Зерттелу нысаны ретінде «Тамшылап суғару» тапсырмасы қарастырылып, тамшылап суғару үдерісін автоматтандырылған басқару жүйесі кіріктірілген, шағын жылыжайды құрастырсу әдістері мен жолдары көрсетіледі. Қалалық жағдайдағы жеке үйлерде тамшылап суғару жүйелерін құрастырудың технологиялық ерекшеліктері зерттеліп, қарастырылып отырған жүйені «Smartүй» жобаларын құру және енгізу кезінде қолданылатын микроконтроллер көмегімен құрастырудың артықшылықтары көрсетілген.
Кілттік сөздер: тамшылап суғару, қалалық өсімдік шаруашылығы, автоматтандыру, микроконтроллерлер, «Smart үй»
Рассматривается подзадача «Капельное орошение», показываются пути и способы создания мини парника со строенной автоматизированной системой капельного орошения. В условиях городского частного дома изучены технологические особенности создания системы капельного орошения и показаны перспективы управления ею с помощью микроконтроллеров, используемых при создании и внедрении проектов «Умный дом».
Ключевые слова: капельное орошение, городское растениеводство, автоматизация, микроконтроллеры, «Умный дом»
Consider thesubproblem «Drip irrigation», showing the way, and how to create a mini greenhouse with the structure of the automated system of drip irrigation. In the context of the urban private houses studied technological features of a system of drip irrigation and show prospects for its control by microcontrollers, used in the creation and implementation of projects of «smart house».
Keywords: drip irrigation, urban crop production, automation, microcontrollers, «smart house»
Қазіргі мегаполистердің урбанизация процестері қала тұрғындарының декоративті, көкөніс және жеміс өсімдіктерінің белгілі жиынтығымен табиғи ландшафта шағын жер телімін алуға ұмтылуымен байланысты бірқатар агротехникалық мәселелерге алып келді. Үй және аула өсімдіктерін агротехникалық күтіммен байланысты күрделі мәселе — өсімдіктерді уақытында және ақшамен әр түрлі тыңайтқыштармен суару және азықтандыру. Қалалық отандық өсімдік шаруашылығындағы жаңа тенденция — карлик тәрізді қызанақ, қияр, лимон, құлпынай, мандарин бұталары мен ағаштарды өсіру. Бұл өсімдіктер әртүрлі салат дақылдарымен толықтырылған, олар жақсы агрономиямен отбасының ерте дәрумендер өндірісіне қажеттілігін қанағаттандырады. [1]
Біздің ойымызша, қалалық «бос уақыттың» осы түрінің тартымсыздығы мен монотондылығы, өсімдік шаруашылығының технологиялық процестерін автоматтандыру мен ақпараттандырудың төмен деңгейі және ең бастысы, жазғы демалыс айларында қалалық сумен жабдықтаудың жиі үзілуіне байланысты өсімдіктерге күтім жасау процесінің үлкен күрделілігі халықтың жұмыс істейтін бөлігі мен жастар арасында кеңінен таралуына кедергі келтіреді.
«Ақылды үй» технологиясын енгізу кезінде пәтер немесе жеке үй қауіпсіздігінің басты талаптарының бірі үй иелерінің «виртуалды» болу факторы болып табылатыны белгілі. Бұл тапсырманы орындау үшін ғаламдық компьютерлік желілермен байланысқан микроконтроллер дабыл жүйесіне енеді.
«Ақылды үй» жобасында микроконтроллердің болуы, оның функционалдық міндеттері дәстүрлі түрде сыртқы қасбеттік жарықтандыруды «қашықтан» қосу және өшіру, жылытуды, суық және ыстық сумен жабдықтауды оңтайландыру, тұрмыстық техниканы қосу және өшіру, үйдің ауа бассейнін желдету және конденсациялау және т. б. оның функционалдығын кеңейтуге мүмкіндік береді. үй және үй өсімдіктерін суару процестерін микроконтроллермен басқару.
Қазіргі кезеңде өсімдіктерді суарудың автоматтандыру тұрғысынан ең қарапайым тәсілі тамшылатып суаруды қолдану болып табылады. Біздің еліміздің шөлді және суы аз ауылшаруашылық аймақтарында суарудың бұл әдісінің артықшылығы айқын, алайда үй және қалалық өсімдік шаруашылығына қатысты бұл проблема аз зерттелген және қазіргі заманғы микроконтроллерді автоматтандырудың өзекті міндеті болып табылады.
Үйде және үй шаруашылығында тамшылатып суаруды автоматтандыру мәселесін шешу үшін екі тамшылатып суару қондырғысы құрылды және сыналды. Алғашқы қондырғы тамшылатып суару құбырлары мен шлангтарының төменгі тұрақты қысымын жасау үшін қолданылатын резервуарды басқарудың сенімділігі мәселелерін зерттеу үшін салынған. 1-суретте LOGO! микроконтроллерінен электр клапанының және қуат беру ыдысының жұмыс принципі көрсетілген.
