بررسی هوشمند سازی فضای سبز و کاربردهای آن

جزایر گرمایی اثر مستقیم روی آسایش حرارتی فضاهای شهری و مصرف انرژی دارند. این پدیده به صورت محسوس تری در نواحی با اقلیم خشک مشاهده می شود. یکی از راهکارهای اساسی برای مقابله با خشکسالی های اخیر در این مناطق استفاده از پوشش گیاهی متناسب با اقلیم منطقه با طراحی و اجرای خاص می باشد که این امر نیاز به طراحی و مدیریت هوشمند در جهت تعدیل اثر جزیره گرمایی در این اقلیم خاص دارد. افزون بر این، کمبود زمین های آزاد در محیط های شهری متراکم برای تبدیل به فضاهای سبز ضرورت برنامه ریزی هوشمند و هوشمند سازی را هر چه بیشتر می طلبد. این پست سعی دارد به بررسی وضعیت موجود بپردازد و راهکارهای افزایش آسایش حرارتی با استفاده از مدیریت و هوشمند سازی فضای سبز را ارائه نماید.

مقدمه

در کشور های پیشرفته استفاده از آبیاری اتوماتیک امری بسیار معمول بوده و تقریبا حیاط و باغچه تمام خانه ها از این امکان بهره می برند. پس از استفاده از این سیستم، میزان صرفه جویی آب، شما را متعجب خواهد کرد. تا ۶۰ درصد آب کم تر هدر می رود. این موضوع اهمیت فوق العاده بالایی از نظر مشکل کم آبی در کشور دارد. هم چنین هزینه های شما را تا حد بالایی کاهش داده و تا چند سال هزینه خود را بر می گرداند. بر مبنای نوع گیاهان و چیدمان فضای سبز، طراحی آبیاری صورت می گیرد و از انواع آبپاش ها و روش های آبیاری بارانی و قطره ای بهره گرفته می شود. برای گلدان ها بسته های آبیاری قطره ای گلدان های آپارتمانی توصیه می شود. می توانید گلدان های داخل خانه را به صورت اتوماتیک و ساده آبیاری نمایید و از هوشمند سازی فضای سبز استفاده کافی را ببرید.

برای کنترل و اتوماتیک کردن آبیاری می توانید از سه کنترلر مختلف با مزایای گوناگون استفاده نمایید :

1 . سیستم اینترنتی و بی سیم که با خانه هوشمند نیز ارتباط برقرار می کند، تمام تنظیمات از طریق گوشی تلفن همراهتان انجام می گیرد. آبیاری می تواند از طریق برنامه هفتگی و یا از طریق دستور مستقیم از راه دور انجام گیرد و گزارش عملکرد را نیز می توانید مشاهده نمایید.

2 . تایمر دستی که برنامه هفتگی بر روی آن تنظیم می گردد و طبق آن به صورت اتوماتیک، آبیاری انجام می گیرد.

3 . سیستم پیامکی که تفاوت آن با سیستم اینترنتی در عدم برقراری ارتباط با سایر اجزای خانه هوشمند است اما مزیت آن اپلیکیشن کاملا فارسی آن برای گوشی های تلفن همراه است.

یک دستگاه آبیاری هوشمند با سنسورهای مختلفی در ارتباط است و بر اساس اطلاعاتی که از سنسور ها دریافت می کند آبیاری را مدیریت می کند. این سنسورها می توانند به دستگاه مرکزی اطلاعاتی مثل بارانی بودن یا نبودن هوا و دمای محیط و همچنین میزان رطوبت خاک و یا شدت وزش باد را اطلاع دهند. مزیتی که این سیستم نسبت به کنترل های آبیاری تایمر دارد میزان تأثیر آن در مصرف آب است. زیرا فقط و فقط وقتی آبیاری انجام می شود که درختان و گیاهان شما به آب نیاز داشته باشند. در شکل 1 یک نمونه سیستم هوشمند سازی فضای سبز نشان داده شده است.

شکل 1 . سیستم هوشمند سازی فضای سبز

سیستم آبیاری هوشمند خانگی

حیاط خانه ایرانی بدون باغچه آن صفایی ندارد. اغلب ما لااقل یکی دوتا گلدان در گلخانه کوچک منزل یا پاسیون آپارتمان داریم و از سرسبزی و گل های آن لذت می بریم. با توجه به خشکسالی های سال های اخیر در ایران و کمبود شدید آب دیگر نمی توان مثل سال های قبل ساعت ها شیلنگ آب را در باغچه بگذاریم تا باغچه پر آب شود و نزدیک صبح آب را ببندیم. راه حل داشتن باغچه ای سر سبز و در عین حال صرفه جویی در مصرف آب قطعا استفاده از سامانه های هوشمند سازی فضای سبز در منازل است. کسانی که از این اتوماسیون های آبیاری استفاده کرده اند از سرسبز تر شدن باغچه های خود می گویند و همین طور تعجب آنها از کاهش مصرف آب.

سیستم هوشمند سازی فضای سبز

این سامانه به کمک چند سنسور می تواند مدیریت خوبی روی آبیاری فضاهای سبز بزرگ مثل پارک ها یا فضای سبز ادارات داشته باشد. از مزایای این دستگاه برای فضای سبز بزرگ، کمتر شدن هزینه استفاده از نیروی انسانی است. سنسورهای زیر به این سیستم کمک می کنند :

1 . سنسور باران : وقتی باران می بارد نیازی به آبیاری نیست.

2 . سنسور باد : در زمان وزش بادهای شدید استفاده از آبپاش هیچ کارایی نخواهد داشت چون که باد آب را با خود به هر سو می برد.

