آبیاری هوشمند، تکنولوژی نوین جهت مدیریت مصرف آب

آبیاری هوشمند یکی از فناوری های جدید امروزی است که باعث کاهش مصرف آب و هزینه های ناشی از آن شده و می تواند بهترین زمان آبیاری را تشخیص دهد. با هوشمند سازی سیستم آبیاری می توان آبدهی به گل و گیاهان را به وسیله تلفن هوشمند و از هزاران کیلومتر دورتر کنترل و مدیریت کرد.

از آنجا که در کشور ما با مشکل کم آبی شدیدی روبرو هستیم بکار گیری این سیستم جهت آبیاری بیش از پیش احساس می شود.

برای آشنایی با آبیاری هوشمند و قابلیت های آن، به شما پیشنهاد می کنم تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

بحران کم آبی در ایران

آب مایه حیات است که بدون آن زندگی غیر ممکن می شود.

مسئله بحران کم آبی تمام ابعاد مختلف زندگی مانند زیست محیطی، اجتماعی، اقتصادی، سیاسی و سلامت را تحت تاثیر خود قرار داده و عواقب بدی را به دنبال می آورد.

به عنوان مثال زمانی که به دلیل کمبود آب، کشاورزان کشت و زراعتی را انجام ندهند رفته رفته با کمبود مواد غذایی روبرو می شویم. همچنین  کم آبی می تواند بیشتر صنایع را مختل کند و از لحاظ اقتصادی بحران دیگری را ایجاد کند.

با توجه به شرایط اقلیمی کشور و آب و هوای گرم آن باید به دنبال راهکار مناسب برای اصلاح الگوی مصرف آب باشیم کمبود منابع آب مواجه هستیم.

توجه به نوع آبیاری در بهبود بهره وری آب اهمیت ویژه ای دارد. بنابراین ضروری است از منابع آبی که در اختیار داریم به درستی استفاده کنیم.

اولین گام برای مقابله با مسئله کم آبی، بهینه سازی مصرف آب می باشد. امروزه یکی از تکنولوژی هایی که می تواند در این زمینه به افراد کمک کند سیستم آبیاری هوشمند در کشاورزی، باغ ها، گلخانه و باغچه هاست که به میزان زیادی آب احتیاج دارند. در مطلب بعدی به معرفی این سیستم می پردازیم.

تصویری از سیستم هوشمند آبیاری را نشان می دهد که در حال آبدهی به گل ها در فضای سبز می باشد.

سیستم هوشمند آبیاری

سیستم آبیاری هوشمند به سیستمی گفته می شود که گیاهان را با توجه به نیاز آن ها و به صورت اتوماتیک در زمان های مختلف آبیاری می کند.

بر خلاف کنترلر های آبیاری سنتی که بر اساس زمان های از پیش تعیین شده عمل می کردند، کنترل کننده های آبیاری هوشمند شرایط خاک، وضعیت آب و هوا، تبخیر، رطوبت، و مقدار آب مورد نیاز گیاه را سنجیده و به طور خودکار زمان بندی آبیاری را متناسب با شرایط کنونی زمین و گیاه تنظیم می نماید.

به عنوان مثال زمانی که دما و میزان حرارت بیشتر شود و یا میزان بارش کاهش یابد کنترل کننده های آبیاری هوشمند پارامتر های لازم مانند نوع خاک، رطوبت و غیره را بررسی کرده و زمان آبیاری را برنامه ریزی می کند. همچنین در مواقع بارندگی آبیاری به گیاهان را متوقف می کند و از هدر رفت آب جلوگیری می کند.

این سیستم برای مکان هایی با مقیاس های بزرگ بسیار کارآمد است.

تجهیزات هوشمند سازی سیستم آبیاری

برای هوشمند سازی سیستم آبیاری نیاز به یک سری تجهیزاتی داریم که در این قسمت از مقاله به مواردی از آن ها اشاره کرده و توضیح مختصری را ارائه می دهیم.

