ابداع سیستم "آبیاری هوشمند شالیزار" توسط یک ایرانی

به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران پویا؛ کشت برنج در شالیزارها با نشا آغاز می‌شود و همواره در طول مدت زمان کاشت و داشت برنج بسته به محل شالیزار باید ارتفاع آب همواره تا سطح معینی از سطح زمین یا خاک باشد که این کار مستلزم مصرف مقدار زیادی آب است.

در کشور پهناور ایران که برنج یکی از پرمصرف‌ترین محصولات کشاورزی است، کشت این محصول اهمیت ویژه و طرفداران زیادی دارد؛ متأسفانه در سالهای اخیر کشورمان دچار کم آبی یا حتی بی‌آبی  شده و ذخیره آبهای زیرزمینی و صرفه‌جویی در مصرف آب به ویژه در صنایع وابسته با آب و پرمصرف از نظر آب بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته و به نوعی به مهمترین اولویت تبدیل شده است.

از آنجایی که برنج برای رشد، بیشترین مقدار آب را در میان دیگر محصولات احتیاج دارد لزوم ساخت سامانه‌ای هوشمند با فنون علم روز مهندسی برق در این زمینه که بتواند میزان آب لازم برای آبیاری را مدیریت کند، بیش از پیش مورد نیاز است.

برای آشکار شدن ایرادات آبیاری شالیزار در مناطقی از ایران که در مجاورت دریای خزر قرار ندارند و از باران و رطوبت به آن میزان بهره‌مند نیستند، کافی است به شالیزار‌های مناطق دیگر مانند فارس توجه کنیم.

همانطور که گفته شد در زمان کشت برنج باید آب تا ارتفاع پنج سانتیمتری زمین را پوشانیده و آب روی خاک انباشته شده باشد زیرا در طی روز آب بنا به دلیل گرما و تبخیر سطحی دچار تبخیر و ارتفاع آن کم می‌شود لذا در طول روز باید بارها پمپ را روشن کنند تا کل شالیزار مجدداً به آب کافی برسد.

از آنجاییکه این عمل نیازمند پایش مداوم و خسته‌کننده کشاورز است، اغلب کشاورزان 12 ساعت از شبانه‌روز که با غروب آفتاب آغاز می‌شود، پمپ را روشن و صبح روز بعد پمپ را خاموش می‌کنند.

در طول این فرآیند ارتفاع آب به بیش از پنج سانتیمتر حتی گاهی به 15 سانتیمتر می‌رسد و علاوه بر اینکه این کار مصرف آب را بالا می‌برد و آب را هدر می‌دهد (چون آب زیاد بر روی خاک باعث ایجاد فشار بیشتر و جذب بیشتر توسط خاک می‌شود)، مصرف برق را نیز بالا می‌برد.

در مواردی هم در ساعات پایانی روز و قبل از غروب که پمپ خاموش است، ارتفاع آب آنقدر کم می‌شود که باعث خشک شدن و از بین رفتن برنج می‌شود.

همچنین عدم اطلاع دقیق از شرایط محیطی مانند دما و رطوبت هوا باعث عدم تشخیص زمان و میزان و نوع مناسب سم و کود به محصول می‌شود و همواره خسارات و هزینه‌های زیادی را تحمیل می‌کند.

برای رفع این ایرادات، باید سیستمی وجود داشته باشد که از چند جای مختلف شالیزار متناسب با توپولوژی شبکه آن ارتفاع سطح آب را محاسبه کند و پس از جمع‌بندی اطلاعات ناشی از ارتفاعات آب تصمیمات لازمه را برای تأمین آب مورد نیاز هر بخش بگیرد و نهایتاً برای آرامش خاطر کشاورز و بالا بردن ضریب اطمینان کار بتواند پیامکی شامل گزارش تصمیمات و وضعیت کلیه ادوات را به کشاورز ارسال کند.

همچنین بر این اساس باید بتوان با دریافت گزارش دما و رطوبت هوا از طریق پیامک، زمان و میزان و نوع سم و کود مناسب برای محصولات را تشخیص داد و اعمال کرد؛ این اعمال باعث افزایش رشد و بهره‌وری محصول شده و هزینه‌ها را به صورت چشم‌گیری کاهش می‌دهد.

برای رفع چالشها و معضلات مطرح شده پویا بنی زمانی؛ مخترع سیستم آبیاری هوشمند شالیزار با قابلیت گزارش دما و رطوبت دست به ابتکاری زده که با تکیه بر سنسور و گزارش دما و رطوبت هوا، فرمان آبیاری را صادر کرده و به صورت خودکار پس از مدتی به این کار خاتمه می‌دهد.

وی درباره فرآیند کاری این سامانه ابداعیش گفت: این سامانه هوشمند پس از قرار دادن سنسورهای ارتفاع‌سنج آب مربوط به سه ناحیه از شالیزار ، قابلیت کنترل خودکار شیرهای برقی هر منطقه و پمپ مربوطه یا مشترک را به‌گونه‌ای که سطح آب را همواره بین دو ارتفاع از قبل تعیین شده را داراست.

این مخترع افزود: طی این فرآیند، سامانه تغییرات سطح آب و کلیه اطلاعات را در هر لحظه می‌تواند به کشاورز از طریق پیامک گزارش کند یا کشاورز می‌تواند در هر لحظه گزارش تمامی سطوح را با ارسال پیامک درخواست کند؛ همچنین کشاورز می‌تواند با فعال کردن حالت دستی، تمام شیرها و پمپها را خود با ارسال پیامک کنترل کند.

بنی زمانی ابراز کرد: قابلیت دیگری در این سیسم اضافه شده که بتوان پس از ارسال پیامک برای روشن کردن شیر یا پمپ، این وسایل پس از مدت زمان مشخصی به صورت خودکار خاموش شوند و همچنین می‌توان پس از قرار دادن سنسور دما و رطوبت  تهیه شده در محیط،  با ارسال دستور مشخص می‌توان دما بر حسب درجه سانتی‌گراد و رطوبت را بر حسب درصد از  محیط دریافت کرد لذا برآیند عملکرد این سیستم برای آبیاری و استفاده نوین از سنجش دما و رطوبت هزینه مصرفی برق، آب، کود و سم را کاهش می‌دهد.

این فعال فناور درباره مزایای این طرح ابداعی عنوان کرد: آبیاری خودکار و هوشمند شالیزار بدون نیاز به حضور مالک، گزارش تغییر سطوح آب از سه ناحیه تعیین شده مختلف به همراه وضعیت پمپ در لحظه تغییر وضعیت ارتفاع آب توسط پیامک، گزارش سطح آب در سه ناحیه تعیین شده و وضعیت پمپ در هر لحظه با ارسال پیامک، تغییر وضعیت به حالت دستی و کنترل شیرهای برقی و پمپ (خروجی های دستگاه) با ارسال پیامک توسط مالک، تعیین رمز چهار رقمی برای هر سامانه برای جلوگیری از دریافت پیامکهای مشابه که خود مانع از استفاده توسط دیگران می‌شود، انعطاف‌پذیر بودن سامانه برای تقسیم چهار خروجی میان شیرهای برقی و پمپها در هر شالیزار، قابلیت کنترل پمپ تک و سه فاز و همچنین شیرهای برقی 220 ولت و 24 ولت، تشخیص ارتفاع آب از خاک در سه ناحیه مجزا از شالیزار، ایمن بودن محیط اندازه‌گیری ارتفاع آب وعدم وجود خطر برق گرفتگی در کل شالیزار، صنعتی بودن قطعات به کار رفته در سامانه و قابلیت کار کردن در هر محیطی، دریافت گزارش دما و رطوبت هوا بر اساس ارسال پیامک، امکان افزایش تعداد سنسور دما و رطوبت هوا به سامانه به بیش از پنج عدد و... برخی از مزایای این سامانه اختراع شده است.

انتهای پیام/