شرکت پیشگامان توسعه شهر هوشمند

این مطلب را به اشتراک بگذارید

شرکت پیشگامان توسعه شهر هوشمند

محصولات شرکت دانش بنیان پیشگامان توسعه شهر هوشمند مبتی بر اینترنت اشیا مقادیر دما، رطوبت، آمونیاک و نور را در محیط دامپروری به صورت بی سیم و بدون نیاز به اینترنت و سیم کارت پایش و کنترل می کند که این محصول منجر به کاهش مصرف آب و برق ، حذف خطای انسانی ، کاهش استرس گرمایی و افزایش راندمان تولید در دامپروری ها میشود.

این سیستم مبتنی بر اینترنت اشیا و شامل موارد زیر است:

انواع سنسورهای هوشمند جمع آوری اطلاعات

( THI ، نور ، آمونیاک و … )

بردهای رله جهت واکنش به اطلاعات

پلتفرم نمایش و ذخیره داده و مدیریت رله های کنترلی

سنسور دما و رطوبت و THI / رله های اجرایی

ارسال اطلاعات به سرور
تصمیم گیری لحظه ایی ماشین و تعیین عمل با کمک رله ها
مقاوم در برابر شرایط جوی

سیستمهای صنعتی تصمیم گیر

بررسی وضعیت هریک از سنسورها
ارسال دستورات تغیر وضعیت به رله ها
ذخیره سازی تمامی فعالیتها
قدرت برنامه ریزی

محصولات این شرکت علاوه بر اپلیکیشن مستقل قابلیت اتصال به نرم افزار نسخه تحت وب مدیران را دارند و بدون نیاز به وارد کردن اطلاعات به صورت جداگانه در صورت ثبت دیتا همگی بر روی نسخه تحت وب مدیران نمایش داده میشود و باعث کاهش خطا و افزایش دقت مییشود.

نحوه ی اتصال آنها به نرم افزار مدیران ۱۰ به صورت زیر میباشد:

با باز کردن صفحه کاربر در پلتفرم مقادیر آنلاین داده‌های سنسورهای THI ‌نمایش داده می‌شود. در شکل زیر یک نمونه از نمایش داده‌های سنسور دما رطوبت در صفحه اصلی پلتفرم آمده است.

یکی از امکانات پلتفرم نمایش تاریخچه داده‌ها به‌صورت نمودار است.

هر بازه دلخواه برای نمایش داده‌ها قابل انتخاب است.

شرکت دانش بنیان‌ پیشگامان توسعه شهر هوشمند در راستای افزایش آسایش دام و مدیریت استرس گرمایی محصول پایش و کنترل هوشمند مقادیر دما، رطوبت و THI بالابان را ارائه داده است که با کمک این محصول اولا مقادیر دما، رطوبت و THI در تمام بهاربندها بطور دائمی پایش می شود و ثانیا با کمک رله های متصل به سنسورها روشن و خاموش شدن فن و مه پاش داخل بهاربند بصورت خودکار و بر اساس بازه دما یا THI تعیین شده توسط کاربر انجام می شود.

ارتباطات سنسور ها و رله ها بی سیم و مبتنی بر پروتکل‌های استاندار اینترنت اشیا است و برای نصب سنسور ها کافی است در هر نقطه دلخواه در بهاربند سنسورها به برق وصل شوند و نیازی به کابل کشی برای سنسور و رله نمی باشد.

محصول بالابان داده های هر بهاربند را در یک کامپیوتر مرکزی بطور آنلاین نمایش می دهد و همچنین تاریخچه داده ها تا چندین سال بصورت اکسل و نمودار قابل نمایش است.

علاوه بر دما،رطوبت و THI مقادیر سنسور های نور و آمونیاک نیز قابلیت اضافه شدن به سیستم را دارند.

همچنین سیستم پایش و کنترل دما، رطوبت و THI بالابان به سیستم مدیریت یکپارچه دامداری مدیران متصل می شود که در نتیجه دامداری هوشمند و مبتنی بر داده را به ارمغان می آورد.

سیستم کنترل آبپاش آخور بهاربندهای دامپروری

۱- مقدمه

تنش گرمایی یکی از عوامل مؤثر بر سلامت، رفاه و عملکرد تولیدی گاوهای شیری است. در شرایط افزایش دما و رطوبت، خنک‌کاری مناسب دام‌ها می‌تواند نقش مهمی در کاهش آثار تنش گرمایی داشته باشد. با این حال، روشن بودن آب‌پاش‌ها در تمام زمان‌ها و بدون توجه به حضور دام در محل تغذیه، موجب مصرف غیرضروری آب و انرژی خواهد شد.

