Đồ án tôt nghiệp Nghiên cứu thiết kế hệ thống tưới nước tự động cho cây trồng (full 121 trang có code)

đồ án điện tử, đồ án tự động hoá, tưới cây tự động, đồ án tưới cây, đồ án tốt nghiệp, đồ án tưới cây theo độ ẩm, mạch tưới cây theo độ ẩm, mạch PBC, điều khiển tự động hoá, mạch tưới nước tự động, thiết kế hệ thống điều khiển tự độngfb: fb.comtienduy9876

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày một phát triển, điều đó khiến cho quá trìnhlao động và sản xuất của con người cũng ngày một nâng cao Mọi nghiên cứu, tìmtòi và phát triển của con người đều phục vụ tối đa và thuận tiện nhất cho cuộc sốngcủa chúng ta Việt Nam ta xuất phát điểm là một đất nước nông nghiệp và đi lênchính từ ngành nông nghiệp Từ xưa đến nay, nông nghiêp luôn là một trong nhữngngành tối quan trọng trong hoạt động sản xuất của người Việt, một trong số đó làngành trồng trọt Nền nông nghiệp của nước ta là nền nông nghiệp vẫn còn lạc hậucũng như chưa có nhiều ứng dụng khoa học kĩ thuật được áp dụng vào thực tế Rấtnhiều quy trình kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc được tiến hành một cách chủ quan vàkhông đảm bảo được đúng yêu cầu Có thể nói trong nông học ngoài những kĩ thuậttrồng trọt, chăm sóc thì tưới nước là một trong các khâu quan trọng nhất trong trồngtrọt, để đảm bảo cây sinh trưởng và phát triển bình thường, tưới đúng và tưới đủtheo yêu cầu nông học của cây trồng sẽ không sinh sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâucho sản phẩm an toàn, đạt năng suất, hiệu quả cao Mặt khác hiện nay nước ta đangtrong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa các thiết bị máy móc tự động đượcđưa vào phục vụ thay thế sức lao động của con người Vì vậy thiết bị tưới đangđược nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đưa vào thực tiễn ngày được áp dụng càng nhiều.Thiết bị tưới cũng rất đa dạng về chủng loại (vòi phun mưa, phun sương, vòi nhỏgiọt bù áp, vòi không bù áp, dây tưới nhỏ giọt ) có thông số khác nhau phục vụ chocác loại cây khác nhau được chế tạo từ nhiều nước như Israel, Hàn Quốc, Đài Loan,Trung Quốc , sẽ rất thuận tiện cho người sử dụng lựa chọn phù hợp với nhu cầu sửdụng của mình Việc tính toán để lựa chọn thiết bị hệ thống tưới đáp ứng được nhucầu tưới theo nông học cây trồng và phù hợp điều kiện kinh tế, kỹ thuật cho hiệuquả cao là việc cần thiết cho việc phát triển trên diện rộng của hệ thống tưới này Hệthống tưới phun đáp ứng độ ẩm gốc, độ ẩm lá và không khí cho cây trồng phát triểntốt, hệ thống tiết kiệm nước tạo điều kiện cho cây trồng hấp thu dinh dưỡng khônggây rửa trôi, thoái hóa đất, không gây ô nhiễm môi trường Hệ thống tưới nước tựđộng có thể kết hợp với bón phân, phun thuốc hóa học Hơn thế nữa, với việc thiết

kế một hệ thống tưới cây tự động sẽ giúp cho con người không phải tưới cây, khôngphải tốn chi phí nhân công tưới nước cũng như giám sát thời gian tưới cây Với hệ

thống này, việc tưới cây sẽ là tự động tùy theo nhiệt độ thời tiết nắng hay mưa, độ

ẩm cao hay thấp, mùa nào trong năm… Tất cả các điều kiện đó sẽ được đưa vào hệthống tính toán và đưa ra thời gian chính xác để bơm nước Người lao động sẽkhông cần phải quan tâm đến việc tưới cây, cây sẽ được sinh trưởng và phát triểntốt hơn nhờ việc tưới cây phù hợp và chính xác hơn Nhằm tự động hoá trong việcchăm sóc cây trồng và áp dụng khoa học công nghệ vào lĩnh vực trồng trọt Hệthống tưới cây tự động có thể giúp người trồng tiết kiệm nhiều thời gian hơn trongviệc tưới cây, hệ thống có thể phát hiện được khi nào vùng đất xung quanh khu vựcgốc cây thiếu nước và tự động tưới cho cây Hệ thống tưới tự động (tưới nhỏ giọt,phun sương, phun mưa …) là hệ thống thiết bị tưới tốt nhất đáp ứng theo yêu cầusinh trưởng cây trồng đang được ứng dụng rộng trên các nước phát triển Hệ thốngtưới nước tự động là một hình thức tưới nước hợp lý, tiết kiệm sức lao động và chiphí nhân công Vốn đã rất phổ biến từ nhiều nước trên thế giới Tuy nhiên ở ViệtNam những năm gần đây việc vận dụng hệ thống này mới trở thành xu hướng Hệthống tưới nước tự động cũng trở nên phổ biến hơn với người nông dân ở nông thôncùng với quá trình hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn nhưng không phải người dânnào cũng mạnh dạn đưa vào sử dụng vì chi phí đầu tư cao

Sinh ra ở một vùng quê ven sông Hồng và chủ yếu là nghề trồng hoa, và hơnnữa còn là một sinh viên đang theo học ngành Điều khiển và tự động hoá tại Trườngđại học Giao thông vận tải, em cũng muốn góp sức mình vào nghiên cứu chế tạo ranhững sản phẩm tự động hoá để góp sức mình phục vụ cho việc sản xuất nôngnghiệp của người dân mình được thuận tiện và tối ưu hoá năng suất nhất có thể.Chính vì điều đó, em lựa chọn đồ án tốt nghiệp “Xây dựng hệ thống tưới nước tựđộng cho cây trồng”

Nội dung đồ án trình bày gồm 4 chương:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống tưới cây tự động

Chương 2: Nghiên cứu hệ thống tưới nước tự động cho cây trồng

Chương 3: Nghiên cứu, lựa chọn các phần tử của mạch điều khiển

Chương 4: Thiết kế hệ thống tưới nước tự động cho cây trồng

Trong thời gian thực hiện đề tài với nội dung nghiên cứu, thiết kế và chế tạo

hệ thống tưới cây tự động, em đã cố gắng vận dụng những kiến thức đã học ở

trường, trong thực tế Cùng với sự giúp đỡ của Th.s Vũ Trọng Thuật, các thầy côgiáo trong bộ Điều khiển và tự động hóa Trường đại học Giao thông vận tải cho tớinay đã hoàn thành những yêu cầu của đề tài Đó là nghiên cứu, thiết kế và thực thichế tạo mạch điều khiển của hệ thống tưới cây tự động theo độ ẩm đạt độ chính xác

và hoạt động tốt Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Th.s Vũ Trọng Thuật đã tậntình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Do kiến thức còn hạn chếtrong quá trình thực hiện đồ án em không tránh khỏi những sai sót Em rất mongđược sự đóng góp của thầy cô và các bạn để nội dung đề tài này ngày càng hoànthiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 6 tháng 11 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Phan Tiến Duy

