistema de controle 130, que em resposta, pode notificar um operador (por exemplo, envia um sinal para um dispositivo remoto do operador). Alternativamente, o sensor pode detectar concentrações de micróbio usando temporizadores, sensores químicos, sensores de luz ou afins. O sensor 208 pode também monitorar, de preferência, um fluxo de água através do recipiente, em adição à concentração de micróbios dentro da água. Por exemplo, o módulo 137 preferencialmente pode determinar se uma dada característica de micróbio de solo está abaixo de um limiar predefinido e ajustar as concentrações de micróbio de acordo.

[032] Durante a operação, o sistema de controle 130 do sistema de irrigação 100 pode, de preferência, monitorar continuamente os parâmetros de características de solo (isto é, um parâmetro de umidade, um parâmetro de micróbio) e/ou fitossanidade. Por exemplo, os sensores 144 podem, de preferência, medir pelo menos instantaneamente o nível de umidade, um nível de micróbio/nível biológico e/ou a saúde da cultura no campo 142. Se os parâmetros estão abaixo de limiares predeterminados, o módulo 137 pode, de preferência, modificar uma concentração de micróbio dentro do repositório 146. Por exemplo, se um parâmetro de concentração de micróbio medido estiver abaixo de um limiar predefinido, o módulo 137 pode disparar um sinal para a válvula de controle 202 e/ou válvula de controle 204. Em resposta, as características da água e/ou os níveis de concentração de micróbios dentro do sistema de irrigação 100 podem ser modificados. Por exemplo, se um parâmetro de concentração de micróbio medido estiver fora de um limiar predefinido ou faixa desejada, o módulo 137 pode operar para manter, diminuir ou aumentar a concentração de micróbio dentro do sistema de irrigação 100. Além disso, os níveis de concentração de micróbio podem ser ajustados com base em cronogramas de irrigação inseridos e/ou prescrições de taxa variável.

[033] A FIG. 3 ilustra um método exemplar 300 para determinar se deve- se aplicar ou dispersar micróbios em um campo (tal como o campo agrícola 142) de acordo com uma implementação exemplar da presente divulgação. Como mostrado na FIG. 3, um ou mais sinais que representam um teor de micróbio de solo (por exemplo, característica) ou necessidade de micróbios de solo são recebidos (Bloco 302). Conforme descrito acima, os sensores 141, 144, 145 (ou outras entradas de dados/sensores) podem, de preferência, transmitir um ou mais sinais para o sistema de irrigação 100 que representam vários dados, incluindo uma característica de micróbio de solo (por exemplo, um sinal que indica um nível de concentração de micróbio). Depois disso, uma determinação é então feita preferencialmente em relação a se um aplicante (por exemplo, combinação de micróbio de água) deve ser aplicado ao campo agrícola (Bloco de Decisão 304) e em quais concentrações prover um nível desejado de micróbios.

[034] Se a aplicação do aplicante não for necessária (NÃO do Bloco de Decisão 304), a característica do micróbio de solo é então preferencialmente agendada para monitoramento posterior. Se a aplicação do aplicante for necessária (SIM do Bloco de Decisão 304), um processo de aplicação é iniciado (Bloco 306). O módulo 137 pode, então, de preferência, causar a atuação da válvula de controle 202 e/ou da válvula de controle 204 do repositório 146 para alterar a concentração dos micróbios dentro da água de irrigação. O módulo 137 também está configurado para fazer com que o sistema de controle 130 inicie a operação do conjunto de irrigação (por exemplo, sistema de irrigação 100). Assim, uma vez que a concentração de micróbio foi alterada dentro da água de irrigação, a operação do conjunto de irrigação pode ser iniciada para dispersar a mistura sobre o campo 142.

