Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Lịch sử nghiên cứu.

4 Lịch sử nghiên cứu.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 1.3 : Nhà kính trồng rau



Hình 1.4: Nhà kính trồng dâu tây

Những tiêu chuẩn hệ thống nhà kính tại Israel có thể chịu được sức gió lên

đến 150km/h cho đến nay các nhà kính thực sự đáp ứng được các chỉ tiêu khắc

khe này đã được xuất khẩu sang nhiều nước có điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

 Kiểm sốt khí hậu thơng minh.

Cơng nghệ phát triển ở Israel cho phép làm mát nhà kính bằng cách làm

mát ngày và làm nóng vào ban đêm với một lượng tối thiểu năng lượng. Điều này

thực hiện thông qua một hệ thống vòi sen thống nhất kính thước giọt và được cài

đặt một đầu của nhà kính với thiết kế rất thơng minh.

Suốt q trình trong ngày những giọt hấp thụ dư thừa từ nhà kính và lưu giữ

cho đến khi ban đêm, khi nhiệt được phát tán. Phương pháp này đặc biệt hữu ích

cho cây cảnh, đòi hỏi một mức độ cao của độ ẩm và sự thay đổi nhiệt độ nhỏ.



11



Phần cứng máy tính và phần mềm đã được phát triển ở Israel cho phép điều

khiển tự động lượng nước tưới cho cây trồng trong nhà kính cũng như phân bón

và duy trì hệ thống khí hậu. Phát triển phần mềm liên lạc chặt chẽ với người dùng

nhằm duy trì sự phát triển mới nhất trong các hệ thống nông nghiệp và để cung

cấp hiệu quả cao nhất các giải pháp tiên tiến.

1.4.2 Nhà kính tại một số quốc gia khác.

Tại Hà Lan: “Nếu ai có dịp ghé vườn thí nghiệm cơng nghệ cao Brightbox tại

trung tâm nơng nghiệp Venlo, Hà Lan nên ăn thử những búp xà lách mơn mởn,

được trồng dưới các điốt phát sáng, hay còn gọi là đèn LED.” Đó là câu trích dẫn từ

một bài báo của trang báo tuoitre.vn nói về cơng nghệ trồng rau sạch trong nhà kính

sử dụng đèn led chiếu sáng. Chúng được trồng trong mơi trường hồn tồn kín,

khơng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và tránh hầu hết các loại côn trùng phá hoại.

Như vậy, các nhà nông càng an tâm hơn trong việc canh tác dù thời tiết thay đổi như

thế nào hay bất kì mùa nào trong năm. Kết quả qua nhiều khâu kiểm tra, các nhà

khoa học nhận thấy, các loại rau trồng trong mơi trường này đạt chuẩn cao về an

tồn thực phẩm.



Hình 1.5: Mơ hình trồng rau bằng đèn led tại Hà Lan

Tại Nhật Bản: Theo tìm hiểu của nhóm về cơng nghệ trồng rau bằng đèn led

trên trang congnghenhatban.com thì đã biết được: qua thử nghiệm cho thấy công

nghệ trồng rau bằng đèn led ở Nhật Bản không những giúp thực vật phát triển, thậm

chí còn thúc đẩy tăng trưởng khoảng 250%.

12



Hình 1.6: Trồng rau bằng đèn led tại Nhật Bản

Theo như bài báo trên thì đây là trang trại trồng rau bằng đèn led trong nhà lớn

nhất thế giới, có diện tích tương đương một nửa sân bóng đá. Nơi đây từng là mơt

nhà máy chất bán dẫn nay có thể trồng 10.000 cây rau diếp mỗi ngày. Nhà nghiên

cứu sinh lý học cây trồng Shigeharu Shimamura là người có ý tưởng công nghệ

trồng rau bằng đèn led này. Trang trại rau có 17.500 bóng đèn led, trải dài trên 18

khu trồng. Ánh sáng màu tím từ đèn led được sử dụng để “làm giả” ánh sáng ban

đêm, còn ánh đèn trắng được điều chỉnh thay đổi cả ngày để giả ánh sáng mặt trời.

Bóng đèn led tạo ra bước sóng ánh sáng tối ưu, thúc đẩy rau tăng trưởng.

Những cây rau được chiếu sáng bởi hệ thống đèn led, kết hợp với hệ thống kiểm

soát nhiệt độ và độ ẩm thúc đẩy quá trình quang hợp và phát triển của cây. Cũng

theo bài báo cho biết công nghệ này còn giúp tiết kiểm lượng chất thải cũng như là

lượng nước sử dụng trong một vụ thu hoạch.

 Tình hình ứng dụng nhà kính ở Việt Nam

Cùng với sự phát triển của công nghệ thế giới, ngành nông nghiệp nước ta hiện

nay cũng đã có những chuyển biến rõ rệt trong thời gian gần đây. Chúng ta đã áp

dụng cơ giới hóa nơng nghiệp, điều này đã làm cho nền nông nghiệp của nước ta

phát triển một cách mạnh mẽ, không những đáp ứng cho nhu cầu lương thực,

thực phẩm trong nước mà còn xuất khẩu với một lượng lớn. Bên cạnh cơ giới hóa

nơng nghiệp thì ngày nay nền nơng nghiệp nước ta đã có những đột phá mới khi

áp dụng công nghệ cao vào sản xuất.

