توسعه سیستم هوشمند کنترل گلخانه؛ صرفه جویی در آب و انرژی

به گزارش ایران اکونومیست، گلخانه ها ساختارهای محصوری هستند که معمولا سقف آنها از مواد رسانای نور پوشیده می شود و شرایطی تحت کنترل، برای کشت سبزیجات، صیفی جات و انواع گل ها فراهم می کنند.
کشت گلخانه ای مانند دیگر روش های کشت کنترل شده محیطی، طی سال های اخیر برای رسیدن به وضعیت آب و هوایی مطلوب در تولید محصولات زراعی توسعه یافته و برای کشت محصولات کشاورزی در تمام فصول سال در دمای بسیار گرم یا بسیار سرد مناسب است، ضمن اینکه موجب صرفه جویی در مصرف آب و انرژی نیز می شود.
با وجود مزایایی که کشت های گلخانه ای دارند؛ پایش و کنترل دمای محیط، سیستم های آبیاری و مصرف انرژی در گلخانه ها به ویژه با توجه به موقعیتی که گلخانه در آن قرار دارد و کارکنان آن بسیار مهم است و گاه یک فراموشی یا خطای انسانی کوچک هنگام برودت یا حرارت شدید هوا می تواند به ضرری هنگفت برای گلخانه دار منجر شود.
گروهی از محققان مستقر در مرکز رشد دانشگاه صنعتی شریف سیستمی بر مبنای اینترنت اشیا و کلان داده/big data برای کنترل از راه دور سیستم های آبیاری و دمای گلخانه ها طراحی کرده اند که با وجود داشبورد مدیریتی روی سامانه گزارش مناسبی از پارامترهای مختلف به گلخانه دار به صورت آنلاین یا با پیامک می دهد.
یکی از توسعه دهندگان این سیستم در گفت وگو با خبرنگار علمی ایرنا در این مورد توضیح داد: دستگاه کنترل هوشمند گلخانه ها را با گروهی از متخصصان الکترونیک، فناوری اطلاعات و مشاوران گلخانه ها
توسعه داده ایم.
احمد حسین نژاد ادامه داد: این سیستم کنترل هوشمند مزایایی علاوه بر نمونه های داخلی و خارجی دارد، ضمن اینکه همه بخش های سیستم غیر از قطعات را در داخل کشور و توسط گروه خود طراحی کرده ایم.

***ارائه مجموعه ای از اطلاعات روی گوشی تلفن همراه یا رایانه شخصی
وی در مورد جزئیات این سیستم اظهار داشت: سیستم آبیاری هوشمند شامل کنترل خودکار به تفکیک پمپ ها برای بخش های مختلف زمین کشاورزی یا باغ و باغچه، آبیاری چند ناحیه جداگانه توسط یک ایستگاه پمپاژ آب، کنترل از راه دور پمپ ها، اندازه گیری مقدار مصرف آب، پایش آنلاین توسط نرم افزار و سامانه تحت وب را دارد.
این دانشجوی مقطع دکتری مهندسی سیستم های انرژی در دانشگاه صنعتی شریف با اشاره به نسخه های دیگری که برای این سیستم طراحی شده گفت: همچنین سیستم هوشمند کنترل اقلیم گلخانه را داریم که دو نسخه دارد؛ وگما/wegma که نام اصلی سیستم است و در دو نسخه اکو/eco یا اقتصادی و مکس/max یا پیشرفته برای گلخانه های چندهکتاری طراحی کرده ایم.
وی افزود: نسخه اکو برای گلخانه های با فناروی پایین و کوچک تر طراحی شده که اندازه گیری نور، دما و آبیاری گلخانه را با قیمتی پایین تر از نمونه های خارجی و داخلی ارائه می دهد. گلخانه دار می تواند این اطلاعات را به وسیله اینترنت روی گوشی تلفن همراه یا رایانه شخصی یا حتی با اس ام اس کسب کند. ضمن اینکه این سیستم شامل کنترل سیستم گرمایش، سرمایش و دریچه های تهویه نیز هست که بر اساس درخواست قابل حذف شدن روی سیستم اصلی نیز هست که در اینصورت قیمت محصول کاهش می یابد.
مدیر عامل شرکت بهینه سازان آب و انرژی سبزاندیشان افرا مستقر در مرکز رشد دانشگاه صنعتی شریف ادامه داد: همچنین در مورد نسخه وگما مکس و مناسب برای گلخانه های هکتاری است و کنترل دریچه های تهویه، اندازه گیری جریان آب، نور، دما، رطوبت، کنترل سایه بان، کنترل دریچه های سقفی و کناری در وزش باد و اعلام هشدار در زمان نشت گاز را از راه دور برای صاحبان گلخانه ها انجام و در صورت نیاز به آنها اطلاع می دهد.

