Việc đầu tư khoa học và công nghệ tiên tiến vào sản xuất nông nghiệp đem lại năng suất và chất lượng cao là xu hướng tất yếu của nền nông nghiệp hiện đại trong tương lai ở nước ta.
Để đáp ứng nhu cầu trồng rau, cây ăn quả sạch hữu cơ trên quy mô lớn các nhà khoa học Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa - Bộ Công Thương đã triển khai và thực hiện chế tạo hoàn thiện hệ thống tự động cho các nhà trồng thông minh với giá thành thấp, hiệu quả cao, dễ sử dụng...
Hệ thống tự động hóa trong các nhà trồng thông minh của Việt Nam
Theo ông Nguyễn Văn Cương công tác tại Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa, Bộ công thương thì:" Mỗi hệ thống tự động hóa cho nhà trồng thông minh bao gồm rất nhiều chi tiết trong đó có 11 bộ phận chính là: Nhà trồng cây có khả năng tự động hóa, Tủ điều khiển trung tâm, Tủ điều khiển động lực, Bộ đo nhiệt độ, độ ẩm không khí, Bộ đo độ pH, Bộ đo độ dẫn điện, Bộ đo cường độ bức xạ mặt trời, Bộ đo tốc độ gió, hướng gió, lượng mưa, Bộ đo lưu lượng nước tưới, Bộ đo độ ẩm đất, Các thiết bị chấp hành: Bơm, động cơ kéo, van điện,...
Mô hình hệ thống nhà trồng thông minh tự động hóa được các nhà khoa học Việt hoàn thiện.
Hệ thống tự động hóa cho nhà trồng thông minh có thể giám sát được các thông số về dinh dưỡng: độ dẫn điện; độ pH; tỉ lệ các chất; lượng nước tưới cho cây trồng trong ngày. Giám sát được các thông số vi khí hậu trong nhà kính: nhiệt độ, độ ẩm không khí; cường độ ánh sáng; tổng lượng bức xạ mặt trời; độ ẩm đất… Giám sát được các yếu tố thời tiết: tốc độ gió; hướng gió; lượng mưa,..
Hệ thống hoàn toàn có thể tự động điều khiển điều chỉnh tăng giảm được các thông số về dinh dưỡng cho cây trồng. Tự động điều khiển được các thông số vi khí hậu trong nhà kính. Tự động điều khiển để tránh, giảm thiểu tối đa tác động phá hủy của các yếu tố thời tiết như: gió; mưa tới nhà kính.
Bên cạnh tự động hoàn toàn hệ thống còn giúp lưu trữ, hỗ trợ tra cứu, lập các bảng biểu in ấn số liệu canh tác giúp người sử dụng có thể điều chỉnh thay đổi phù hợp với từng loại cây từng thời điểm khác nhau một cách linh hoạt dễ dàng".
Dưới đây là giới thiệu chi tiết về hệ thống tự động hóa cho các nhà trồng thông minh có thể xây dựng với giá thành rẻ ở Việt Nam.
Đầu tiên là nhà lưới có khả năng tự động hóa: Nhà trồng được thiết kế kiểu nhà mái vòm, hở cánh bướm di động. Nhà trồng có thể chịu được tải trọng tĩnh 12kg/m2, tốc độ gió 100km/h
Nhà trồng này cách ly với môi trường bên ngoài, chống sự xâm nhập của: sâu bệnh, nấm bệnh, côn trùng, cỏ dại, tạp giao,…hay các yếu tố thời tiết như gió, mưa, nắng nóng, sương muối,…
Một số hình ảnh khâu lắp đặt hệ thống nhà trồng thông minh của Việt Nam.
