سیستم آبیاری هوشمند در سال‌های اخیر برای آبیاری گیاهان و چمن‌ها طراحی شده است. در این سیستم از فناوری آبیاری مبتنی بر تبخیر و تعرق (ET) استفاده می‌شود. سیستم مرکزی و کنترل کننده با قسمت‌های مختلف که وظیفه آبرسانی را برعهده دارند، در ارتباط هستند.
هدف اصلی استفاده از سیستم آبیاری هوشمند، آبیاری اثربخش محصولات کشاورزی و صرفه‌جویی در مصرف آب متناسب با شرایط آب و هوایی است. سیستم آبیاری هوشمند را به طور اختصار با IIS نیز نشان می‌دهند. این سیستم برای آبیاری قطره‌ای محصولاتی از جمله گندم و گوجه فرنگی بسیار مناسب است.
در سیستم هوشمند آبیاری، بر اساس داده‌های آب و هوا از ایستگاه هواشناسی، سیستم کنترل آبیاری اقدامات لازم را در نظر می‌گیرد.
در سال ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۰ آزمایشاتی بر روی یک فصل رشد گیاهان با این سیستم انجام شد. بررسی‌ها نشان داد که با سیستم آبیاری هوشمند تا ۲۵ درصد در مصرف آب صرفه‌جویی می‌شود. شرکت هوشمندسازی متناسب با نوع زمین و نیازهای مشتری، این سیستم را در فضای سبز، باغ، مزارع کشاورزی و … پیاده سازی می‌کند.
سیستم‌های هوشمند بر اساس شرایط اقلیمی برنامه‌ریزی می‌شوند. عملگرهای کنترل کننده آبیاری، شیر برقی و برنامه‌ریزی یکپارچه از امکانات آن‌ها است. کنترل کننده تصمیم می‌گیرد که کی شروع کند و تا چه مدت آبیاری را انجام دهد.
این سیستم برخلاف سیستم‌های قدیمی که تنها بر اساس زمان‌های تعیین شده عملیات آبیاری را انجام می‌دادند، شرایط آب و هوا، خاک، تبخیر و میزان آب مورد نیاز را بررسی کرده و به شکل خودکار زمان‌بندی برای آبیاری مشخص می‌کنند.
سیستم آبیاری هوشمند برای استفاده در فضاهای سبز، زمین‌های کشاورزی و نهایتاً خانه و ویلا استفاده می‌شود.
شرکت فریتز، با نصب و اجرای جدیدترین سیستم آبیاری هوشمند، شما را در امر آبیاری خودکار فضای سبز خود یاری می‌کند. از مهم‌ترین مزایای آبیاری هوشمند، کیفیت بالای آبیاری، تنظیم برنامه آبیاری، کیفیت بالا و دوام بالا در هر شرایط آب و هوایی است.
انواع کنترل کنندههای آبیاری هوشمند
به طور کلی دو نوع کنترل کننده برای سیستم آبیاری هوشمند استفاده می‌شود.
1- کنترل‌کننده بر اساس رطوبت خاک
این کنترل کننده‌ها با سنسور رطوبت خاک، میزان رطوبت آن را بررسی می‌کنند. با نصب دستگاه داخل زمین و زیر ریشه گیاهان، اطلاعات مرتبط با رطوبت جمع‌آوری و برای کنترلرها ارسال می‌شود.
حسگرهای رطوبت خاک در دو نوع استفاده می‌شوند:
- آبیاری بر اساس نیاز
- آبیاری چرخه توقفی
در آبیاری بر اساس نیاز، نیازی به سیستم برنامه‌ریزی بلندمدت نیست و تنها کافی است زمان شروع آبیاری و روزهای هفته‌ای که می‌خواهید فضا را آبیاری کنید، مشخص شود. برای این منظور حداقل و حداکثر سقف آبیاری توسط کاربر تعیین شده و در هر زمان که سیستم تشخیص دهد که خاک باید آبیاری شود، این اقدام صورت می‌گیرد.
در سیستم چرخه توقفی زمان شروع و مدت آبیاری مانند کنترلرهای قدیمی مشخص می‌شود. وجه تمایز آن با کنترلرهای قدیمی در این است که اگر خاک رطوبت داشته باشد، آبیاری بعدی متوقف خواهد شد.
2- کنترل کننده بر اساس آب و هوا
این کنترلر با بررسی آب و هوای محلی، زمان‌بندی آبیاری را مشخص می‌کند. بر اساس این زمان‌بندی، گیاهان و زمین به‌اندازه نیاز آب دریافت خواهند کرد. کنترل کننده بر اساس آب و هوا ترکیبی از تعرق گیاه و سطح خاک است و عواملی از جمله دما، رطوبت، تابش خورشید و باد در نظر گرفته می‌شوند.
مزایای سیستم آبیاری هوشمند
در این قسمت به برخی از مزایای سیستم آبیاری هوشمند خواهیم پرداخت:
- می‌توانید هر دو کار آبدهی و کوددهی را به طور همزمان انجام دهید.
