Giáo trình Sản xuất cây trồng quy mô trang trại với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày các khái niệm về trang trại và những vấn đề trong quản lý trang trại; Trình bày quy trình thiết lập một trang trại chuyên canh cây ăn trái với quy mô lớn; Thiết lập được vùng canh tác lúa với quy mô lớn;... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình!
CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI TRONG TRANG TRẠI MH 15-03 Giới thiệu Cung cấp kiến thức thành lập hệ thống tưới từ nguồn nước, hệ thống dẫn nước phân phối cho toàn hệ thống tưới Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày trình thiết kế hệ thống tưới phục vụ trang trạng + Ứng dụng khoa học thiết kế hệ thống tưới tự động Kỹ năng: Tính bước cần cho việc lập hệ thống tưới Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, xác, ham học hỏi Có tinh thần làm việc theo nhóm Khái niệm chung hệ thống tưới Hệ thống tưới có cơng đoạn: Lấy nước từ nguồn nước Chuyển nước đến ruộng/vườn cần tưới Phân phối nước tồn diện tích cần tưới Nhiệm vụ hệ thống tưới Lấy đủ nước: cung cấp đủ nước cho trồng Cung cấp thiết bị đo đạc kiểm tra nước tưới từ nguồn đến khu tưới: đảm bảo tưới đủ lượng thời gian yêu cầu Vận chuyển nước đến nơi cần tưới với hiệu suất cao nhất, hạn chế thất thoát Phân phối nước có hiệu đến khu tưới Ngồi ra, hệ thống tưới nhiệm vụ: giảm nhiệt độ đất khơng khí, chống sương, sương muối giá rét (tưới phun mưa), điều khiển qua trình hoa, điều khiển thời gian nẩy mầm, bón phân phun thực trừ sâu bệnh, cải tạo đất (rửa phèn, mặn, ),… 27 Hình 3.1: Hệ thống tưới phun sương Phân loại hệ thống tưới Có nhiều hệ thống phân loại: Theo PP lấy nước nguồn: • Tưới tự chảy • Tưới động lực Theo đặc điểm mạng dẫn nước • Dẫn nước kênh hở • Dẫn nước đường ống • Dẫn nước kết hợp (giữa đường ống kênh hở) Theo kỹ thuật phân phối nước • Kỹ thuật tưới nước mặt • Kỹ thuật tưới phun mưa (phun sương) • Kỹ thuật tưới nhỏ giọt • Kỹ thuật tưới ngầm 3.1 Nguồn nước Gồm có nhiều nguồn nước cung cấp cho hệ thống tưới: 28 • Sơng, suối ao, hồ tự nhiên: nguồn phổ biến với nhiều trang trại vùng nhiệt đới, chi phí thấp nguồn nước dồi dễ bị ô nhiễm – bị tác dộng nhiều hoạt động người • Ao hồ nhân tạo (trữ nước mùa mưa): chi phí cao, sử dụng, lượng nước hạn chế • Nước ngầm: chi phí ban đầu cao, nước bị nhiễm kim loại nặng, chứa nhiều rủi ro 3.2 Hệ thống mương liếp kết hợp với tưới tiêu cho vườn ăn trái Đồng sông Cửu Long Tưới nước mặt Ưu điểm: – Không cần bơm – Tầng mặt ruộng ngấm sâu → rửa phèn, mặn Khuyết điểm: – San mặt ruộng theo độ dốc – HT điều tiết nước mặt ruộng dồi – Hệ số sử dụng ruộng thấp, Kinh phí lớn – Lãng phí nhiều nước Kỹ thuật tưới phun mưa Điều kiện áp dụng: – Diện tích nhỏ hay lớn – Thích hợp với nhiều loại đất khác Ưu điểm: – Không cần xây dựng HT điều tiết nước mặt ruộng – Không chiếm diện tích – Có thể tưới cho địa