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 0

MỤC LỤC 0

DANH MỤC CÁC HÌNH 0

DANH MỤC CÁC BẢNG 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG 1

1.1 Tổng quan chung về hệ thống tự động 1

1.2 Vai trò của tự động hoá trong quá trình sản xuất 3

1.2.1 Lịch sử phát triển 3

1.2.2 Các hệ thống tự động hoá trong quá trình sản xuất 4

1.3 Ứng dụng của tự động hoá trong tưới tiêu cho cây trồng 12

1.3.1 Nhu cầu tưới nước tự động cho cây trồng 12

1.3.2 Ứng dụng của tự động hoá trong tưới nước tự động cho cây trồng 13

1.4 Các nghiên cứu về tưới nước tự động cho cây trồng 16

1.4.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài 16

1.4.2 Các nghiên cứu trong nước 19

1.5 Kết luận 21

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC 23

TỰ ĐỘNG CHO CÂY TRỒNG 23

2.1 Các hệ thông tưới nước tự động cho cây trồng 23

2.2 Chức năng của các hệ thống tưới nước tự động cho cây trồng 24

2.3 Sơ đồ chức năng của hệ thống 31

2.4 Kết luận 35

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TƯỚI CÂY THEO ĐỘ ẨM 37

3.1 Vi điều khiển PIC 16F877A 37

3.1.1 Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của 16F877A 37

3.1.2 Cấu trúc của vi điều khiển PIC 16F877A 41

3.1.3 Các bộ timer của 16F877A 45

3.2 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 49

3.3 Màn hình LCD 16x2 52

3.4 Rơ-le đóng ngắt thiết bị bơm 55

3.5 Tụ điện 57

3.6 Diode 57

3.7 Điện trở ( Resistor) 60

3.8 IC thời gian thực DS 1307 60

3.9 Điện trở thanh 103 62

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG 63

CHO CÂY TRỒNG 63

4.1 Xây dựng bài toán cho hệ thống 63

4.1.1 Bài toán tưới cây 63

4.1.2 Xác định lần tưới nhu cầu nước/lần tưới và khả năng cung cấp nước 64

4.1.3 Phân chia khu tưới 64

4.1.4 Tính toán đường ống 65

4.1.5 Chọn phương pháp tưới 70

4.1.6 Vật liệu sử dụng trong xây dựng hệ thống tưới 70

4.2 Sơ đồ khối của hệ thống mạch điều khiển tự động tưới 71

4.2.1 Chức năng 71

4.2.2 Nguyên lý hoạt động 73

4.3 Thiết kế hệ thống 83

4.3.1 Lựa chọn linh kiện 83

4.3.2 Thiết kế mạch điện 84

4.4 Thiết kế phần mềm điều khiển 86

4.5 Thuật toán điều khiển chương trình 90

4.6 Kết luận và hướng phát triển của đề tài 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

PHỤ LỤC : CODE CHƯƠNG TRÌNH 95

QTCN Điều khiển tự động hoá quátrình công nghệ

6 ICTR Individual Control Điều khiển riêng rẽ

8 PID Proportional Integral

Derivative Hệ thống bộ điều khiển vi tíchphân tỉ lệ

9 PLC Programmable logic controller Hệ thống điều khiển logic

10 CTE Computers Terminals Thiết bị kết nối máy tính

11 PCRL Proces Control Điều khiển quá trình

12 CCS Central Computer Supervision Giám sát máy tính trung tâm

13 SCMS Supervisory control

managêmnt system Hệ thống quản lý giám sát

14 IA Industrial Automation Tự động hoá trong công

nghiệp

20 GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

21 GIS Geographic Information

System Hệ thống thông tin địa lý

22 DRI Drip Irrigation Hệ thống tưới nhỏ giọt

23 PVC Polyvinyl clorua Ống nhựa PVC

25 PIC Peripheral Interface Controller Bộ điều khiển giao tiếp ngoại

vi

26 CPU Central Processing Unit Bộ xử lý trung tâm

27 ROM Read-Only Memory Bộ nhớ chỉ đọc

28 EPROM Electrically Erasable

Programmable Read-Only Memory

Một loại chip nhớ không bayhơi

29 USART Universal Asynchronous

Receiver/Transmitter Bộ thu/phát không đồng bộ đanăng

30 PC Personal Computer Máy tính cá nhân

31 PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung

32 ADC Analog-to-digital converter Mạch chuyển đổi tương tự ra

số

33 RAM Random Access Memory Bộ nhớ khả biến

34 SSP Synchnorous Serial Port Chức năng giao tiếp đồng bộ

nối tiếp

35 PSP Parralel Slave Port Chức năng giao tiếp song song

36 LCD Liquid Crystal Display Màn hình LCD

37 RTC Real Time Clock Thời gian thực

38 AC Alternating Current Dòng điện xoay chiều

39 DC Direct Current Dòng điện một chiều

40 I2C Inter-Integrated Circuit Là một loại bus nối tiếp

41 IC Integrated circuit Vi mạch tích hợp

DANH MỤC CÁC HÌ

Hình 1 1: Tự động hoá trong công nghiệp 2

Hình 1 2: Cấu trúc phân cấp của hệ điều khiển tự động 4

Hình 1 3: Hệ thống điều khiển thông thường 6

Hình 1 4: Hệ thống điều khiển tự động hoá 6

Hình 1 5: Robot tự động trong một lò bánh mì 7

Hình 1 6: Ứng dụng robot vào nông nghiệp 8

Hình 1 7: Máy cày, máy kéo không người lái 9

Hình 1 8: Côngnghệ tưới nhỏ giọt 9

Hình 1 9: Robot các loại ở nông trại 10

Hình 1 10: Nhà rửa tàu tự động 11

Hình 1 11: Hình minh họa tưới tự động cho vườn hoa 13

Hình 1 12: Tưới cây trong thảm cỏ sân vườn 14

Hình 1 13: Tưới nước tự động sân bóng 14

Hình 1 14: VinEco áp dụng tưới cây tự động để cung cấp rau sạch 15

Hình 1 15: Robot tưới cây tự động Droplet 17

Hình 1 16: Bộ hẹn giờ và van điều khiển 18

Y Hình 2 1: Hệ thống tưới phun mưa cho lan 24

Hình 2 2: Tưới phun mưa tự động cho ruộng lớn rau cái 26

Hình 2 3: Dây tưới phun mưa 27

Hình 2 4: Béc tưới phun mưa 28

Hình 2 5: Tưới nhỏ giọt cho dưa 29

Hình 2 6: Hệ thống phun sương làm mát không khí 30

Hình 2 7: Ươm cây non 31

Hình 2 8: Sơ đồ chức năng hệ thống phun mưa 32

Hình 2 9: Mô hình tưới nhỏ giọt cho cây 34

Hình 3 1: Một số hình ảnh PIC ngoài thực tế 38

Hình 3 2: PIC 16F877A 38

Hình 3 3: Sơ đồ chức năng PIC 16F877a 40

Hình 3 4: Sơ đồ chân của PIC 16F877A 40

Hình 3 5: Sơ đồ nguyên lý của PIC 16F877A 41

Hình 3 6: Sơ đồ chân Reset 42

Hình 3 7: Sơ đồ khối của bộ Timer 0 46

Hình 3 8: Sơ đồ khối bộ Timer 1 47

Hình 3 9 : Sơ đồ khối bộ Timer 2 49

Hình 3 10: Cảm biến DHT11 49

Hình 3 11: Sơ đồ kết nối vi xử lý 50

Hình 3 12: DHT11 gửi tín hiệu Start 50

Hình 3 13: Bit 0 51

Hình 3 14: Bit 1 52

Hình 3 15: Màn hình LCD 1602 52

Hình 3 16: Sơ đồ nguyên lý kết nối của LCD1602 trong mạch điện 53

Hình 3 17: Relay 5V và sơ đồ các chân 55

Hình 3 18: Ảnh thực tế và sơ đồ chân relay 56

Hình 3 19: Diode và kí hiệu của diode 57

Hình 3 20: Diode trung hoà 58

Hình 3 21: Phân cực thuận 58

Hình 3 22: Chỉnh lưu bán kỳ 59

Hình 3 23: Chỉnh lưu toàn kỳ 60

Hình 3 24: IC Thời gian thực DS1307 61

Hình 3 25: Ghép nối DS1307 61

Hình 3 26: Điện trở thanh 103 62

Hình 3 27: Sơ đồ nguyên lý 62

Hình 4 1: Sơ đồ mạng cụt loại 1 68

Hình 4 2: Sơ đồ mạng cụt loại 2 68

Hình 4 3: Sơ đồ mạng vòng 69

Hình 4 4: Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống 71

Hình 4 5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 72

Hình 4 6: Sơ đồ khối nguồn 5V 73

Hình 4 7: Nguyên lý hoạt động của khối nguồn 74

Hình 4 8: Sơ đồ nguyên lý khối thu 74

Hình 4 9: Mô phỏng DHT11 75

Hình 4 10: Sơ đồ nguyên lý khối thời gian thực 75

Hình 4 11: Khối tạo xung dao động cho DS1307 76

Hình 4 12: Màn hình LCD 16x2 78

Hình 4 13: Sơ đồ kết nối LCD với PIC 78

Hình 4 14: Sơ đồ khối điều khiển mạch 79

Hình 4 15 Opto 80

Hình 4 16: Nguyên lý Opto 80

Hình 4 17: Mạch không bảo vệ 81

Hình 4 18: Dòng điện cảm ứng bị triệt tiêu khi đi qua Diode 81

Hình 4 19: Sơ đồ nút bấm 82

Hình 4 20: Nút nhấn 4 chân 82

Hình 4 21: Khi có tín hiệu Reset, IC bắt đầu hoạt động 83

Hình 4 22: Tạo dao động cho Pic 83

Hình 4 23: Phần mềm Proteus 84

Hình 4 24: Sơ đồ nguyên lý mạch 85

Hình 4 25: Sơ đồ mạch in 86

Hình 4 26: Mạch in 3D 86

Hình 4 27: Giao diện phần mềm CSS C Complier 87

Hình 4 28: Mạch nạp Pickit2 88

Hình 4 29: Giao diện phần mềm Pickit2 88

Hình 4 30: Mạch chưa hoạt động 89

Hình 4 31: Mạch hoạt động (đèn rơ-le sáng đỏ) 89

Hình 4 32: Lưu đồ thuật toán phím up 90

Hình 4 33: Lưu đồ thuật toán phím down 91

Hình 4 34: Lưu đồ thuật toán chương trình 92

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG

1.1 Tổng quan chung về hệ thống tự động

Hệ thống điều khiển tự động là hệ thống bao gồm các phần tử tự động nhằmđiều khiển các quá trình xảy ra trong thiên nhiên, cuộc sống mà không có sự thamgia trực tiếp của con người

