Inquiry for an expertise regarding project feasibility that involves development of soil parameters like NPK, humidity etc. BridgeAlpha program

Deadline: 30.09.2022
Is the further cooperation possible?
an Expert will be needed again
Scientific degree requirement: PhD
Required Experience

We are seeking PhD expert that specializes in metrology and exhibits experience in electronic sensors and soil measurements.

Additional requirements

Expertise 5 – 10 pages A4 font 12pt.

We are seeking for an expert that could prepare an feasibility expertise and evaluation of the project proposal regarding soil sensor that would be used in regenerative farming. The technology proposed utilizes TDR method and reflectometry.

Opracowanie czujnika do śledzenia zmian w stężeniach związków azotu potasu i fosforu oraz wilgotności i temperatury gleby.

Czujnik, który powstanie w ramach projektu wykorzystywany będzie do dynamicznego śledzenia zmian w stężeniach związków mineralnych oraz wilgotności gleby. Tego typu podejście daje możliwość kontroli i optymalizacji zabiegów nawożenia oraz ochrony roślin.
W związku z powyższym, opracowany zostanie czujnik, który będzie mógł być skalibrowany do dynamicznego śledzenia zmian wilgotności, EC, i stężeń azotu (prawdopodobnie również potasu i fosforu) w zależności od odpowiedzi układu i charakterystyki zniekształceń sygnału elektrycznego indukowanego przez sondę.

Opracowany czujnik będzie w pełni programowalny tzn. będzie miał możliwość komunikacji z nadrzędnym systemem akwizycji danych poprzez protokół RS485. Będzie również dawał możliwość kalibracji poprzez zapisywanie stanów w warunkach minimalnych i maksymalnych wskazań dla gleby w konkretnym miejscu. Ponadto, będzie także możliwość zapisu zarówno wartości przeliczonych, jak i surowego sygnału elektrycznego dla celów laboratoryjnych.

Skuteczność TDR do pomiaru przewodności elektrycznej gleby została potwierdzona w literaturze. Ta wyjątkowa możliwość pomiaru zarówno zawartości wody w glebie, jak i pozornego przewodnictwa elektrycznego gleby przy użyciu tego samego oprzyrządowania i sond, oraz w tych samych objętościach gleby, stworzyła nowe możliwości badania zasolenia i zachowania się związków rozpuszczalnych w glebie. Najbardziej krytyczne częstotliwości dla pomiaru stałej dielektrycznej dla TDR są bliskie 1 GHz, podczas gdy pomiar TDR EC opiera się na najniższych dostępnych częstotliwościach (zakres niskich kiloherców), tak blisko prądu stałego (DC), jak to tylko możliwe. Pomiar przewodności elektrycznej przy użyciu TDR opiera się na tłumieniu przyłożonego napięcia sygnału podczas jego przechodzenia przez interesujący nas ośrodek. Podczas propagacji poprzecznych fal elektromagnetycznych wzdłuż sond TDR zakopanych w glebie, energia sygnału jest tłumiona proporcjonalnie do przewodności elektrycznej. Ta proporcjonalna redukcja napięcia sygnału jest dokładnie związana z przewodnością elektryczną gleby. Porównania pomiędzy przewodnością elektryczną mierzoną w roztworach przy użyciu TDR i metod standardowych wielokrotnie wykazały potencjalną dokładność i precyzję pomiarów TDR. Pomiary przewodności elektrycznej TDR mogą być również łatwo zautomatyzowane i multipleksowane w taki sam sposób, jak w przypadku pomiarów przewodności elektrycznej.
Szybki pomiar jakościowy w konkretnym miejscu daje przewagę konkurencyjną, którą można wykorzystać we współpracy z właścicielami gospodarstw rolnych według poniższego schematu:
1. Identyfikacja miejsc na polu, w którym mają być zainstalowane czujniki z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych wegetacji roślin.
2. Preferowane lokalizacje to te odbiegające od charakterystyki reszty lokalizacji, gdzie postęp wegetacji odbiega od reszty pola oraz kilka czujników w miejscach, gdzie wegetacja jest typowa dla całego pola
3. przeprowadzenie badań gleby oraz pomiar stężenia związków mineralnych i organicznych w lokalizacjach, gdzie zainstalowane zostaną czujniki.
4. Pomiar sygnału elektrycznego i charakterystyki pomiaru czujników w tych miejscach oraz ich kalibracja w odniesieniu do przeprowadzonych badań
5. Śledzenie zmian związków mineralnych i informowanie klienta o konieczności dokonanie zabiegów nawożenia lub rezygnacji z nich.
6. Planowane jest również optymalizowanie kosztów zabiegów nawożenia przez sugerowanie w odpowiednich warunkach zamiany zabiegu nawożenia nawozami mineralnymi na zabiegi bakteryjne i biologiczne
7. Z czasem planowane jest wprowadzenie automatyzację zarządzania harmonogramem zabiegów oraz system wspomagania rolników w przejściu z rolnictwa przemysłowego na regeneracyjne zrównoważonym wykorzystywaniem zabiegów biologicznych
8. Automatyczna kalibracja czujników w trakcie korzystania na podstawie map satelitarnych oraz wegetacji roślin

 

Sign In

Register

Reset Password

Please enter your username or email address, you will receive a link to create a new password via email.