hình – Làm giảm nhiệt độ khơng khí đất – Không cần thay đổi kết cấu đất mặt ruộng Khuyết điểm: – Chi phí cao, KT phức tạp – Cần nhiều đầu phun 29 – Bị ảnh hưởng có gió lớn 3.3 Giếng nước tưới cho rau màu vùng đất thiếu nước Những vùng thiếu nước lượng mưa thấp tập trung theo mùa; vùng bị nhiễm mặn dùng phương bạc phủ trữ nước dùng túi nước trữ lại phục vụ tưới cho rau màu Tuy nhiên lượng nước có giới hạn nên diện tích canh tác cần tính tốn cho phù hợp 3.4 Xử lý nước tưới Tuỳ theo nguồn nước mà có hướng xử lý khác (nước mặt, nước ngầm,…) Đối với nước mặt vi sinh ô nhiễm rác thải mối nguy lớn; nước ngầm kim loại nặng yếu tố quan trọng cần lưu ý Hệ thống dẫn nước Thông thường thiết kế hệ thống tưới phun tưới nhỏ giọt (có thể kèm bón phân) Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống tưới nhỏ giọt kết hợp với bón phân (Fertigation) Ứng dụng Tiết kiệm chi phí hiệu Khi xây dựng hệ thống tưới tự động nhiều người thường cho lắp đặt tốn nhiều chi phí Tuy nhiên, bạn hồn tồn n tâm chi phí Khi sử dụng hệ thống giúp bạn tiết kiệm nước hiệu Khi mà hệ thống tưới tự động thông minh giúp bạn kiểm soát nước cách hiệu quả, giúp bạn tiết kiệm khoảng 60% lượng nước so với cách tưới truyền thống Nước đảm bảo 30 sử dụng tồn diện tích trồng không bị dồn vũng, giúp phát triển khỏe mạnh tồn diện, khơng bị chết ủng thừa nước Hình 3.3: Ống nhỏ giọt Tiết kiệm thời gian công sức hiệu Nếu bạn sở hữu cho vườn rau với diện tích lớn mà phải tự tưới thực tốn nhiều thời gian cho việc cấp nước cho rau hàng ngày Còn bạn sử dụng hệ thống tưới tự động bạn hồn tồn n tâm tưới hoàn toàn tự động, bạn cần thiết lập cài đặt vài phút lại hệ thống tự cung cấp đủ nước cho cần thiết, đảm bảo sinh trưởng phát triển hiệu Trong khoảng thời gian bạn sử dụng để làm việc khác mà hồn tồn khơng phải lo lắng q nhiều Khơng giúp bạn tiết kiệm thời gian mà cịn giúp tiết kiệm sức lực cách tốt để chủ động cơng việc hàng ngày, tránh làm ảnh hưởng đến sức khỏe 31 Hình 3.4: Hệ thống tưới phun Lợi ích hệ thống tưới tự động với môi trường Khi sử dụng hệ thống tưới nước tự động việc giúp tiết kiệm chi phí, cơng sức cịn giúp bảo vệ mơi trường cách hiệu Hệ thống tự động tưới nước sử dụng cảm biến cắt tự động giúp làm giảm tác động dòng chảy mang theo bụi bẩn ô nhiễm vào nguồn nước ngầm, không giúp tiết kiệm nước lượng nước tiêu dùng làm giảm ảnh hưởng đến môi trường mà lượng nước ngày có xu hướng giảm sút CÂU HỎI ƠN TẬP Hãy phân tích ưu nhược điểm hình thức tưới nước mặt? Hãy phân tích ưu nhược điểm hình thức tưới phun mưa? Trình bày phân loại hệ thống tưới? Mục tiêu việc áp dụng tự động hố hệ thống tưới canh tác nơng nghiệp gì? Phân tích lợi áp dụng hệ thống tưới vào hình thức kinh tế trang trại? 32 CHƯƠNG QUẢN LÝ ĐỘ MÀU MỠ CỦA ĐẤT TRONG TRANG TRẠI MH 15-04 Giới thiệu Cây trồng có phát triển tốt hay khơng phụ thuộc nhiều vào đất canh tác điều kiện