Hệ thống điều khiển tự động: là tập hợp các thành phần vật lý có mối liênquan và tác động qua lại lẫn nhau để chỉ huy, tự hiệu chỉnh hoặc điều khiển một hệthống khác Hệ thống điều khiển tự động giúp tiết kiệm sức lao động của người laođộng và do đó nó cũng giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian cho người lao động có thểđược hướng dẫn đến một số quá trình làm việc khác Lợi thế lớn nhất của việc sửdụng hệ thống tự động và các công cụ là nó tiết kiệm thời gian tiến hành công việc,đồng thời nó cũng giúp tiết kiệm chi phí Trong một ngành công nghiệp, đó là thamgia vào sản xuất hàng hoá kỹ thuật nặng và dịch vụ, các hệ thống tự động có thểthực hiện nhiệm vụ một cách tự động giúp tiết kiệm nhân lực từ cả trăm đến cả ngànnhân công lao động Hệ thống tự động hóa sẽ tiết kiệm rất nhiều thời gian so với laođộng thủ công từ chính bàn tay con người Điều này giúp tiết kiệm thời gian chocông ty, kéo theo đó là tiết kiệm một khoản tiền lớn để đầu tư vào lực lượng nhânlực không nhỏ nếu không áp dụng những thành tựu của tụ động hoá đem lại Ngoài

ra khi sử dụng thiết bị tự động có những ưu điểm nổi bật khác như:

- Nâng cao năng suất, hiệu quả hoạt động của máy móc

- Độ linh hoạt cao hơn rất nhiều

- Đảm bảo được sự chính xác cao

- Chất lượng sản phẩm đúng theo tiêu chuẩn và đồng đều

- Giảm chi phí rất lớn bao gồm cả chi phí về nhiên liệu, năng lượng, chi phí về thờigian, chi phí về nhân công

- Có khả năng thay thế cho con người làm việc ở những môi trường nguy hiểm hay

có chất độc hại, những nơi mà con người không đặt chân lên được

- Độ an toàn cao

- Hiện đại hóa quá trình sản xuất cũng như cuộc sống của con người bằng nhiều loạimáy móc, công cụ tiện ích

Hình 1 1: Tự động hoá trong công nghiệp

Bên cạnh đó cũng có một số khó khăn khi áp dụng thiết bị tự động như:

- Mức chi phí khá cao: đối với những hệ thống điều khiển tự động chẳng hạn PLChay biến tần thì mức giá bán của thiết bị tương đối cao nên không phải doanhnghiệp nào cũng có đủ nguồn vốn đầu tư

- Vận hành phức tạp, đòi hỏi có chuyên môn và am hiểu sâu rộng về các thiết bị Từviệc lắp đặt, lập trình hay cài các thông số của hệ thống đều cần những chuyên giathực hiện mới có thể đảm bảo được sự chính xác, an toàn Bảo trì hay sửa chữacũng cần phải được tiến hành cẩn thận Bên cạnh đó thì cũng có những thiết bị sửdụng rất dễ dàng, đơn giản

- Đối với những lĩnh vực có yêu cầu bảo mật và an ninh cao thì sử dụng tự động hóađôi khi có thể gây mất an toàn nếu bị xâm nhập vào

Hệ thống điều khiển tự động xuất hiện ngày nay rất phổ biến trong các lĩnh vựcnhư:

- Các đường dây sản xuất, lắp ráp tự động

- Các máy điều khiển theo chương trình, Máy tính, Robot v.v

- Hệ thống điều hoà không khí

Tự động hóa đã được thực hiện bằng phương tiện khác nhau bao gồm cơ khí,thủy lực, khí nén, điện, điện tử và máy tính, thường kết hợp Các hệ thống phức tạp,chẳng hạn như các nhà máy hiện đại, máy bay và tàu thường sử dụng tất cả những

kỹ thuật kết hợp Lịch sử hoàn thiện của công cụ, phương tiện sản xuất phát triểntrên cơ sở cơ giới hóa và điện khí hóa Khi có những đột phá mới trong lĩnh vựccông nghệ vật liệu và tiếp theo là điện tử và tin học thì công nghệ tự động có cơ hộiphát triển mạnh mẽ, đem lại muôn vàn lợi ích thiết thực cho xã hội Đó là mấu chốtcủa năng suất, chất lượng, giá thành

Trong thực tiễn khi áp dụng tự động hóa vào sản xuất sẽ mang lại nhữnghiệu quả không nhỏ cho phép giảm giá thành và nâng cao năng suất lao động, cảithiện điều kiện sản xuất, đáp ứng cường độ cao về sản xuất hiện đại, thực hiệnchuyên môn hóa và hoán đổi sản xuất Từ đó sẽ tăng khả năng cạnh tranh, đáp ứngyêu cầu sản xuất

Nửa cuối của thế kỷ 20 nhân loại chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của khoahọc kỹ thuật Thừa hưởng những thành tựu to lớn của công nghệ điện tử, công nghệmáy tính và công nghệ thông tin, công nghệ tự động hoá đã có bước phát triển nhảyvọt Nếu như trước kia người ta chỉ thực hiện được tự động hoá từng máy riêng rẽthì ngày nay người ta thực hiện tự động hóa cả quá trình công nghệ và cao hơn nữa

tự động hoá cả quá trình sản xuất đồng thời trình độ tự động hoá đã có sự thay đổi

về chất Trong hệ thống điều khiển tự động hoá quá trình công nghệ (ĐK TĐHQTCN) con người là một khâu quan trọng của hệ thống, giữa người và quá trìnhcông nghệ luôn luôn có sự trao đổi thông tin với nhau Hệ thống ĐK TĐH QTCN

đã đem lại hiệu quả to lớn: nâng cao chất lượng sản phẩm, năng suất lao động và hạ

giá thành sản phẩm Vì vậy ngày nay hệ thống ĐK TĐH QTCN ngày càng đượcứng dụng rộng rãi.

Trong một tương lai gần tự động hóa sẽ đóng vai trò vô cùng quan trọng vàkhông thể thiếu, bởi vì nó không chỉ ứng dụng trong sản xuất mà còn ứng dụngphục vụ đời sống con người Trong sản xuất nó thay thế con người những công việc

cơ bắp nặng nhọc, công việc nguy hiểm, độc hại, công việc tinh vi hiện đại còntrong đời sống con người những công nghệ này sẽ được ứng dụng phục vụ nhu cầusống Nó sẽ là phương tiện không thể thiếu trong đời sống chúng ta

1.2.2 Các hệ thống tự động hoá trong quá trình sản xuất

Hình 1 2: Cấu trúc phân cấp của hệ điều khiển tự động

Các hệ thống điều khiển có thể được cấu trúc theo tháp hình nón và phân ra làm 4cấp như hình 1.3 Cấu trúc như vậy được gọi là cấu trúc phân cấp

+ Quá trình công nghệ (QTCN- Process): là đối tượng điều khiển, có thể là một máysản xuất hay một tập hợp máy sản xuất nhằm hoàn thành một nhiệm vụ sản xuấtđịnh trước

+ Cấp 0 (Individual control): là cấp tiếp xúc giữa hệ điều khiển và QTCN Ở đây cócác cảm biến, các thiết bị đo dùng để thu nhận các tin tức từ QTCN Ở cấp này còn

có các cơ cấu chấp hành, rơ le, động cơ, van, kích v.v dùng để nhận thông tin điềukhiển và chấp hành các lệnh điều khiển.

+ Cấp 1 là cấp điều khiển cục bộ (local control) Ở đây thực hiện việc điều khiểntừng máy, từng bộ phận của QTCN Các hệ thống điều khiển tự động (ĐKTĐ) nhậnthông tin của QTCN ở cấp 0 và thực hiện các thao tác (operation, monitoring) tựđộng theo chương trình của con người đã cài đặt sẵn Một số thông tin về QTCN vàkết qủa của việc điều khiển sẽ được chuyển lên cấp 2 Ở cấp này thường đặt các bộđiều khiển PID, các controllers, hiện nay phổ biến dùng các bộ điều khiển lập trìnhđược PLC (Programable Logic Controller) PLC được xây dựng trên cơ sở thiết bị

vi xử lý (microprocessor) có các cổng I/O analog và digital nên rất thuận tiện trongviệc trao đổi thông tin giữa QTCN và máy tính Nhờ có khả năng lập trình mà PLC

có tính mềm dẻo, có thể dùng vào các công nghệ khác nhau do đó có thể coi PLC làthiết bị điều khiển vạn năng

+ Cấp 2 là cấp điều khiển tự động hoá quá trình công nghệ- ĐK TĐH QTCN(Process Control) Ở cấp 2 có các máy tính (MT) hoặc mạng máy tính MT thu nhậncác thông tin về QTCN (từ cấp 1 đưa lên) xử lý các thông tin đó và trao đổi thôngtin với người điều khiển (NĐK) Thông qua MT, NĐK có thể can thiệp vào QTCN,như vậy hệ điều khiển ở đây thuộc hệ người –máy

+ Cấp 3 là cấp điều khiển tự động hoá quá trình sản xuất- ĐK TĐH QTSX(Supervisory Control, Management system) Ở cấp 3 có các trung tâm máy tính(TTMT) Ở đây không những xử lý các thông tin về quá trình sản xuất như tình hìnhcung ứng vật tư, nguyên liệu, tài chính, lực lượng lao động, tình hình cung cầu trênthị trường v.v Trung tâm máy tính xử lý một khối lượng thông tin lớn và đưa ranhững giải pháp tối ưu để người điều khiển lựa chọn Người điều khiển có thể racác lệnh để can thiệp sâu vào quá trình sản xuất thậm chí thay đổi mục tiêu của sảnxuất Cũng như hệ ĐK TĐH QTCN (ở cấp 2) hệ thống ĐK TĐH QTSX là một hệngười –máy nhưng ở cấp cao hơn, phạm vi điều khiển rộng hơn

Phân loại các hệ thống điều khiển tự động hoá:

Theo phạm vi điều khiển các hệ ĐK TĐH có thể được phân ra:

+ Hệ thống điều khiển tự động hoá quá trình công nghệ (ĐK TĐH QTCN) (ProcessControl) (cấp 2 trong hình 1.3): Hệ thống này được dùng để tự động hoá việc điều

khiển một quá trình công nghệ nhất định nhằm điều khiển tối ưu các thông số kỹthuật để có được sản phẩm chất lượng cao Tin tức được xử lý trong hệ ĐK TĐHQTCN chủ yếu liên quan đến các thông số kỹ thuật.

