نظام ري ذكي – نواة للزراعة الذكية

مع تزايد ندرة الموارد المائية العالمية والتحديات التي يطرحها تغير المناخ ، لم تعد طرق الري الزراعي التقليدية كافية لتلبية احتياجات التنمية الزراعية الحديثة. من أجل تحقيق الاستخدام الفعال للمياه ، وزيادة غلة المحاصيل ، والحد من التأثير البيئي ، نظام ري ذكي لقد ظهرت. لا توفر هذه التكنولوجيا للمزارعين حلولاً دقيقة لإدارة المياه فحسب ، بل تقود الزراعة أيضًا إلى عصر جديد من التنمية المستدامة.

ما هو نظام الري الذكي ؟

نظام الري الذكي هو حل ري حديث يدمج العديد من التقنيات المتقدمة مثل إنترنت الأشياء ، وتكنولوجيا الاستشعار ، والتحكم الآلي ، وتحليل البيانات ، والمراقبة عن بعد. يمكنها ضبط عملية الري بذكاء بناءً على الاحتياجات الفعلية للتربة والطقس ونمو المحاصيل ، وبالتالي ضمان نمو المحاصيل في ظل الظروف المثلى مع زيادة الحفاظ على موارد المياه إلى أقصى حد.

A person is monitoring farmland conditions with a mobile phone.
مبدأ نظام الري الذكي

يتضمن مبدأ نظام الري الذكي بشكل أساسي أربعة جوانب: مراقبة المستشعر ، معالجة البيانات ، وحدة تحكم التعليمات ، وعمليات المحرك:

  • أولاً ، من خلال أجهزة مثل أجهزة استشعار رطوبة التربة وأجهزة استشعار الطقس ، تتم مراقبة المعلمات الرئيسية مثل الرطوبة ودرجة الحرارة ومعلومات الطقس في الأراضي الزراعية في الوقت الفعلي.
  • ثانياً ، يتم تحليل البيانات التي يتم الحصول عليها بواسطة أجهزة الاستشعار وحسابها من خلال نظام معالجة البيانات لاستخلاص خطة ري معقولة.
  • ثالثاً ، تتحكم وحدة التحكم بدقة في المفاتيح وحجم المياه لمعدات الري وفقًا لتعليمات نظام المعالجة ، مما يؤدي إلى تنظيم ذكي لمصدر المياه.
  • أخيرًا ، يعمل المحرك تلقائيًا على تشغيل معدات الري وفقًا لتعليمات وحدة التحكم ، واستكمال عملية الري.
Irrigation controller wiring diagram
مزايا أنظمة الري الذكية
  • الحفاظ على الموارد المائية. من خلال التحكم الدقيق في المياه ، يمكن لأنظمة الري الذكية أن تقلل بشكل كبير من هدر الموارد المائية.
  • تعزيز إنتاجية المحاصيل وجودتها. إن توفير كمية مناسبة من الماء في الوقت المناسب وفي ظل الظروف المناسبة يساعد المحاصيل على النمو بشكل أكثر صحة ، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى تحسين الغلة والجودة.
  • الحد من التأثير البيئي. يمكن أن يؤدي الري المفرط إلى تآكل التربة وفقدان المغذيات ، مما يؤدي بدوره إلى تلويث مصادر المياه. يمكن لأنظمة الري الذكية تجنب هذه المشكلات بفعالية ، مما يساعد على حماية البيئة البيئية.
  • تخفيض تكاليف التشغيل. الري الآلي يقلل الاعتماد على العمل اليدوي ، وبالتالي خفض تكاليف العمالة. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب الاستخدام الأكثر كفاءة للموارد المائية ، انخفضت تكاليف الري أيضًا وفقًا لذلك.
  • عملية سهلة. واجهة المستخدم لأنظمة الري الذكية مصممة عادة لتكون بسيطة وبديهية ، مما يسمح حتى للمزارعين غير المعتادين على التكنولوجيا للبدء بسهولة.
أنواع أنظمة الري الذكية

هناك ثلاثة أنواع شائعة من أنظمة الري الذكية: الري الذي يتم التحكم فيه بالحافلات ، والري اللاسلكي عن بعد ، والري الشمسي.