kinh tế trang trại với quy mô lớn Quản lý màu mỡ đất yếu tố quan trọng sau nước tưới cho Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày yếu tố ảnh hưởng đến dinh dưỡng đầu vào đầu + Trình bày phương pháp quản lý dinh dưỡng trang trại, đảm bảo cân dinh dưỡng tốt cho trồng cân dinh dưỡng đất Kỹ năng: + Tính lượng dinh dưỡng đầu vào đầu Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, xác, ham học hỏi Đánh giá kết thí nghiệm đưa nhận định cho kết phân tích Định nghĩa độ màu mỡ chất lượng đất Chất lượng đất: “Khả đất để thực chức phạm vi hệ sinh thái sử dụng đất để khả sản suất sinh học bền vững, trì chất lượng mơi trường thúc đẩy sức khỏe người, động vật trồng” Chỉ số chất lượng đất: Có khả giữ, phóng thích khống hóa chất dinh dưỡng khống chất khác Có khả giữ phóng thích nước cho trồng, dung dịch đất nước ngầm Thúc đẩy sinh trưởng rễ tốt trì mơi trường sinh học tốt cho sinh vật đất Thấm rút nước tốt; có cấu trúc thống khí tốt, chống lại suy thối đất xói mịn, nén dẽ 33 pH trung tính (pH = 6-7), thích hợp cho độ hữu dụng chất dinh dưỡng Cân dinh dưỡng đa vi lượng cho trồng Mức độ nhiễm mặn thấp Độ mầu mỡ đất: Khả cung cấp chất dinh dưỡng từ đất theo yêu cầu cho sinh trưởng trồng Độ màu mỡ, sức khỏe trồng, chống chịu tính đề kháng trồng với gây hại sâu bệnh Đòi hỏi cân dinh dưỡng đất Thiếu hay dư dư thừa chất dinh dưỡng dẫn đến ảnh hưởng tới sinh trưởng, mẫn cảm với sâu bệnh chất lượng sản phẩm sau thu hoạch 2.1 Mục tiêu quản lý độ màu mỡ bền vững đất Duy trì khả cho suất, chất lượng cao hiệu kinh tế hoạt động Trang Trại Tối thiểu hóa ảnh hưởng đến chất lượng mơi trường sức khỏe người Hạn chế sử dụng hóa chất tổng hợp (phân bón, thuốc trừ sâu, ) có hại đến mơi trường sức khỏe người Tránh làm ô nhiễm nguồn nước hay nước ngầm Ngăn cản xói mịn đất lắng tụ nguồn nước, lắng tụ tích tụ độc chất kèm theo Hình 4.1: Trồng lạc dại cải tạo đất 34 Hạn chế chu kỳ dinh dưỡng nhiều đến mức phạm vi đồng ruộng trang trại làm giảm sử dụng lượng tác động môi trường việc sản xuất 2.2 Phương pháp quản lý độ màu mỡ Cải thiện trì đặc tính sinh học vật lý đất • Bón phân hữu che phủ đất • Làm đất thích hợp: Tăng độ thống khí, thúc đẩy q trình khống hóa CHC, tăng độ thấm rút nước • Tưới nước: giữ ẩm độ đất mức 50 -100% thơng qua biện pháp kiểm sốt ẩm độ đất giữ ẩm độ đất (che phủ) • Luân canh hợp lý, cải tạo đất kỹ thuật bón phân Cải thiện trì đặc tính hóa học đất Đặc tính hóa học đất tối hảo: Cân chất dinh dưỡng hữu dụng; pH= 6,0 - 7,0; mức độ nhiễm mặn thấp Biện pháp cải thiện trì tối hảo cho đặc tính hóa học đất • Bón phân cân đối cho trồng • Phân tích đất định kỳ • Phân tích → xác định tình trạng sinh trưởng • Kiểm tra khống hóa chất hữu • Tránh để đất trống: khơng bị gió làm xói mịn nước làm rửa trơi chất dinh dưỡng • Nên để CHC phân hủy trước trồng • Quản lý tưới tiêu để tránh xói mịn rửa trơi Tối thiểu