دانلود تحقیق در مورد سیستم‌های هوشمند و در داخل کشور


Widget not in any sidebars

در این زمینه می‌توان به تحقیق موسوی 1387 اشاره کرد. وی به‌منظور مقایسه میزان مصرف آب آبیاری و تأثیر آن بر کارائی مصرف آب در سه وضعیتی که در آنها میزان آبیاری براساس: 1- داده‌های به‌هنگام هواشناسی مزرعه، 2- داده‌های به‌هنگام ایستگاه هواشناسی خارج از مزرعه و 3- داده‌های میانگین هواشناسی منطقه محاسبه و انجام شده بود آزمایش صحرائی روی محصول ذرت علوفه‌ای در منطقه کرج انجام دادند. در قطاع آزمایشی که براساس داده‌های به‌هنگام آبیاری می‌شد، از طریق دستگاه اتوماتیک هواشناسی نصب شده در مزرعه و با استفاده از سنسورهای موجود در دستگاه پارامترهای هواشناسی شامل دماهای حداکثر و حداقل، سرعت باد، تابش آفتاب و بارش اندازه‌گیری و به سیستم آبیاری منتقل گردید. در این سیستم براساس معادله پنمن مونتیت تبخیر- تعرق در فاصله بین دو آبیاری به‌صورت خودکار محاسبه و بر روی اینترنت قرار می‌گرفت و با توجه به دور آبیاری، به کاربر داخل مزرعه فرمان داده و به‌همان میزان آبیاری انجام می‌گرفت. سپس کارایی مصرف آب، در وضعیتی که میزان آبیاری براساس برآورد نیاز آبی روزانه به‌صورت خودکار و به‌هنگام در مزرعه و با استفاده از دستگاه اتوماتیک هواشناسی براورد و اعمال شد با حالت دیگری که برآورد نیاز آبی با استفاده از داده‌های طولانی‌مدت هواشناسی موجود در منطقه صورت می‌پذیرفت مقایسه شد. نتایج کار آن‌ها نشان داد که بین داده‌های هواشناسی از نظر دما، رطوبت و سرعت باد در مزرعه و نزدیکترین ایستگاه هواشناسی و یا داده‌های میانگین منطقه تفاوت وجود داشته و همین امر باعث گردید که در وضعیتی که مقدار آب آبیاری براساس داده‌های هواشناسی به‌هنگام داخل مزرعه صورت گرفت، مصرف آب در هر هکتار ذرت 6838 مترمکعب و مقدار تولید 78 تن و لذا کارائی مصرف آب 4/11 کیلوگرم بر مترمکعب بوده است. حال آنکه این ارقام در شرایطی که مقدار آبیاری براساس داده‌های به‌هنگام ایستگاه هواشناسی غیرکشاورزی خارج از مزرعه که در فاصله 4 کیلومتری مزرعه آزمایشی واقع بود صورت گرفت، به‌ترتیب 7640، 2/78، 2/10 و در شرایطی که از آمار میانگین 20 ساله هواشناسی برای آبیاری مزرعه استفاده گردید به‌ترتیب 9350، 9/79 و 5/8 بدست آمد که نشان می‌دهد در صورت اندازه‌گیری داده‌های هواشناسی در مزرعه و انجام آبیاری براساس آنها کارائی مصرف آب نسبت به وضعیتی که از داده‌های میانگین هواشناسی منطقه استفاده شود 27 درصد افزایش پیدا می‌کند.
2-3-1-3- اتوماسیون آبیاری با استفاده از روش کمبود رطوبت خاک
در این روش در نقاط مختلف مزرعه و در اعماق مختلف سنسورهای رطوبت خاک نصب می‌گردد، سنسورها رطوبت خاک در مزرعه را اندازه‌گیری کرده سپس با استفاده از چند پردازشگر کمترین رطوبت انتخاب و به کدهای قابل‌قبول برای سیستم کنترل مرکزی تبدیل می‌گردد. برای سیستم کنترل مرکزی نیز با توجه به بافت خاک و دیگر پارامترهای مؤثر در تعیین نیاز آبی، برنامه آبیاری تعریف می‌گردد تا با توجه به کدهای ارسالی از سنسورها به‌صورت مستقیم و بدون نیاز به کاربر برای سیستم آبیاری موجود در مزرعه فرمان شروع آبیاری را صادر نماید. این سیستم به‌صورت هوشمند است و انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به سیستم‌های هوشمند زمان محور دارد.
اکثر فناوری‌های دقیق آبیاری بسیار هزینه برتر و پیچیده‌تر از آن هستند که بتواند توسط کشاورزان عادی به کار برده شوند. به هر حال هزینه‌ها و سادگی روش‌های مشابه با آن چیزی که اینجا ارائه شده است ممکن است برای تولیدکننده‌ها جذاب باشد. به‌خصوص اینکه این روش هم پتانسیل مدیریت آسان را دارد و هم در عین‌حال افزایش محصول و یا کاهش هزینه‌های مربوط به آب را باعث می‌شود. در مجموع می‌توان گفت که کامل‌ترین نوع اتوماسیون آبیاری در بین 3 روش بالا، روش استفاده از کمبود رطوبت خاک (روش سوم) است و این مزیت را نیز داراست که در داخل کشور ساخته می‌شود و می‌توان با هزینه کمتری از امکان اتوماتیک کردن و آبیاری دقیق بهره برد.
2-4- معرفی آبپاش‌ها در سیستم آبفشان دوار
مواردی از جمله نوع آبپاش و نازل، نوع و سایز روزنه خروجی، موقعیت نصب و فاصله آبپاش‌ها و فشار کارکرد به‌طور گسترده‌ای بر روی عملکرد تأثیرگذار است. بعضی از این فاکتورها به یکدیگر وابسته‌اند، بنابراین برای اهداف مورد نظر نیاز است تا برخی تعاریف ارائه گردد:
پکیج آبپاش : مجموعهای از آبپاشها و نازلها که بر روی آبفشان دوار نصب میشوند که سطح خاصی از مزرعه را آبیاری کنند.
نازل : روزنهای در آبپاش یا اسپریر که برای کنترل سرعت جریان آب در خارج آبپاش استفاده می‌گردد.
آبپاش ضربه‌ای : وسیله توزیع آب که با یک یا دو نازل و یک بازوی ضربهزن جهت چرخش آبپاش و شکست جریان آب مجهز گردیده است.
نازل اسپریر : وسیله توزیع آب که با یک صفحه ثابت ، چرخشی و یا نوسانی که آب را در دایره‌ای بین 180 تا 360 درجه پخش میکند، تجهیز شده است.
میانگین سایز قطرات: وزن متوسط قطرات که توسط آبپاش در یک فشار کارکرد خاص تولید می‌شود.
پتانسیل رواناب: آب توزیع شده توسط آبپاش که بیش از نفوذ خاک است. بدون وجود ذخیره سطحی خاک، این آب قادر به حرکت به نقطه‌ای غیر از محل توزیع می‌باشد.
آبپاش‌ها به‌طور کلی شامل سه گروه زیر می‌باشند:
1- آبپاش‌های ضربهای
2- اسپریر با صفحه ثابت
3- اسپریر با صفحه چرخشی یا نوسانی
هر یک از انواع آبپاش‌ها برای شرایط خاصی طراحی شده‌اند (فشار کار، خاک مزرعه و شیب زمین).
در شکل (2-8) انواع آبپاش‌ها نشان داده شده است.
الف) آبپاش‌های ضربه‌ای کم‌فشار و پرفشار

ب) اسپریرهای کمفشار با صفحه ثابت

ج) اسپریرهای کمفشار با صفحه چرخشی