+ Hệ thống điều khiển tự động hoá quá trình sản xuất (ĐK TĐH QTSX)(Supervisory control, Management system)(cấp 3 trong hình 1.3): Các hệ thống nàyđược dùng để tự động hóa việc điều khiển quá trình sản xuất Hệ thống khôngnhững có khả năng giải các bài toán về công nghệ như hệ ĐK TĐH QTCN mà còngiải các bài toán về kế hoạch sản xuất, tài chính, cung ứng vật tư, lao động, phânphối sản phẩm.v.v

* So sánh quá trình xử lý thông tin trong hệ thống điều khiển thông thường và hệthống điều khiển tự động hoá:

Hình 1 3: Hệ thống điều khiển thông thường

Hình 1 4: Hệ thống điều khiển tự động hoá

Hệ thống điều khiển tự động hoá trong sản xuất bao gồm hệ thống điều khiển

tự động hoá ngành Hệ thống điều khiển tự động hoá ngành là: Các hệ thống nàyđược dùng để tự động hoá việc điều khiển một ngành kinh tế, phối hợp với việc lập

kế hoạch sản xuất, điều khiển việc tổ chức các bộ phận của ngành Ví dụ hệ ĐKTĐH ngành như: hệ điều khiển hệ thống điện, giao thông đường thuỷ, đườngkhông, đường sắt, đóng tàu, ngành luyện kim, cơ khí, chể tạo máy v.v.

Theo nhiệm vụ và đối tượng điều khiển các hệ điều khiển tự động hoá có thểđược phân ra thành các hệ dùng trong : công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, y tế,tài chính, quân sự, xã hội v.v

+ Công nghiệp : Industrial Automation hay Tự động hóa công nghiệp là việc sửdụng các hệ thống điều khiển, ví dụ máy tính hay rô-bốt, cùng với công nghệ thôngtin để xử lý các quy trình và hoạt động máy móc trong sản xuất Thông thường, từtrước đến nay, các công việc này vẫn do con người làm thủ công Nó chính là bướcthứ hai sau phần cơ giới hóa trong quá trình hiện đại hóa công nghiệp Trong thờigian đầu, mục tiêu nhắm tới của tự động hóa là để tăng năng suất (máy móc có thểhoạt động liên tục 24/24) và cắt giảm chi phí nhân sự Tuy nhiên, hiện nay điểmnhấn của tự động hóa đã dần chuyển sang việc tăng cường chất lượng và thích ứngvới các yêu cầu trong quy trình sản xuất Lấy ví dụ trong ngành sản xuất ô-tô, theothống kê từ tập đoàn Ford, quy trình lắp ráp thủ công các piston vào động cơ có độsai sót trung bình từ 1 đến 1,5%, trong khi quy trình lắp ráp tự động tương tự hiệnnay có độ sai sót là 0,00001% Ngày nay, việc tự động hóa công việc đã được sửdụng khá rộng rãi, trong nhiều lĩnh vực sản xuất, nhất là ở những nước công nghiệp

ở vùng Bắc Mỹ, châu Âu hoặc Nhật

Hình 1 5: Robot tự động trong một lò bánh mì

+ Nông nghiệp : Mặc dù khái niệm Nông nghiệp mới hay “nông nghiệp công nghệcao” (NNCNC) vẫn còn vài tranh cãi, tuy nhiên hầu hết các chuyên gia đều chorằng NNCNC là một nền nông nghiệp được ứng dụng công nghệ cao để nâng caonăng suất, chất lượng nông sản, thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của xã hội và đảmbảo sự phát triển nông nghiệp bền vững Đó có thể là các ứng dụng trong lĩnh vực

tự động hóa, công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới, công nghệ sinh học, cơgiới hóa cả quá trình, quy trình canh tác tiên tiến, canh tác hữu cơ, Ứng dụng côngnghệ cao trong nông nghiệp đã trở thành yếu tố quan trọng quyết định sự thànhcông một nền nông nghiệp trong thời gian gần đây Thực tế cho thấy rất rõ điều đó:hầu như các quốc gia có năng suất trong nông nghiệp cao nhất đều là những quốcgia có công nghệ cao nhất trong nông nghiệp Công nghệ tác động sâu sắc tới nềnnông nghiệp trên toàn thế giới, làm thay đổi phần lớn các yếu tố trong ngành nôngnghiệp ở mọi quốc gia

Hình 1 6: Ứng dụng robot vào nông nghiệp

Chẳng hạn, ở những nước có nền NNCNC khá hoàn hảo, người nông dân khôngtrực tiếp làm những công việc nông nghiệp truyền thống thông thường nữa Họ đãtrở thành những kĩ sư điều khiển và làm việc trên các thiết bị nông nghiệp Nhân sựtrong ngành nông nghiệp cũng giảm xuống nhiều lần trong khi năng suất vẫn tăngcao Công nghệ đã mang đến cho nền nông nghiệp nhiều quốc gia sự thịnh vượng

và vượt trội, thậm chí trong điều kiện tự nhiên, thiên nhiên kém cạnh tranh hơnnhiều quốc gia khác, chẳng hạn như Hà Lan, Israel, Nhật Bản, Mỹ Dưới đây lànhững ứng dụng công nghệ hiện đại nhất góp mặt trong sự thành công và phát triểnvượt trội của nền nông nghiệp nhiều quốc gia trong những năm gần đây:

Hình 1 7: Máy cày, máy kéo không người lái

Trong khi xe hơi không người lái vẫn đang trong quá trình hoàn thiện để tung ra thịtrường trước sự ngạc nhiên và ít nhiều còn thắc mắc, hoài nghi của người sử dụng,thì các phương tiện không người lái trong NNCNC đã được sử dụng từ lâu Với cácphương tiện này, người nông dân có thể chỉ ngồi 1 chỗ điều khiển đồng thời nhiềuloại máy và công cụ khác nhau giúp giải quyết đồng thời khối lượng công việc lớn,thậm chí tính chính xác của các loại máy này còn cao hơn so với loại máy có ngườingồi lái Các loại máy không người lái cũng giúp nâng cao tuổi nghề của nông dân,khi về già họ vẫn có thể dễ dàng điều khiển máy móc thay mình làm việc trên ruộngđồng

Hình 1 8: Côngnghệ tưới nhỏ giọt

Đây là một trong những phát minh mang tính đột phá của Israel, giúp giải bài toántưới tiêu trong điều kiện khô hạn, nên nó đặc biệt quan trọng đối với các quốc gia cókhí hậu khô nóng Theo đó, hệ thống dẫn tưới được tính toán kỹ lưỡng với tốc độchảy chậm, nhỏ giọt và cân bằng, giúp cây phát triển nhanh và đồng đều Một ví dụ

điển hình như hệ thống tưới nhỏ giọt mang tên Tipa sau khi áp dụng ở Senegal đãgiúp cho các nhà nông Senegal thu hoạch 3 vụ/năm thay vì 1 vụ như trước đây, kể

cả trên những vùng đất khô cằn nhất Nhờ công nghệ này, rất nhiều quốc gia đã giatăng năng suất hay phát triển được nhiều loại hình kinh tế nông nghiệp hiệu quảhơn Hệ thống tưới nhỏ giọt hiện đã được phổ cập nhanh chóng tại nhiều nước trênthế giới Các mẫu mới nhất còn có khả năng tự làm sạch, duy trì tốc độ tưới khôngphụ thuộc vào chất lượng nước và áp suất, khí hậu…

Hình 1 9: Robot các loại ở nông trại

Các sản phẩm robot ứng dụng trong nông nghiệp rất đa dạng, thậm chí các loại máymóc lớn không người lái cũng là những biến thể của robot Thông thường tên gọirobot được áp dụng cho các máy móc, công cụ cỡ nhỏ và vừa Chẳng hạn như robotvắt sữa, robot gieo hạt, tưới nước, cào đất, nhổ cỏ…, tất cả đều có thể làm việc

‘không biết mệt mỏi’ và có năng suất cao gấp nhiều lần con người

+ Giao thông vận tải: So với nhiều ngành kinh tế quốc dân khác, ngành GTVT cónhững đặc thù riêng, khiến công nghệ TĐH khó đi vào được như: lớp hệ thống lớn,phức tạp (về quy mô cũng như các liên hệ), có con người tham gia, đòi hỏi tính antoàn tuyệt đối… Trong điều kiện nước ta, còn bổ sung thêm những khó khăn khácnhư điều kiện cơ sở hạ tầng thiếu, thấp, yếu… Chính vì vậy, trước đây trong ngànhGTVT chưa triển khai, ứng dụng được nhiều và mạnh các nghiên cứu về TĐH Tuynhiên, trong những năm tới, cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành GTVT,nghiên cứu phát triển ứng dụng công nghệ TĐH có nhiều thời cơ mới, đó là:

- Các cơ sở hạ tầng giao thông đã dần đi vào chuẩn hóa, ví dụ các đường bộ, đườngsắt cao tốc,… mà ở đó đã tiếp cận được với các tiêu chuẩn thế giới Điều kiện nàygiúp cho công nghệ TĐH dễ dàng đi vào thực tế hơn.