سیستم کنترل مرکزی

کنترل کننده مرکزی، اطلاعاتی که از سنسورها و سایز اجزای سیستم دریافت کرده را تجزیه و تحلیل می کند. تمام تجهیزات سیستم مانند لوله های آب تحت فرمان آن می باشند. و براساس پردازش انجام شده آبیاری به شکل خودکار انجام می شود.

. کنترلر از قبل برای شرایط مختلف برنامه ریزی شده است و اتصالات و تجهیزات موجود در سیستم مانند لوله‌های آبیاری، سیستم آبیاری قطره‌ای و … همه تحت فرمان آن هستند.

سیستم آبیاری قطره ای

آبیاری قطره ای یکی از روش ها برای آبیاری به گیاهان با حداقل هدر رفت میزان آب می باشد. با این سیستم برای آبیاری دیگر نیاز به نیروی انسانی برای آبیاری به گیاهان نخواهد بود. با این روش آب تا عمق ریشه گیاه نفوذ کرده و گیاه بهتر رشد می کند.

سنسور ها

سنسور رطوبت خاک، دما، نور خورشید، باد و باران از سنسورهای سیستم آبیاری هوشمند است که وظیفه آن ها جمع آوری اطلاعات از محیط و ارسال آن ها به سیستم مرکزی می باشد.

سنجش پارامترهای خاک مانند رطوبت کمک زیادی به کشاورزان می کنند.

سنسورهای آبیاری هوشمند می توانند زمان آبیاری و مقدار آب مورد نیاز گیاه را تشخیص دهد و با آبدهی کافی به محصولات از شستشوی مواد مغذی در خاک ممانعت کند.

بخش هواشناسی در سیستم آبیاری هوشمند

این بخش از سیستم، اطلاعات آب و هوایی را به سیستم مرکزی ارسال می کند. مواقعی که وضعیت هوا تغییر کند که نیاز به قطع موقت آبیاری باشد به سرعت به کاربر یا کشاورز اطلاع می دهد تا آبیاری را متوقف نماید.

اپلیکیشن آبیاری هوشمند

برنامه آبیاری هوشمند این امکان را برای کاربران فراهم می کند تا تجهیزات سیستم آبیاری را از طریق گوشی هوشمند خود کنترل و مدیریت کنند.

کشاورزان با کمک این برنامه می توانند آبیاری محصولات خود را بر اساس میزان آب مورد نیاز آن ها، شرایط موجودد و داده های ایستگاه های هواشناسی محلی تنظیم و برنامه ریزی کنند.

قابلیت های سیستم آبیاری هوشمند

در زمینه کشاورزی

هوشمند سازی سیستم آبیاری قابلیت های زیادی دارد از آن جا که با پیاده سازی این سیستم آب به صورت قطره ای به ریشه گیاه می رسد، هیچ آسیبی به ریشه وارد نمی شود و ریشه گیاه سالم باقی می ماند.

تعیین مقدار آب و تشخیص بهترین زمان آبیاری نقش مهمی در سالم نگه داشتن گیاه و کاهش مصرف آب ایفا می کند.

با اجرای این سیستم کشاورز زمان کمتری را صرف آبیاری محصولات می کند و با گوشی هوشمند آبیاری را تحت کنترل خود دارد.

در زمینه گلخانه

سیستم آبیاری هوشمند یک تکنولوژی کاربردی جهت آبدهی به گل ها و گیاهان در خانه های هوشمند است. این سیستم برای مواقعی که ساکنین برای مدتی در خانه حضور ندارند و همچنین افرادی که معمولا فراموش می کنند به گل های خود آب دهند بسیار مناسب و کاربردی می باشد.

بنابراین اجرای این سیستم در خانه ها با آبیاری به موقع به گل ها و گیاهان از خشک شدن آن ها جلوگیری نماید.

اگر هر قسمتی از سیستم آبیاری هوشمند دچار عیب و نقصی شود سیستم آن را به سرعت تشخیص می دهد و با ارسال پیام به کاربر اطلاع رسانی می کند.