3 . سنسور رطوبت خاک : وقتی رطوبت خاک بالا باشد هیچ نیازی به انجام آبیاری نیست (سنسور تشخیص میزان رطوبت خاک و آب)

4 . سنسور دما : در فصل زمستان یا در زمان یخبندان آبیاری درختان کار بیهوده ای است (سنسور تشخیص دمای محیط)

5 . سنسور نور خورشید : بهتر است آبیاری زمانی انجام شود که آفتاب نباشد تا از میزان تبخیر آب کاسته شود. مثلا آبیاری چمن در آفتاب شدید باعث صدمه جدی به چمن ها خواهد شد (سنسور تشخیص میزان روشنایی محیط)

6 . سیستم دریافت کننده SMS پیش بینی وضع هوای متصل به سیستم کنترلر

7 . سیستم برنامه ریزی شده تشخیص روزهای تعطیل

8 . سیستم تشخیص فصل ها

9 . سنسور تشخیص فشار آب ورودی به سیستم آیباری

با نصب ایستگاه های سیستم هوشمند آبیاری و تقسیم زمین های  مورد نظر تحت کشت به چندین بخش جهت آبیاری، می توان پروسه  آبیاری را حتی با سرانه پایین آب انجام داد. به وسیله سامانه وایرلس سیستم هوشمند آبیاری و برقراری ارتباط بیسیم امن و بدون اختلال هیچگونه محدودیتی در مساحت و متراژ زمین یا باغ تحت پوشش سیستم هوشمند آبیاری وجود نخواهد داشت.

هوشمند سازی فضای سبز اشخاص را قادر خواهد ساخت تا به راحتی فضای سبز خود را در هر زمان و مکانی که تمایل دارند آبیاری نمایند و از آسیب دیدن گیاهان بر اثر بی آبی یا کم آبی ممانعت به عمل آورد. به دلیل آبیاری با شیوه منظمی که  این سیستم در اختیار می گذارد با کمترین میزان  آب مصرفی بیشترین بهره وری را خواهیم  داشت. با توجه به وضعیت بحرانی فعلی در بخش آب کشور و این نکته که در حدود 80 درصد از میزان هدر رفت آب در فعالیت های مربوط به کشاورزی است، استفاده از راه حل های هوشمندسازی می تواند یک راه حل با درصد اطمینان بالا و مطلوب برای برون رفت از بحران کنونی و مدیریت مناسب منابع در دسترس آب باشد. در شکل 2 یک نمونه سیستم هوشمند سازی فضای سبز نشان داده شده است.

شکل 2 . سیستم هوشمند سازی فضای سبز

برنامه های قابل تنظیم  مديريت هوشمند آبرسانی و آبياري

1 . سنجش رطوبت و تشخيص زمان شروع آبياري و امکان مدیریت بر آبیاری فضای سبز

2 . زمان بندي شروع و پایان پروسه آبياري براي ساعات خنك تر جهت صرفه جويي بیشتر در مصرف آب

3 . زمان بندي آب نما

4 . حذف اختلالات در جریان آب و ايجاد آب صاف براي آب نما

5 . مجهز شده به سنسورهای هواشناسی، دما و رطوبت خاک، پارامترهای جوی …

6 . تنظیم میزان جریان آب ورودی و فشار آب مناطق مختلف

7 .  قطع و وصل جریان آب در مواقع مختلف بر حسب نیاز

8 . محاسبه اتوماتیک نیاز آبی محصول کشاورزی بر اساس مشخصه های اندازه گیری شده

9 . مدیریت و کنترل شبکه آبیاری بر اساس نیاز آبی به دست آمده

نتایج حاصله از هوشمند سازی فضای سبز

1 . صرفه اقتصادی در بلند مدت به دلیل کاهش چشمگیر در برخی هزینه ها

2 . حذف خطاهای نیروی انسانی در انجام برخی اقدامات محوله مربوط به آبیاری فضاهای سبز شهری مانند تعلل و تاخیر، کاستی ها و نواقص، نحوه انجام به شکل غیر علمی و غیر تخصصی، گاها رفتار غیر مسئولانه و غیر دلسوزانه و …

3 . با تامین به موقع و به اندازه نیاز آبی گیاهان، در نتیجه سرسبزی و طراوت پوشش های گیاهی را خواهیم دید و به دنبال آن اثرات مطلوب و خوشایند بر روی جسم و روان استفاده کنندگان از این فضاهای سبز شهری غیر قابل انکار است.

4 . با کمک هوشمند سازی سیستم آبیاری، مشکلات و اتلاف آب توسط خطای انسانی حذف شده و باعث افزایش بهره وری نیروهای باغبان در فضاهای سبز وسیع خواهد شد.

5 . صرفه جویی در هزینه و میزان آب مصرفی، انرژی و زمان

6 . مدیریت زمان و کاهش چشمگیر زمان آبیاری

7 . عدم نیاز به حضور باغبان جهت آبیاری

8 . صرفه جویی مستقیم در آب و مدیریت منابع آبی در آبیاری فضاهای سبز شهری

9 . کاهش هزینه های نیروی انسانی و ترابری در اثر حذف بازدیدهای بی مورد، آبیاری با تانکر و یا توسط نیروی کارگر و …

10 . فراهم آمدن امکان مدیریت مصرف انرژی و بهینه سازی مصرف آن

11 . کاهش قابل توجه استهلاک تجهیزات، تاسیسات و ادوات آبیاری و هزینه های تعمیر و نگهداری

پیشنهاد مطالعه :  بررسی آلودگی آب های زیر زمینی و جلوگیری از آن

منبع :

مقاله ی برنامه ریزی هوشمند فضای سبز به منظور تعدیل اثرات منفی خرد اقلیم شهری اصفهان از صلاح الدين شوشتري و همکاران