image

NEDEN TARIMSAL SULAMA OTOMASYONU?

🌍

Kuraklık ve Gıda Güvenliği

İklim değişikliğinin tetiklediği kuraklık ve azalan su kaynakları karşısında, mevcut tarımsal pratiklerin sürdürülebilirliği sorgulanmaktadır. Geleneksel yöntemler yetersizdir.

💧

%77 Su Stratejisi

Ülkemizde tatlı su kaynaklarının %77’si tarımsal sulamalarda kullanılmaktadır. Suyun verimli kullanımı bir seçenek değil, su stresi yaşayan tüm coğrafyalarda stratejik bir zorunluluktur.

📉

Geleneksel Kayıp ve İsraf

Geleneksel sulama yöntemleri, günümüzün zorlu koşullarında yetersiz kalmaktadır. Bu yöntemlerin doğasında var olan verimsizlikler hem değerli su kaynaklarının israfına hem de tarımsal verimin potansiyelinin altında kalmasına yol açmaktadır. Elman Teknoloji'nin geliştirdiği akıllı otomasyon çözümleri, bu temel sorunlara doğrudan ve etkili yanıtlar sunmaktadır.

🧠

Yapay Zekâ ile Verim

Geliştirdiğimiz yapay zekâ destekli çözümler; suyu, toprağı, bitkiyi koruyan, verimliliğini arttıran, zamanında, yerinde ve yeterince su kullanı mı ile bitki su ihtiyacını dengeli olarak sağlayan ekosistem ile ülkemizi geleceğe taşıyan rekabet avantajı sağlayan, ülkemiz için stratejik bir yatırımdır.

Sistemin Bileşenleri ve Çalışma Şekli

Sistem Mimarisi GIF veya Şeması

Yapay zekâ destekli tarımsal sulama otomasyon sistemi, işletme sahasının gözlem, kontrol ve kumandasının uzaktan veya otonom olarak yönetilebilmesi için iki temel yapıdan oluşmaktadır:

  • Otomasyon Bileşenleri (Donanım)

    Endüstriyel PC'ler, otonom haberleşmeli hidrantlar, AI destekli Gateway İstasyonları ve toprak/su/hava entegre gözlem istasyonları gibi, sahada veri toplayan ve eylemi gerçekleştiren tüm fiziki cihazlardır.

  • Elektronik Su Yönetim Sistemi (Yazılım Ekosistemi)

    Tüm otomasyon bileşenlerini, belirlenebilen senaryolara göre yöneten; cihaz, sunucu ve mobil yazılımlarının bir bütün halinde tek bir ekosistemde çalıştırıldığı merkezi kontrol mekanizmasıdır.

Sistemin Kurgulanması ve Kurulumu İçin Uygulanan Adımlar

Akıllı sulama sisteminin sahaya entegrasyonu, hassas ölçümler ve planlı iletişim altyapısı ile gerçekleştirilir.

01

Ortofoto Çekimi & Dijital İkiz Oluşturma

Sulama sahasının güncel ortofoto çekimi yapılarak, tüm fiziksel yapılar ve arazi detayları doğru konumda temsil edilen Dijital İkizi hazırlanır.

02

RF Sinyal Haritasının Çıkarılması ve LoRa Ağ Tasarımı

Tüm cihazların sorunsuz iletişim kurabilmesi için sahanın LoRa sinyal gücü ve iletim kalitesi analiz edilir, böylece ağın nereye ve nasıl kurulacağı kesinleşir.

  • Kapsama Haritası: Sinyal ölçümleri ile iletişimin güçlü ve zayıf bölgeleri belirlenir.
  • Tasarım Netleşmesi: Kurulacak düğüm sayısı, haberleşme rotaları ve yedek iletişim yolları belirlenir.
  • Optimizasyon: Her cihazın en verimli çalışacağı anten yüksekliği ve yönü hesaplanır.
03

LoRa RF Haberleşme Ağının Kurulması

RF etüdü tamamlandıktan sonra, tüm akıllı cihazların iletişim kuracağı LoRa RF ağı fiziksel olarak kurulur. Bu, otomasyon sisteminin saha ile konuşmasını sağlayan omurgadır.

  • Fiziksel Kurulum: RF haritasında belirlenen konumlara Endüstriyel PC monte edilir.
  • Altyapı: Koruma yapıları inşa edilir ve gerekli enerji sistemleri devreye alınır.
04

Sensör ve Ölçüm İstasyonlarının Ağa Dahil Edilmesi

Merkeze veri gönderecek tüm ölçüm sensörleri ve istasyonları, Endüstriyel PC'ler üzerinden kurulan LoRa RF ağına bağlanır.