[035] De acordo com outros aspectos da presente invenção, o módulo 137 pode usar dados ambientais e de imagem para calcular e ajustar os níveis de micróbio desejado. De acordo com uma modalidade preferencial, o módulo 137 pode usar dados meteorológicos (isto é, medições e/ou previsões de temperatura, umidade, luz solar e/ou precipitação) para calcular e ajustar os níveis de concentração de micróbio. Por exemplo, se o módulo 137 determina ou detecta precipitação, o módulo 137 pode aumentar os níveis de concentração de micróbio no aplicante e reduzir os tempos de rega. Da mesma forma, se o módulo 137 detecta temperaturas mais altas, menor umidade ou menos luz solar, o módulo 137 pode diminuir os níveis de concentração de micróbio. Isso pode permitir que quantidades maiores ou menores de água sejam aplicadas sem exceder ou faltar nos níveis de micróbio desejado. Além disso, o módulo 137 pode ajustar os níveis de concentração de micróbio com base em dados de capacidade de sobrevivência de micróbio armazenados para determinadas condições ambientais e o tipo de micróbios aplicados. Por exemplo, o módulo 137 pode de preferência ajustar as concentrações de micróbio com base no desempenho de micróbio determinado para um determinado micróbio em um conjunto determinado ou previsto de condições ambientais. Assim, os níveis de concentração de micróbios podem ser reduzidos em níveis mais altos de temperatura e umidade; ou aumentados durante níveis extremos de temperatura. Além disso, se a capacidade de sobrevivência do micróbio for determinada como muito baixa com base nas condições detectadas, o sistema pode reduzir as concentrações de micróbio a zero.

[036] De acordo com outras modalidades preferenciais, o módulo 137 pode ajustar os níveis de concentração de micróbios com base na saúde detectada ou na taxa de crescimento de uma determinada cultura. Por exemplo, o módulo 137 pode determinar saúde de cultura pobre ou crescimento lento com base em dados de imagem, incluindo dados de imagem de sensores ópticos, sensores aerotransportados e/ou sensores de satélite. Além disso, os níveis de concentração de micróbios podem ser aumentados com base nos dados de sensor que indicam um forte crescimento. Esses dados podem incluir dados sobre: uso de água da cultura, índice de estresse hídrico da cultura, razão de produção da planta e afins. Os dados de imagem também podem incluir índices de vegetação, tais como, mas não limitados a: RVI (índice de vegetação de razão), NDVI (índice de vegetação de diferença normalizada), SAVI (índice de vegetação ajustado ao solo), MASVI (índice modificado de vegetação ajustado ao solo) e RSR (índice de razão simples reduzida).

[037] De acordo com outras modalidades preferenciais, nas quais diferentes misturas de micróbios estão disponíveis para uso, o sistema da presente invenção pode adicionalmente alterar os níveis de razão/concentração de cada mistura de micróbio, além de controlar os níveis globais de concentração de micróbios combinados do aplicante totalmente misturado/combinado resultante a ser despendido. De preferência, o módulo 137 pode ajustar adicionalmente os níveis de razão/concentração de cada componente de uma mistura de micróbio com base em qualquer um dos fatores discutidos acima, bem como o preço de cada mistura/componente e os tipos de micróbio usados.

[038] Embora a matéria tenha sido descrita em linguagem específica para aspectos estruturais e/ou operações de processo, deve ser entendido que a matéria definida nas reivindicações anexas não é necessariamente limitada aos aspectos ou atos específicos descritos acima.

Em vez disso, os aspectos e atos específicos descritos acima são divulgados como formas exemplares de implementação das reivindicações.