- Số lượng các đối tượng TĐH (đây là điều kiện chung cho các quá trình TĐH) đãlớn và còn tăng nhanh, ví dụ số km đường, số xe ô tô, đầu máy…

- Yêu cầu hiện đại hóa ngành GTVT đã trở thành rõ nét và bức thiết

- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống quản lý, điều hành giao thông đô thị

- Nghiên cứu các dây chuyền tự động trong chế tạo thiết bị của ngành GTVT (trongcông nghệ ô tô, tàu thủy, đầu máy…)

- Nghiên cứu chế tạo các thiết bị đo lường, kiểm định kỹ thuật GTVT như cân động,

đo sức căng, đo biến dạng…

1.3 Ứng dụng của tự động hoá trong tưới tiêu cho cây trồng

1.3.1 Nhu cầu tưới nước tự động cho cây trồng

Ngày nay chúng ta được chứng kiến vô số những thành tựu khoa học vôcùng ấn tượng trong khắp các lĩnh vực của đời sống Và trong nông nghiệp, conngười ngày càng trở nên nhàn hạ hơn, năng suất ngày càng được cải thiện nhờnhững cỗ máy hiện đại và không thể không nhắc tới những mô hình canh tác nôngnghiệp thông minh Trong các mô hình thông minh này thì hệ thống tự động hóachính là điểm mấu chốt, là cốt lõi tạo nên những giá trị to lớn

So với ngành nông nghiệp tại những nước phát triển trên thế giới thì ViệtNam vẫn còn phải nỗ lực rất lớn để có thể theo kịp, tuy nhiên cho tới nay ngànhnông nghiệp nước nhà cũng đã có được những bước tiến rất đáng ghi nhận Cụ thể

đó chính là việc ứng dụng ngày càng rộng rãi các mô hình canh tác thông minh cótính tự đọng hóa cao vào trồng trọt Công trường thực vật là căn cứ địa sản xuấtnông nghiệp của hiện đại hóa Toàn bộ quá trình đều có thể điều khiển tự động đểgiảm bớt sức người, nâng cao sản lượng…Mặc dù tự động hóa ứng dụng từ rất lâucho việc tưới tiêu, song nó chỉ phát triển ở một số nước phát triển, còn đối với cácnước chậm phát triển tuy nền nông nghiệp chiếm tỉ lệ lớn nhưng việc ứng dụng tựđộng hóa cho việc tưới cây vẫn còn rất chậm

Hiện nay, được sự trợ giúp của nước ngoài các nước đang phát triển đã đưadần tự động hóa vào đời sống và sản xuất, đặc biệt là các nước đông nam á trong đó

có Việt Nam Nhờ có ứng dụng hệ thống tự động hóa trong các nhà trồng thôngminh mà các bà con nông dân có thể giám sát được các thông số về dinh dưỡngnhư: độ dẫn điện, độ pH, tỉ lệ các chất, lượng nước tưới cho cây trồng trong ngày,

… Không chỉ vậy hệ thống này còn có tính năng giúp giám sát các thông số vi khíhậu trong các nhà kinh trồng cây như nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánhsáng, độ ẩm của đất, … Và thêm vào đó là các yếu tố liên quan đến thời tiết như:tốc độ gió, hướng gió, lượng mưa, …Dựa vào sự phân tích các yếu tố tác động đó,

hệ thống sẽ tự động điều chỉnh tăng/ giảm các thông số về dinh dưỡng cho câytrồng Nhờ vậy chắc chắn bà con nông dân sẽ tiết kiệm được rất nhiều thời gian,công sức, tiền bạc, và các khoản đầu tư cũng trở nên hiệu quả hơn, đem lại năngsuất cây trồng cao hơn, chất lượng tốt hơn Như vậy chúng ta hoàn toàn có thể thấy

rõ rằng hệ thống tự động trong các mô hình trồng trọt thông minh đã đem lại cho bà

con nông dân nói riêng và nền nông nghiệp Việt Nam nói chung những bước độtphá vô cùng đáng ghi nhận Đây quả thực là một ý tưởng canh tác nông nghiệp cầnphải được khuyến khích ứng dụng rộng rãi hơn nữa trong các hộ gia đình nôngnghiệp Việt Nam.

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo thiết bị tự độnghóa, kết hợp với thành tựu trong công nghệ vi điện tử và công nghệ thông tin, đãcho phép tạo nên một giải pháp tự động hóa trong mọi lĩnh vực Có thể nói tự độnghóa trở thành xu hướng tất yếu cho mọi lĩnh vực cho bất kì quốc gia, vùng lãnh thổnào

1.3.2 Ứng dụng của tự động hoá trong tưới nước tự động cho cây trồng

Thế nào là tưới cây tự động? Hệ thống tưới nước tự động là một phươngpháp cung cấp nước cho cây một cách tự động, bằng các công cụ hỗ trợ trong đócon người không cần trực tiếp tham gia vào việc cấp nước cho cây Hệ thống tướicây tự động được cấu tạo tự động hóa hoàn toàn trong đó có bộ điều khiển điện tửđặt giờ tưới cây Hệ thông này hoạt động vô cùng chính xác và thông minh, đúngtheo những gì đã cài đặt Hiện đại hơn nữa bộ điều khiển có thể được bổ sung thêmcác thiết bị cảm biến, giúp hiệu quả của hệ thống tưới cây đạt mức cao nhất có thể.Một số hình thức của nó như tưới nhỏ giọt, tưới phun sương, tưới phun mưa, Đây

có thể nói là một giải pháp mang tính đột phá cho một nền nông nghiệp hiện đại,đáp ứng nhu cầu của người nông dân và khắc phục được tình trạng thiếu nước đangdiễn ra ở nhiều nơi như hiện nay Hình thức tưới này cũng được ứng dụng trong cáccông trình xây dựng cảnh quan hiện đại như các công trình công cộng, tưới cây đôthị, sân vườn biệt thự và khu dân cư cao cấp

Hình 1 11: Hình minh họa tưới tự động cho vườn hoa

Một số ứng dụng thực tế công nghệ tưới tự động:

- Ứng dụng trong xây dựng cảnh quan:

+ Không khó để chúng ta có thể bắt gặp các hệ thống tưới tự động trên các thảm cỏtrong các công viên, sân vườn biệt thự, thâm chí là cây trên các tuyến đường lớn ởcác thành phố lớn Hệ thống tưới giúp giảm thiểu tối đa lượng nhân công sử dụngcho việc tưới nước định kì, đồng thời cũng góp phần tạo nên vẻ văn minh hiện đạicho đô thị

Hình 1 12: Tưới cây trong thảm cỏ sân vườn

+ Ngoài ra hệ thống phun tưới tự động cho sân bóng sân golf cũng được sử dụng rấtnhiều để giảm bớt công việc và thời gian của quản lý sân mà lại vô cùng hợp mỹquan

Hình 1 13: Tưới nước tự động sân bóng

- Ứng dụng trong nông nghiệp:

Hình thức tưới mới này cũng đã dần được nhiều người dân ứng dụng vào hoạt độngnông nghiệp của mình Ở nhiều nơi đã ứng dụng thành công công nghệ này vàotrong trồng trọt như tưới vườn hoa, vườn trái cây, vườn hoa, đặc biệt nổi bật là ứngdụng công nghệ này của tập đoạn VinGroup trong dự án VinEco với mục tiêu sảngiải quyết nhu cầu rau sạch hiện nay thông qua hệ thống chuỗi cửa hàng phân phốiVinMart

Hình 1 14: VinEco áp dụng tưới cây tự động để cung cấp rau

sạchNhững lợi ích của việc ứng dụng tưới cây tự động trong đời sống:

– Sử dụng hệ thống tự động giúp tiết kiệm khoảng 70% lượng nước Vượt trội hơnhẳn so với phương pháp tưới thông Giúp cho tài nguyên nước được bảo tồn lâu dàihơn, góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững và lâu dài cũng xã hội

– Thời gian chăm sóc cây được giảm thiểu tối đa Thay vì phải mất nhiều thời giancho việc tưới cây, chúng ta có nhiều thời gian hơn cho cuộc sống cũng như nhữngcông việc quan trọng khác

– Cắt giảm chi phí nhân công cho việc tưới tiêu

– Góp phần giúp cây xanh phát triển đều đặn và đúng hướng hơn Cây được cấp vừa

đủ lượng nước cho quá trình phát triển Tránh được tình trạng ngập úng do thừanước hoặc chết khô do thiếu nước tưới