مزایای هوشمند سازی سیستم آبدهی به گل ها و گیاهان

  • صرفه جویی در هزینه ها
  • جلوگیری از اتلاف وقت
  • بهینه سازی در مصرف انرژی
  • نظارت بر مصرف صحیح آب و جلوگیری از هدر رفت آب
  • انعطاف پذیری سیستم آبیاری هوشمند با شرایط آب و هوایی (بارندگی، دما، رطوبت، تبخیر، باد) و تنظیم برنامه زمان بندی آبیاری متناسب با آن ها
  • آبیاری به شکل خودکار و کاملا راحت بر اساس میزان نیاز گیاه و شرایط آب و هوایی
  • کنترل و نظارت بر آبیاری از راه دور و در هر نقطه ی جهان با استفاده از لپ تاپ، تبلت و گوشی هوشمند
  • اعلان خطر از طریق ارسال پیامک به کاربر هنگام مشاهده هر گونه حادثه مانند نشتی آب
  • نیاز به بکارگیری نیروی انسانی کمتر برای آبرسانی به گیاهان و محصولات
  • افزایش بازدهی محصولات کشاورزی
  • قطع آبیاری در زمان بارش باران به صورت خودکار

از آن جا که کشور ما با کمبود منابع آب شیرین مواجه است داشتن سیستم آبیاری هوشمند در کشاورزی و مکان های دیگر که دارای فضای سبز هستند امری ضروری و مهم می باشد.

برای اجرای چنین سیستمی در زمین های کشاورزی، خانه ها می توانید با کارشناسان ما در شرکت ایلیا راژمان صدرا تماس بگیرید.

تلفن های تماس و ساعت کاری

تلفن :  ۳۶۲۶۵۰۶۲ – ۰۷۱

موبایل: ۰۹۱۷۲۶۴۲۴۴۱

کشاورزی هوشمند 

کشاورزی هوشمند فناوری مدرنی می باشد که جهت رفع نیاز جامعه به تولید و کشت محصولات زراعی بیشتر به وجود آمده است. امروزه با گسترش روز افزون جمعیت و کاهش آب و منابع، کشاورزان سعی در تولید محصولات بیشتر دارند تا بتوانند به این نیاز جامعه پاسخ مناسبی دهند. اما تولید محصولات به صورت انبوه کاری سخت و دشوار است چرا که نیاز به مراقبت و نگهداری زیادی دارند و این اولین دلیل برای استفاده از گلخانه هوشمند است. در واقع به دلیل مزایای گلخانه هوشمند استفاده از آن توصیه می شود.

گلخانه ها بهترین روش تولید محصول برای مناطق و کشورهایی می باشند که دارای آب و هوای سرد، گرم و یا قطبی هستند؛ به همین دلیل امروزه با هوشمندسازی گلخانه ها بسیاری از مشکلات که به واسطه خطا و بی­ دقتی انسان­ ها و یا عوامل طبیعی مانند حمله­ ی حشرات و آفات، باد و طوفان به وجود آمده اند، کاهش یافته است. همچنین با کمک گلخانه های هوشمند از نظر ایمنی در برابر سرقت محصولات نیز شاهد تاثیرات به سزایی هستیم؛ به طوری که با استفاده از گلخانه های هوشمند به حد قابل توجهی سرقت محصولات کشاورزی کاهش یافته است.

به کمک کشاورزی هوشمند، تولید و کشت محصولات به صورت انبوه نیز سریع تر و راحت تر انجام می شود؛ به طوری که دیگر نیازی به بازرسی دستی کشاورزان نیست. همچنین انجام کارهای دشوار مانند حرص کردن گیاهان و شخم زدن زمین های کشاورزی به وسیله ماشین ها و تراکتورهای هوشمند در زمان بسیار کوتاه صورت می گیرد.

امکانات کشاورزی هوشمند

برای رشد و تولید گیاهان به عوامل زیادی نیاز است تا بتوان به یک محصول خوب و مرغوب دست یافت. در اینجا شما را با نمونه ­ای از امکانات کشاورزی هوشمند آشنا می کنیم.

