Sistem autonom de irigare electro-capilară pentru agricultura inteligentă

Abstract

Scopul și obiectivele sistemului: Zi de zi lumea se confruntă cu noi provocări în domeniul asigurării populației cu produse alimentare. Principalul factor care influențează cel mai semnificativ asupra calității și cantității produselor alimentare este lipsa accesului la resursele de apa pentru irigare. În lucrarea de față sunt prezentate rezultatele cercetărilor efectuate în dezvoltarea unui sistem autonom de irigare electro-capilară pentru Agricultura Inteligentă cu capacitatea de utilizare în spații cu acces limitat la surse de energie electrică și monitorizare cu acces din Rețeaua Internet. Soluții tehnice și tehnologice: Sistemul autonomy de irigare electro-capilară pentru Agricultura Inteligentă (Figura 1) reprezintă un subiect de cercetare multidisciplinară, care integrează cunoștințe din: geologie, agricultură, electronică, informatică, Inteligenta Artificială și comunicații. Sistemul utilizează fenomenul fizic electrocapilar al materialelor în combinație cu controlul inteligent, bazat pe un model de Rețea Neuronală. Algoritmul de funcționare are obiectivul de a optimiza consumul de apă și energie electrică, în procesul de irigare, și de a îmbunătăți calitatea produselor agricole prin controlul temperaturii și umiditatea solului. Controlul procesului de irigare prevede interconectarea mai multor sisteme autonome și module de senzori de umiditate și temperatură a solului într-o rețea Wireless. Modulele de senzori Wireless măsoară nivelul umiditătii și temperatura solului oferind informații modelului de Rețea Neuronală pentru luarea deciziilor de control. Fenomenul electro-capilar al sistemului de transport al apei, în combinare cu potențialul electric cu graient asigură distribuirea eficientă și uniformă a apei către rădăcinile plantelor. Monitorizarea procesului de irigare are loc prin conectarea tuturor dispozitivelor într-o rețea de comunicare, în baza protocolului MQTT, care asigură accesul din Rețeaua Internet pentru dispozitive de calcul mobile și desktop. Sistemul autonom de irigare include: modulul fotovoltaic, un sistem de control cu blocul de acumulatoare pentru stocarea energiei regenerabile, care asigură funcționarea sistemului de irigare în timpul nopții, un generator de tensiune înaltă și sistemul de control inteligent cu procesul de irigare. Avantajele oferite de sistem: Sistem autonom care poate fi utilizat în spații deschise sau în sere; utilizarea energiei regenerabile; economia și protecția resurselor de apă; comunicare Wireless; monitorizarea sistemului cu acces din Rețeaua Internet.