hóa mẫn cảm với sâu bệnh Duy trì mức độ chất dinh dưỡng đất pH mức thích hợp Duy trì chất hữu mức thích hợp để cải thiện đặc tính vật lý cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng Duy trì ẩm độ đất mức thích hợp để tránh nén dẻ xói mịn đất Ln canh hợp lý để hạn chế phát triển sâu bệnh Canh tác nhiều loại trồng nhằm hạn chế bộc phát dịch bệnh Phòng ngừa sử dụng biện pháp sinh học để ngăn ngừa phát triển dịch bệnh 35 Biện pháp canh tác bền vững 3.1 Biện pháp làm đất Ích lợi biện pháp làm đất Chuẩn bị đất để gieo hạt trồng Tạo điều kiện phân giải dư thừa thực vật đất đồng thời trộn vôi hay chất hữu vào đất Cải thiện độ thống khí; Cải thiện độ thấm nước; Tăng hoạt động VSV khống hóa Cày sâu → Phá tầng đế cày Bất lợi biện pháp làm đất Làm tăng tỉ lệ phạm vi giảm chất hữu làm tăng độ nén dẻ tầng đất bên từ gây cản trở cho sinh trưởng rễ thoát nước Sự chất hữu làm đât kỹ dẫn đến sa mạc hóa tầng mặt gây trở ngại cho mọc mầm thấm rút nước Tốn chi phí cho lượng sức lao động Dư thừa thực vật che phủ mặt đất làm giảm xói mịn gió nước Làm đất tối thiểu giữ ẩm độ đất tốt vùng canh tác nhờ nước trời Tạo mức độ chất hữu sẵn sàng sử dụng tốt điều kiện có làm đất Làm đất tối thiểu tạo nguồn carbon lớn thu hút nhà nghiên cứu thay đổi khí hậu người làm sách Dư thừa thực vật che phủ mặt đất làm giảm nhiệt độ đất làm chậm nẩy mầm phát triển ảnh hưởng đến suất Khó phịng trừ cỏ dại khơng dùng hóa chất, địi hỏi sử dụng dụng cụ đặc biệt để gieo hạt, làm tăng thấm lậu chất dinh dưỡng thuốc trừ cỏ vào nước ngầm 3.2 Che phủ đất Làm tăng hữu dụng chất dinh dưỡng • Che phủ họ đậu làm tăng cố định đạm • Là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho đất dư thừa thực vật bị VSV đất khống hóa • Kích thích hoạt động VSV đất làm tăng khoáng hoá CHC • Cây che phủ có rễ sâu lấy chất dinh dưỡng tầng đất sâu • Cây che phủ đất sử dụng chất dinh dưỡng di động (như N) → làm giảm dinh dưỡng rửa trơi hay thẩm lậu 36 Hình 4.2: Che phủ đất vườn tiêu Chất lượng dư thừa thực vật • Tỉ số C/N khống hóa N – C/N ≤ 22:1: Nitrate khống hóa phóng thích vào DD đất sẵn sàng cho hấp thụ – C/N ≥ 22:1: Sự khống hóa bị giới hạn, không hấp thu – Tỉ số C/N tăng tuổi tăng → thu hoạch tốt thời điểm trổ hoa hồn tồn • Sự diện lignin tannin làm chậm q trình khống hóa Ức chế phát triển cỏ dại – Cạnh tranh ánh sáng/che phủ cỏ dại – Sự cảm nhiễm qua lại: nhiều loài che phủ tiết chất ức chế nẩy mầm hay phát triển cỏ dại Tập hợp thông tin che phủ vùng: Cây trồng, nên tránh sâu bệnh chủ yếu vùng 3.3 Phân hữu Phân trộn: a) Bón hàng năm: 10-20 tấn/ha (tùy loại cây) b) Thành phần dinh dưỡng phân compost: 1-1-1, tùy nguồn c) Thời gian bón: phóng thích DD trùng với nhu cầu DD 37 • Tùy thuộc vào chất lượng compost, khơng hiệu thời gian ngắn • Phóng thích N kéo dài từ 6-8 tuần đến nhiều tháng, tùy thuộc vào compost mơi trường • Cần bón gần rễ bón vào mùa d) Chỉ số chất lượng phân compost: (tỉ số C/N; Mức độ CO2, hàm lượng NH4+, mùi, màu, kết cấu, nhiệt độ) e) Điều kiện sử dụng hiệu kinh tế giá vận chuyển, phương tiện bón, f) Yêu cầu lao động, phương tiện để sản xuất compost trang trại g) Tiêu chuẩn quốc gia cho việc sản xuất compost h) Vận chuyển: • Điều kiện giá • Sự thay đổi chất lượng Phân chuồng: a) Phân tươi chưa phân hủy hoàn toàn b) Hàm lượng chất dinh dưỡng phân tùy loài c) Tồn trữ bảo quản phân: tránh mưa nắng d) Ủ phân để tiêu diệt mầm bệnh 3.4 Bổ sung dinh dưỡng a) Phân hữu cơ: b) Bổ sung phân bón: Ngăn ngừa tình trạng kiệt quệ dinh dưỡng đất bị thiếu dinh dưỡng thông qua phân tích đất, phân tích quan sát tình trạng sinh trưởng c) Quản lý độ màu mỡ chất dinh dưỡng: Cân dinh dưỡng đầu vào đầu ra, đạt mức độ tỉ lệ chất dinh dưỡng tối hảo • Đầu vào > đầu ra: Nguy ô nhiễm thấm lậu chảy tràn • Đầu vào < đầu ra: Đất bị kiệt quệ, thiếu DD → giảm suất, tăng khả mẫn cảm với sâu bệnh d) Cân dinh dưỡng chất đạm • Đầu vào: Phân bón nguồn bổ sung + Khống hóa từ khơng khí + N cố định đạm từ che phủ 38 • Đầu ra: Sản phẩm thu hoạch + thấm lậu, rửa trơi khử hóa 3.5 Ln canh a) Vì phải ln canh: • Nhu cầu dinh dưỡgn loại khác • Khả hấp thụ dinh dưỡng độ sâu khác • → Luân canh hợp lý sử dụng chất dinh dưỡng đất b) Nguyên tắc luân canh • Khơng ln canh lồi ký chủ sâu bệnh • Luân canh sử dụng tối đa chất dinh dưỡng tầng khác • Luân canh che phủ lâu năm bỏ hoang: Giúp phục hồi đặc tính vật lý đất CÂU HỎI ÔN TẬP Định nghĩa độ màu mỡ đất gì? Chất lượng đất bị ảnh hưởng yếu tố nào? Che phủ đất mang lại lợi ích cho vườn cây? Có bất lợi khơng? Ln canh có tác dụng gì? Với hệ thống canh tác trang trại ln canh có phù hợp không? Canh tác bền vững nào? 39 CHƯƠNG CƠ GIỚI HÓA TRONG TRANG TRẠI MH 15-03 Giới thiệu Cung cấp cho người học phương tiện máy móc phục vụ cho việc giới hố, tự động hố trang trại với diện tích lớn Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày vai trị việc giới hố, tự động hố trang trại Kỹ năng: + Nhận dạng loại máy giới chuyên dụng cho trang trại Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, xác, ham học hỏi Đánh giá kết thí nghiệm đưa nhận định cho kết phân tích Các cơng đoạn giới sản xuất a) b) c) d) Làm đất: Gieo trồng: Tỉa cành: Thu hoạch: Một hệ thống tự động hoá trang trại: ĐẶT VẤN ĐỀ Việc ứng dụng công nghệ IoT (Internet Of Things) tích hợp cơng nghệ thơng tin, điện tử viễn thơng tự động hóa sản xuất nông nghiệp công nghệ cao, đặc biệt quy mô trang trại trồng hoa cảnh xu hướng 40 Hình 5.1 Mơ hình ứng dụng IoT nơng nghiệp cơng nghệ cao Trong đó, việc áp dụng công nghệ IoT để giám sát điều khiển thông số nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng trang trại nuôi trồng hoa cảnh tảng điện toán đám mây cung cấp dịch vụ giám sát thông số đo môi trường sản xuất cho phép thay đổi, điều chỉnh cho phù hợp