در این طرح، یک سامانه هوشمند برای فعال‌سازی آب‌پاش در هنگام حضور دام در محدوده آخور ارائه می‌شود. منطق عملکرد سامانه بر این اساس است که هنگامی که دام برای تغذیه در مقابل آخور قرار دارد، آب‌پاش همان محدوده فعال شود و پس از خروج دام، آب‌پاش مربوطه خاموش گردد. به این ترتیب، خنک‌کاری در محلی انجام می‌شود که دام واقعاً در آن حضور داشته و مشغول تغذیه است و از روشن ماندن غیرضروری آب‌پاش در زمان خالی بودن آخور جلوگیری می‌شود.

در ساختار پیشنهادی، هر بهاربند دارای دو ردیف آخور است و در هر ردیف، سه محدوده مستقل برای تشخیص حضور دام در نظر گرفته می‌شود. در هر محدوده، یک سنسور تشخیص حضور بالابان نصب می‌شود و وضعیت حضور دام را تشخیص می‌دهد. بنابراین برای هر بهاربند در مجموع شش سنسور تشخیص حضور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای هر ردیف آخور نیز یک برد رله سه‌کاناله در نظر گرفته شده است. هر کانال، آب‌پاش مربوط به یکی از سه محدوده همان ردیف را کنترل می‌کند. اطلاعات سنسور تشخیص حضور از طریق شبکه بی‌سیم (بدون نیاز به اینترنت و سیم کارت) به برد رله منتقل شده و فرمان روشن یا خاموش شدن آب‌پاش متناسب با وضعیت هر محدوده صادر می‌شود.

این ساختار امکان کنترل مستقل آب‌پاش‌های هر محدوده، کاهش زمان روشن بودن آب‌پاش‌ها و در نتیجه کاهش مصرف غیرضروری آب و انرژی را فراهم می‌کند.

۲- روش کار پیشنهادی

سامانه پیشنهادی با هدف فعال‌سازی آب‌پاش‌ها متناسب با حضور دام در محدوده آخور طراحی می‌شود. منطق عملکرد سامانه به‌صورت زیر است:

تشخیص حضور دام:
در هر ردیف آخور، سه محدوده مستقل ۴۰ متری برای تشخیص حضور دام در نظر گرفته می‌شود (قابل تغییر در هر دامپروری). در هر محدوده یک سنسور تشخیص حضور نصب می‌شود. سنسورها به‌صورت پیوسته وضعیت محدوده مربوطه را پایش کرده و حضور دام در مقابل آخور را تشخیص می‌دهند. سنسورها دارای IP65 بوده و در برابر گرد و غبارش و پاشش آب مقاوم هستند و بنابراین برای کارکرد در محیط دامداری مناسب می باشند.

انتقال بی‌سیم اطلاعات:
وضعیت هر یک از سه محدوده آخور از طریق شبکه بی‌سیم (بدون نیاز به اینترنت و سیم کارت) به یک برد رله سه‌کاناله همان ردیف آخور ارسال می‌شود. با ارتباط بی سیم، کابل‌کشی طولانی ارتباطی در طول آخور حذف می شود.

کنترل مستقل آب‌پاش‌ها:
در صورت تشخیص حضور دام در یک محدوده، کانال مربوط به آن محدوده در برد رله فعال شده و آب‌پاش همان ناحیه روشن می‌شود. آب‌پاش‌های دو محدوده دیگر مستقل از آن کنترل می‌شوند و تنها در صورت تشخیص حضور دام در محدوده مربوطه فعال خواهند شد.

روش شدن آب پاش:

به محض حضور دام، سنسور تشخیص حضور به رله مربوطه دستور روشن شدن صادر می کند و آب پاش آن ناحیه روشن می شود و تا زمان حضور دام آب پاش به صورت دو دقیقه روش و ۶ دقیقه خاموش عمل می کند. زمان روش و خاموش شدن به صورت تعریف اولیه ۲ دقیقه روش و ۶ دقیقه خاموش است که کاربر می تواند آن را بصورت دلخواه تغییر دهد.

تشخیص حضور دام در محدوده مورد نظر آخور ← ارسال وضعیت به رله← فعال شدن کانال مربوطه ← روشن شدن آب‌پاش همان محدوده

خاموش شدن آب‌پاش:
پس از خروج دام از محدوده آخور، وضعیت مربوطه به کنترلر اعلام شده و کانال مربوط به آن خاموش می‌شود. در نتیجه، آب‌پاش تنها در زمان موردنیاز فعال خواهد بود

خروج دام از محدوده ← ارسال وضعیت جدید به رله ← غیرفعال شدن کانال مربوطه ← خاموش شدن آب‌پاش

استقلال عملکرد دو ردیف آخور در هر بهاربند:
هر ردیف آخور دارای یک برد رله سه‌کاناله مستقل است؛ بنابراین وضعیت دام‌ها در یک ردیف آخور، تأثیری بر عملکرد آب‌پاش‌های ردیف دیگر آخور نخواهد داشت.

شکل زیر کلیات روش کار را نشان می دهد.

