Giải pháp điều khiển tự động cho hệ thống trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo và thu hoạch cây trồng thủy canh

Bài viết này đề cập đến giải pháp trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo và tự động thu hoạch cây thủy canh. Ánh sáng nhân tạo sẽ được điều khiển bởi việc đóng cắt các bộ đèn LED ánh sáng màu xanh, màu đỏ và tím tương thích với giai đoạn sinh trưởng của cây trồng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp điều khiển tự động cho hệ thống trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo và thu hoạch cây trồng thủy canh TNU Journal of Science and Technology 229(10): 428 - 435AUTOMATIC CONTROL SOLUTIONS FOR AGRICULTURAL SYSTEMSOF ARTIFICIAL LIGHTING AND HYDROPONIC HARVESTLe Tien Phong*, Vu Thi Huyen, Luong Thanh Tung, Nguyen Duc Duong,Hoang Minh Ngoc, Nguyen Thi Ngoc Han, Tran Thi Kim GiangTNU - University of Technology ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 24/6/2024 This paper mentions solutions for agricultural systems of artificial lighting and hydroponic harvest. Artificial lighting system will be Revised: 10/7/2024 regulated by switching blue, red and ultra violet LED lamps on/off Published: 11/7/2024 corresponding to growing periods of plants. In this system, water pumps will be also regulated to change their speed basing on measuredKEYWORDS information about environment temperature and soil humidity to change between drop-by-drop mode and high speed mode. Moreover,Artificial lighting control automatic control for some stages of hydroponic harvest, from the stageAutomatic control for of picking up the substrate to the stage of dropping the substrate ontohydorponic harvest the conveyor belt, will be also proposed in this paper. Two experimental models will be introduced and created in the laboratory toIntelligent argriculture make clear research results. They will show the feasibility of proposesAgriculture automation for agriculture systems. Contributions of this paper will be continued toOperating in stages develop and complete to apply in real agriculture systems.GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO HỆ THỐNG TRỒNG CÂYDƯỚI ÁNH SÁNG NHÂN TẠO VÀ THU HOẠCH CÂY TRỒNG THỦY CANHLê Tiên Phong*, Vũ Thị Huyền, Lương Thanh Tùng, Nguyễn Đức Dương,Hoàng Minh Ngọc, Nguyễn Thị Ngọc Hân, Trần Thị Kim GiangTrường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 24/6/2024 Bài báo này đề cập đến giải pháp trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo và tự động thu hoạch cây thủy canh. Ánh sáng nhân tạo sẽ được điều khiển Ngày hoàn thiện: 10/7/2024 bởi việc đóng cắt các bộ đèn LED ánh sáng màu xanh, màu đỏ và tím Ngày đăng: 11/7/2024 tương thích với giai đoạn sinh trưởng của cây trồng. Đồng thời, tốc độ hoạt động của các máy bơm cũng được điều chỉnh trên cơ sở thông tinTỪ KHÓA đo lường được gửi về cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm của đất, từ đó giúp điều chỉnh chế độ bơm từ nhỏ giọt sang bơm tốc độ cao hoặc ngược lại.Điều khiển ánh sáng nhân tạo Một số công đoạn tự động thu hoạch cây thủy canh được xây dựng, baoTự động thu hoạch cây thủy canh gồm chu trình từ khi gắp giá thể đến khi thả giá thể vào băng chuyền.Nông nghiệp thông minh Các kết quả nghiên cứu đã được cụ thể hóa thông qua các kết quả thực nghiệm trên hai mô hình thiết bị thực. Các kết quả này đã cho thấy tínhTự động hóa nông nghiệp khả thi và tính khoa học của các đề xuất. Các đóng góp của bài báo sẽVận hành theo chu trình còn tiếp tục được phát triển và hoàn thiện để có thể đưa vào thực tiễn.DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10659* Corresponding author. Email: mrphonghtd1246@tnut.edu.vnhttp://jst.tnu.edu.vn 428 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 229(10): 428 - 4351. Giới thiệu Theo truyền thống, quá trình quang hợp của cây trồng được đáp ứng bởi ánh sáng tự nhiên vàviệc thu hoạch cây trồng được thực hiện thủ công hoàn toàn. Sự biến động của thời tiết đã phátsinh các vấn đề như ánh sáng không được cung cấp đúng và đủ vào các giai đoạn sinh trưởng củacây. Đồng thời, việc khai thác cũng gặp nhiều khó khăn và năng suất thấp. Điều này đã thúc đẩycác giải pháp trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo và tự động thu hoạch cây trồng. Vai trò của ánh sáng nhân tạo đối với cây trồng là đặc biệt quan trọng bởi xu hướng đô thị hóađang khiến cho mô hình trồng cây trong nhà dần trở nên phổ biến hơn. Trồng cây bằng ánh sángnhân tạo sẽ giúp cây quang hợp, tích nước tốt hơn kể cả trong điều kiện thiếu ánh sáng tự nhiênđồng thời tránh được tình trạng sâu bệnh hay cháy lá như khi trồng cây ở ngoài trời [1]. Sự tiếnbộ của công nghệ đã giúp chế tạo ra những loại đèn LED tiết kiệm từ (60÷80)% điện năng so vớicác bóng đèn thông thường, không phát tán nhiệt quá cao (không cần trang bị hệ thống làm mát)giúp tiết kiệm tối đa chi phí. Các loại đèn LED này giúp cây trồng phát triển nhanh hơn sử dụngđèn thông thường từ (2÷3) lần, qua đó tiết kiệm được rất nhiều thời gian trồng trọt [1] – [4]. Ngàynay, diện tích đất nông nghiệp dường như phải nhường chỗ cho những tòa cao ốc, chung cư,...Điều này dẫn đến sự phát triển của những mô hình trồng cây trong nhà. Tuy nhiên đi kèm theo đólà điều kiện chiếu sáng tự nhiên kém, khiến cây chậm phát triển. Chính vì vậy, nhóm sử dụng ánhsáng từ đèn LED để cung cấp ánh sáng nhân tạo cho mô hình trồng cây thuỷ canh trong nhà. Cụthể trồng cây bằng ánh sáng nhân tạo sẽ giúp cây quang hợp, tích nước tốt hơn kể cả trong điềukiện thiếu ánh sáng tự nhiên. Bên cạnh đó, việc áp dụng các công nghệ hiện đại vào thu hoạch các loại sản phẩm nôngnghiệp nước ta vẫn đang là một vấn đề phức tạp. Việc thu hoạch thủ công khiến chất lượng nôngn ...