O escopo da presente invenção deve ser determinado não pelas modalidades ilustradas, mas pelas reivindicações anexas e seus equivalentes legais.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para uso com um sistema de irrigação tendo pelo menos um lance, um sistema de acionamento para mover o lance e um sistema de fluxo de aplicante para mover um aplicante a partir de uma fonte de suprimento para um sistema de dispersão, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende: uma pluralidade de sensores, em que pelo menos um sensor está configurado para detectar e transmitir dados de solo para uma área de solo; em que os dados do solo compreendem dados selecionados a partir do grupo de dados que compreende: um nível de umidade e um nível de micróbio; um módulo de condicionamento de solo, em que o módulo de condicionamento de solo é configurado para analisar os dados de solo para determinar a umidade volumétrica do solo e o teor de micróbio para a área de solo; um repositório conectado ao sistema de fluxo de aplicante através de uma primeira válvula; em que o repositório contém uma primeira mistura de micróbios; uma fonte de água conectada ao sistema de fluxo de aplicante através de uma segunda válvula; um sensor de repositório, em que o sensor de repositório determina uma concentração de micróbios na primeira mistura de micróbio; um sistema de controle, em que o sistema de controle é configurado para controlar a primeira válvula e a segunda válvula; em que o sistema de controle é configurado para abrir e fechar a primeira válvula para modificar um fluxo da primeira mistura de micróbios para o sistema de fluxo de aplicante; em que o sistema de controle é adicionalmente configurado para abrir e fechar a segunda válvula para modificar um fluxo de água para o sistema de fluxo de aplicante; em que o fluxo de mistura de micróbios e o fluxo de água se combinam dentro do sistema de fluxo de aplicante para formar uma mistura de aplicante; em que o módulo de condicionamento de solo é configurado para determinar se uma característica de micróbio de solo está abaixo de um limiar predefinido; em que o módulo de condicionamento de solo é configurado para ajustar a concentração de micróbio dentro da mistura de aplicante com base na característica de micróbio de solo detectada; em que o módulo de condicionamento de solo é configurado para ajustar o nível de concentração de micróbios dentro da mistura de aplicante, modificando os fluxos relativos da mistura de micróbios através da primeira válvula e o fluxo de água através da segunda válvula.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de repositório compreende um sensor de peso; em que o sensor de peso determina uma primeira concentração de micróbios no repositório com base em uma alteração detectada no peso da primeira mistura de micróbio ao longo do tempo.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende ainda uma pluralidade de sensores ambientais; em que a pluralidade de sensores ambientais é configurada para detectar uma ou mais condições de ambiente selecionadas a partir do grupo de condições ambientais que compreende: umidade, pressão, precipitação, radiação solar e temperatura.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende adicionalmente um sensor de imagem.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende adicionalmente um sensor selecionado a partir do grupo de sensores que compreende: um espectrômetro, um sensor infravermelho e um sensor óptico.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende adicionalmente um sensor configurado para detectar saúde da cultura.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para modificar a concentração de micróbios dentro do repositório.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para alterar um nível de concentração de micróbios da mistura de aplicante com base em um cronograma de irrigação inserido.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o grupo de sensores compreende pelo menos um sensor configurado para monitorar saúde da cultura usando uma imagem RGB.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o grupo de sensores compreende pelo menos um sensor configurado para monitorar a saúde da cultura usando imagens espectrofotométricas.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para usar dados ambientais para calcular e ajustar níveis de micróbio desejados.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para usar dados de imagem para calcular e ajustar níveis de micróbio desejados.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para usar dados ambientais selecionados a partir do grupo de dados ambientais que compreendem: temperatura, umidade, luz solar e precipitação.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para usar uma previsão de dados ambientais para calcular e ajustar os níveis de micróbio desejados.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para aumentar os níveis de concentração de micróbios na mistura de aplicante com base na precipitação detectada.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para aumentar os níveis de concentração de micróbios na mistura de aplicante com base nas temperaturas detectadas.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para aumentar os níveis de concentração de micróbios na mistura de aplicante com base nos dados armazenados de capacidade de sobrevivência de micróbios para uma condição ambiental detectada.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para ajustar os níveis de concentração de micróbios com base em uma taxa de crescimento de cultura detectada.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o módulo de condicionamento de solo é configurado para aumentar os níveis de concentração de micróbios na mistura de aplicante com base em um índice de vegetação; em que o índice de vegetação é selecionado a partir do grupo que compreende: o RVI (índice de vegetação de razão), o NDVI (índice de vegetação por diferença normalizada), o SAVI (índice de vegetação ajustado ao solo), o MASVI (índice modificado de vegetação ajustado ao solo) e o RSR (índice de razão simples reduzida).

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a concentração de micróbios no repositório é detectada usando um sensor selecionado a partir do grupo de sensores que compreende: um sensor de luz e um sensor químico.