– Hệ thống tưới cây tự động hoàn toàn có thể ứng dụng cao trên nhiều công trìnhnhư sân vườn, resort, vườn trái cây,… tăng thêm giá trị cho công trình Khôngnhững vậy, hệ thống này còn góp phần tăng thêm tính thẩm mỹ cho cảnh quanhxung quanh, tăng tính thiên nhiên cho các công trình

– Với tốc độ tưới được cài đặt ở mức vừa phải, việc tưới tiêu không tạo ra nguồnnước dư thừa khi tưới, từ đó không tạo nên dòng chảy mang những chất hóa học, ôinhiễm thấm sâu vào trong các lớp đất, ảnh hưởng xấu đến lớp nước ngầm sinh hoạt.– Nước là nguồn tài nguyên không thể thiếu trong đời sống con người Vì thế mọihoạt động giúp tiết kiệm nguồn nước đều góp phần bảo vệ môi trường sống tốt đẹphơn

1.4 Các nghiên cứu về tưới nước tự động cho cây trồng

1.4.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài

Ở nước ngoài đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng về hệ thống tưới cây tựđộng, ví du như: Đầu những năm 80, Liên Xô ( cũ ) đã chế tạo ra một loại máy tựđộng ứng dụng trong nông nghiệp Khi làm việc loại máy này có thể quan sát được

độ ẩm của thổ nhưỡng, nhiệt độ không khí, sức gió… Nó có thể xác định đượcphương pháp tưới và tiến hành tưới cho cây trồng, nhờ một loại máy làm mưa nhântạo khác Hay nhắc đến lịch sử của công nghệ tự động tưới nhỏ giọt, Chúng ta đềubiết, 71% diện tích bề mặt trái đất bao phủ bởi nước, nhưng có tới 97.5% là nướcmặn Chỉ 2.5% là nước ngọt nhưng lại có tới 68.7% nước ngọt đang ở dạng băng,tương đương chỉ 0.78% là nước ngọt có thể sử dụng được Trong tương lai không

xa với sự ấm lên của trái đất, tính trạng thiếu nước sẽ càng trầm trọng hơn Israel là

1 quốc gia phần lớn là hoang mạc, sa mạc, người Israel nghĩ rằng phải có giải phápcho vấn đề tưới tiết kiệm nước Nước không thể lãng phí, 1 hệ thống tưới nước phảiđảm bảo rằng nước chỉ được tưới ở những gốc cây cần nước với 1 lượng vừa đủ vànhư nhau Ý tưởng đó được Simcha Blass kết hợp cùng công ty Netafim của Israelnghiên cứu và sản xuất Và sau đó hệ thống tưới nhỏ giọt đầu tiên trên thế giới đãđược ra đời, đáp ứng được mọi điều kiện khắc nghiệt của môi trường, địa hình Mọiđịa hình cao thấp không thành vấn đề khi lượng nước được nhỏ ra ở các đầu nhỏgiọt là như nhau Hiện nay có rất nhiều công ty cũng làm về nhỏ giọt như Netafim,

1 số công ty lớn trên thế giới như Azud, SunStream…Ưu điểm lớn nhất cuả côngnghệ tưới nhỏ giọt là tiết kiệm nước, do nước tưới được cấp trực tiếp cho cây trồng,không bị thất thoát do bốc hơi và thấm sâu Tưới nhỏ giọt còn cho phép giảm chiphí lao động tưới và nâng cao năng suất cây trồng

Hình 1 15: Robot tưới cây tự động Droplet

Hay hãng robot Droplet giới thiệu robot tưới cây tích hợp những công nghệ tự động mới nhất, điện toán đám mây và một số dịch vụ kết nối khác cho phép Droplet có

khả năng tự động ngắm hướng vòi phun, lượng nước và tần suất tưới để tự động

tưới nước cho cây theo những lịch trình tự tính toán dựa trên phân tích các dữ liệu

đầu vào Droplet là 1 chiếc vòi phun tự động có khả năng tự điều chỉnh hướng dòng nước phun ra từ ống đến thân cây trong bán kính 9,14 mét Trước khi robot tự động vận hành, người dùng chỉ cần khai báo tên của các loại cây có mặt trong vườn thôngqua điện thoại, máy tính bảng, được kết nối không dây với robot Dựa trên thông

tin về tên các loại cây, Droplet sẽ tự tra cứu thông tin trên mạng nhằm xác định

lượng nước cũng như tần số tưới cho phù hợp với từng loại cây Bên cạnh đó,

Droplet cũng tự tra cứu dữ liệu về tình hình thời tiết của địa điểm làm việc để xác

định mưa/nắng nhằm đưa ra lịch làm việc thích hợp Hãng sản xuất cho biết, robot

Droplet có thể giúp giảm tới 90% lượng nước tiêu thụ trong quá trình chăm sóc cây cối, tương đương với số tiền 265 đô la mỗi năm Nếu thông tin trên là chính xác,

đây thật sự là 1 cỗ máy tiết kiệm và có tính kinh tế khá cao Hiện tại, robot tưới cây Droplet đang được bán trên Amazon với giá 300 đô la Đây là một mức giá không

quá cao so với những lợi ích mà cỗ máy này mang lại cho người dùng, đặc biệt là

đối với những người yêu công nghệ lẫn thiên nhiên

Ta đi nghiên cứu một chút về bộ điều khiển tưới cây tự động Israel dễ dàngđược lập trình theo yêu cầu tưới của người sử dụng Chỉ cần vài thao tác lập trình,cung cấp cho hệ thống một nguồn nước đầu vào và dẫn các đầu tưới đến các vị trícần tưới là đã hoàn tất việc lắp đặt hệ thống tưới tự động theo công nghệ tưới tiêntiến Có 2 loại điều khiển: Điều khiển theo giờ tưới và điều khiển theo chu kỳ

- Điều khiển theo giờ tưới : Hệ thống hoạt động đúng theo thời gian đồng hồ yêucầu

- Điều khiển theo chu kì tưới : Hệ thống hoạt động theo vòng lặp thời gian

* Bộ điều khiển thời gian và van điện từ :

- Bộ điều khiển tự động: dùng để cài đặt thời gian tưới tự động, như giờ hoạt động,thời gian hoạt động, thời gian dừng hay chuyển đổi các vị trí tưới Bộ cảm biến mưa

sẽ tự động ngừng tưới khi có mưa hay độ ẩm cao

- Van điện từ: là thiết bị nhận và truyền tín hiệu từ bộ điều khiển đến các đầu tưới,

để các đầu tưới hoạt động

Hình 1 16: Bộ hẹn giờ và van điều khiển

* Hoạt động của hệ thống tưới:

Hệ thống được mặc định giờ tưới, đến giờ hoạt động thì bộ điều khiển sẽ tự độngtruyền tín hiệu đến các van điện từ, các van sẽ tự động mở ra và cung cấp nước chocác đầu phun Thời gian tưới được cài đặt sẵn theo ý muốn của người sử dụng.

* Xu hướng phát triển và lợi ích của tưới cây tự động :

Hiện nay và ít nhất là trong tương lai gần, thiết bị tưới tự động ngày càng nhận được

sự ưu tiên lựa chọn của các nhà nông nghiệp và các nhà thiết kế đầu tư trong nôngnghiệp cũng như trong các công trình xây dựng cảnh quan hiện đại như các côngtrình công cộng, tưới cây đô thị, sân vườn biệt thự và các khu dân cư đẳng cấp Việcnày đem lại nhiều lợi ích mà chúng ta có thể thấy rõ được

Đối với đời sống con người :

- Sử dụng hệ thống tưới tự động giúp giảm chi phí nhân công đến mức tối thiểunhất, và cũng hạn chế tối thiểu sự tiếp xúc của cong người và thuốc trừ sâu, thuốcbảo vệ thực vật

- Thứ 2 là tiết kiệm nước: đây là điểm nỗi bật và dễ dàng nhận thấy từ công nghệtưới tự động do nước được cung cấp trực tiếp đến với cây trồng và không bị thấtthoát do bốc hơi hay thấm sâu Công nghệ này giúp tiết kiệm đến 60% lượng nước

so với tưới thông thường

- Vì được cung cấp đầy đủ nước cần thiết tại những thời điểm sinh trưởng phù hợpcho cây trồng từ đó giúp cây xanh sinh trưởng và phát triển khoẻ mạnh Qua đócũng giảm thiểu được thời gian chăm sóc cho dự án, một hệ thống tưới cây thôngminh sẽ thay chúng ta chăm sóc cây xanh

- Tưới cây tự động là công nghệ được ứng dụng rộng rãi trên nhiều cảnh quan nhưcác công trình đô thị, mảng xanh căn hộ, sân golf, sân vườn, biệt thự, hồ bơi, resort,

… từ đó tạo thêm sự thu hút tăng tính thẩm mỹ, mang lại giá trị vật chất lẫn tinhthần cho cảnh quan

* Đối với môi trường:

- Với tốc độ tưới vừa phải, không gây dư thừa nguồn nước tưới cho cây, không tạonên dòng chảy tràn trên mặt đất, hệ thống tưới cây tự động đã giảm đáng kể dòngchảy mang theo chất ô nhiễm thấm vào nguồn nước ngầm so với phương pháp tướithông thường

- Tiết kiệm nước: Nước ngọt – nguồn tài nguyên quý giá đang ngày càng cạn kiệttrong thời đại hiện nay Tưới tự động có thể tiết kiệm lên tới 60% nguồn nước tướitiêu, theo đó góp phần vào công cuộc bảo vệ nguồn tài nguyên mang ý nghĩa sốngcòn này.