Mỗi nhà trồng đều tích hợp sẵn đồng thời cho phép cài đặt mới các thông số điều khiển quy trình canh tác cây trồng. Tự động đo lường: các thông số dưỡng chất cấp cho cây trồng: độ dẫn điện, độ pH, lượng phân bón; các thông số vi khí hậu bên trong nhà lưới: nhiệt độ, độ ẩm không khí,độ ẩm đất, cường độ bức xạ mặt trời, cường độánh sáng, nồng độ Oxy, nồng độ Cacbonic,…; các thông số khí tượngthủy văn: tốc độ gió, hướng gió, lượng mưa. Tự động điều khiển: tưới nhỏ giọt cấp chất dinh dưỡng; phun sương làm mát; đóng/mở cửa sổ; đóng/mở lưới; bật/tắt quạt đảo gió,.. tạo điều kiện cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tối ưu...
Phần thứ 2 rất quan trọng trong hệ thống này là các thiết bị đo lường điều khiển đi kèm gồm một tủ điều khiển trung tâm, một tủ điều khiển tưới, tủ điều khiến khí hậu, bộ đo nhiệt độ, độ ẩm không khí, bộ đo độ dẫn điện (EC) dung dịch phân bón, bộ đo độ pH dung dịch phân bón, bộ đo cường độ bức xạ mặt trời, bộ đo cường độ ánh sáng, bộ đo tốc độ gió, hướng gió, lượng mưa, công tắc giới hạn áp suất max-min, bộ đo độ ẩm đất... Những bộ phận này giúp toàn bộ hệ thống hoàn động một cách trơn tru, hiệu quả và đạt độ chính xác cao nhất.
Dự án hoàn thiện thiết kế và chế tạo hệ thống tự động hóa cho các nhà trồng thông minhg ở Việt Nam được thực hiện từ tháng 4/2013 đến tháng 12/2015 do Công ty TNHHMTV Phát triển công nghệ Điện tử, Tự động hóa – Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa .trì thực hiện.
Dự án này là kết quả của Đề tài cấp Nhà nước mã số KC.03.11/06-10: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo và đưa vào ứng dụng các thiết bị, phương tiện và hệ thống tự động hóa cho các nhà trồng thông minh
Những ứng dụng hệ thống tự động hóa trong các nhà trồng thông minh
Mô hình nhà trồng thông minh ứng dụng hệ thống tự động hóa của Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa - Bộ Công Thương hiện tại đã được ứng dụng tại một số địa phương và được đánh giá rất cao.
Mô hình đầu tiên là sự án nhà lưới trồng cây tự động tại Cam Lâm, Khánh Hòa. Mô hình này rộng 10137.6m2, bao gồm 02 nhà lưới được xây dựng để trồng ớt ngọt.
Mô hình nhà trồng dưa lưới tự động ở Đơn Dương, Lâm Đồng.
Mô hình thứ 2 là dự án nhà lưới trồng cây tự động tại Đơn Dương, Lâm Đồng. Với quy mô 7407m2, bao gồm 03 nhà lưới được sử dụng để trồng dưa lưới Nhật Bản.
Hệ thống thứ 3 được xây dựng tại Thị trấn Bần, Mỹ Hào, Hưng Yên với diện tích 2520m2.
Trao đổi với VTC NEWS ông Cường khẳng định:" Đây là lần đầu tiên ở Việt Nam đã đưa ra một hệ thống nhà trồng thông minh với hệ thống tự động hóa được thiết kế thông minh, tối ưu phù hợp với điều kiện tại Việt Nam… Hệ thống là sự kết hợp giữa công nghệ tự động hoá và công nghệ sinh học, phù hợp với các điều kiện đặc thù về cây trồng, khí hậu và con người Việt Nam.
Mặc dù hệ thống đã được các đơn vị biết đến, sử dụng và đánh giá rất cao tuy nhiên vẫn chưa được các doanh nghiệp biết đến nhiều. Các nhà khoa học mong muốn thời gian tới sẽ có thêm những cơ chế, chính sách khuyến khích các cơ sở sản xuất ứng dụng các kết quả nghiên cứu KHCN của Dự án, các sản phẩm của Dự án vào sản xuất. Có như vậy mới giúp cho các cơ sở nghiên cứu có điều kiện hoàn thiện các kết quả nghiên cứu, tạo ra các sản phẩm đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu của người sử dụng trong nước và xa hơn là xuất khẩu ra nước ngoài".
Bình luận