  • Hidrantlar ve vana/kapak mekanizmaları entegre edilir.
  • Seviye/debi istasyonları ve Basınç transmitterleri bağlanır.
  • Meteoroloji ve Toprak nem istasyonları verileri toplanır.
  • Radar/ultrasonik ölçüm üniteleri ve diğer sensörler ağa dahil edilir.

Ortofoto Çekimi ve Sulama Sahasının Dijital İkizinin Oluşturulması

Tarımsal sulama otomasyonunun temelini, sulama sahasının dijital ikizinin yaratılması oluşturur. Bu aşamada tüm tarım alanı en güncel teknolojilerle modellenir, sayısallaştırılır ve ESYS’e entegre edilerek yönetilebilir hâle getirilir.

1. Yüksek Çözünürlüklü Ortofoto Çekimleri

Drone veya hava platformlarıyla tüm sulama alanı taranır. Elde edilen görüntüler işlenerek geometrik doğruluğu yüksek ortofoto haritalar oluşturulur. Bu haritalar, dijital ikizin temel katmanını oluşturur.

2. Parsel ve Altyapı Varlıklarının Sayısallaştırılması

Her tarla, parsel ve işletme alanı coğrafi olarak çizilir ve sistem veri tabanına işlenir. Ayrıca, sulama altyapısı üzerindeki tüm fiziksel bileşenler de aynı şekilde sayısallaştırılır. Bu kapsamdaki detaylı sayısal varlıklar aşağıdadır:

Varlık Kategorisi Sayısal Detaylar
Coğrafi & Arazi Bölgenin DEM verileri ve 3 boyutlu arazi modeli. Nehir, dere gibi akarsular.
Su Kaynakları & Kuyular Baraj ve göllerin karakteristik özellikleri (iş sonu projesi). Gözlem, sulama veya drenaj kuyuları ve özellikleri.
Kanal & Şebeke Yüzey sulama şebekeleri (ana kanal, isale, yedek). Kapalı/Basınçlı sulama şebekesinin iş sonu projesi.
Boru Hattı Detayları İmalatı yapılmış borunun tüm özellikleri (cinsi, çapı, basınç sınıfı, derinliği, birleşme ve ayrım noktaları).
Fiziksel Bileşenler Hidrantlar ve özellikleri (tip, çıkış sayısı, resim). Regülatör yapıları, kapaklar/vanalar ve sanat yapıları.

Bu sayede bölgedeki tüm varlıklar dijital ikizde konumlandırılmış olur.

3. CBS Tabanlı İlişkisel Yapı

Bu işlemler sonucunda sulama sahasının birebir dijital kopyası, yani tam fonksiyonel bir dijital ikiz oluşmuş olur. İşletme haritalarının bu ilişkisel yapıda oluşturulması:

  • Sanal toplulaştırma yapılmasına olanak tanır.
  • Gerçek kullanım alanları ile anlık bitki deseninin takip edilmesine imkân tanır.
  • ESYS'in tüm otomasyon ve optimizasyon süreçleri için canlı veri kaynağı sağlar.
Sulama sahasının yüksek çözünürlüklü ortofoto haritası.
Sayısal Yükseklik Modeli (DEM) ile oluşturulmuş 3D arazi modeli.
Parsel ve tarla sınırları ile altyapı bileşenlerinin sayısal çizimi.
Hidrant ve diğer su alma yapılarının harita üzerindeki konumu.
Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) tabanlı ilişkisel veri yapısı.

Sahadaki Su Alma Yapılarının Tespiti ve Su Alma Yapılarının;
Haberleşmeli, Yapay Zekâ Destekli Hale Getirilmesi

📶

1. İletişim Altyapısı ve Akıllı Hale Getirme

Sinyal haritası ve iletişim altyapısı hazırlandıktan sonra, sahadaki fiziksel su alma yapıları akıllı hâle getirilir.

Bu aşama, sahadaki tüm hidrantların dijital sisteme bağlanarak uzaktan yönetilebilir su alma noktalarına dönüşmesini sağlar.

🛠️

2. H Tipi Hidrolik Hidrant Montajı

Kartlı, manuel veya mekanik hidrantlar kaldırılır. Yerine otomasyona uygun H Tipi Hidrolik Hidrantlar yerleştirilir. Bu hidrantlar, akıllı kontrol ekipmanının montajına uygun tasarıma sahiptir.

hidrant
💧

3. Hydrologger® Akıllı Vana Yöneticisinin Montajı

Hidrantların her bir çıkışına Hydrologger® takılır. Hydrologger şu kritik işlevleri kazandırır:

  • Her çıkış için kullanıcı doğrulama
  • Su alma yetkisi yönetimi
  • Sulama miktarı ve zamanı kontrolü
  • Kaçak kullanımın önlenmesi
☀️

4. Bağımsız Enerji ve Endeks Aktarımı

Her akıllı hidrantın kesintisiz çalışması için güneş panelleri ve şarj edilebilir batarya paketleri monte edilir. Cihazlar sahada hiçbir enerji altyapısına bağlı olmadan 7/24 çalışır.