thông số từ xa qua PC hay thiết bị di động máy tính bảng, điện thoại thơng minh MƠ HÌNH TRANG TRẠI TRỒNG HOA CÂY CẢNH Trong quy trình sản xuất ni trồng hoa cảnh, việc áp dụng số công nghệ cao tự động hóa, cơng nghệ thơng tin giúp nâng cao chất lượng nhân giống nuôi trồng thông qua việc điều chỉnh độ ẩm, cân dịng khí đối lưu, nhiệt độ độ sáng thích hợp cho giai đoạn phát triển Hình 5.2 Nhà màng lưới ni trồng hoa cảnh Để đảm bảo điều kiện thông số nhiệt độ, độ ẩm ánh sáng đáp ứng tiêu chuẩn môi trường nuôi trồng hoa cảnh, khu nhà lưới sản xuất cần số hạ tầng thiết bị chấp hành sau: • Hệ thống hạ nhiệt làm mát gồm: tường nước, hệ thống cấp nước quạt hút gió (Fans and cooling Pad) 41 • Hệ thống máy làm lạnh công suất lớn chủ động hạ nhiệt theo yêu cầu • Hệ thống tăng nhiệt máy gia nhiệt chạy dầu chạy than để đốt nóng khơng khí buồng đốt, sau sử dụng quạt cơng suất lớn thổi khí nóng vào nhà thơng qua hệ thống ống vải (hoặc nylon) dạng xương cá đặt bên nhà màng • Hệ thống điều chỉnh ánh sáng hệ thống lưới cản quang Căn vào vị trí lắp đặt lưới chia lưới che nắng bên lưới che nắng bên Nếu lưới cản quang căng bên mái nhà gọi che nắng bên ngược lại XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN Hệ thống giám sát điều khiển thông số nhiệt độ, độ ẩm ánh sáng trang trại nuôi trồng hoa cảnh tảng điện toán đám mây đề xuất theo mơ hình sau: - Các trạm giám sát điều khiển khu vực qua mạng công nghiệp ProfibusDP thiết bị điều khiển PLC tích hợp mạng Wifi có khả giám sát điều khiển máy bơm, động cơ, đo thông số nhiệt- ẩm, ánh sáng điều khiển cường độ sáng đèn LED tích hợp mạng khơng dây Zigbee Wifi - Máy chủ Cloud tích hợp hệ phần mềm SCADA giám sát điều khiển tích hợp cơng nghệ đồ số điện tốn đám mây Hình 5.3 Hệ thống giám sát điều khiển trang trại nuôi trồng hoa cảnh Hệ thống SCADA giám sát điều khiển máy chủ Hệ phần mềm SCADA giám sát điều khiển xây dựng cài đặt máy chủ đặt trung tâm điều khiển Mọi thao tác truy vấn thông tin, giám sát trạng thái trạm đo thực máy chủ qua hệ thống kết nối mạng viễn thông không dây trạm đo mơi trường 42 Hình 5.4 Thiết kế tự động hóa nhà trồng hoa cảnh Trong đó: • Các nút đo thông số môi trường nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng tích hợp cơng nghệ truyền khơng dây Zigbee • Tủ điều khiển PLC thu thập liệu đo từ điểm đo qua mạng không dây Zigbee điều khiển cấu chấp hành máy bơm áp lực phun sương, động mành che ánh sáng, điều chỉnh điều hòa, điều khiển tốc độ quạt gió, điều chỉnh độ sáng khu vực cấy mơ dựa cơng nghệ đèn LED • Máy chủ ứng dụng cơng nghệ điện tốn đám mây trung tâm giám sát điều khiển có kết nối internet • Hệ phần mềm SCADA giám sát điều khiển máy chủ Mô đun Server hệ thống giám sát điều khiển, cài đặt máy chủ trung tâm đám mây Mô đun server có chức sau: • Quản lý trạm đo, thiết bị đo • Giám sát thơng số đo Cung cấp khả tiếp nhận trả