13



 Tại Hà Nội: Trung tâm kỹ thuật rau quả Hà Nội đã xây dựng và đưa vào sử dụng

khu nông nghiệp công nghệ cao đầu tiên tại Hà Nội, nhằm tiếp cận và ứng dụng

công nghệ khoa học tiên tiến của thế giới để sản xuất và cung ứng cho thị trường

những nông sản chất lượng cao.Được đầu tư số vốn 24 tỷ đồng, trong đó một nửa

do ngân sách thành phố cấp, một nửa là của các doanh nghiệp, khu nông nghiệp

cơng nghệ cao có một trung tâm thực nghiệm rộng 16 ha gồm hệ thống nhà kính

trồng hoa, trồng rau và nhà điều khiển vi tính và cùng một hệ thống nước hiện

đại. Hiện trung tâm có một số chuyên gia Israel trực tiếp hướng dẫn, chuyển giao

công nghệ cho 80 công nhân kỹ thuật.

Nhờ được trang bị hiện đại như hệ thống xử lí nước xung quanh, hệ thống tưới

tiêu, thơng gió, hàng năm trung tâm có khả năng cung cấp cho Hà Nội khoảng

360 triệu tấn rau sạch, 6-7 triệu bông hoa các loại. Đặc biệt trung tâm đã nhân

giống thành công loại ớt cho năng suất từ 200-300 tấn/ha/năm, dưa chuột 250300 tấn/ha/năm và cà chua năng suất từ 300-400 tấn/ha/năm. Lần đầu tiên mơ

hình trồng rau quả trong nhà kính với sự hỗ trợ của máy tính trong hầu hết các

cơng đoạn tưới tiêu, chăm sóc đã được áp dụng tại Hà Nội. Người trồng có thể

thiết đặt giờ tưới nước đối với từng khu vực cây trồng, hay yêu cầu hệ thống bón

phân cho một nhóm cây trồng theo ngày, theo tuần, theo tháng.

 Tại thành phố Hồ Chí Minh: Ngày 18/03/2005, Sở Nơng nghiệp và PTNT

TP.HCM phối hợp với công ty S. Lahat và CTY cổ phần xuất nhập khẩu Bảo

Trân tổ chức Hội thảo giới thiệu về nhà kính đồng bộ của Israel và chuyển giao

cơng nghệ trồng trọt trong nhà kính.

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những cái nơi nơng nghiệp công nghệ

cao của cả nước nên những năm gần đây thu hút rất nhiều nhà đầu tư vào lĩnh

vực này.

Khu nơng nghiệp cơng nghệ cao nằm ở phía Tây Bắc TP.HCM thuộc huyện Củ

Chi có tổng diện tích 88,17 ha. Khu nhà kính có thể tự động đóng mở mái che

mỗi khi thừa, thiếu ánh sáng hay độ ẩm, điều này sẽ giúp cho cây trồng luôn đảm

bảo điều kiện phát triển tốt nhất để cho năng suất cao và chất lượng rau, hoa quả

được bảo đảm tương đối sạch.

14



Hình 1.7: Nhà kính trong khu nơng nghiệp cơng nghệ cao tại TP.HCM

Đèn led trồng cây đang là một xu hướng hiện đại và là một bước đi của thời

đại mới trong việc trồng trọt. Hiện nay các nền nông nghiệp hàng đầu thế giới

như Nhật Bản, Mỹ... đều đang áp dụng đèn LED để trồng rau, trồng cây trong nhà.

Phòng thí nghiệm ứng dụng LED trong nơng nghiệp và công nghệ sinh học

vừa được đưa vào hoạt động là phòng thí nghiệm vệ tinh của LAFTRC tại Trường

ĐH Khoa học tự nhiên.

Đây là hợp tác giữa Trung tâm Nghiên cứu cơng nghệ tích hợp LED trong

nơng nghiệp và cơng nghệ sinh hoạc (LED Agri-Bio Fusion Technology Center,

LAFTRC) thuộc ĐH Quốc gia Chonbuk (Hàn Quốc) và Trường ĐH Khoa học tự

nhiên (ĐH Quốc gia TP.HCM).Tháng 9/2015, Trường ĐH Khoa học tự nhiên đã ký

văn bản hợp tác với ĐHQG Chonbuk với hai nội dung: chuyển giao công nghệ LED

trong nông nghiệp và liên kết đào tạo.Việc khai trương Phòng thí nghiệm ứng dụng

LED trong nông nghiệp và công nghệ sinh học với các thiết bị do ĐHQG Chonbuk

tài trợ là bước khởi đầu cho việc thành lập Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng LED

trong nông nghiệp và CNSH trong thời gian sắp tới.

