Tưới thông minh sẽ dần trở thành một xu thế chủ đạo trong tương lai tại Việt Nam nhờ những ưu điểm về tăng năng suất, tiết kiệm chi phí sản xuất, bảo vệ mội trường. Để phát triển tưới thông minh, sau hơn 5 năm nghiên cứu, Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường đã phát triển một giải pháp tủ điều khiển có khả năng tích hợp cao nhằm ứng dụng cho tưới nước và châm phân quy mô trang trại từ 1 đến hàng trăm ha.
Một hệ thống tưới thông minh cần đảm bảo:
- Có hệ thống chuyển nước, phân, thuốc tiên tiến, chống tổn thất, phù hợp với nhu cầu cây trồng
- Có khả năng tự động hoá cao nhằm giảm công chăm sóc, tưới nước, phân, thuốc chính xác, dễ quản lý và an toàn vận hành.
- Có hệ thống cảm biến để xác định được nhu cầu nước, nhu cầu phân và các khuyến nghị khác (thiên tai, dịch bệnh) cho cây trồng
- Có chi phí phù hợp với từng đối tượng sử dụng: doanh nghiệp, nông hộ, quy mô canh tác, loại cây trồng
Xác định nhu cầu nước bằng Penman:
- Phương pháp Penman &ndashMonteith được phát triển từ những năm 50-60 xác định nhu cầu nước cây trồng
- Quan trắc các biến thời tiết như nhiệt ẩm, áp suất, bức xạ, gió ở tần suất cao (5-10phút) sẽ giúp tăng độ chính xác khi tính toán bốc thoát hơi ETo thời gian thực.
- Bộ các hệ số Kc cho các loại cây trồng đã được Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam cũng như các viện trường trên thế giới nghiên cứu, có thể đựa vào ứng dụng để xác định nhu cầu nước của cây Etc
- Giải pháp này được Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO), cũng như một số quốc gia đi đầu như Isarel, Châu Âu, Mỹ khuyến nghị để xây dựng các hệ thống hỗ trợ tưới cho nông dân trên những vùng trồng lớn, cánh đồng hở
Hệ thống tưới và châm phân mặt ruộng thông minh bao gồm
Tủ trạm đa năng có khả năng tích hợp cao:
- Tủ được thiết kế có khả năng tích hợp cao với cảm biến áp suất, lưu lượng, cảm biến thời tiết, van, bơm, biến tần....
- Tủ được tích hợp IOT toàn diện với máy chủ IOT platform tạo ra khả năng điều khiển từ xa bằng WiFI, Sim sóng
- Tủ được trang bị thêm công nghệ LORA nhằm tích hợp với các trạm mini không dây và sau này sẽ là điều khiển không dây các thiết bị trên farm.
- Tủ có khả năng mở rộng đến 128 kênh điều khiển cho phép thực hiện nhiều ứng dụng tưới, bón phân hoặc trang trại quy mô lớn.
- Tủ 100% do nhóm nghiên cứu của IWE phát triển mang tới khả năng điều chỉnh thiết kế và sản xuất qui mô lớn để có được giải pháp chi phí thấp cho nông dân
Giải pháp và lợi ích:
Tủ điều khiển tưới IWE-TĐK-01 mang đến khả năng:
- Điều khiển số lượng lớn (16/32/64/128 kênh) phù hợp với đa dạng các loại hình trang trại từ một đến hàng trăm ha.
- Trang bị đầy đủ các giao tiếp RS232, RS485, UART, I2C, 4÷20mA,0÷10V, DI, và LORA cho phép tích hợp dễ dàng với nhiều loại cảm biến khí tượng, áp suất, lưu lượng...
- Tích hợp các camera thương mại với chi phí thấp.
- Điều khiển bơm 1 pha/3pha công suất tuỳ chọn và dễ dàng tích hợp với biến tần.
- Tự động hoá cao cho các bài toán tự động hoá phức tạp trong tưới nước, châm phân, châm thuốc.
- Đảm bảo an toàn chống quá áp, mất nước,mất áp, quá tải bơm, mất ổn định điện áp và dòng điện.
- Mobile app cho phép điều khiển từ xa mọi lúc và mọi nơi.
- Chi phí thấp và “make in Vietnam”
- Giải pháp đã liên tục được thử nghiệm và điều chỉnh qua một số mô hình thí điểm đã cho thấy:
- Hiệu quả về giảm nước, giảm phân, giảm công lao động, tăng năng suất và giảm vật tư đầu vào.
- Trong quá trình thử nghiệm, nhiều cải tiến về phần cứng, phần mềm đã được thực hiện.
- Đến thời điểm hiện tại, giải pháp đã sẵn sàng cho chuyển giao và sản xuất.
Sau sản xuất, dự kiến một giải pháp cho trang trại từ 1-5ha có chi phí thấp sẽ giúp nông dân dễ dàng tiếp cận.
Dưới đây là một số hình ảnh hệ thống:
Tủ điều khiển đa năng
Mô hình trạm điều khiển tưới và châm phân thông minh
Tủ trạm mini 16 kênh cho trang trại 1-5ha chi phí thấp
Hình ảnh lắp đặt hệ thống tại khu thí nghiệm
Nguồn: TS. Nguyễn Xuân Lâm và nhóm nghiên cứu Phòng Quản lý & HĐH HTTL.
|