دما

ایجاد دمای مناسب با نوع گیاه یکی از اساسی ترین عوامل رشد و پروش محصول است. زیرا با تغییرات دمایی در فصول مختلف، گیاه آسیب زیادی می بیند. همان­ طور که اطلاع دارید در فصول سرد تمام گرمای مورد نیاز برای رشد گیاه از طریق نور خورشید تامین نمی ­شود و در فصول گرم، گرمای زیاد باعث پژمردگی، آفتاب سوختگی و حتی مرگ گیاهان می ­شود.

بنابراین با استفاده سنسور تشخیص دما می توان از میزان دما محیط آگاه شد و شرایط آب و هوایی را پیش بینی کرد، تا در صورت نیاز اقدامات لازم انجام گیرد. این اقدامات با دادن سناریوهایی به سیستم های موجود در زمین های کشاورزی و گلخانه ها، برای تنظیم دما محیط انجام می گیرد. به عنوان مثال دماسنج های تعبیه شده در چنین محیط هایی، در صورت تشخیص افزایش دما به سیستم مرکزی اطلاع رسانی می کنند تا به وسیله ابزارهای هوشمندی که در مزارع و گلخانه ها بکار گرفته شده، با ایجاد سایه بان و آبیاری بیشتر گیاه در صورت تشخیص خشکی خاک و دادن کود گیاهی از خشک شدن گیاه جلوگیری کنند.

در گلخانه های هوشمند علاوه بر موارد گفته شده جهت تنظیم دما امکانات بیشتری محیا شده است. به طور مثال با استفاده از سیستم سرمایشی و گرمایشی و تجهیزات کنترل کننده دما می توان دمای مناسب با نوع گیاهان را به صورت یکنواخت در سراسر گلخانه ایجاد کرد تا از آسیب رسیدن به گیاهان جلوگیری شود.

آبیاری هوشمند

استفاده از سیستم­ های آبیاری هوشمند برای آبیاری گیاهان در زمان مناسب امری ضروری است و باعث صرفه جویی در مصرف آب و انرژی می شود. در واقع سیستم آبیاری هوشمند به طور خودکار در هنگام آبیاری با توجه به شرایط خاک، آب و هوا، میزان تبخیر به شکل خودکار با زمان بندی مناسب، تعداد دفعات آبیاری را مشخص کرده و عمل آبیاری را انجام می دهد.

هشدار

همان­ طور که در ابتدا گفته شد بسیاری از مشکلات در مزارع و گلخانه­ ها به دلیل خطا و بی­ دقتی کشاورزان رخ می دهد. به وسیله­­ سیستم هشدار در زمین های کشاورزی و گلخانه­ ها در صورت بروز مشکل یا خرابی سیستمی، از طریق آلارم هوشمند یا ارسال پیغام  هشدار بر روی تلفن همراه، به کشاورز هشدارهای لازم جهت رسیدگی به مشکلات منتقل می شود. استفاده از این سیستم فواید بسیاری همانند بهبود کیفیت محصول، مدیریت انرژی، افزایش تولید محصولات، کاهش نیروی انسانی و کاهش خطای انسانی به همراه دارد.

علاوه بر موارد بالا، در گلخانه های هوشمند از تجهیزات هوشمند دیگری جهت تهویه هوا و تنظیم نور محیط استفاده می شود که حال به آن ها خواهیم پرداخت.

تهویه در گلخانه هوشمند

برای ثابت نگه­ داشتن هوای مناسب برای گیاهان در گلخانه­ هوشمند می ­توان از سیستم تهویه­ استفاده کرد که این سیستم می ­تواند دستی یا مکانیزه باشد. سیستم تهویه­ دستی به این شکل است که با نصب پنجره در کناره­ ها و سقف گلخانه­ ها عمل تهویه انجام می شود، همچنین روش کار سیستم تهویه­ مکانیزه با استفاده از نصب فن تهویه هوا در ارتفاع مناسب انجام می ­گیرد.