Endeks ve kullanıcı bilgilerinin sisteme aktarılmasıyla her hidrant akıllı bir su yönetim noktasına dönüşür.

💻

5. Hidrantların SCADA/ESYS’e Bağlanması

Tüm Hydrologger’lar sistem tarafından tanınır ve dijital ikiz üzerindeki konumlarına işlenir. Aşağıdaki veriler hep birlikte ESYS’e aktarılır:

  • Her hidrantın kullanıcı listesi ve sulama yetkileri
  • Endeks değerleri
  • Basınç sensörü bağlantıları
  • Anlık su alma bilgileri

Sahadaki Tüm Sulama Vanaları, Gözlem İstasyonlarının Haberleşme Altyapısını Kullanarak ESYS Sistemine Online Entegrasyonu.

Sahadaki tüm sulama vanaları, sensörler ve gözlem istasyonları tek bir akıllı merkeze kesintisiz entegre edildi.

Haberleşme Omurgasının Aktivasyonu

Kurulan LoRa RF haberleşme ağı veya LoRaWAN Gateway, sahadaki tüm akıllı cihazlar ile merkez yönetim sistemi (ESYS/SCADA) arasında güvenli ve kablosuz veri akışını sağlayan ana omurga olarak kurulur.

Bu altyapı, tam kapsamlı ve düşük güç tüketimli bir bağlantı garantisi sunar.

Yapay Zekâ ve Karar Mekanizması

Anlık ve sürekli akan bu veriler, ESYS'in yapay zeka destekli karar mekanizmalarını yönetmesini, su lama planlamasını otonom olarak revize etmesini ve su rezervi ile su arz yönetimini gerçek veriye göre planlamasını sağlar.

Online Kontrol ve Ölçüm Cihazları

Entegre altyapının sahada kullanılan kilit donanım bileşenleri.

Akıllı Vana Kontrolü (Hydrologger®)

Hydrologger® akıllı vana yönetim cihazları, ESYS ile sürekli online bağlantıda çalışmaya başlar. Bu entegrasyon sayesinde vana açma yetkisi, su miktarı ve sulama zamanı gibi bilgiler uzaktan merkezi yönetim birimi tarafından anında güncellenebilir.

Sensör Veri Akışı (Sugi® & Mavruk®)

Saha ölçüm istasyonlarının kalbi olan Sugi® cihazları, Kademeli Toprak Nem Sensörleri, Basınç Trans- mitterleri ve Meteoroloji Sensörleri gibi tüm sensör verilerini top- lar, işler ve Mavruk® üzerinden merkeze aktarır.

Çok Amaçlı Entegre Altyapı

Online entegre edilen altyapı, yazın sulama ve su yönetimi için kullanılırken, kışın aynı sistem üzerinden Taşkın Kontrolü ve Erken Uyarı amaçlı da kullanılır.

Tarlanız Avucunuzda: ESYS ile Uzaktan Kontrol

Uzaktan kontrol, çiftçilerin tarlada olmadan sulamayı yönetmesini, zamandan tasarruf etmesini ve acil durumlara hızlı müdahale etmesini sağlar.

Mobil Uygulama: Akıllı telefonunuzdan veya bilgisayarınızdan tarlalarınızı 7/24 izleyin ve yönetebilirsiniz.
  • 💧
    Gerçek Zamanlı İzleme

    Toprak nemi, su tüketimi ve hava koşullarını anlık takip eder.

  • ⚙️
    Anında Müdahale

    Her yerden sulama programlarını yönetin, acil durumlara anında müdahale edin.

  • 🔔
    Otomatik Bildirimler

    Sistem arızaları ve bakım gereksinimleri için anlık uyarılar alınır.

