اتوماسیون و کنترل گلخانه

طراحی سیستم های کنترل محیطی برای گیاهان به دلیل تعامل بسیاری از متغیرهای محیطی موثر بر رشد و تولید، پیچیده است.ضرورت آشکار تطبیق تولید غذا با نیاز های جمعیت جهان ،مستلزم شناخت دقیق عامل محدود کننده تولید اولیه است.بنابرین، عوامل محیطی که تولید کشاورزی و پاسخ های فیزیولوژیکی گیاهان را به تنش های محیطی محدود می کنند، باید شناسایی شوند. نوسان و تقابل محیط طبیعی، تقریبا تحزیه و تحیل تاثیرات فاکتورهای آب و هوایی مختلف بر روی رفتار گیاه را غیرممکن میکند.مناسبترین راه حل برای رفع این مشکل، انتقال تحقیقات به ساختار و شرایطی است که گیاه در حال رشد است. با کنترل کامل یا نسبی شرایط محیطی ، این مکان {محفظه)کنترل شده، محیط کنترل شده یا گلخانه خودکار یا مکانیزه نامیده می شود.

یک گلخانه با فناوری پیشرفته ،برای هر آب و هوایی مناسب است. محصولاتی که به شرایط محیطی حساس هستند باید در گلخانه های پیشرفته شوند.

برخی از مزایای گلخانه های پیشرفته عبارتند از:

• کامپیوتر همیشه از کارکرد هر سیستم آگاه است و در صورت برنامه ریزی صحیح می تواند این سیستم را برای ایجاد محیط بهینه هماهنگ کند.
• کامپیوتر می تواند داده های محیطی را پردازش و ذخیره کند.
• یک کامپیوتر با سرعت بالا می تواند چندین گلخانه از راه دور را کنترل کند . با قرار دادن کامپیوتر در یک منطقه مرکزی ،نتایج را می توان به طور مکرر نظارت کرد.
• با دستگاه های حسگر و برنامه ریزی مناسب،کامپیوتر می تواند تغییرات آب و هوا را از قبل پیش بینی کند و تنظیماتی را در سیستم های گرمایش و تهویه انجام دهد و در نتیجه در مصرف انرزژی صرفه جویی کند.

رایانه را میتوان طوری برنامه ریزی کرد که در صورت بروز شرایط غیرقابل پیش بینی، عدم مدیریت صحیح و در مورد خرابی سنسور و و تجهیزات هشدار دهد.

از سوی دیگر این نوع فناوری گلخانه ای اشکالاتی نیز دارد،از جمله:

• هزینه اولیه بالا
• نیاز به کارشناس های ماهر برای کار با سیستم 
• نیاز به نگهداری ،مراقبت،احتیاط  ایمنی بالا

اهمیت داشتن یک میکرو اقلیم خوب کنترل شده در گلخانه ،حفظ شرایط بهینه برای گیاهان است تا بتوانند با کیفیت بالا از نظر رنگ و استحکام و سلامت و اندازه و غیره رشد کنند.علاوه بر این،اگر همه شرایط برای رشد خوب فراهم شود،مقدار محصول نیز افزایش می یابد.

سیستم کنترل همزمان و گلخانه

یک سیستم کنترل،اساسا شامل حسگرها دستگاههای فعال کننده و یک کنترل کننده است که میتواند اپراتور یا کامپیوتر باشد. این بخش،دو قسمت اول یک سیستم کنترل را معرفی میکند،که ابزار و اتوماسیون را توصیف میکند .به عبارت دیگر ،متغیرهای اندازه گیری و ابزار و کنترل کننده ها.

محدودیت اصلی،سیستم دیجیتال برای اجرای تمام اطلاعات مورد نیاز بود،بنابرین سیستم های دیجیتال متفاوتی برای پیاده سازی کنترل کننده های گلخانه معرفی شدند.امروزه سیستم های همزمان،قوی ترین ابزار برای اجرای قوانین پیچیده کنترل هستند.با این حال بسیاری از سیستم های کنترل ،برای اجرا به سیستم زمان واقعی نیاز ندارند ،زیرا زمان پایداری گلخانه کند است.

اجزای محیط کنترل شده برای گلخانه های معمولی

یکی از مشکلات اصلی در طراحی گلخانه ها نحوه ساخت سازه است که شرایط محیطی کنترل شده را فراهم کند.لازم است قبل از برس برای حل مشکل میکرو اقلیم ایده آل گیاهان را درک شود.از این نظر ،پنج جزء در اقلیم وجود دارد :دما،رطوبت نسبی،نور،co2،محیط ریشه 

سیستم های اتوماسیون