نور

برای کشت یک محصول خوب عوامل زیادی باید دست به دست هم دهند تا به نتیجه دلخواه برسند. یکی از این عوامل مهم در رشد گیاهان نور می باشد که نقش بسیار مهمی در عمل رشد و فتوسنتز گیاهان دارد. مهم­ترین شاخص­ های نوری عبارتند از:

  1. کیفیت نور
  2. شدت نور
  3. مدت زمان تابش نور

از دیگر مزایای گلخانه هوشمند این است که با استفاده از دستگاه نور سنج یا LDR  نور محیط را مي سنجد و در صورت نیاز لامپ­ های گرمایشی به دستور سیستم پردازشی گلخانه و با توجه به نیاز گیاه طبق شاخص­ های مهم نور شامل کیفیت، شدت و مدت زمان تابش نور، نیاز گیاهان جهت رشد را تامین و شبیه سازی می کند که تمام این موارد از مزایای گلخانه هوشمند به حساب می آید.

 

تصاویری از یک ربات در حال کار در یک گلخانه پر از گیاهان سبز که این کار در راستای هوشمندسازی گلخانه انجام شده است.

مزایای کشاورزی هوشمند 

  • کنترل از راه دور:

در روش سنتی کشاورز باید شخصا در زمین کشاورزی یا گلخانه حضور پیدا کند تا نظارتی کامل و دقیق بر محصولات داشته باشد و تمام کارها از جمله کود دهی، بررسی وضعیت گیاهان، تنظیم دما را به صورت دستی انجام دهد. اما با هوشمند سازی دیگر نیازی به حضور دائمی کشاورز در مزارع و گلخانه نیست و بسیاری از کارها با کنترل و نظارت از راه دور توسط تلفن همراه یا دستگاهی تحت شبکه به صورت مکانیزه انجام می شود.

  • امکان زمانبندی و برنامه ریزی:

با زمانبندی دقیق توسط تجهیزات هوشمند، انجام بسیاری از امور که در گذشته توسط کشاورز به صورت دستی انجام میشد به خوبی مدیریت می شود. به عنوان مثال تصور کنید زمان آبیاری محصولات فرا رسیده اما کشاورز زمان کافی برای انجام آن را نداشته باشد یا زمان آبیاری گیاهان را فراموش کند، با تکرار مکرر اینگونه خطاهای انسانی قطعا به محصولات خسرات های جبران ناپذیری وارد می شود. اما امروزه کشاورزی هوشمند راه حل مناسبی برای بهبود این شرایط می باشند که با زمانبندی و برنامه ریزی دقیق تمام کارها در زمان مناسب انجام می د هند.

  • ایجاد امنیت:

در مقالات گذشته به بحث امنیت خانه هوشمند پرداخیتم و دیدیم که سیستم های امنیتی، خانه را در مقابل ورود سارقان و همچنین بروز حوادث پیش بینی نشده مانند آتش سوزی و نشت گاز تا چه میزان محفوظ نگه می دارند.
امنیت در کشاورزی هوشمند نیز چنین عمل می کند و از زمین های کشاورزی و گلخانه ها در مقابل به سرقت رفتن محصولات و بروز حوادث ناگوار حفاظت می کند. بدین صورت که اگر کسی قصد سرقت محصولات را دشته باشد آلارم های هشدار به صدا در آمده و تصویر فرد سارق را ثبت و ضبط می کنند و دستیار صوتی با ارسال پیامی کشاورز را مطلع می کند. یا اگر حادثه ای مانند آبگرفتگی رخ دهد سیستم کنترل آبدهی به سرعت وارد عمل می شود و شیرهای آب را قطع میکند تا از بروز مشکلات بیشتر جلوگیری کند.

کشاورزی هوشمند فناوری مدرنی است که در راستای کمک به کشاورزان ایجاد شده و به کارگیری از مزایای گلخانه هوشمند در این حوزه سبب افزایش محصولات می شود.