Geleneksel Zorluklar vs. Otonom Çözümler

Geleneksel Sulamanın Zorlukları Yapay Zeka Destekli Otonom Sulama Çözümü
💧 Su Verimliliği Türkiye'deki tatlı su kaynaklarının (%77'si) tarımsal sulamada kullanılmaktadır. Vahşi Sulama gibi kontrolsüz yöntemler,suyun büyük bir kısmının buharlaşma veya yüzey akışıyla kaybedilmesine neden olur. Hassas ve Veri Odaklı Sulama: Ağ merkezli, yapay zekâ destekli otomasyon, bitkinin gerçek ihtiyacını sensör verileriyle tespit eder. Bu sayede suyu ZAMANINDA, YERİNDE, YETERİNCE ilkesiyle toprağa ulaştırarak salma sulamaya göre %80’e varan su tasarrufu sağlar.
💰 İşletme Giderleri Sürekli personel takibi, araç kullanımı ve yakıt giderleri, sulama birliklerinin ve çiftçilerin bütçeleri üzerinde ciddi bir yük oluşturur. Otonom Operasyon: Sistem, sulama kararlarını otonom olarak verir ve vanaları uzaktan yönetir. Bu, personel, yakıt ve araç giderlerinde %90'a varan tasarruf sağlar.
🧠 Veri Analizi Toprağın nem durumu, anlık hava koşulları ve bitkinin gelişim evresi hakkında net veriler olmadan yapılan sulama ya yetersiz kalarak rekolteyi düşürür ya da aşırıya kaçarak kök çürümesi gibi sorunlara yol açar. Toprak nemi, meteoroloji ve basınç sensörlerinden gelen anlık veriler, yapay zekâ tarafından analiz edilerek en doğru sulama planının dinamik olarak oluşturulmasını sağlar.
🔒 Kontrol ve Güvenlik Fiziksel altyapının uzaktan izlenememesi, yetkisiz su kullanımını ve hatlardaki sızıntıları tespit etmeyi zorlaştırır, bu da su ve gelir kayıplarına neden olur. Her su alma noktası akıllı hale getirilerek kullanıcı yetkilendirmesi yapılır. Basınç sensörleri, hat üzerindeki anormal düşüşleri anında tespit ederek sızıntı ve kaçak kullanımın önüne geçer.
🌾 Verim & Rekolte Dengesiz ve yetersiz/aşırı sulama nedeniyle rekolte kaybı yaşanmaktadır. Dengeli sulama ile ortalama %30’a varan bitki verimliliği artışı sağlanır.
🧪 Toprak Sağlığı Kontrolsüz sulama ve yeraltı suyu kullanımı nedeniyle tuzluluk (EC) değerinin yükselmesi ve toprak sağlığının bozulmasına neden olmaktadır. Yeraltı suları gözlem istasyonları aracılığıyla tuzluluk (ECdeğeri), iletkenlik ve nemlilik gibi veriler toplanır. Sürekli ölçülen tuzluluk ile toprak sağlığı yakından takip edilir.
🗺️ Alan Tespiti Çiftçilerin resmi tapu alanlarından daha fazla (kamuya ait) alan kullanma eğilimi bulunmaktadır ESYS, CBS tabanlı ilişkisel yapıda oluşturulmuş işletme haritaları üzerinden gerçek kullanım alanları takibini sağlar.
🚰 Altyapı Kullanımı Her bir çiftçi için ayrı sayaç-vana takımı kurulumu ihtiyacı hem maliyetleri hem de uğraşları arttırmaktadır. 1 adet “Haberleşmeli Otonom Hidrant” ile 8 bağımsız çiftçinin uzaktan yönetimi yapılabilir. Ön ödemeli sistemlere göre %75 daha az sayaç-vana takımı kullanılır.
🔄 Altyapı Kullanımı (Çok Yönlü) Altyapı sadece sezondan sulama amacıyla kullanılmaktadır. Yazın sulama planlaması için kullanılan altyapı, kışın aynı sistem üzerinden Taşkın Erken Uyarı İhbar ve Görüntülü Gözlem Sistemi (TEUS) olarak da hizmet verir.
📈 Yönetim Hangi bitkinin ne kadar su tüketeceğinin tahmin edilememektedir. Ekili bitki deseni takip edilir ve yönetilir. Yapay zekâ, seçilen bitkiye göre kullanılacak su miktarını yüksek doğrulukla tahmin eder. %100 bitki deseni kontrolü sağlanır.
🛠️ Bitkinin Gerçek İhtiyacını Belirleme Manuel yöntemler veya tekil ölçümler, toprağın farklı katmanlarındaki anlık nem doygunluğunu tespit edemez. Bu durum, yetersiz veya aşırı sulamaya yol açarak rekolte kaybına neden olur. 6 Kademeli Toprak Nem Takibi ve Otonom Revizyon: Kademeli Toprak Nem Sensörü ile toprak profilinin farklı derinliklerinden nem ve sıcaklık verileri anlık toplanır. Sistem, 6 kademe bitki desenine göre nem takibi yaparak sulama planlamasını sürekli ve otonom olarak revize eder.

Projelerimiz