گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی ساخت و ارزیابی سامانه خورشیدی کنترل فازی سیستم آبیاری و کودهی نرخ متغیر



ناشر : مرکز آموزش عالی امام خمینی (ره)
آخرین به‌روزرسانی : ۱۱ بهمن ۱۴۰۴
تاریخ اولین نوبت انتشار : ۱۴۰۱
تعداد صفحات : ۱۴۴
کنترل فازی سامانه آبیاری و کوددهی متغیر : دانلود فایل

در مناطق خشک و بیش از حد خشک مانند ایران به دلیل محدودیت منابع آبی، مستلزم استفاده بهینه از منابع آب کشاورزی است در این راستا استفاده از تکنولوژی­های جدید باعث افزایش راندمان آبیاری می­ شود. در این تحقیق یک سامانه آبیاری و کوددهی جدید با استفاده از تکنیک منطق فازی با بهره­ گیری از دانش و تجربه کشاورز طراحی شد. لذا در این پژوهش بعد از احداث باغ در مرکز آموزش عالی امام خمینی (ره) به مساحت 500 مترمربع، و نصب تجهیزات مربوط به آبیاری و کوددهی، سامانه کنترل فازی به منظور بهینه‌سازی مصرف آب و نهاده‌ها سامانه آبیاری و کوددهی هوشمند طراحی شد. این تحقیق یک راه حل عملی مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه می­ دهد که در آن تمام مراحل طراحی و اجرا شرح داده شده است. ابتدا ، این سیستم مبتنی بر میکروکنترلر را توصیف می کند که رطوبت خاک ، دمای محیط و تابش خورشید را جمع آوری می­ کند. سپس کنترل کننده منطق فازی این سه ورودی را می ­گیرد و بر اساس جدول قوانین ایجاد شده برای یک محصول مشخص ، زمان و مدت زمان آبیاری مورد نظر را تولید می ­کند. همچنین ، به منظور نظارت بر عملکرد سیستم و صرفه جویی در قرائت حسگر، زمان آبیاری و در طی آن و مقدار آب توزیع شده است. این اساس تجزیه و تحلیل آینده و مطالعات اقتصادی و زیست محیطی است. نتایج تجربی نشان داد که سیستم توسعه یافته مقدار آب از دست رفته از طریق تبخیر و تعرق را همانطور که توسط مدل پنمن-مونتیت پیش بینی شده است­، که توسط FAO اقتباس شده است، به دقت جبران می کند. به نظر می رسد که استفاده از کنترل فازی تأثیر زیادی در مدیریت و برنامه ریزی آبیاری در آینده نزدیک دارد. در این طراحی نرخ آبیاری و کوددهی درختان با توجه به نواحی تفکیک شده نقشه بافت خاک و همچنین حسگر رطوبت رخ داد.