lời truy vấn thông tin số liệu đo môi trường nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng điểm đo • Điều khiển trạm đo/thiết bị đo qua hệ thống SCADA • Cảnh báo thơng số vượt ngưỡng • Được cài đặt vận hành máy chủ đám mây Mô đun Client cài đặt máy tính PC, máy tính bảng, điện thoại thơng minh (Adroid Smartphone) cung cấp tính sau: • Cung cấp khả truy vấn thông số đo nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng điểm đo 43 • Cho phép thiết lập ngưỡng cảnh báo thông số vượt ngưỡng • Được phát triển dạng ứng dụng Android chạy thiết bị di động Hệ thống tự động hoá cho khu nhà trồng hoa cảnh Các trạm giám sát điều khiển khu vực qua mạng công nghiệp Profibus-DP thiết bị điều khiển PLC tích hợp mạng Wifi có khả giám sát điều khiển máy bơm, động cơ, đo thơng số nhiệt-ẩm, ánh sáng tích hợp mạng khơng dây Từ quy trình cơng nghệ hệ thống ta có thiết bị chấp hành cảm biến sau: Kết nối liệu từ thiết bị đo, điều khiển PLC với máy tính chủ điều hành Trong hệ thống tự động hóa nhà trồng hoa cảnh, trình kết nối liệu từ cảm biến thiết bị chấp hành với thiết bị đo, điều khiển PLC với máy tính chủ điều hành gồm bước sau: - Thiết bị đo, điều khiển PLC truyền liệu với máy tính điều hành qua mạng truyền thơng cơng nghiệp MPI - Máy tính điều hành lưu trữ liệu sở liệu Trong đó, sở liệu xây dựng nhằm lưu trữ liên tục liệu thu thập từ cảm biến, thiết bị chấp hành vào hệ thống sở liệu máy tính điều hành Dữ liệu cập nhật liên tục theo định kỳ với tần suất cao (vài giây đến vài chục giây lần) nên cần hệ quản trị sở liệu mạnh để lưu trữ xử lý với tốc độ cao 44 Hình 5.5 Sơ đồ khối hệ thống đo, điều khiển Kết nối liệu máy tính chủ điều hành với máy chủ điện tốn đám mây Q trình kết nối liệu máy tính chủ điều hành với máy chủ điện toán đám mây gồm bước sau: - Máy tính chủ điều hành kết nối với thiết bị đo, điều khiển PLC có chức thu thập liệu từ cảm biến, thiết bị chấp hành, sau gửi yêu cầu http request (có thể request dạng GET với thông số đo gắn vào đường dẫn Http Request tới máy chủ điện toán đám mây (cloud server) để cập nhật liệu lên đám mây (cloud) - App Engine tích hợp máy chủ điện tốn đám mây xác định request gửi tới ứng dụng tạo App Engine sử dụng tên miền ứng dụng Khi tạo ứng dụng App Engine App Engine tạo cho ứng dụng ID định danh - Khi App Engine nhận web request cho ứng dụng người sử dụng tạo, gọi script xử lý request tương ứng với URL mơ tả tệp cấu hình ứng dụng app - Máy chủ đám mây xác định script xử lý chạy để xử lý request cách so sánh URL request với mẫu URL tệp cấu hình ứng dụng Máy chủ chạy đoạn script tương ứng với liệu re- quest đưa liệu request vào môi trường biến luồng liệu vào chuẩn Đoạn script thực 45 hành động thích hợp với request gửi đến, chuẩn bị liệu trả lời đưa liệu vào luồng liệu chuẩn KẾT LUẬN Hệ thống giám sát điều khiển thông số nhiệt độ, độ ẩm ánh sáng trang trại