هوشمندسازی کشاورزی

یک سیستم آبیاری زمانی به حداکثر راندمان خود نزدیک می شود که علاوه بر انتقال آب از طریق لوله و نظارت هوشمند بر نشتی ها، باتوجه به شرایط محیطی، گیاه، خاک، هوا و …. صرفا به میزان نیاز گیاه و دقیقا در زمان مناسب آبیاری انجام شود.

هوشمندسازی سیستمهای آبیاری عبارت است از بهره گیری از انواع سیستمهای سخت افزاری و نرم افزاری با استفاده از اینترنت اشیاء از جمله استفاده از انواع سنسورها برای بررسی شرایط محیطی و استفاده از داده های جمع آوری شده به منظور افزایش بهره وری و ایجاد ارزش افزوده در حوزه آب و کشاورزی.

از عوامل اصلی کاهش کارائی سامانه های آبیاری تحت فشار، وابستگی شدید به نیروی انسانی است. از جاییکه همواره همراه با عامل نیروی انسانی عامل خطا نیز وجود دارد. بازده این سامانه ها به شدت به نیروی انسانی وابسته است.

به عنوان مثال در یک آبیاری بهینه، گیاه باید به اندازه نیاز آبی خود Etc آبیاری شود اما اینکه کشاورز چگونه متوجه شود که چه مقدار و چه هنگام گیاه نیاز به آبیاری دارد؟ یا اینکه آیا این امکان همیشه وجود دارد که برنامه های آبیاری بنا به هر دلیلی به موقع انجام نشود؟ یا در موقع بروز مشکل در یک قسمت از سیستم آیا امکان برطرف کردن عیب سیستم به موقع و به هنگام وجود دارد؟ از مشکلات عملی آبیاری در کشور است.

در حال حاضر در کشورهای پیشرفته در زمینه آبیاری از جمله آمریکا، کانادا و استرالیا برای رفع مشکلات موجود و ارتقای سامانه های آبیاری تحت فشار از سطح مکانیزاسیون به سطح هوشمندسازی سامانه های آبیاری رو آورده اند.

فضای سبز شهری

ایران هم­اکنون در حال تجربه مشکلات جدی آب است.خشکسالی های مکرر، توأم با برداشت بیش از حد آب‌های سطحی و زیرزمینی از طریق شبکه بزرگی از زیرساخت‌های هیدرولیکی و چاه‌های عمیق، وضعیت آب کشور را به سطح بحرانی رسانده‌است.
• از طرفی احداث فضای سبز از مصادیق توسعه شهری است و فضاهای سبز ریه های تنفس شهرها هستند. ولی مشکل اصلی تامین آب و هزینه های نگهداری این فضای سبز می باشد.
• راه حل استفاده از هوشمندسازی برای نظارت بر نیازهای آبیاری و اثربخشی حداکثری در شیوه آبیاری در بحران کم آبی فعلی می باشد.

کشور ما از نظر منابع آب نسبت به میانگین جهانی از محدودیت بیشتری برخوردار است. میانگین بارندگی حدود یک‌سوم میانگین جهانی و تبخیر سه‌برابر میانگین جهانی می باشد. از طرفی کاهش بارندگی در دهه اخیر، وضعیت منابع آبی بخصوص آبهای سطحی و جاری را تضعیف و نامطمئن ساخته است. بنابراین اجرا و تدوین یک سیاست گذاری و سرمایه گذاری ملی برای حفظ پایداری منابع آب در کشور بسیار ضروری و اجتناب ناپذیر است، در غیر این صورت کشور در بخش منابع آبی دچار بحران خواهد شد.

از طرفی احداث فضای سبز یکی از مصداق‌های مهم توسعه شهری است. در دنیای صنعتی و مکانیزه امروزی، درختان شریان‌های حیات شهرها بوده و احداث فضاهای سبز برای سلامت روحی و جسمی جامعه، ضروری است. در حقیقت فضاهای سبز ریه های تنفس شهرها به شمار می آیند.نگهداری این فضاها یکی از اصول اساسی در مدیریت فضای سبز محسوب شده که در این میان آبیاری یکی از نیازهای اولیه و اساسی در نگهداری می باشد.

حال استفاده از روش های نوین و پیشرفته آبیاری به عنوان روشی موثر و ضروری می تواند در کاهش مشکل بحران کم آبی و اثرات خشکسالی در مناظر شهری مفید بوده و با جلوگیری از هدررفت آب های موجود به بهترین روش آبیاری فضاهای سبز دست یابد.در این راستا طرح هوشمندسازی سیستم های آبیاری می تواند راه حلی ایده آل برای نظارت بر نیازهای آبیاری و اثربخشی حداکثری در شیوه آبیاری در این بحران کم آبی فعلی ارائه دهد.

