کنترل دیجیتال گلخانه و مزایای استفاده از این سیستم

در كشت هاي گلخانه اي علاوه بر افزايش كمي و كيفي محصولات توليدي در مقايسه با روشهاي سنتي، در نهاده هاي كشاورزي صرفه جويي مي گردد. همچنين در اين شيوه كشت محدوديت زماني و مكاني از بين رفته كه باعث بالا رفتن بازارپسندي محصولات مي شود. در سالهاي اخير با بهره گيري از روشها، طرح ها و مواد جديد، همچنين استفاده از سيستم هاي مكانيزه و کنترل دیجیتال گلخانه ها امكان اعمال مديريتي صحيح را در جهت افزايش عملكرد و بهبود كيفيت محصولات گلخانه اي را فراهم آورده است.

در ايران با توجه به خصوصيات آب و هوايي نياز به توسعه طرح هاي جديد و مكانيزه با توجه به امكانات منطقه اي مشهود است. لذا ضروري است سيستم هايي طراحي و توسعه داده شوند كه در عين نوين و كارا بودن كم هزينه باشد و طراحي آنها با تكنولوژي موجود در كشور هماهنگ باشد تا از اين راه گامي در جهت پيشرفت و خودكفايي برداشته شود. دستگاهي كه معرفي مي گردد يك سيستم مركزي و مانيتورينگ براي کنترل دیجیتال گلخانه ها مي باشد كه رفتار حرارتي، رطوبتي، نور و گازهاي موجود در گلخانه را اندازه گيري، ثبت و نمايش مي دهد. اين دستگاه تماماً با لوازم و قطعات موجود در كشور ساخته شده است.

نمایی از گلخانه ی تحت کنترل دیجیتال

يكي از راهكارهاي توليد بهينه اقتصادي و پايدار كشاورزي، استفاده از فناوري هاي روز و مرتبط است. در چند دهه اخير در توليدات محصولات كشاورزي، كشت در محيط هاي كنترل شده (گلخانه ها ) مرسوم شده است. توليد در محيط هاي كنترل شده داراي مزيت نسبي در توليد برخي محصولات نظير سبزي و صيفي جات( به علت تازه خوري و فسادپذيري آنها در جريان بسته بندي، نگهداري و حمل و نقل)، گل و گياه زينتي( به علت صدمه پذيري آنها) و برخي ميوه ها (توت فرنگي و موز و…) در مقايسه با توليد محصولات مشابه در فضاي باز است.

تاريخ گلخانه هاي اتوماتيك يا كنترل شده به سال هاي اول دهه 70 ميلادي بر مي گردد. ولي امروزه با پيش رفت سيستم هاي كامپيوتري، كاربرد اين نوع گلخانه ها كاملا تجاري شده است و در سطوح مختلف عرضه مي شود . در ايران نيز ضرورت توسعه طرح هاي جديد و مكانيزه احساس مي شود. از اين رو تعداد معدودي از اين گلخانه ها از خارج خريداري و از آنها بهره برداري شده است. با اين وجود كنترل كامپيوتري اين نوع گلخانه ها در كشور موضوع جديدي است . ضروري است با توجه به شرايط آب و هوايي كشور و محصولات مورد نظر، سيستم هايي طراحي و توسعه داده شوند كه در عين نوين و كارا بودن، كم هزينه باشند و طراحي آنها با تكنولوژي موجود در كشور هماهنگ باشد.

اتوماسيون گلخانه ها داراي مزايايي است كه عبارتند از كاهش هزينه هاي كارگري، تقاضا براي محصول با كيفيت تر و توليد يكپارچه. صرفنظر از ميزان سطح توليد كشاورزان اتوماسيون بطور اقتصادي مي تواند در عمليات توليد آنها را ياري دهد. خودكارسازي سيستم هاي آبياري در گلخانه ها بدليل قابليت تنظيم مصرف آب، كاهش هزينه هاي كارگري و مديريت صحيح آفات و بيماريهاي گلخانه اي، در حال اهميت روز افزون است.

رطوبت يكي از مولفه هاي مهم در گلخانه است كه تاثير مستقيم در ميزان آب آبياري در گلخانه دارد. اندازه گيري ميزان رطوبت در گلخانه از دو منظر مورد توجه است. يكي رطوبت خاك يا محيط كشت و ديگري رطوبت هواي گلخانه . رطوبت زياد باعث عرق كردن پوشش گلخانه شده و قطرات آب حاصله روي شاخ و برگ گياه مي ريزد. نصب گرماسنج مناسب كه درجه حرارت صحيح را نشان دهد در گلخانه ضروري است.

شرح دستگاه کنترل دیجیتال گلخانه

دستگاه کنترل دیجیتال گلخانه يك سيستم نظارتي و كنترلي قابل برنامه ريزي و انعطاف پذير است كه با هزينه كم و استفاده از تكنولوژي و قطعات موجود در كشور ساخته شده است. متغير هاي عمده در گلخانه كه شامل دما، رطوبت، نور و گازهاي موجود در گلخانه است توسط حسگرهاي مربوطه اندازه گيري شده و به كنترل كننده مركزي منتقل مي گردد.