***کاهش نیروی انسانی، صرفه جویی آب و انرژی و شخصی سازی محصول برای هر مشتری
به گفته حسین نژاد این سیستم سه مزیت اصلی دارد؛ اول اینکه از تعداد نیروی انسانی می کاهد و به همین دلیل سود گلخانه داران را می افزاید، دیگر اینکه در بعد ملی با صرفه جویی در مصرف آب و انرژی در گلخانه ها مفید است. ضمن اینکه توسعه این سیستم برای هر گلخانه با توجه به مختصات جغرافیایی و مشخصات محصولی که در آن کشت می شود هم هست؛ در واقع یعنی هر مشتری محصول منحصر به فرد خود را دارد.
حسین نژاد توضیح داد: ما هنوز گزارش های کاملی از میزان دقیق صرفه جویی این دستگاه نداریم، زیرا به صورت گسترده استفاده نشده است. ولی بر اساس گزارش نمونه های خارجی 15 درصد مصرف انرژی و 15 درصد مصرف آب را کاهش می دهد.
وی در مورد زمان صرف شده برای توسعه این سیستم گفت: گروه ما از سال 94 بازدیدهای میدانی گلخانه ها را برای پی بردن به چالش های آنها آغاز و در سال 95 توسعه فناوری را انجام داده ایم. سپس در قسمت ارائه اولیه یک گلخانه در ورامین و یک گلخانه هم در پاکدشت در مرحله بررسی برای هوشمندسازی قرار دارد و از بهمن ماه ارائه گسترده و نسخه تجاری آغاز می شود ولی فعلا فقط در استان تهران ارائه می شود تا امکان پشتیبانی برای همه سیستم ها وجود داشته باشد.
وی در مورد تعداد افراد فعال در این شرکت نیز گفت: ما گروه های مختلف از جمله گروه فناوری اطلاعات، شبیه سازی و کنترل را در شرکت توسعه داده ایم، پنج نفر به صورت تمام وقت و 15 نفر همکار به صورت پاره وقت در این شرکت همکاری دارند، همچنین در روند دانش بنیان شدن هستیم.

***وقتی گلخانه دارها دماسنج را نمی شناسند
حسین نژاد در مورد مشکلات توسعه فناوری گفت: یکی از مشکلات این است که نفوذ فناوری در اقشار مختلف کم است و در بعضی گلخانه ها مثلا حتی دماسنج نیست، ما باید به فرد گلخانه دار توضیح دهیم فواید استفاده از نرم افزار چیست که کار دشواری است. ضمن اینکه نهادهای مسئول باید برای نفوذ فناوری در میان اقشار مختلف تلاش کنند، اعطای وام برای برخورداری از سیستم های کنترل یا خرید بهتر محصولات این گلخانه ها برای نمونه می تواند مفید باشد.
وی بخش دیگری از مشکل را به نبود حمایت های لازم مرتبط دانست و گفت: یک شرکت دانش بنیان یا یک واحد فناور که در مرحله ارائه دستاورد خود به بازار است به سختی می تواند از عهده هزینه ها برآید، در این شرایط قطعا نمی تواند سهمی از سود خود را به نهادهای بالاسری مانند دانشگاه یا نظایر آن بپردازد.
حسین نژاد با اشاره به مسائل مبتلا به همه این شرکت ها افزود: موضوع بیمه کارمندان یا واردات کالاهای مورد نیاز نیز از مشکلاتی است که واحدهای فناور هر روزه با آن دست به گریبان هستند.