کنترل دیجیتال گلخانه و مزایای استفاده از این سیستم

در کشت های گلخانه ای علاوه بر افزایش کمی و کیفی محصولات تولیدی در مقایسه با روشهای سنتی، در نهاده های کشاورزی صرفه جویی می گردد. همچنین در این شیوه کشت محدودیت زمانی و مکانی از بین رفته که باعث بالا رفتن بازارپسندی محصولات می شود. در سالهای اخیر با بهره گیری از روشها، طرح ها و مواد جدید، همچنین استفاده از سیستم های مکانیزه و کنترل دیجیتال گلخانه ها امکان اعمال مدیریتی صحیح را در جهت افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصولات گلخانه ای را فراهم آورده است.

در ایران با توجه به خصوصیات آب و هوایی نیاز به توسعه طرح های جدید و مکانیزه با توجه به امکانات منطقه ای مشهود است. لذا ضروری است سیستم هایی طراحی و توسعه داده شوند که در عین نوین و کارا بودن کم هزینه باشد و طراحی آنها با تکنولوژی موجود در کشور هماهنگ باشد تا از این راه گامی در جهت پیشرفت و خودکفایی برداشته شود. دستگاهی که معرفی می گردد یک سیستم مرکزی و مانیتورینگ برای کنترل دیجیتال گلخانه ها می باشد که رفتار حرارتی، رطوبتی، نور و گازهای موجود در گلخانه را اندازه گیری، ثبت و نمایش می دهد. این دستگاه تماماً با لوازم و قطعات موجود در کشور ساخته شده است.

کنترل دیجیتال گلخانه

نمایی از گلخانه ی تحت کنترل دیجیتال

یکی از راهکارهای تولید بهینه اقتصادی و پایدار کشاورزی، استفاده از فناوری های روز و مرتبط است. در چند دهه اخیر در تولیدات محصولات کشاورزی، کشت در محیط های کنترل شده (گلخانه ها ) مرسوم شده است. تولید در محیط های کنترل شده دارای مزیت نسبی در تولید برخی محصولات نظیر سبزی و صیفی جات( به علت تازه خوری و فسادپذیری آنها در جریان بسته بندی، نگهداری و حمل و نقل)، گل و گیاه زینتی( به علت صدمه پذیری آنها) و برخی میوه ها (توت فرنگی و موز و…) در مقایسه با تولید محصولات مشابه در فضای باز است.

تاریخ گلخانه های اتوماتیک یا کنترل شده به سال های اول دهه ۷۰ میلادی بر می گردد. ولی امروزه با پیش رفت سیستم های کامپیوتری، کاربرد این نوع گلخانه ها کاملا تجاری شده است و در سطوح مختلف عرضه می شود . در ایران نیز ضرورت توسعه طرح های جدید و مکانیزه احساس می شود. از این رو تعداد معدودی از این گلخانه ها از خارج خریداری و از آنها بهره برداری شده است. با این وجود کنترل کامپیوتری این نوع گلخانه ها در کشور موضوع جدیدی است . ضروری است با توجه به شرایط آب و هوایی کشور و محصولات مورد نظر، سیستم هایی طراحی و توسعه داده شوند که در عین نوین و کارا بودن، کم هزینه باشند و طراحی آنها با تکنولوژی موجود در کشور هماهنگ باشد.

اتوماسیون گلخانه ها دارای مزایایی است که عبارتند از کاهش هزینه های کارگری، تقاضا برای محصول با کیفیت تر و تولید یکپارچه. صرفنظر از میزان سطح تولید کشاورزان اتوماسیون بطور اقتصادی می تواند در عملیات تولید آنها را یاری دهد. خودکارسازی سیستم های آبیاری در گلخانه ها بدلیل قابلیت تنظیم مصرف آب، کاهش هزینه های کارگری و مدیریت صحیح آفات و بیماریهای گلخانه ای، در حال اهمیت روز افزون است.

رطوبت یکی از مولفه های مهم در گلخانه است که تاثیر مستقیم در میزان آب آبیاری در گلخانه دارد. اندازه گیری میزان رطوبت در گلخانه از دو منظر مورد توجه است. یکی رطوبت خاک یا محیط کشت و دیگری رطوبت هوای گلخانه . رطوبت زیاد باعث عرق کردن پوشش گلخانه شده و قطرات آب حاصله روی شاخ و برگ گیاه می ریزد. نصب گرماسنج مناسب که درجه حرارت صحیح را نشان دهد در گلخانه ضروری است.

شرح دستگاه کنترل دیجیتال گلخانه

دستگاه کنترل دیجیتال گلخانه یک سیستم نظارتی و کنترلی قابل برنامه ریزی و انعطاف پذیر است که با هزینه کم و استفاده از تکنولوژی و قطعات موجود در کشور ساخته شده است. متغیر های عمده در گلخانه که شامل دما، رطوبت، نور و گازهای موجود در گلخانه است توسط حسگرهای مربوطه اندازه گیری شده و به کنترل کننده مرکزی منتقل می گردد.