كنترل كننده مركزي پس از دريافت اين اطلاعات ميزان تغييرات مورد نياز سيستم و كاربر را محاسبه كرده و دستورات و فرمانهاي لازم را براي تغيير وضعيت عمل كننده ها (سيستم هاي سرمايشي، گرمايشي، توليد رطوبت…)ارسال مي كند تا متغير مورد نظر به حد مطلوب تغيير يابد. همچنين اين دستگاه علاوه بركنترل شرايط محيطي در گلخانه قادر نمايش وضعيت گلخانه و اطلاعات ورودي و خروجي بر روي صفحه نمايشگر دستگاه و نيز ثبت اطلاعات بر روي حافظه قابل و انتقال اطلاعات به رايانه خواهد بود.

 حسگر های کنترل دیجیتال گلخانه

حسگر دما

اين حسگر ميزان دماي محيط را با دقت بالايي اندازه گيري مي كند. اين حسگر از نوع پيشرفته بوده و احتياج به واسنجي ندارد.

حسگر رطوبت

حسگر رطوبت بكار رفته در اين دستگاه از نوع ديجيتالي بوده كه قادر است ميزان رطوبت محيط را اندازه گيري نمايد . اين حسگر ميزان رطوبت نسبي را به كنترل كننده مركزي ارسال مي كند و احتياج به واسنجي ندارد..

حسگر نور

اين حسگر ميزان نور محيطي را اندازه گيري مي كند.

حسگر گاز

حسگر گاز، ميزان دي اكسيد كربن و اكسيژن محيط را اندازه گيري كرده و به كنترل كننده مركزي ارسال مي كند.

 سيستم كنترل مركزي

اين قسمت دستگاه در واقع بخش اصلي سيستم كنترل بوده و با استفاده از قطعات پيشرفته امكان دريافت اطلاعات، پردازش، ثبت و نمايش اطلاعات را به عهده دارد.

سیستم های کنترل دیجیتال گلخانه

 سيستم گرمايشي و سرمايشي

براي سيستم گرمايشي مي توان از بخاري هاي برقي، گازي يا نفتي و براي سيستم سرمايشي با توجه به سرمايه اوليه مي توان از كولر استفاده نمود. براي كاهش دما مي توان از سيستم مه پاش همزمان با فرآيند تهويه استفاده نمود . همچنين با توجه به سنسورهاي دماي نصب شده در داخل و خارج گلخانه مي توان در صورت نياز با روشن و خاموش كردن سيستم تهويه دماي گلخانه را به حد مطلوب رساند.

در مورد سیستم‌های سرمایشی گلخانه مقاله ی مفصلی در سایت فردین کشت موجود است که میتوانید به آن مراجعه نمایید.

 سيستم تامين رطوبت

براي فرآيند خنك كنندگي و افزايش رطوبت از سيستم مه پاش استفاده مي شودسيستم مه پاش بر اساس پودر شدن ذرات آب در مجاورت جريان هوا عمل مي كند.

 سيستم تهويه

سيستم تهويه و گردش هواي مكانيكي گلخانه شامل يك دريچه تهويه موتور دار و يك فن در قسمت ورودي، دو فن در قسمت خروجي و يك لوله پلي اتيلن مشبك براي توزيه يكنواخت هواي ورودي است. براي تهويه فن هاي خروجي روشن مي شوند و هواي موجود در گلخانه را به سمت بيرون هدايت مي كنند. همزمان با اين عمل فن هاي ورودي هواي تازه محيط بيرون را به داخل مي مكد و از طريق سيستم توزيع هواي يكنواخت در سراسر گلخانه توزيع مي كند.

 سيستم كنترل دي اكسيدكربن

در صورت بالا رفتن ميزان گازكربنيك موجود در گلخانه، سيستم تهويه فعال مي شود.

  سيستم كنترل نور

در صورت امكان مي توان با نصب تجهيزات خاص يا يك سيستم توليد نور، ميزان نور گلخانه را كنترل نمود.

 صفحه كليد

صفحه كليد تعبيه شده بر روي جعبه دستگاه، كار تنظيم دستگاه و تغيير شرايط كنترلي را انجام مي دهد..

صفحه نمايش

از طريق صفحه نمايش دستگاه مي توان متغير هاي اندازه گيري شده و نتايج حاصل از پردازش دستگاه را مشاهده نمود.

 واحد ثبت اطلاعات

اين قسمت از دستگاه كار ثبت داده هاي ورودي و نتايج خروجي بر روي حافظه هاي قابل حمل را به عهده دارد. كاركرد اين دستگاه براي كنترل اين سيستم ها با توجه به نوع گياه، منطقه مورد استفاده، فصل كاشت، ساعات شبانه روز و ساير متغير هاي محيطي قابل تغيير خواهد بود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کنترل دیجیتال میتوانید به دانشنامه ویکی پدیا مراجعه فرمایید.

گردآوری: حاتمی

كلمات كليدي: كنترل ديجيتالي، گلخانه و مانيتورينگ