- آبیاری به طور مؤثرتر انجام شده و در مصرف آب صرفه‌جویی می‌شود.
- رطوبت و میزان کود هر منطقه بررسی و در صورت نیاز کوددهی و آبیاری می‌شوند.
- در سیستم‌های قدیمی، آبیاری طبق جدول زمان‌بندی مشخص انجام می‌شود، از همین رو ممکن است قسمتی خشک و قسمت دیگر بیشتر آبیاری شود.
- این سیستم‌ها در زیر زمین کار گذاشته می‌شود. از همین رو مزاحمتی نخواهند داشت.
- در صورت نیاز به آبیاری آب‌پاش از سطح خاک بیرون‌آمده و پس از اتمام عملیات آبیاری مجدداً به داخل زمین برمی‌گردد.
- عملیات آبیاری به‌صورت قطره‌ای انجام شده و جایگزین خوبی برای سیستم‌های قدیمی هستند.
- در صورت بارش باران سیستم آبیاری هوشمند متوجه شده و آبیاری را متوقف خواهد کرد.
- در صورتی که برای مدت طولانی به سفر رفته بروید، دیگر نیازی نیست نگران گیاهان خود باشید. علاوه بر این شما می‌توانید از طریق گوشی هوشمند یا کامپیوتر شرایط محیط را کنترل کنید.
معایب سیستم آبیاری هوشمند
- سیستم‌های آبیاری هوشمند گران قیمت هستند.
- هر چه مساحت زمین بیشتر باشد به سیستم‌های بیشتری نیاز است.
- در صورتی که برای آبیاری چمن به کار برده می‌شود، باید قبل از کاشت چمن سیستم در زیر زمین قرار داده شود.
قیمت سیستم آبیاری هوشمند
قیمت سیستم آبیاری هوشمند به تجهیزات، امکانات، وسعت کار و نوع کنترلرهای استفاده شده در آن بستگی دارد. هرچه تجهیزات و وسعت کار بیشتر باشد، قیمت این سیستم بیشتر خواهد شد.
شرکت اجرای سیستم آبیاری هوشمند
شرکت اجراکننده آبیاری هوشمند، باید سیستمی متناسب با محیط طراحی و اجرا کند. سیستمی که برای چمن استفاده می‌شود، با سیستم زمین کشاورزی متفاوت است. نوع برند را می‌توان متناسب با بودجه و نیاز مشتری تعیین کرد. استفاده از آبیاری هوشمند نگرانی‌های آبیاری را از دوش باغداران برمی‌دارد. اگر باغدار به مسافرت برود، دیگر نگران باغ خود نخواهد بود. یا اگر باغ از شما دور باشد، دیگر نیازی به مراجعه مکرر به آنجا نیست.
آبیاری منظم و مناسب گیاهان موجب بازدهی بیشتر خواهد شد. با استفاده از این سیستم‌ها آبیاری سر ساعت تنظیم شده انجام می‌گیرد و شادابی گیاهان را به همراه خواهد داشت.
اگر آن را در خانه خود نصب کنید باعث زیبایی بیشتر باغچه و ویلا خواهد شد. مدیریت آبیاری آسان‌تر بوده و در پیشرفت شغلی نیز تأثیرگذار است.
در این سیستم مشکلات روش‌های آبیاری با استفاده از کنترل کنندههای آبیاری هوشمند برطرف شده است. علاوه بر این از روش‌های جدید ریاضی استفاده شده و مقادیر با دقت بالایی اندازه‌گیری می‌شود. در صورتی که خطا در آن زیاد رخ دهد، از الگوریتم‌های تطبیقی برای اصلاح پارامترها استفاده می‌شود.
در بیشتر سیستم‌ها از کامپیوتر به عنوان کنترل کننده مرکزی استفاده شده که قادر به انتقال دقیق و خودکار اطلاعات از راه دور و یا از طریق تلفن است.
کنترل کننده به یک مدار الکتریکی متصل است که با شیر برقی به هر سوپاپ متصل می‌شود. چندین حسگر رطوبت برای سنجش میزان آب موجود در خاک تعبیه شده است. از این حسگرها برای مشاهده راهنمایی زمان‌بندی آبیاری استفاده می‌شود. در حالی که برخی از آن‌ها را می‌توان مستقیماً با کنترل کننده آبیاری در یک سیستم برای آبیاری خودکار به هم متصل کرد.
سیستم آبیاری هوشمند گلخانه
اگر در گلخانه از بهترین سیستم‌های محیطی استفاده شود، در نهایت این سیستم آبیاری است که در سلامت و رشد گیاهان نقش مهمی دارد. به روش‌های مختلف می‌توان آبیاری گیاهان را انجام داد اما با آبیاری هوشمند می‌توان در زمان و مصرف آب صرفه‌جویی کرد.