۳- بررسی آماری نتایج کنترل آب پاش آخور

فرض کنید در یک دامپروری ۷ بهاربند داریم و هر بهاربند دو ردیف آخور دارد. طول هر بهاربند ۱۲۰ متر و بنابراین هر آخور با سه سنسور حضور دام کنترل می شود. فرض کنید موارد زیر برقرار است:

تعداد نازل در هر آخور: ۱۲۰	دفعات شیردوشی: ۳ بار در روز
دبی آب پاش: ۱ لیتر در دقیقه	مدت زمان هر بار شیردوشی: یک ساعت
تایمر: ۲ دقیقه روشن، ۶ دقیقه خاموش	تعداد دام در هر بهاربند: ۲۰۰ دام
کارکرد روزانه: ۱۲ ساعت	تعداد بهاربند ۷ ، تعداد آخور ۱۴

– مصرف آب خوراکی دام:

برای گاو شیری، مصرف آب آشامیدنی بسته به تولید شیر، دما و جیره متفاوت است. برای محاسبه محافظه‌کارانه:

فرض: ۱۲۰ لیتر آب به ازای هر گاو در روز

کل دام:۱۴۰۰× ۱۲۰= ۱۶۸٬۰۰۰ لیتر در روز

یعنی آب خوراکی دام: حدود ۱۶۸ مترمکعب در روز است.

– مصرف آب آب‌پاش آخور با تایمر فعلی:

هر آخور: تعداد ناز ۱۲۰ عدد

دبی کل آخور:۱۲۰ × ۱= ۱۲۰ لیتر در دقیقه

تایمر: ۲ دقیقه روشن ۶ دقیقه خاموش ، یعنی هر ۸ دقیقه، ۲ دقیقه آب مصرف می‌شود.

درصد روشن بودن:۸ ÷ ۲ = ۲۵٪

کارکرد روزانه :۱۲ ساعت = ۷۲۰ دقیقه

زمان واقعی روشن بودن:۷۲۰ × ۲۵٪= ۱۸۰ دقیقه در روز

مصرف هر آخور:۱۲۰ × ۱۸۰= ۲۱٬۶۰۰ لیتر در روز

کل ۱۴ آخور:۲۱٬۶۰۰ × ۱۴= ۳۰۲٬۴۰۰ لیتر در روز

یعنی مصرف آب‌پاش آخور با تایمر حدود ۳۰۲ مترمکعب در روز است.

– مصرف آب با سیستم تشخیص حضور دام:

سنسور تشخیص حضور بالابان دو کار انجام می‌دهد یکی حذف مصرف آب در زمان شیر دوشی و دیگری قطع آب پاش زونهای خالی آخور در زمانهای عدم حضور دام در آخور.

الف) حذف زمان شیردوشی

روزانه: ۳ بار × ۱ ساعت= ۳ ساعت نبود دام

بنابراین از ۱۲ ساعت، ۱۲ ÷ ۳ = ۲۵٪ صرفه جویی قطعی داریم که ۳۰۲٬۴۰۰ × ۲۵٪= ۷۵٬۶۰۰ لیتر در روز می شود.

ب) قطع زون‌های خالی در زمان حضور دام

طبق مطالعات جهانی برای حضورمحور، فرض محافظه‌کارانه می گوید که حداقل ۱۵% از زمانهای حضور دام در بهاربند، دام در آخور حضور ندارد.

۹ ساعت (زمان های غیر شیردوشی) از ۱۲ ساعت (کل زمان استفاده از آب پاش)، ۱۲ ÷ ۹ = ۷۵٪ کل مصرف ۱۲ ساعت است. ۱۵٪ کاهش در ۹ ساعت زمان باقی‌مانده می شود:

۳۰۲٬۴۰۰ × ۷۵٪ × ۱۵٪= ۳۴٬۰۲۰ لیتر در روز

بنابراین مجموع صرفه جویی می شود:

۷۵٬۶۰۰ + ۳۴٬۰۲۰= ۱۰۹٬۶۲۰ لیتر در روز

در جدول زیر مقادیر فوق آمده است:

مورد	مصرف روزانه	مصرف شش ماه
آب خوراکی دام	۱۶۸,۰۰۰ لیتر	۳۰,۲۴۰,۰۰۰ لیتر
آب‌پاش آخور با تایمر	۳۰۲,۴۰۰ لیتر	۵۴,۴۳۲,۰۰۰ لیتر
آب‌پاش آخور با سنسور تشخیص حضور بالابان	حدود ۱۹۳,۰۰۰ لیتر	۳۴,۷۰۰,۴۰۰ لیتر
صرفه جویی	حدود ۱۱۰,۰۰۰ لیتر در روز	۱۹,۷۳۱,۶۰۰ لیتر
در صد کاهش مصرف (حالت محافظه کارانه)	حدود ۳۶٪	حدود ۳۶٪