Như vậy tóm lại, hệ thống tưới tự động mang lại những ý nghĩa và lợi ích rất thiếtthực Giúp chúng ta tiết kiệm được rất nhiều thời gian, công sức chăm sóc và côngtrình xanh thì vẫn luôn xanh tươi, đẹp mắt

1.4.2 Các nghiên cứu trong nước

Ở nước ta đã có nhiều nghiên cứu và ứng dụng hệ thống tự động vào trongcuộc sống Người dân đã sáng tạo ra các hệ thống bán tự động giúp tiết kiệm sức laođộng, hiệu quả mang lại cao hơn so với tưới thủ công Tuy nhiên hệ thống này cònnhiều nhược điểm cần khắc phục để mang lại hiệu quả cao nhất có thể

Ở các trường đại học chuyên ngành kĩ thuật đã có nhiều đề tài về hệ thốngtưới nước tự động do sinh viên thực hiện Tuy nhiên vẫn còn nhiều mặt hạn chế cầnkhắc phục Hệ thống tưới phun tự động đa năng- một công trình khoa học của 2giảng viên trường Cao đẳng Công nghiệp (CĐCN) Huế: tiến sĩ Lê Văn Luận và thạc

sĩ Lê Đình Hiếu Công trình được áp dụng trên nhà màng trồng hoa địa lan của ông

Lê Văn Lự, thôn Tiên Nộn – xã Phú Mậu- huyện Phú Vang mùa hè nắng nóng vẫncực kỳ tươi tốt, rễ đâm chồi và hoa vẫn nở đẹp trong cái nắng gay gắt gần 40 độ Hệthống sau được 2 giảng viên này lập trình, cài đặt và thử nghiệm cho hiệu quả tốt,

đã được về thử nghiệm ứng dụng trên nhà màng trồng hoa lan của gia đình ông LêVăn Lự Các thiết bị chính của hệ thống tưới phun đa năng này gồm có 1 cảm biến

đo nhiệt độ và 1 cảm biến đo độ ẩm của đất được cài đặt tại nhà màng trồng hoa, hệđiều khiển được lập trình trên PLC-S7- 1200 Khi các cảm biến cho thông số độ ẩmcủa đất hoặc nhiệt độ không khí tại nhà màng báo hiệu cần nước, tín hiệu này sẽ đưađến hộp điều khiển PLC Tại đây các chức năng sẽ được điều khiển tự động để nhậnnước và đưa tưới tự động tưới phun theo các vòi phun lắp đặt, và sẽ tự ngừng trongđúng 5 phút, khi cảm biến báo độ ẩm hoặc nhiệt độ đã đạt yêu cầu Hệ thống tướiphun tự động đa năng là sản phẩm khoa học có ý tưởng hay, tính ứng thiết thực và

đã được thử nghiệm có hiệu quả thực tế Thạc sĩ Lê Đình Hiếu, tác giả chính củacông trình này cho biết, anh đã phải bỏ ra tháng lập trình, sau đó mua các thiết bị

thiết kể hệ thống, sử dụng thử trước khi chính thức áp dụng tại vườn của gia đìnhông Lự Một thuận lợi nữa là hệ thống tưới phun đa năng này còn có thể sử dụng đểphun thuốc sâu cho cây hoa bằng cách, thay đấu nối từ nguồn nước tưới sang nguốnnước đã hòa thuốc sâu Hệ điều khiển thay vì tự động nhận tín hiệu sẽ được điềukhiển bán tự động bằng tay, mọi hoạt động của hệ thống sẽ chạy cơ chế tương tự.

Với các ưu điểm: tự động hóa, tiết kiệm công sức, tiết kiệm điện, thân thiện với môitrường, dễ sử dụng… hệ thống tưới phun đa năng này còn cải thiện được hàng loạtcác nhược điểm của các phương pháp tưới truyền thống khác Đó là giảm bám bẩn,tắc nghẽn ống tưới, làm mát toàn thân cây kịp thời, tự nhiên, không gây gãy đổ Cóthể tưới rửa bẩn bám trên thân lá, hoa Tiết kiệm nước và có giá thành thấp, dễ bảodưỡng Hiệu quả trông thấy rõ ràng tại nhà màng trồng hoa địa lan Mokara của giađình ông Lê Văn Lự sau gần 4 tháng sử dụng tưới phun tự động này đó là cây sinhtrưởng tốt, cho ra nhiều hoa, màu sắc ổn định và đường kính hoa lớn hơn so vớitrước đây Nhìn thấy hiệu quả này, ông Lự đã chủ động lắp thêm 3 đường ống nốivới hệ thống này để nhân thêm 3 giàn hoa lan ngay trong vườn nhà

Hệ thống tưới phun tự động đa năng là sản phẩm khoa học có ý tưởng hay,tính ứng thiết thực và đã được thử nghiệm có hiệu quả thực tế Đó cũng là lý docông trình này đã giành giải Nhất trong Triển lãm sáng tạo khoa học của sinh viên

và cán bộ trẻ các trường đại học, cao đẳng vừa được Cục Phát triển thị trường vàdoanh nghiệp khoa học- công nghệ- Bộ Khoa học- công nghệ phối hợp với Đại họcHuế tổ chức vào đầu tháng 5 tại thành phố Huế Đam mê, tự bỏ thêm tiền túi đểcông trình được hoàn thành đi vào ứng dụng, 2 giảng viên của trường CĐCN Huế,anh Lê Văn Luận và anh Lê Đình Hiếu vẫn trăn trở và mong muốn, sẽ được hỗ trợ

để hoàn thiện thêm sản phẩm tưới phun trên hoàn thiện hơn, giúp người nông dânthay đổi tập quán canh tác, hỗ trợ công tác khuyến nông tại các địa phương, khôngchỉ với cây hoa lan mà còn với nhiều cây trồng có hiệu quả kinh tế cao khác

1.5 Kết luận

Các nghiên cứu ở trên đã được ứng dụng từ lâu Tuy nghiên không phải mọingười, mọi đối tượng cũng có điều kiện được tiếp xúc, lắp đặt và trải nghiệm hệthống tưới cây tự động vì nhiều lý do khác nhau như chi phí lắp đặt, giá thành, diệntích lắp đặt hay điều kiện thời tiết, độ tin tưởng và phổ biến không cao ở một số

vùng miền v.v Tuy nhiên với rất nhiều lợi ích ở trên hệ thống tưới tự động sẽ là

“Trợ Thủ” tuyệt vời thay bạn chăm sóc cho khu vườn mỗi ngày, hướng đến mọi đốitượng trong xã hội như :

+ Đầu tiên chắc chắn là người nông dân, nhà vườn trang trại nông nghiệp, hệ thốnggiúp tiết kiệm tối đa nhân lực và sức lao động của nông dân, nâng cao năng xuấtmùa vụ, đem đến một sản lượng nông sản thu hoạch được tối đa nhất có thể

+ Nhân viên văn phòng: Là người thường phải đi làm sớm và về muộn mỗi ngày,chính vì thế mà việc sắp xếp thời gian để tưới cho cây là điều rất khó

+ Những người hay đi công tác, du lịch xa nhà: Nếu bạn vắng nhà khoảng vài ngàytrong khi cây trong vườn không được tưới thì rất dễ xảy ra tình trạng cây bị khô héo

và chết đi

+ Những người sống trong biệt thự: Thường thì các biệt thự sẽ có diện tích sânvườn rất lớn, việc tưới cho khu vườn biệt thự vì thế sẽ mất rất nhiều thời gian, khinày lắp một hệ thống tưới thông minh là điều nên làm giúp tiết kiệm thời gian tướicây mỗi ngày.