  • الري التي تسيطر عليها الحافلات
    تشير أنظمة الري التي يتم التحكم بها في الحافلات إلى التحكم في نظام الري بالكامل باستخدام التحكم في الحافلات كمحطة القياس والتحكم. في نظام الري الذي يتم التحكم فيه بالحافلات ، تكون كل محطة قياس وتحكم مستقلة نسبيًا ويمكنها إجراء عمليات مثل جمع معلومات الطلب على المياه والدمج والحكم والري الأساسي. أولاً ، يتم جمع معلومات الاحتياجات المائية للنباتات بواسطة محطات مراقبة ومراقبة من مواقع مختلفة ، ثم يتم نقلها إلى نظام مراقبة الكمبيوتر المركزي. يقوم هذا الأخير بتحليل ومعالجة موحدين لتوليد معلمات الري ، وبدء وضبط نظام الري تلقائيًا للري. بالمقارنة مع جهاز التحكم عن بعد اللاسلكي ، يغطي التحكم في الحافلة نطاقًا أوسع ويتحمل تكلفة استثمار إجمالية أقل ، وبالتالي يكون له قيمة تطبيق عالية.
  • ري لاسلكي بجهاز التحكم عن بعد
    يشير نظام الري عن بعد اللاسلكي إلى نظام يستخدم وحدات طرفية عن بعد كمحطات ترحيل المعلومات للمساعدة في الري. على وجه التحديد ، تكون المحطة الطرفية البعيدة مسؤولة عن جمع المعلومات حول احتياجات الأسمدة والمياه للنباتات ، ثم نقل هذه المعلومات إلى نظام التحكم المركزي عبر النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM). بعد تحليل المعلومات ، يتم الانتهاء من سلسلة من عمليات الري الآلي عن طريق التحكم عن بعد. أكبر ميزة لنظام الري هذا هي دمجه للتكنولوجيا والحداثة ، مع الاستفادة الكاملة من تكنولوجيا شبكة جي إس إم. ليس لديها بنية بسيطة وخطوط نقل أقل فحسب ، بل تتطلب أيضًا استثمارات صيانة أقل في المراحل اللاحقة. التكلفة الاستثمارية الإجمالية للنظام ليست عالية ، مما يجعلها قابلة للتعزيز على نطاق واسع.
  • الري الشمسي
    يشير الري الشمسي إلى استخدام الطاقة الشمسية كقوة انطلاق لاستخدام موارد المياه مثل الجداول والمياه الجوفية للري. يتكون نظام الري الشمسي بشكل رئيسي من كاشف المطر والألواح الشمسية. تتمثل وظيفة كاشف المطر في اكتشاف الطقس الممطر ، وإذا تم اكتشاف المطر ، فسيتم إيقاف تشغيل النظام تلقائيًا. تتمثل الوظيفة الأساسية للألواح الشمسية في امتصاص الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة للمضخة الكهربائية ، وتوفير الطاقة اللازمة للمضخة لاستخراج مصادر المياه. بعد استخراج مصادر المياه ، يقوم نظام الري الشمسي بنقلها إلى خزان تخزين للحفاظ عليها ، ثم يقوم بتنفيذ الري من خلال الرشاشات الموجودة على ارتفاع. غالبًا ما يستخدم نظام الري هذا في المناطق النائية غير المتصلة بإمدادات المياه البلدية.

لا يمكن لنظام الري الذكي تحسين كفاءة استخدام الموارد وتخفيف النزاع المتوتر على موارد المياه فحسب ، بل يمكن أيضًا زيادة غلة المحاصيل وتقليل تكلفة المنتجات الزراعية. نظام الري القائم على تكنولوجيا الاستشعار هو الطريقة الوحيدة لتطوير الزراعة بكفاءة ودقة.