آبیاری هوشمند چیست؟
سیستمهای آبیاری هوشمند برنامههای زمانی و مدت زمان آبیاری را به صورت خودکار بر اساس نیازهای خاص فضای سبز تنظیم میکنند. این سیستمها به طور قابل توجهی کارایی مصرف آب را در فضای باز بهبود میدهند.
برخلاف کنترلرهای سنتی که بر اساس برنامههای از پیش تعیینشده و تایمرها عمل میکنند، کنترلرهای هوشمند شرایط آبوهوایی، وضعیت خاک، تبخیر و نیاز آبی گیاهان را بررسی کرده و برنامه آبیاری را با شرایط واقعی محل تنظیم میکنند.
برای مثال، در دماهای بالاتر یا کاهش بارندگی، کنترلرهای هوشمند با توجه به عواملی مانند نوع خاک و نرخ پاشش آب از آبپاشها، زمان یا برنامه آبیاری را تغییر میدهند. . این کنترلرها در دو نوع اصلی عرضه میشوند: کنترلرهای مبتنی بر آب وهوا و کنترلرهای مبتنی بر رطوبت خاک.
-
کنترلر IR اسپیلت (WI-FI)تومان1.650.000
-
کنترلر IR به همراه سنسور دما و رطوبت با نمایشگر (WI-FI)تومان2.700.000
-
سنسور سطح آب WI-FIتومان1.600.000
-
سنسور دما و رطوبت WI-FIتومان1.300.000
انواع سنسورهای آبیاری هوشمند
- سنسورهای مبتنی بر حسگر رطوبت خاک
این نوع سنسورها از حسگرهای پیشرفتهای برای اندازهگیری میزان رطوبت خاک استفاده میکنند. این حسگرها که در عمق ریشه گیاهان، چمنها یا درختان قرار میگیرند، سطح دقیق رطوبت خاک را اندازهگیری کرده و اطلاعات را به کنترلر ارسال میکنند.
- دو نوع سیستم مبتنی بر رطوبت خاک وجود دارد:
- سیستم آبیاری چرخهای معلق: مانند کنترلرهای سنتی برنامهریزی میشوند اما آبیاری را متوقف میکنند اگر حسگرها رطوبت کافی در خاک تشخیص دهند.
- سیستم آبیاری در صورت نیاز: نیازی به تنظیم مدت زمان آبیاری ندارد، بلکه آبیاری را تنها در صورت پایین آمدن رطوبت خاک از حداقل تعیینشده انجام میدهد.
- سنسورهای باران یا بارندگی:
این سنسورها مقدار بارندگی را اندازهگیری کرده و آبیاری را بر اساس میزان بارش تنظیم میکنند. اگر بارندگی کافی باشد، سیستم آبیاری را متوقف میکنند.
- سنسورهای دما و تابش خورشیدی:
این نوع سنسورها با بررسی دما، تابش خورشید و سرعت تبخیر آب از سطح خاک، زمان و میزان آبیاری را بهینه میکنند.
کنترلر آبیاری هوشمند
این کنترلرها که به “کنترلرهای تبخیر-تعرق” نیز شناخته میشوند، از دادههای آبوهوایی محلی برای تنظیم برنامه آبیاری استفاده میکنند. تبخیر-تعرق ترکیبی از تبخیر از سطح خاک و تعرق گیاهان است. این کنترلرها اطلاعات آبوهوایی محلی را جمعآوری کرده و زمانبندی آبیاری را برای تأمین مقدار مناسب آب تغییر میدهند.
چهار پارامتر اصلی دادههای آبوهوایی ET عبارتند از: دما، باد، تابش خورشیدی و رطوبت. این دادهها دقیقترین روش برای محاسبه نیاز آبی فضای سبز هستند.
کنترلرهای مبتنی بر ET در سه نوع اصلی وجود دارند:
-
کنترلرهای سیگنالمحور: از دادههای هواشناسی عمومی استفاده میکنند و مقدار ET را برای سطح چمن محاسبه و از طریق ارتباط بیسیم به کنترلر ارسال میکنند.
-
کنترلرهای ET تاریخی: از دادههای تاریخی مصرف آب در مناطق مختلف برای برنامهریزی آبیاری استفاده کرده و تنظیماتی برای دما و تابش خورشیدی انجام میدهند.
-
کنترلرهای اندازهگیری آبوهوای محلی: دادههای آبوهوایی را بهطور مستقیم از محل جمعآوری و مقدار ET را به صورت مداوم محاسبه میکنند.
تفاوت کنترلر و سنسور آبیاری هوشمند:
کنترلر مغز سیستم آبیاری هوشمند است که تصمیمگیری را بر عهده دارد و برنامههای آبیاری (زمانبندی، مدتزمان، دفعات) را مدیریت میکند و بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسورها یا دادههای دیگر، تصمیم میگیرد که چه زمانی و به چه میزان آبیاری انجام شود.