اشکالات موجود در سیستم فضای سبز شهری​

• هدر رفت آب و انرژی قابل توجه به علت آبیاری غیر بهینه در زمان و مقدار نامناسب
• نگهداری پرهزینه و زمان بر
• هزینه های نیروی انسانی و پیمانکاری
• عدم توجه به وضعیت رطوبت زمین و نیاز آبی گیاه
• بالا بودن هزینه قراردادهای شهرداری ها جهت نگهداری وآبیاری.
• عدم یکنواختی بخشهای مختلف پارک با خاک، کود وآب و هوای یکسان
• عدم دستورالعمل مدون برای نحوه صحیح آبیاری

  1. نگهداری از فضای سبز با روشهای متداول آبیاری علاوه بر اینکه کار آسانی نیست بلکه بسیار پرهزینه و زمان بر است.
  2. اغلب دیده می‌شود که در ساعات گرم نیمروز یا روزهایی که باد می‌وزد، آبپاش‌ها یی که با ارتفاع نامناسبی نصب شده‌اند ، درحال کار بوده و به ‌این ‌ترتیب آب و انرژی قابل ‌توجهی را هدر می‌دهند . همچنین با توجه به اینکه مرز فضای سبز و خیابان ، یکی از محل‌های هدر رفت آب است ، حاشیه فضاهای سبز خیابانی در مواقع آبیاری خیس بوده و آب در بزرگراه‌ها و خیابان‌ها جاری می‌شود .
  3. عدم توجه به وضعیت رطوبت زمین و نیاز گیاهان به آب وآبیاری بی حاصل و یا مضر.
  4. بالا بودن هزینه قراردادهای شهرداری ها وشرکتهای خصوصی جهت نگهداری وآبیاری.
  5. شیوه، ساعت و میزان آبیاری فضاهای سبز و بوستانها بستگی مستقیم به خلقیات آنروز پرسنل شهرداری و یا شرکتهای مجری نگهداری پارکها دارد. به همین دلیل برای بخشهای مختلف پارک با خاک، کود وآب و هوای یکسان ولی پرسنل مختلف، میزان سرسبزی و رشد گیاهان متفاوت است. که البته هیچکدام از روشهای مورد استفاده علمی واز نظر محیطی تایید شده نمی باشند.
  6. عدم تحصیلات و یا دستورالعمل های مدون و یا آموزش علمی برای نحوه صحیح آبیاری و استفاده از این منبع مهم ملی .
 
مزایای استفاده از آبیاری هوشمند شهری
  • قابلیت تطبیق سیستم بصورت هوشمند با شرایط محیطی مثل نوع خاک، شیب زمین، نوع گیاه و …
  • کنترل و نظارت شبانه روزی به همراه سرعت و دقت بالاتر در استفاده از سیستم هوشمند آبیاری به جای استفاده از سیستم سنتی
  • قابلیت مقیاس پذیری و بدون محدودیت در مساحت، نوع فضای سبز و تنوع آن
  • بدون محدودیت در استفاده از سیستم، به دلیل استفاده آسان در کنترل، برنامه ریزی و تنظیم برنامه زمان بندی آبیاری و … برای کاربر بدون نیاز به تخصص و آموزش خاص
  • اجرای دستورات تعیین شده برای سیستم، از راه دور و بدون نیاز به حضور فیزیکی در محل
  • تنظیم همزمان و خودکار آبیاری برای چندین واحد فضای سبز با مساحت و موقعیت مکانی متفاوت از یکدیگر توسط سیستم کنترل مرکزی
  • اندازه گیری پارامترهای بستر گیاه مانند رطوبت خاک، املاح خاک، کود مورد نیاز و… و تاثیر آن در میزان ، شیوه و ساعات آبیاری
  • آبیاری براساس محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه در روزها و یا ماه های مختلف سال که با توجه به درجه حرارت، سرعت، شدت و جهت باد، ساعات آفتابی، میزان بارندگی انجام می گیرد.
  • هوشمندسازی سیستم آبیاری در تمامی فضاهای سبز شهری مانند بوستانهای شهری، میادین، بلوارها، بوستان های جنگلی، جنگل کاری، درختان معابر و لچکی ها و حاشیه ها، باغ ها و نیز فضاهای سبز کلی و پراکنده امکانپذیر می باشد.
  • جلوگیری از آبیاری بیش از نیاز آبی گیاهان و یا سرانه آب موجود
  • امکان مشاهده عملکرد سیستم و تجزیه و تحلیل، بررسی و گزارش­گیری از کلیه پارامترهای متغیر، داده های آماری و اطلاعات سیستم با کمک نرم­افزار
  • انعطاف پذیری در نصب و اتصال سیستم هوشمند بر روی انواع سیستم­های آبیاری پرفشار موجود در محل
  • دارای تقویم سالیانه، فصلی، هفتگی، روزانه و حتی در ساعات خاصی از شبانه روز جهت تنظیم برنامه زمانبندی کوتاه یا بلند مدت برای آبیاری
  • مدیریت مستقیم تمامی فضاهای سبز تحت پوشش سیستم بطور مستقیم توسط کاربر
  • بیشترین بهره وری در آبیاری فضای سبز تحت پوشش سیستم با استفاده از کمترین نیروی انسانی
  • امکان افزایش قابلیت ها و یا تغییر اختیارات سیستم هوشمند به انتخاب کاربر مانند افزایش و یا کاهش تعداد ایستگاه های آبیاری
  • قابلیت کنترل مسیرهای آبیاری، پمپ ها و… وامکان اطلاع از خطاهای موجود در فرآیند آبیاری از قبیل شکستگی لوله ها، روشن نشدن پمپ ها، اشکال در نازل ها و …
  • ایجاد برنامه آبیاری انعطاف پذیر نزدیک به آبیاری مطلوب