Thiết kế xây dựng hệ thống điều khiển tưới tự động dựa trên khả năng trữ ẩm của đất

Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm thiết kế, xây dựng hệ thống điều khiển tưới tự động có khả năng kết nối tương thích với các cảm biến theo dõi về khí tượng, thủy văn và môi trường. Hệ thống xác định ẩm độ đất dựa trên kỹ thuật flip - flop.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế xây dựng hệ thống điều khiển tưới tự động dựa trên khả năng trữ ẩm của đấtAn Giang University Journal of Science – 2017, Vol. 17 (5), 9 – 21THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TƯỚI TỰ ĐỘNGDỰA TRÊN KHẢ NĂNG TRỮ ẨM CỦA ĐẤTPhạm Văn Quang1, Phạm Minh Tân11 Trường Đại học An GiangThông tin chung: ABSTRACTNgày nhận bài: 20/02/2017Ngày nhận kết quả bình duyệt: The objective of this study is to design and build an automatic irrigation29/03/2017 controlling system that is compatible with meteorological, hydrological andNgày chấp nhận đăng: 10/2017 environmental monitoring sensors. The system determines the soil moistureTitle: regarding flip-flop technique. The voltage signals that were read from the twoDesigning and building an electrodes of soil moisture sensor were converted into digital form. Then, theseautomatic irrigation controlling signals were sent to the analyzed central controling system to determine thesystem based on the capacity of open/close monitoring of the irrigation system. The signal analyzed process atsoil moisture the center was based on the combination of the characteristic function whichKeywords: was determined by fitting empirical data and fuzzy control algorithm.Fuzzy control, plant watering The research findings were suitable with the objectives. The operated systemautomation, soil moisturesensor was great in terms of automatic testing and controling the open/close irrigation system on the field. Soil moisture could be recognized between 5% and 50% atTừ khóa: 95% of reliability, therefore, it may be approriate for most types of soil in theFuzzy control, soil moisture Mekong Delta area.sensor, automatic watering TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm thiết kế, xây dựng hệ thống điều khiển tưới tự động có khả năng kết nối tương thích với các cảm biến theo dõi về khí tượng, thủy văn và môi trường. Hệ thống xác định ẩm độ đất dựa trên kỹ thuật flip - flop. Các tín hiệu điện áp đọc từ hai điện cực của cảm biến ẩm độ đất được chuyển sang dạng số và gởi về bộ xử lý trung tâm phân tích để ra quyết định điều khiển mở/đóng hệ thống tưới. Quá trình phân tích tín hiệu tại bộ xử lý trung tâm được thực hiện dựa trên hàm đặc tính (xác định dựa trên số liệu thực nghiệm) kết hợp với thuật toán điều khiển mờ. Kết quả của đề tài đáp ứng được mục tiêu đã đề ra. Hệ thống hoạt động tốt trong việc theo dõi và điều khiển tự động quá trình tắt/mở hệ thống tưới ở điều kiện ngoài trời. Ẩm độ đất có thể được phát hiện trong khoảng từ 5% đến 50% với độ tin cậy 95%, nên có thể phù hợp với hầu hết các loại đất ở Đồng bằng sông Cửu Long.1. GIỚI THIỆU ngọt này chỉ có khoảng 0,3% ở dạng nước mặt cóTrên trái đất có tới 97% tổng lượng nước nằm ở trong các sông, rạch, ao, hồ, còn lại ở dạng băngcác biển và đại dương, 3% là nước ngọt tuyết và nước ngầm (Shiklomanov & Rodda,(Shiklomanov & Rodda, 2004). Trong 3% nước 2004). Do đó, việc sử dụng hiệu quả và tiết kiệm 9An Giang University Journal of Science – 2017, Vol. 17 (5), 9 – 21nguồn tài nguyên nước ngọt là vấn đề cần được chế, chưa thích hợp cho hệ thống tưới tự động. Đểquan tâm, trong đó có lượng nước phục vụ cho khắc phục những hạn chế kể trên, phương phápsản xuất nông nghiệp. tích hợp có tính kỹ thuật cao được ứng dụng. HệNước là yếu tố quyết định đến quá trình sống của thống này sử dụng các cảm biến cài đặt vào trongcây trồng, việc cung cấp vừa đủ lượng nước dựa đất, để nhận biết sự thay đổi độ ẩm đất và chúngtrên nhu cầu sử dụng của cây, giúp cây trồng bảo được kết nối với bộ vi điều khiển. Tại bộ vi điềuđảm hoàn thành được chu kỳ sống và cho năng khiển, thông tin về ẩm độ được tiếp nhận từ cácsuất, đồng thời giúp tránh được lãng phí nguồn cảm biến được xử lý và đưa ra quyết định để điềunước tưới. Đặc biệt trong bối cảnh chịu tác động khiển thiết bị công suất mở/tắt hệ thống tưới.của biến đổi ...