آبیاری هوشمند با لوله کشی
مانند باغ‌های سرباز، آبیاری از طریق لوله کشی انجام خواهد شد که لوله‌های چندگانه متصل به یک منبع، از طریق خطوط آبرسانی وظیفه انتقال آب به گیاهان را برعهده دارند. در انتهای لوله‌ها یک اسپری قرار گرفته که آب را بر روی خاک اسپری می‌کند. این اسپری می‌تواند به‌صورت دستی یا از طریق سنسور زمانی یا رطوبتی کار کند.
این سیستم باعث می‌شود که در زمان و هزینه شما صرفه‌جویی شده و آب توسط شاخ و برگ گیاه جذب نشود. اگر قطرات آب بر روی برگ‌های گیاه بریزد احتمال ایجاد مشکل برای آن افزایش پیدا می‌کند.
آبیاری حصیری هوشمند
در این حالت یک حصیر با لوله‌های آب برای گیاهان رطوبت ایجاد می‌کند. زمانی که شما گلدان خود را بر روی حصیر قرار می‌دهید رطوبت از حصیر بالا آمده و از طریق سوراخ زه کشی وارد گلدان‌ها می‌شود تا رطوبت به طور یکنواخت در خاک جمع شود.
با این روش‌ها علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف آب موجب بهینه شدن کارایی آبیاری خواهد شد. در این جا سیستم شرایط محیطی را به طور کامل بررسی کرده و با در نظر گرفتن نوع گیاه، شرایط فصلی و آب و هوایی برنامه منظمی برای آبیاری تنظیم می‌کند.
در صورت استفاده از یک سیستم هوشمند آبیاری گلخانه شما از لحاظ کیفیت آبیاری در سطح بالاتری از روش‌های آبیاری قدیمی قرار خواهد گرفت.
سیستم آبیاری هوشمند باغ
ممکن است شما باغی داشته باشید که از محل زندگی‌تان فاصله زیادی دارد. با آبیاری هوشمند باغ، شما می‌توانید در هر کجا که هستید گیاهان خود را آبیاری کنید. در این حالت با تلفن همراه خود سیستم آبیاری را به دست گرفته و میزان آبیاری را کنترل کنید.
این مسئله ضمن صرفه‌جویی در مصرف آب از رفت‌وآمدهای اضافی شما به آنجا خودداری می‌کند. خروجی این سیستم برای درختان و گیاهان متفاوت است. زیرا درختان معمولاً یکبار در هفته و گیاهان ۲ الی ۳ بار در هفته به آبیاری نیاز دارند. با استفاده از سنسور رطوبت سنج، دستگاه اعلام می‌کند که زمان آبیاری فرا رسیده است یا نه.
سیستم آبیاری هوشمند فضای سبز
در اجرای این سیستم، مراحل و عوامل متعددی دخیل هستند. استفاده از این سیستم، راندمان آبیاری را افزایش می‌دهد. با تقسیم کردن فضای سبز به چند قسمت، سیستم آبیاری هوشمند نصب شده و در کاهش میزان مصرف آب نیز بسیار مؤثر است. هزینه نصب و تجهیزات در مقایسه با سیستم‌های آبیاری معمولی بالاست. اما در مقابل بسیاری از هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.
این سیستم با افزایش راندمان و کاهش هزینه‌ها از لحاظ اقتصادی به‌صرفه است. در این حالت از دو روش آبیاری سطحی و آبیاری تحت فشار استفاده می‌شود. در روش آبیاری سطحی آب بر روی سطح فضای سبز پخش شده و با نفوذ تدریجی در خاک توسط ریشه گیاهان جذب می‌شود به این روش آبیاری ثقلی نیز می‌گویند.
در آبیاری تحت فشار میزان آب توزیع شده در سطح بیشتر است و این روش برای تمام گیاهان استفاده می‌شود. از قابلیت‌های این روش امکان کودپاشی، سم‌پاشی، پخش یکنواخت، عدم رویش علف هرز، افزایش سطح کیفی، کاهش تبخیر سطحی و عدم نیاز به نیروی کارگر زیاد است.
سیستم آبیاری هوشمند قطره‌ای
در این روش آبیاری به‌صورت قطره چکانی انجام می‌شود. برای درختان چند قطره چکان و برای گیاهان به تعداد کمتری نیاز است. میزان آبدهی قطره چکان حدود ۲ تا ۴ لیتر در ساعت است. این سیستم به یک کنترلر مرکزی متصل بوده و از طریق تلفن می‌توان آبیاری را کنترل کرد.
در نهایت می‌توان گفت که استفاده از سیستم آبیاری هوشمند ضمن کاهش هزینه‌ها و صرفه‌جویی در زمان شما، موجب بهبود سطح کیفی آبیاری خواهد شد. زیرا آبیاری در صورتی انجام می‌شود که سنسورهای تعبیه شده در خاک تشخیص دهند که گیاه به آبیاری نیاز دارد. در این سیستم‌ها از کنترلر آب، خاک و رطوبت استفاده می‌شود. علاوه بر این نوع سیستمی که برای باغ، گلخانه، زمین کشاورزی و … استفاده می‌شود با یکدیگر متفاوت خواهد بود.
