Nawadnianie definiuje się jako sztuczne nawadnianie gleby lub ziemi. Proces nawadniania można wykorzystać do uprawy roślin rolniczych w okresie niewystarczających opadów oraz do utrzymania krajobrazu. Automatyczny system nawadniający obsługuje system bez konieczności ręcznego udziału osób. Każdy system nawadniania, taki jak kroplówka, zraszacz i powierzchnia, jest zautomatyzowany za pomocą urządzenia elektroniczne i detektory, takie jak komputer, timery , czujniki i inne urządzenia mechaniczne.
Automatyczny system nawadniania
Automatyczny system nawadniania działa dość sprawnie i pozytywnie wpływa na miejsce, w którym jest zainstalowany. Po zainstalowaniu na polu rolnym dystrybucja wody do upraw i szkółek staje się łatwa i nie wymaga żadnego wsparcia ze strony człowieka, aby wykonywać czynności na stałe. Czasami automatyczne nawadnianie można również przeprowadzić przy użyciu urządzeń mechanicznych, takich jak gliniane garnki lub system nawadniania butelek. Wdrażanie systemów irygacyjnych jest bardzo trudne, ponieważ są one bardzo drogie i złożone w swojej konstrukcji. Biorąc pod uwagę kilka podstawowych punktów wsparcia ekspertów, zrealizowaliśmy kilka projektów dotyczących automatycznego systemu nawadniania przy użyciu różnych technologii.
W tym artykule opisujemy trzy typy systemów nawadniających, które działają automatycznie, a każdy system jest rozwinięciem poprzedniego, w miarę przechodzenia od pierwszego do drugiego i tak dalej.
1. Automatyczny system nawadniania wykrywający zawartość wilgoci w glebie
Automatyczny obwód systemu nawadniania firmy www.edgefxkits.com
Automatyczny system nawadniania w projekcie wykrywania wilgotności gleby jest przeznaczony do opracowania systemu nawadniania, który włącza lub wyłącza pompy głębinowe za pomocą przekaźników wykonujących tę czynność w celu wykrycia wilgotności gleby. Główną zaletą stosowania tego systemu nawadniania jest zmniejszenie ingerencji człowieka i zapewnienie prawidłowego nawadniania.
Mikrokontroler pełni rolę głównego bloku całego projektu, a blok zasilający służy do doprowadzenia napięcia 5V do całego obwodu za pomocą transformatora, obwód prostownika mostkowego i regulator napięcia. Plik Zaprogramowany jest mikrokontroler 8051 w taki sposób, że odbiera sygnał wejściowy z materiału czujnikowego, który składa się z komparatora, aby poznać zmieniające się warunki wilgotności gleby. OP-AMP, który jest używany jako komparator, działa jako interfejs między materiałem czujnikowym a mikrokontrolerem w celu przenoszenia warunków wilgotności gleby, a mianowicie wilgotności, suchości itp.
Schemat blokowy nawadniania w oparciu o wilgotność gleby
Gdy mikrokontroler pobierze dane z materiału czujnikowego - porównuje zaprogramowane dane w sposób, który generuje sygnały wyjściowe i uaktywnia przekaźniki do obsługi pompy głębinowej. Układ wykrywania jest wykonywany za pomocą dwóch sztywnych metalowych prętów, które są umieszczane w polu uprawnym w pewnej odległości. Wymagane połączenia tych metalowych prętów są połączone z jednostką sterującą w celu sterowania pracą pompy w zależności od wilgotności gleby.
Ten automatyczny system nawadniania można dodatkowo ulepszyć dzięki zastosowaniu zaawansowanej technologii, która zużywa energia słoneczna z paneli słonecznych .
2. System automatycznego nawadniania zasilany energią słoneczną
Obwód automatycznego systemu nawadniania zasilanego energią słoneczną opracowany przez www.edgefxkits.com
Na powyższym rysunku do działania systemu wymagana jest energia z mediów. Jako rozszerzenie omówionego powyżej systemu, system ten wykorzystuje panele słoneczne do zasilania obwodu. W rolnictwie właściwe stosowanie automatycznej metody nawadniania jest bardzo istotne ze względu na pewne niedociągnięcia w świecie rzeczywistym, takie jak niedobór wody w zbiornikach lądowych i rzadkość opadów. Poziom wody (zwierciadła wód gruntowych) obniża się w wyniku ciągłego wydobywania wody z gruntu, co stopniowo skutkuje niedoborem wody w strefach rolniczych, powoli zamieniając je w nieużytki.