کنترل کننده مرکزی پس از دریافت این اطلاعات میزان تغییرات مورد نیاز سیستم و کاربر را محاسبه کرده و دستورات و فرمانهای لازم را برای تغییر وضعیت عمل کننده ها (سیستم های سرمایشی، گرمایشی، تولید رطوبت…)ارسال می کند تا متغیر مورد نظر به حد مطلوب تغییر یابد. همچنین این دستگاه علاوه برکنترل شرایط محیطی در گلخانه قادر نمایش وضعیت گلخانه و اطلاعات ورودی و خروجی بر روی صفحه نمایشگر دستگاه و نیز ثبت اطلاعات بر روی حافظه قابل و انتقال اطلاعات به رایانه خواهد بود.

 حسگر های کنترل دیجیتال گلخانه

حسگر دما

این حسگر میزان دمای محیط را با دقت بالایی اندازه گیری می کند. این حسگر از نوع پیشرفته بوده و احتیاج به واسنجی ندارد.

حسگر رطوبت

حسگر رطوبت بکار رفته در این دستگاه از نوع دیجیتالی بوده که قادر است میزان رطوبت محیط را اندازه گیری نماید . این حسگر میزان رطوبت نسبی را به کنترل کننده مرکزی ارسال می کند و احتیاج به واسنجی ندارد..

حسگر نور

این حسگر میزان نور محیطی را اندازه گیری می کند.

حسگر گاز

حسگر گاز، میزان دی اکسید کربن و اکسیژن محیط را اندازه گیری کرده و به کنترل کننده مرکزی ارسال می کند.

 سیستم کنترل مرکزی

این قسمت دستگاه در واقع بخش اصلی سیستم کنترل بوده و با استفاده از قطعات پیشرفته امکان دریافت اطلاعات، پردازش، ثبت و نمایش اطلاعات را به عهده دارد.

سیستم های کنترل دیجیتال گلخانه

 سیستم گرمایشی و سرمایشی

برای سیستم گرمایشی می توان از بخاری های برقی، گازی یا نفتی و برای سیستم سرمایشی با توجه به سرمایه اولیه می توان از کولر استفاده نمود. برای کاهش دما می توان از سیستم مه پاش همزمان با فرآیند تهویه استفاده نمود . همچنین با توجه به سنسورهای دمای نصب شده در داخل و خارج گلخانه می توان در صورت نیاز با روشن و خاموش کردن سیستم تهویه دمای 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.

 سیستم تامین رطوبت

برای فرآیند خنک کنندگی و افزایش رطوبت از سیستم مه پاش استفاده می شودسیستم مه پاش بر اساس پودر شدن ذرات آب در مجاورت جریان هوا عمل می کند.

 سیستم تهویه

سیستم تهویه و گردش هوای مکانیکی گلخانه شامل یک دریچه تهویه موتور دار و یک فن در قسمت ورودی، دو فن در قسمت خروجی و یک لوله پلی اتیلن مشبک برای توزیه یکنواخت هوای ورودی است. برای تهویه فن های خروجی روشن می شوند و هوای موجود در گلخانه را به سمت بیرون هدایت می کنند. همزمان با این عمل فن های ورودی هوای تازه محیط بیرون را به داخل می مکد و از طریق سیستم توزیع هوای یکنواخت در سراسر گلخانه توزیع می کند.

 سیستم کنترل دی اکسیدکربن

در صورت بالا رفتن میزان گازکربنیک موجود در گلخانه، سیستم تهویه فعال می شود.

  سیستم کنترل نور

در صورت امکان می توان با نصب تجهیزات خاص یا یک سیستم تولید نور، میزان نور گلخانه را کنترل نمود.

 صفحه کلید

صفحه کلید تعبیه شده بر روی جعبه دستگاه، کار تنظیم دستگاه و تغییر شرایط کنترلی را انجام می دهد..

صفحه نمایش

از طریق صفحه نمایش دستگاه می توان متغیر های اندازه گیری شده و نتایج حاصل از پردازش دستگاه را مشاهده نمود.

 واحد ثبت اطلاعات

این قسمت از دستگاه کار ثبت داده های ورودی و نتایج خروجی بر روی حافظه های قابل حمل را به عهده دارد. کارکرد این دستگاه برای کنترل این سیستم ها با توجه به نوع گیاه، منطقه مورد استفاده، فصل کاشت، ساعات شبانه روز و سایر متغیر های محیطی قابل تغییر خواهد بود.

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

 

گردآوری: حاتمی

کلمات کلیدی: کنترل دیجیتالی، گلخانه و مانیتورینگ

مهندس کریمی
تیر ۵, ۱۳۹۹