Сурет 1- Тамшылатып суару жүйесінің магистральдық құбырына су беру арқылы электр клапанының көмегімен басқару процестерін зерттеуге арналған пилоттық қондырғы
Неғұрлым күрделі міндет — қала жағдайында көкөніс дақылдарын тамшылатып суаруды автоматтандыру және ақпараттандыру процестерін зерттеу үшін тәжірибелі жер учаскесін құру. Шағын жылыжайдың тәжірибелік учаскесінің техникалық сипаттамалары:
— шағын жылыжайдың ағаш қорабының түбін гидрооқшаулау-шатыр материалы;
— қораптың өлшемдері 6 x 3.6 x 0.5 метр;
— құнарлы жер көлемі 3.7 м3;
— қоректендіруші бактың көлемі 100 литр;
— магистралдық, кабельдік шлангілер мен фитингтердің диаметрі 0.015 метр;
— қоректендіруші бактың кіруіндегі қысым 5–6 бар;
— 1.3–1.25 бардан шығатын қысым.
Шағын жылыжай негізінің жалпы көрінісі, тамшылатып суару жүйесі және қоректендіруші бактың орналасуы 2-суретте көрсетілген.
Сурет 2- Шағын жылыжай негізінің дизайны, тамшылатып суару жүйесі және төмен қысымды қоректендіретін резервуар
Қалалық өсімдік шаруашылығына арналған тамшылатып суару жүйесін зерттеудің бірінші кезеңінің басты ерекшелігі — қоректендіретін магистральдық құбырдағы қысымды автоматты түрде теңестіру. Магистральды құбырларды үйдің тұрақты сумен жабдықтау жүйесіне тікелей қосу желідегі судың өте жоғары қысымына, сумен жабдықтаудың өздігінен қосылуы мен өшірілуіне және соның салдарынан құбырлардағы жеке гидравликалық соққыларға байланысты апатқа әкелуі мүмкін. Техникалық әдебиеттерде және тамшылатып суару туралы жарнамалық брошюраларда бұл мәселелер талқыланбайды, ерекшеліктері. [2]
Төменде 3-суретте тамшылатып суару жүйесінің, қоректендіруші бактың конструкциясы, қоректендіруші құбырлардағы тұрақты төмен қысымға мүмкіндік беретін фитингтер мен жүгірткі реттегішін орнату тәсілдері келтірілген. Бұл қондырғы фирмалық тамшылатып суару шлангтарынан және аппараттық дүкендерде сатылатын көпшілікке қол жетімді материалдардан жасалған.
Қоректендіретін құбырлардағы қысымның тұрақтылығы тамшылардың есептік шығынын қамтамасыз етеді және сол арқылы өсімдіктердің тамыр жүйесіндегі пошта ылғалдылығына байланысты тәжірибелік жолмен суару циклограммасын алуға мүмкіндік береді. [3]
а) жоғары қысымды су құятын резервуарға қосылу дизайны
б) қоректендіруші құбырдың реттеуші вентилі, тамшылатқышы бар құбырды қосу, жоғары қысымды құбырдағы жыланкөз
Сурет 3- Қалалық өсімдік шаруашылығындағы тамшылатып суару жүйесінің ерекшеліктері
Сонымен, «ақылды үй» жобасының қосалқы тапсырмасы ретінде тамшылатып суару жүйесін енгізу бойынша тәжірибелік-эксперименттік жұмыстар жүргізу микроконтроллерлік техниканы [4] қалалық өсімдік шаруашылығы жағдайында тамшылатып суару процестерін басқаруда қолданудың перспективалығын көрсетті. Шағын жылыжайды суаруды, жарықтандыруды және желдетуді микроконтроллерлік басқару бойынша міндеттер шеңберін жүйелі түрде кеңейтудің әзірленген технологиясы Қалалық өсімдік шаруашылығында егіншілік мәдениетін арттыруға мүмкіндік беретін коммерциялық табысты жобаны әзірлеуге мүмкіндік береді. Мегаполистер жағдайында ерте көкөністер мен жемістер алу жаңа инновациялық тәсіл болып табылады және қазіргі мегаполистердің жалпы даму үрдісінде. Орта және жоғары білім беру жүйесі үшін мұндай жобаларды оқыту практикасына енгізу жоғары сынып оқушыларына, студенттер мен магистранттарға техникалық шығармашылық көрсетуге, ойлаудың дербестігін, ғылымның сабақтас салаларында автоматтандырудың өзекті техникалық міндеттерін шешуде кинновациялық тәсіл жасауға мүмкіндік береді.
Әдебиет:
- Каримов Г. Х., Фазлиев Ж. Ш. Automation of intensive garden seedlings’ drip irrigation // Молодой ученый. — 2015. — № 10. — С. 212–214.
- Берік М. Т., Мелдеханов А. М. Logo микроконтроллері базасында тамшылап суғару үдерісінің жинақтауыш шанындағы сұйықтық деңгейін басқару жүйесін автоматтандыру//Материалы международный конференции студентов и молодых ученых «Фараби әлемі». г. Алматы, 11–13 апреля 2016 г. — Алматы: Қазақ университеті, 2016. — С. 161
- Ионова, 3. М. Основные достижения в применении капельного орошения// 3. М. Ио- нова, С. И, Бойко. — Москва, 1985. — С. 7–8.
- Автоматизация процессов принятия решений в системах управления /В. С. Симанков, Ю. К. Лушников, В. А. Морозов и др.: Аналитический обзор, 1970–1985 гг., № 4087. -М.: ЦНИИТЭИ, 1986. — 42 с.