+ Người có sở thích trồng cây cảnh: Hệ thống tưới tự động sẽ cung cấp đầy đủ nướccho các chậu cây cảnh, giúp cây phát triển nhanh hơn và ngày càng xanh đẹp hơn

Với khả năng hoạt động khá ổn định và không di chuyển nhiều trong quá trình hoạtđộng thì hệ thống tưới tự động thông thường có tuổi thọ cao hơn các cách tướithông thường khác vì thế mà tính về lâu dài việc ứng dụng nó giúp tiết kiệm khánhiều chi phí phát sinh Đồng thời hệ thống tưới này cũng góp phần tạo nên diệnmạo văn minh cho cảnh quan, đặc biệt là các đô thị lớn

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC

TỰ ĐỘNG CHO CÂY TRỒNG 2.1 Các hệ thông tưới nước tự động cho cây trồng

Theo những số liệu được thống kê, sử dụng hệ thống tưới tự động trên 1ha sẽgiảm thiểu được 70 lần mức chi phí so với cách tưới bằng máy và giảm đến 150 lần

so với tưới bằng tay Hiện nay hệ thống này đang được ứng dụng phổ biến ở một sốvùng đô thị phát triển mạnh, ở các sân gold cũng như các trang trại trồng cây ănquả, cây hoa màu Hiện nay, nhiều vùng chuyên canh hoa màu, cây cảnh hay trồnghoa công trình đều đã áp dụng dàn tưới tự động vào trong sản xuất Được biết trướcđây, muốn tưới nước cho 1ha cây trồng, hầu như toàn bộ thời gian bà con sẽ phảilặn lội trên đồng để “kịp” tưới nước Đặc biệt là vào mùa hè, công việc này trở nênvất vả hơn rất nhiều

Nhưng sau khi lắp đặt hệ thống tưới tự động, bà con chỉ cần mất chưa đến 2phút để cắm điện, khởi động toàn bộ hệ thống, nước sẽ tưới đồng đều đến tất cả cáccây Hoặc, đối với những công nghệ hiện đại hơn, dù ở bất cứ đâu, cho dù không ởnhà, chỉ cần thông qua chiếc điện thoại bà con cũng có thể khởi động hệ thống tưới

Trong số những hệ thống tưới phổ biến, nổi bật lên ba hệ thống tưới tự động

là tưới phun sương, tưới nhỏ giọt và tưới phun mưa Tùy theo đặc điểm của từngloại cây trồng cũng như diện tích canh tác mà giá xây dựng hệ thống tưới tự độngcũng khác nhau Tùy theo quy mô lớn nhỏ và số thiết bị mua về mà có những mứcchênh lệch Nhưng hiện tại phổ biến nhất vẫn là ba hệ thống tưới tự động bên trên,

bao gồm: hệ thống tưới phun sương, hệ thống tưới nhỏ giọt và hệ thống tưới phun mưa.

Theo bà con nông dân chia sẻ: Để phục vụ nhu cầu tưới tiêu cho 1ha đấtcanh tác cần bỏ ra mức chi phí ban đầu là 10 - 15 triệu đồng Chi phí bao gồm: hệthống đường ống dẫn nước, máy bơm áp suất, các đầu thiết bị điều áp, bộ điềukhiển….Một hệ thống tưới tự động có chi phí lắp đặt ban đầu có thể tương đối lớnđối với nông dân Song chúng mang đến rất nhiều lợi ích mà bà con có thể chưa hềnghĩ tới, đặc biệt là vào mùa khô Cho dù mọi người đang phân vân về bất cứ mộtvấn đề gì thì vẫn có rất nhiều những lý do để mạnh dạn lắp đặt một hệ thống tưới tựđộng

Hệ thống không chỉ giảm công sức, chi phí nhân công, thời gian lao độngđến tối đa mà còn giúp bà con chủ động hoàn toàn trong quy trình chăm sóc như sửdụng cỏ để che phủ, chống xói mòn, giúp bộ rễ có đầy đủ ô xy, nước…giúp vườncây phát triển xanh tốt Ngoài ra, hệ thống tưới tự động này được đầu tư cố định,đảm bảo tuổi thọ lâu dài cho các thiết bị dùng trong tưới tiêu, và có thể giúp giảmtới 60% lượng nước so với tưới thủ công Bên cạnh đó, khoảng thời gian tiết kiệmđược bà con có thể dùng để làm những công việc khác hoặc nghỉ ngơi, thư giản, vuichơi cùng bạn bè mà hiệu quả kinh tế vẫn cao.

2.2 Chức năng của các hệ thống tưới nước tự động cho cây trồng

* Hệ thống tưới phun mưa:

Hệ thống tưới phun mưa là hệ thống tưới nước tạo các tia nước bắn ra xung quanhnhờ đầu phun tạo mưa, phun trực tiếp lên bề mặt lá cây Đây là một hệ thống tướinước tự động hiện đại cho cây trồng trong sản xuất nông nghiệp Kỹ thuật tưới nàyđưa nước tới ruộng cây trồng dưới dạng phun mưa nhân tạo nhờ vào việc sử dụngmáy bơm nước cột áp cao kèm theo ống dẫn cùng với mũi phun tạo mưa Hệ thốngtưới này được coi là một phương pháp tưới hoàn thiện và hiện đại, được áp dụngngày càng phổ biến và rộng rãi trên thế giới nhất là các nước có nền nông nghiệpphát triển và trong tương lai sẽ ngày càng được áp dụng phổ biến ở nhiều tỉnh,thành trên cả nước ta Nó có thể được áp dụng trong việc tưới nước cho các câytrồng cạn như lúa mỳ, khoai tây, khoai lang, ngô, các loại hoa hay cây trồng trongnhà kính…

Hình 2 1: Hệ thống tưới phun mưa cho lan

- Tưới phun mưa có một số ưu điềm lớn:

+ Đây là hệ thống tưới hiện đại và mang lại hiệu quả nhiều mặt Nó có tác dụng rấtlớn từ tạo độ ẩm cho đất đến làm mát cho cây, giúp kích thích cây tăng trưởng vàđặc biệt là tiết kiệm được khối lượng nước khá lớn so với các phương pháp thôngthường khác

+ Tiết kiệm nước: Tiết kiệm được nguồn nước là một trong những yếu tố quantrọng nhất của một hệ thống tưới cho cây trồng nào Phương pháp này tiết kiệmnước do không bị tổn thất trong quá trình vận chuyển nước mà chủ yếu chỉ do lượngnước bốc hơi trong quá trình phun Do vậy, hiệu quả sử dụng nước rất cao (có thểlên tới 85-90%) Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với những vùng hiếm nước haygặp khó khăn về nguồn nước như những vùng sử dụng nước ngầm hay nước thải đểtưới cho cây

+ Phù hợp với mọi điều kiện địa hình: Tưới phun mưa còn có thể phù hợp với mọiloại điều kiện địa hình mà không gây ra hiện tượng xói mòn đất, trôi màu hay phá

vỡ cấu trúc đất Với mọi loại địa hình kể cả phức tạp như đồi núi, các mảng ruộngchia đất thì kỹ thuật này đều có thể được áp dụng hiệu quả Đó chính là lý do vì saobiện pháp này được áp dụng phổ biến ở rất nhiều vùng, địa phương khác nhau Bêncạnh nó, nó cũng không làm cây trồng bị dập nát vì hệ thống phun nước tưới nhỏ,

có thể điều chỉnh tưới nhiều lần với cường độ tùy ý để phù hợp với từng loại cây vàđất trồng.

+ Do sử dụng áp lực làm việc loại trung bình, lưu lượng tưới phun mưa nhỏ nên cóthể tiết kiệm tối đa chi phí điện nước

+ Kích thích cây tăng trưởng: Phương pháp tưới này đáp ứng tối đa nhu cầu sinh lýcủa cây trồng nên mang lại hiệu quả rất cao khi tưới nước cho cây Không chỉ lớpđất hay bộ rễ mà cả bề mặt lá cây đều được tưới nước, có tác dụng điều hòa tiểu khíhậu (chống nóng, chống lạnh cho cây kịp thời) Từ đó, nó tạo điều kiện thuận lợicho cây có thể phát triển thuận lợi, tạo năng suất, chất lượng cao

+ Năng suất tưới cao: Phương pháp này mang lại năng suất tưới nước cao góp phầnnâng cao năng suất trong các khâu canh tác nông nghiệp khi đồng thời kết hợp vớiviệc bón phân hóa học và phun thuốc trừ sâu bệnh cho cây trồng Hơn thế, nó cònlàm giảm diện tích chiếm đất của việc xây dựng kênh mương và công trình tướinước

+ Hệ thống đường ống tưới phun mưa được đặt ngầm dưới mặt đất giúp tiết kiệmdiện tích đất trồng, thuận tiện hơn cho việc chăm sóc, canh tác

+ Phù hợp các loại cây trồng mềm yếu và các loại cây trồng cao cấp được trồngtrong nhà kính

+ Hạn chế sâu bệnh và cỏ dại phát triển

+ Hệ thống phun mưa được tự động hóa giúp tiết kiệm sức lao động nhưng vẫnmang lại hiệu quả cây trồng cao

Hình 2 2: Tưới phun mưa tự động cho ruộng lớn rau cái

- Bên cạnh những ưu điểm kể trên, phương pháp tưới phun mưa cũng có những hạnchế đáng kể như:

+ Vòi phun mưa rất dễ bị tắc nếu trong nước tưới có chứa nhiều tạp chất bởi vòiphun mưa có những lỗ phun nước rất nhỏ

+ Vốn đầu tư ban đầu cho hệ thống tưới tiêu này cao hơn nhiều so với kĩ thuật tướitiêu truyền thống

+ Các đường ống tưới phun mưa rất dễ bị hư hại do tác động của con người và sâubệnh phá hại

Thông thường có 3 phương pháp tưới phun mưa được sử dụng rộng rãi hiện

nay là sử dụng dây tưới phun mưa, sử dụng béc tưới phun mưa và súng tưới phun mưa kích thước lớn

+ Sử dụng dây tưới phun mưa Hình thức này sử dụng dây tưới phun mưa trải dọc

luống cho các loại cây trồng theo hàng, luống, đặc biệt là các dạng như mía, mì, cỏ,các loại cây ăn trái và rau,…

Ưu điểm: chi phí đầu tư rẻ, dễ ứng dụng cho mọi loại cây trồng và địa hình, phùhợp cho vườn cây quy mô nhỏ, có chiều dài không quá 50m