W powyższym systemie nawadniania energia słoneczna generowana z paneli słonecznych jest wykorzystywana do obsługi pompy nawadniającej. Obwód zawiera czujniki wilgoci zbudowane przy użyciu OP-AMP IC . OP-AMP jest używany jako komparatory. Do gleby wprowadza się dwa sztywne miedziane druty, aby sprawdzić, czy gleba jest mokra, czy sucha. ZA obwód kontrolera ładowania służy do ładowania ogniw fotowoltaicznych w celu dostarczenia energii słonecznej do całego obwodu.
Schemat blokowy automatycznego systemu nawadniania zasilanego energią słoneczną
Czujnik wilgotności służy do wykrywania stanu gleby - aby wiedzieć, czy gleba jest mokra, czy sucha, a sygnały wejściowe są następnie wysyłane do mikrokontrolera 8051, który steruje całym obwodem. Plik mikrokontroler programuje się za pomocą oprogramowania KEIL . Zawsze, gdy stan gleby jest „suchy”, mikrokontroler wysyła polecenia do sterownik przekaźnika a silnik włącza się i dostarcza wodę na pole. A jeśli gleba zamoknie, silnik się wyłączy.
Sygnały wysyłane z czujników do mikrokontrolera przez wyjście komparatora działają pod kontrolą programu komputerowego, który jest przechowywany w pamięci ROM mikrokontrolera. Na wyświetlaczu LCD wyświetlany jest stan pompy (włączona lub wyłączona) podłączona do mikrokontrolera.
Ten automatyczny system nawadniania można dodatkowo ulepszyć za pomocą Technologia GSM aby uzyskać kontrolę nad przełączaniem pracy silnika.
3. Automatyczny system nawadniania oparty na GSM
Obecnie rolnicy ciężko walczą na polach uprawnych przez całą dobę. Pracują w polu w sekcji porannej, a w nocy nawadniają ziemię w sporadycznych odstępach czasu. Zadanie nawadniania pól staje się dla rolników dość trudne ze względu na brak regularności w ich pracy i zaniedbania z ich strony, ponieważ czasami włączają silnik, a potem zapominają o wyłączeniu, co może prowadzić do marnotrawstwa wody. Podobnie nawet zapominają o włączeniu systemu nawadniania, co ponownie prowadzi do uszkodzenia upraw. Aby rozwiązać ten problem, wdrożyliśmy nową technikę przy użyciu Technologia GSM , co wyjaśniono poniżej.
Automatyczny system nawadniania oparty na GSM
Automatyczny system nawadniania GSM to projekt, w którym aktualizację stanu operacji wykonanej na polach rolniczych otrzymujemy poprzez SMS za pomocą modemu GSM. Możemy również dodać inne systemy, takie jak Wyświetlacze LCD , kamera internetowa i inne inteligentnie sterowane urządzenia . W tym projekcie używamy diod LED do celów wskazań.
W tym projekcie używamy czujnika wilgotności gleby, który służy do wykrywania poziomu wilgoci w - aby wiedzieć, czy jest sucho czy mokro. Czujnik wilgoci jest połączony z mikrokontrolerem. Sygnały danych wejściowych z czujnika wilgoci przesyłane są do mikrokontrolera i na tej podstawie aktywuje on układ Silnik prądu stałego i włącza silnik za pomocą sterownika silnika. Po zamoczeniu gleby silnik wyłącza się automatycznie. Status pól uprawnych można poznać ze wskazania Dioda elektroluminescencyjna (LED) lub poprzez wiadomość przesłaną do modemu GSM umieszczonego w terenie. Jednocześnie możliwe jest wysyłanie wiadomości przez telefon komórkowy do zestawu przez modem GSM. W ten sposób można sterować silnikiem nawadniającym za pomocą telefonu komórkowego i modemu GSM.
Są to trzy systemy nawadniania, które wykorzystują różne technologie, przydatne dla osób ciężko pracujących na polach rolniczych.
