કૃષિમાં રડાર-આધારિત સંકલિત પ્રવાહ, સ્તર અને વેગ હાઇડ્રોલોજિકલ સેન્સરનો ઉપયોગ અને અસર

પરિચય

સ્માર્ટ કૃષિના વિકાસ સાથે, સિંચાઈ કાર્યક્ષમતા, પૂર નિયંત્રણ અને દુષ્કાળ પ્રતિકાર સુધારવા માટે ચોક્કસ હાઇડ્રોલોજિકલ મોનિટરિંગ એક મુખ્ય ટેકનોલોજી બની ગઈ છે. પરંપરાગત હાઇડ્રોલોજિકલ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સમાં સામાન્ય રીતે પાણીનું સ્તર, પ્રવાહ વેગ અને ડિસ્ચાર્જને અલગથી માપવા માટે બહુવિધ સ્ટેન્ડઅલોન સેન્સરની જરૂર પડે છે. જો કે, રડાર-આધારિત ઇન્ટિગ્રેટેડ ફ્લો-લેવલ-વેગ હાઇડ્રોલોજિકલ સેન્સર (ત્યારબાદ "ઇન્ટિગ્રેટેડ સેન્સર" તરીકે ઓળખાશે) આ કાર્યોને એક જ, બિન-સંપર્ક, ઉચ્ચ-ચોકસાઇ ઉપકરણમાં જોડે છે, જે કૃષિ એપ્લિકેશનોમાં નોંધપાત્ર મૂલ્ય દર્શાવે છે.

૧. સંકલિત સેન્સરના કાર્યકારી સિદ્ધાંત અને તકનીકી ફાયદા

(1) કાર્યકારી સિદ્ધાંત

• રડાર પાણીના સ્તરનું માપન: ઉચ્ચ-આવર્તન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો ઉત્સર્જિત થાય છે, અને પાણીનું સ્તર નક્કી કરવા માટે પ્રતિબિંબિત સિગ્નલનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
• રડાર પ્રવાહ વેલોસિટી માપન: ડોપ્લર અસરનો ઉપયોગ પ્રતિબિંબિત તરંગોમાં આવર્તન શિફ્ટનું વિશ્લેષણ કરીને પાણીના વેગની ગણતરી કરવા માટે થાય છે.
• ડિસ્ચાર્જ ગણતરી: રીઅલ-ટાઇમ ફ્લો રેટની ગણતરી કરવા માટે પાણીનું સ્તર, વેગ અને ચેનલ ક્રોસ-સેક્શન ડેટાને જોડે છે.

(2) ટેકનિકલ ફાયદા

✔ બિન-સંપર્ક માપન: પાણીની ગુણવત્તા, કાંપ અથવા તરતા કાટમાળથી પ્રભાવિત નથી, જે તેને જટિલ કૃષિ પાણીના વાતાવરણ માટે આદર્શ બનાવે છે.
✔ ઉચ્ચ ચોકસાઈ અને સ્થિરતા: મિલીમીટર-સ્તરના પાણીના સ્તરની ચોકસાઇ, વિશાળ વેગ માપન શ્રેણી (0.1–20 મીટર/સેકન્ડ) સાથે.
✔ ઓલ-વેધર ઓપરેશન: વરસાદ, બરફ અથવા વિવિધ પ્રકાશ પરિસ્થિતિઓમાં વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરે છે, લાંબા ગાળાના ક્ષેત્ર દેખરેખ માટે યોગ્ય.
✔ ઓછી વીજળીનો વપરાશ અને વાયરલેસ ટ્રાન્સમિશન: સૌર ઊર્જા અને રીઅલ-ટાઇમ ક્લાઉડ ડેટા અપલોડને સપોર્ટ કરે છે.

2. કૃષિમાં મુખ્ય ઉપયોગો

(૧) ચોકસાઇ સિંચાઈ વ્યવસ્થાપન

• અમલીકરણ: પાણીના સ્તર અને પ્રવાહનું વાસ્તવિક સમયમાં નિરીક્ષણ કરવા માટે સિંચાઈ ચેનલો અથવા ખેતરના ડ્રેનેજ ખાડાઓમાં સ્થાપિત.
• લાભો:
  • પાકના પાણીની માંગના આધારે સિંચાઈને ગતિશીલ રીતે ગોઠવે છે, કચરો ઘટાડે છે (20%-30% પાણીની બચત).
  • સ્વચાલિત સિંચાઈ સમયપત્રક માટે માટીના ભેજના ડેટા સાથે સંકલિત થાય છે.

(૨) પૂર નિયંત્રણ અને ડ્રેનેજ દેખરેખ

• અમલીકરણ: નીચાણવાળા ખેતરો, જળાશયના સ્પિલવે અથવા ડ્રેનેજ પંપ સ્ટેશનોની નજીક ઉપયોગમાં લેવાય છે.
• લાભો:
  • ખેતરમાં પૂર અટકાવવા માટે ભારે વરસાદ દરમિયાન વહેલી ચેતવણી આપે છે.
  • બુદ્ધિશાળી પંપ કામગીરીને ટેકો આપે છે, ડ્રેનેજ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.