اما سنسور یک ابزار جمعآوری داده است که اطلاعات موردنیاز برای تصمیمگیری را به کنترلر ارائه میدهد و سنسورها شرایط محیطی (مانند رطوبت خاک، بارندگی، دما، تابش خورشید) را اندازهگیری و این دادهها را به کنترلر ارسال میکنند پس درمیابیم سنسورها و کنترلرها مکمل یکدیگر هستند. کنترلر بدون سنسور ممکن است دقیق عمل نکند، و سنسور بدون کنترلر نمیتواند اقدام خاصی انجام دهد. این همکاری است که سیستم آبیاری هوشمند را مؤثر میسازد.
شیر آبیاری هوشمند
شیرآبیاری هوشمند یک قطعه مهم در سیستم آبیاری هوشمند است که برای کنترل جریان آب استفاده میشود. این شیرها با استفاده از فناوری به روز دنیا به طور اتوماتیک و با جمع آوری دیتاها از کنترلرها و سنسورها تنظیم میشود تا آبیاری بهینه و دقیق را انجام دهد.
عملکرد شیر آبیاری هوشمند:
شیرهای آبیاری هوشمند به سیستم کنترل مرکزی متصل میشوند و با دریافت دادههایی از سنسورهای مختلف مانند رطوبت خاک، بارش و دما، بهطور خودکار میزان و زمان جریان آب را تنظیم میکنند تا از هدررفت آب جلوگیری کرده و مصرف آن را بهینه کنند.
این شیرها میتوانند بهطور خودکار بر اساس شرایط محیطی یا تنظیمات از پیش تعیینشده باز و بسته شوند.
گلخانه هوشمند خانگی
یک روش پیشرفته برای پرورش گیاهان در محیط های سرپوشیده استفاده از گلخانه هوشمند خانگی است که با استفاده از فناوری های به روز هوشمند شرایط بهینه را برای رشد گیاهان مورد نظر ایجاد میکند.
گلخانه های هوشمند خانگی شامل سیستمهای خودکار برای کنترل دما، رطوبت، نور و آبیاری هستند و میتوانند از راه دور توسط گوشی هوشمند یا دستگاههای دیگر مدیریت شوند.
سنسور دما و رطوبت و آبیاری هوشمند
سنسور دما و رطوبت و آبیاری هوشمند سیستمی است که برای کنترل محیطهای کشاورزی، گلخانهها، و … استفاده میشود. این سیستم بهطور خودکار دما، رطوبت و رطوبت خاک را اندازهگیری کرده و بر اساس دادههای بهدست آمده از سنسورها، آبیاری را بهینه میکند. در ادامه نحوه کارکرد این سنسورها را بررسی خواهیم کرد:
1. سنسور دما و رطوبت:
این سنسورها بهطور مداوم دما و رطوبت محیط را اندازهگیری میکنند. بیشتر این سنسورها به دو نوع تقسیم میشوند:
- سنسور دما: این سنسور دما را اندازهگیری کرده و به سیستم مرکزی ارسال میکند. بر اساس این دادهها، سیستم میتواند اقدامات مختلفی مانند فعال کردن یا غیر فعال کردن سیستم تهویه یا گرمایش را انجام دهد.
- سنسور رطوبت: این سنسور میزان رطوبت موجود در خاک را اندازهگیری میکند. این اطلاعات میتواند به سیستم کمک کند تا در صورت نیاز، رطوبت را تنظیم کرده یا فعالسازی سیستم آبیاری را کنترل کند.
2. آبیاری هوشمند:
سیستم آبیاری هوشمند معمولاً به این صورت عمل میکند:
- جمعآوری دادهها: سنسورهای رطوبت خاک اطلاعات مربوط به میزان رطوبت خاک را به سیستم مرکزی ارسال میکنند.
- تحلیل دادهها: بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسورهای دما و رطوبت، سیستم هوشمند تصمیم میگیرد که آیا خاک نیاز به آبیاری دارد یا خیر. این سیستم میتواند از الگوریتمهایی برای تحلیل دادهها استفاده کرده و بهطور خودکار زمان و میزان آبیاری را تنظیم کند.
- اتصال به سیستم آبیاری: هنگامی که سیستم تشخیص میدهد که خاک نیاز به آب دارد، دستور فعالسازی شیر آبیاری یا پمپ آب را صادر میکند. این کار میتواند بهصورت دستی یا خودکار (در برخی سیستمها از طریق اپلیکیشن موبایل) انجام شود.
3. ویژگی جانبی آبیاری هوشمند:
- کنترل از راه دور: بسیاری از این سیستمها از طریق اپلیکیشنهای موبایل قابل کنترل هستند. کاربران میتوانند وضعیت سیستم را بررسی کرده، آبیاری را فعال یا غیرفعال کنند یا تنظیمات دیگری مانند زمانبندی آبیاری را تغییر دهند.
- اتصال به سایر دستگاهها: این سیستمها میتوانند به سایر سیستمهای خانه هوشمند مانند روشنایی، سیستمهای گرمایشی و سرمایشی متصل شوند تا هماهنگی بیشتری در عملکرد سیستمها ایجاد شود.
- صرفهجویی در مصرف آب: با تنظیم دقیق آبیاری بر اساس نیاز واقعی گیاهان، سیستمهای آبیاری هوشمند میتوانند مصرف آب را بهطور چشمگیری کاهش دهند و از آبیاری اضافی جلوگیری کنند.