15



Mục tiêu của phòng thí nghiệm này là nghiêu cứu chuyển giao công nghệ ứng

dụng LED trong lĩnh vực nông nghiệp, CNSH với kỳ vọng sẽ cho ra đời những

những giống rau quả sạch, đạt tiêu chuẩn chất lượng và chuyển giao các kỹ thuật

điều khiển nuôi trồng rau quả và thủy sản khác.Sử dụng đèn LED trong nông

nghiệp đang là xu hướng mới được quan tâm hiện nay nhờ vào những ưu điểm vượt

trội.Chiếu sáng bằng đèn LED sẽ mang lại hiệu suất năng lượng sinh học cao từ đó

kích thích sự phát triển của cây trồng tốt hơn so với các loại bóng đèn truyền thống

khác. Ngồi ra, đèn LED còn giúp tiết kiệm điện năng, mang lại hiệu quả kinh tế

cao.



Hình 1.8: Phòng thí nghiệm ứng dụng LED trong nơng nghiệp-CNSH.

Ngồi những cơ quan chức năng của Nhà nước như các Sở ban ngành nông

nghiệp và phát triển nơng thơn có những chính sách để phát triển nơng nghiệp theo

hướng hiện đại hóa thì các công ty chuyên về đèn led và trồng rau cũng ứng dụng công

nghệ này vào thực tiễn sản xuất. Một vài gương mặt tiêu biểu trong lĩnh vực này có thể

kể đến: Philips, HACHI, Rạng Đông… và một vài trang web cung cấp led nơng

nghiệp cho các mơ hình nhỏ và các hộ gia đình như: dentrongcay.com,

trongrausach.net.com, …



16



Hình 1.9: Bên ngồi mơ hình trồng rau trong nhà kính sử dụng đèn led chiếu sáng



Hình 1.10: Bên trong mơ hình trồng rau trong nhà kính sử dụng đèn led chiếu sáng

1.5



Đối tượng nghiên cứu.

Tìm hiểu về board mạch vi xử lý Arduino Mega.

Tìm hiểu ngơn ngữ lập trình C trên phần mềm IDE

Tìm hiểu và lấy dữ liệu của cảm biến nhiệt độ DHT22

Tìm hiểu và lấy dữ liệu của cảm biến độ ẩm đất

Tìm hiểu và lấy dữ liệu của cảm biến cường độ ánh sáng BH1750

Tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của rơ-le

Tìm hiểu và điều khiển các thiết bị ngoại vi như hệ thống tưới nước, quạt điều

chỉnh nhiệt ẩm độ, đèn sợi tóc.

Tìm hiểu về các đặc tính của cây rau cải bẹ xanh như nhiệt độ, độ ẩm đất, cường

độ ánh sáng thích hợp cho sự phát triển của cây rau cải bẹ xanh.

17



Tìm hiểu về ánh sáng xanh và ánh sáng đỏ cũng như là tỉ lệ thích hợp giữa 2 ánh

sáng xanh: đỏ để có được nguồn ánh sáng tốt nhất cho sự phát triển của cây rau

cải bẹ xanh.

Tìm hiểu và thiết kế giao diện phần mềm Visual Basic để nhận tín hiệu và điều

chỉnh bằng tay các thơng số nhiệt độ, độ ẩm đất và cường độ ánh sáng của nhà

kính cũng như là hiển thị các thơng số đó.

Tìm hiểu và thiết kế mạch led 7 đoạn dùng làm bộ phận hiển thị các thông số

nhiệt độ, độ ẩm đất và cường độ ánh sáng ra bên ngoài cho người giám sát thấy.

1.6. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.

1.6.1. Vật liệu nghiên cứu.



Board vi xử lý Arduino Mega 2560

Cảm biến độ ẩm đất

Cảm biến nhiệt độ DHT22

Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750

Rơ le

Quạt tản nhiệt

Ống nước và máy bơm nước

Đèn sợi tóc

Vật liệu mơ hình

Phần khung được thiết kế bằng những thanh sắt chữ V với độ cứng và vững

chắc cao. Các thanh sắt được kết nối với nhau bằng ốc lục giác và các tấm nẹp

chữ V để nâng cao độ chắc chắn cho mơ hình.

Phần mái được thiết kế bằng những thanh nhơm vuông để hạn chế trọng

lượng của phần máy. Mái được lợp bằng những tấm nhựa carton.

Phần đáy và cửa của mơ hình được thiết kế với chất liệu là mica trong

2mm. Mica trong sẽ giúp cho việc quan sát mô hình từ bên ngồi sẽ được rõ hơn

và độ cứng sẽ cao hơn nhựa carton. Ở đáy mơ hình nhóm thiết kế thêm 2 thanh

chữ V để tăng độ chống đỡ.

Phần xung quanh mơ hình nhóm cũng sử dụng nhựa carton để bao quanh.

1.6.2



Phương pháp nghiên cứu

Tìm hiểu các tài liệu, sách, báo, internet có liên quan tới đề tài.

18



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Lịch sử nghiên cứu.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×