(૩) ઇકોલોજીકલ ફાર્મિંગ અને જળચરઉછેર

• અમલીકરણ: માછલીના તળાવો અથવા બાંધવામાં આવેલા ભીના મેદાનોમાં પ્રવાહ/બહાર પ્રવાહનું નિરીક્ષણ કરે છે.
• લાભો:
  • જળચર જીવન માટે શ્રેષ્ઠ પાણીનું સ્તર જાળવી રાખે છે.
  • સ્થિર અથવા વધુ પડતા પ્રવાહને કારણે પાણીની ગુણવત્તામાં ઘટાડો થતો અટકાવે છે.

(૪) સિંચાઈ જિલ્લા વ્યવસ્થાપન

• અમલીકરણ: કૃષિ IoT પ્લેટફોર્મ સાથે જોડાય છે, જે પ્રાદેશિક હાઇડ્રોલોજિકલ ડેટા નેટવર્ક બનાવે છે.
• લાભો:
  • પાણી સત્તાવાળાઓને ફાળવણીના નિર્ણયોમાં મદદ કરે છે.
  • મેન્યુઅલ નિરીક્ષણ ખર્ચ ઘટાડે છે અને વ્યવસ્થાપન કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે.

૩. કૃષિ ઉત્પાદન પર અસર

(૧) પાણી-ઉપયોગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો

• ડેટા-આધારિત સિંચાઈને સક્ષમ બનાવે છે, ખાસ કરીને શુષ્ક પ્રદેશોમાં પાણીની અછતના પડકારોને દૂર કરે છે.

(2) આપત્તિના જોખમોમાં ઘટાડો

• પૂર/દુષ્કાળની વહેલી ચેતવણી પાકના નુકસાનને ઘટાડે છે (દા.ત., ડૂબી ગયેલા ચોખાના ખેતરો, સુકા બગીચાઓ).

(૩) સ્માર્ટ કૃષિને પ્રોત્સાહન આપે છે

• "ડિજિટલ ફાર્મ્સ" માટે મુખ્ય હાઇડ્રોલોજિકલ ડેટા પૂરો પાડે છે, જે ડ્રોન, સ્માર્ટ વાલ્વ અને અન્ય IoT ઉપકરણો સાથે સિનર્જીને સક્ષમ બનાવે છે.

(૪) ઓછો શ્રમ અને જાળવણી ખર્ચ

• વારંવાર કાંપ સાફ કરવાની જરૂર પડતા યાંત્રિક સેન્સરથી વિપરીત, રડાર સેન્સર વર્ચ્યુઅલ રીતે જાળવણી-મુક્ત છે, જે લાંબા ગાળાના ખર્ચ ઘટાડે છે.

૪. પડકારો અને ભવિષ્યની સંભાવનાઓ

• વર્તમાન પડકારો:
  • સેન્સરનો ઊંચો ખર્ચ નાના પાયે ખેડૂતોને દત્તક લેવાનું મર્યાદિત કરે છે.
  • જટિલ ભૂપ્રદેશો (દા.ત., વક્ર ચેનલો) વેગ માપનની ચોકસાઈને અસર કરી શકે છે.
• ભવિષ્યની દિશાઓ:
  • ડેટા કેલિબ્રેશનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે AI અલ્ગોરિધમ્સ (દા.ત., ભૂપ્રદેશ વળતર માટે મશીન લર્નિંગ).
  • નાના ખેતરો માટે ઓછા ખર્ચે આવૃત્તિઓ વિકસાવો.

નિષ્કર્ષ

રડાર-આધારિત સંકલિત હાઇડ્રોલોજિકલ સેન્સર્સ કૃષિ દેખરેખની મહત્વપૂર્ણ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે, જે સ્માર્ટ પાણી વ્યવસ્થાપન અને ચોકસાઇ ખેતી માટે પાયાના પથ્થર તરીકે સેવા આપે છે. તેમના ઉપયોગો ટકાઉ કૃષિને ટેકો આપતી વખતે પાણીની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે. જેમ જેમ ટેકનોલોજી આગળ વધે છે અને ખર્ચ ઘટે છે, તેમ તેમ આ સેન્સર્સ આધુનિક ખેતીમાં માનક સાધનો બનવા માટે તૈયાર છે.

સર્વર્સ અને સોફ્ટવેર વાયરલેસ મોડ્યુલનો સંપૂર્ણ સેટ, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN ને સપોર્ટ કરે છે.

વધુ પાણી સેન્સર માટે માહિતી,

કૃપા કરીને હોન્ડે ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડનો સંપર્ક કરો.

Email: info@hondetech.com

કંપની વેબસાઇટ:www.hondetechco.com

ટેલિફોન: +૮૬-૧૫૨૧૦૫૪૮૫૮૨