nuôi trồng hoa cảnh tảng điện toán đám mây giúp cho q trình chăm sóc Lan Hồ điệp kỹ lưỡng yếu tố giúp tăng suất chất lượng trồng Trên khía cạnh quản lý, lãnh đạo doanh nghiệp hay người có thẩm quyền làm chủ tình hình thơng qua việc sử dụng máy tính cá nhân hay thiết bị di động (máy tính bảng, điện thoại di động ) để giám sát điều khiển gần lúc nơi Máy thu hoạch Việc thu hoạch phụ thuộc vào việc biết trồng sẵn sàng, làm việc theo thời tiết hồn thành việc thu hoạch khoảng thời gian có hạn Có nhiều loại máy sử dụng để thu hoạch trồng, nhiều loại số phù hợp với việc tự động hóa tương lai Hình 5.6: Máy thu hoạch giới Máy thu hoạch hỗn hợp, thức ăn gia súc máy thu hoạch đặc sản truyền thống hưởng lợi từ công nghệ máy kéo tự động để qua cánh đồng Bổ sung công nghệ phức tạp với cảm biến kết nối IoT, kết nối vô lăng điện tử, máy móc tự động bắt đầu thu hoạch điều kiện lý tưởng, giải phóng người nơng dân cho nhiệm vụ khác Phát triển cơng nghệ có khả thu hoạch tinh vi, hái từ rau cà chua, nơi trang trại công nghệ cao thực tỏa sáng Các kỹ sư làm việc để tạo thành phần robot phù hợp cho công việc phức tạp này, chẳng hạn robot hái cà chua Panasonic, kết hợp máy 46 ảnh thuật toán tinh vi để xác định màu sắc, hình dạng vị trí cà chua để xác định độ chín Máy xử lý sau thu hoạch Gồm nhiều loại máy: • • • • Băng chuyền sản phẩm Máy phân loại kích cỡ Máy chiếu tia sát khuẩn trùng Máy đóng gói CÂU HỎI ƠN TẬP Hãy phân tích ưu nhược điểm áp dụng giới hố vào sản xuất quy mơ trang trại? Tự động hố có phải khơng cần người can thiệp vào hay khơng? Vì sao? Trong điều kiện Đồng sông Cửu Long, theo Anh/Chị áp dụng giới hố khâu nào? Vì cịn hạn chế? 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Văn Hâu (2010), Sản xuất trồng quy mô lớn, Nhà xuất Đại học Cần Thơ Trương Thị Minh Sâm (2002), Kinh tế trang trại khu vực Nam Bộ thực trạng giải pháp, NXB Khoa học xã hội Lê Trọng (2000), Phát triển quản lý trang trại kinh tế thị trường, NXB Nông Nghiệp Nguyễn Văn Tuấn Bùi Thị Nguyệt (2014), Giáo trình quản lý trang trại, NXB Nông Nghiệp Nguyễn Bảo Vệ Lê Thanh Phong (2004), Giáo trình đa niên, phần I ăn trái, Tủ sách Đại Học Cần Thơ Nguyễn Bảo Vệ Lê Thanh Phong (2004), Giáo trình đa niên, phần II ăn trái, Tủ sách Đại Học Cần Thơ 48 ... MƠ HÌNH TRANG TRẠI TRỒNG HOA CÂY CẢNH Trong quy trình sản xuất ni trồng hoa cảnh, việc áp dụng số công nghệ cao tự động hóa, cơng nghệ thơng tin giúp nâng cao chất lượng nhân giống nuôi trồng thông... (20 14), Giáo trình quản lý trang trại, NXB Nông Nghiệp Nguyễn Bảo Vệ Lê Thanh Phong (20 04), Giáo trình đa niên, phần I ăn trái, Tủ sách Đại Học Cần Thơ Nguyễn Bảo Vệ Lê Thanh Phong (20 04), Giáo. .. tế trang trại? 32 CHƯƠNG QUẢN LÝ ĐỘ MÀU MỠ CỦA ĐẤT TRONG TRANG TRẠI MH 1 5-0 4 Giới thiệu Cây trồng có phát triển tốt hay khơng phụ thuộc nhiều vào đất canh tác điều kiện kinh tế trang trại với quy