1 فصل اول : مقدمه و اهداف... 2

1-1 مقدمه. 2

1-2 تعریف مساله. 3

1-3 اهداف تحقیق.. 4

2 فصل دوم: پیشینه ی پژوهش.... 6

2-1 مقدمه. 6

2-2 روش های مدرن آبیاری.. 7

2-2-1 روشهای آبیاری نرخ متغیر درخت... 8

2-2-1-1 روشهای زمانبندی کردن آبیاری.. 9

2-2-1-2 سنجش یا اندازه گیری رطوبت خاک.. 9

2-2-2 پایگاه های قرار دادن دستگاه های رطوبت سنج خاک... 10

2-2-3 جمع آوری اطلاعات هوا سنجی.. 11

2-3 کود آبیاری.. 11

2-3-1 مزایای کود آبیاری.. 13

2-3-2 روشهای مختلف کود آبیاری.. 13

2-4 تأسیسات آبیاری  قطره ای و کود آبیاری.. 14

2-5 نحوه بر آورد نیاز آبی گیاه 15

2-5-1 حداکثر نیاز آبی روزانه گیاه 16

2-5-2 حداکثر عمق آب آبیاری.. 17

2-5-3 حداکثر دور آبیاری و دور آبیاری طراحی.. 19

2-5-4 نیاز خالص آبیاری.. 20

2-5-5 راندمان آبیاری قطره ای.. 20

2-5-6 نیاز نا خالص و حجم ناخالص آبیاری.. 20

2-5-7 ظرفیت سیستم آبیاری.. 21

2-5-8 مدت آبیاری و ساعات آبیاری شبانه روز 22

2-5-9 طراحی هیدرولیکی لولهها 22

2-5-10 محاسبه افت درلوله های فرعی ولاترالها 23

2-5-11 فشار مورد نیاز در لولههای فرعی.. 25

2-5-12 هیدرولیک لوله اصلی.. 25

2-5-13 حداکثر سرعت مجاز 26

2-5-14ایستگاه پمپاژ 26

2-6 مشخصات فنی تجهیزات الکتریکی و تاسیسات سیستم آبیاری هوشمند. 27

2-6-1 ساختمان  سیم های عایق دار و اندازه های استاندارد. 27

2-6-2 جریان مجاز سیم ها وکابل های فشار ضعیف... 27

2-6-3 تعیین مقاطع سیم های عایق دار وکابل ها 28

2-6-4 روش محاسبه شدت جریان مصرف کننده در سیستم تک فاز 28

2-6-5 سیستمهای ایمنی وحفاظتی.. 29

2-6-6 فیوزها 30

2-6-7 تابلوی اصلی دستگاه 30

2-7 مراحل کاشت نهال درخت... 37

2-7-1 آماده سازی زمین.. 37

2-7-1-1 تسطیح زمین.. 37

2-7-1-2 کود پاشی.. 38

2-7-1-3 شخم عمیق.. 38

2-7-1-4 دیسک زدن. 38

2-7-1-5 ماله کشی.. 39

2-7-1-6 گونیا کردن زمین.. 39

2-7-1-7 ایجاد چاله. 39

2-7-2 انتخاب نهال مرغوب.. 39

2-8 منطق و کنترل فازی.. 40

2-8-1 کنترل فازی.. 41

2-8-2 فازی سازها 42

2-8-3 پایگاه دانش.... 44

2-8-4 غیر فازی سازها 47

2-9 پژوهشهای انجام شده در خصوص آبیاری هوشمند. 49

2-10 نتیجه گیری.. 54

3 فصل سوم: مواد و روشها 47

3-1 مقدمه. 47

3-2 مراحل ساخت و نصب تجهیزات آبیاری هوشمند. 48

3-3 آماده سازی زمین.. 50

3-4 تأسیسات آبیاری  قطره ای و کود آبیاری.. 51

3-4-1 کود آبیاری.. 51

3-4-2 سیستم آبیاری قطرهای.. 52

3-5 سیستم فتوولتائیک... 53

3-5-1 مفاهیم اولیه و اصطلاحات فتوولتائیک... 54

3-5-2 انواع سیستم‌های فتوولتائیک... 58

3-5-3 طراحی سیستم فتوولتائیک... 63

3-6 واحد کنترل مرکزی.. 65

3-6-1 جعبه قرارگیری سامانه کنترلی.. 66

3-6-2 طراحی و نصب سامانه کنترلی آبیاری و کوددهی.. 67

3-6-2-1 منبع تغذیه. 70

3-6-2-2 برد رله ها 70

3-6-2-3 برد پردازشگر اصلی... 70

3-6-2-4 برد ورودی حسگرها 71

3-6-3 حسگرها 72

3-6-3-1 حسگر رطوبت سنج خاک.... 72

3-6-3-2حسگر دما و رطوبت محیط... 75

3-6-3-3 حسگر نور. 77

3-6-4 نحوه عملکرد سامانه کنترلی.. 78

3-6-5توسعه سامانه کنترل فازی برای سامانه آبیاری.. 80

3-6-5-1 جمع‌آوری دادهها 81

3-6-5-2 تعیین ورودی و خروجیهای کنترل کننده 81

3-6-5-3 اختصاص توابع عضویت به هریک از ورودیها و خروجیها (فازیسازها) 83

3-6-5-4 قوانین فازی.. 85

3-6-5-5 موتور استنتاج فازی.. 89

4 فصل چهارم: یافتهها و بحث... 91

4-1 مقدمه. 91

4-2 طراحی سیستم فتوولتائیک... 91

4-2-1 برآورد انرژی مورد نیاز سیستم. 91

4-2-2 ارزیابی منبع خورشید. 92

4-2-3 اندازه‌گذاری آرایه و باطری‌های فتوولتاییک... 94

4-2-3-1 آرایه فتوولتاییک... 94

4-2-3-2 اندازه‌گذاری باطری.. 94

4-2-4 انتخاب اجزاء 94

4-2-4-1 ماژول. 94

4-2-4-2 شارژ کنترلر. 95

4-2-4-3 اینورتر. 96

4-2-4-4 باطری.. 97

4-3 عملکرد سامانه کنترلی فازی.. 97

4-4 نتایج تجربی.. 99

5 فصل پنجم: جمعبندی..

5-1 نتیجه گیری.. 101

5-2 تقدیر و تشکر

ارسال با ایمیل:

نظر شما :