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Authors
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Abstract(s)
O processo de irrigação na agricultura apresenta-se como factor fundamental para alcançar uma boa evolução e rendimento das culturas agrícolas. Um sistema automático que controle o fornecimento de água, na quantidade certa a fornecer à planta e no momento certo, é essencial para a saúde da planta e para a produção da mesma a longo prazo. Nesta dissertação apresenta-se um protótipo de um sistema capaz de controlar o processo de irrigação de uma forma autónoma. Com a capacidade de aquisição das condições de temperatura e de humidade do meio, é então possível que o sistema, comandado por um autómato, entregue a quantidade adequada de água a cada momento, fazendo para isso várias leituras em intervalos diferentes decidindo qual o período mais adequado à irrigação tendo em conta a temperatura do solo. O sistema inclui ainda um sistema de comunicação sem fios utilizado como canal de comunicação entre as placas sensoriais e a placa mestre, e que permite ao utilizador uma fácil instalação e movimentação dos sensores ao longo das plantações.
Em primeiro lugar foram analisados os sensores de humidade e de temperatura por forma a estudar o melhor processo de calibração e dimensionar a componente de hardware responsável pela recolha de dados, tendo como objectivo que na placa sensorial ocorra o mínimo de processamento possível, promovendo assim a poupança de energia desejável para um módulo que é alimentado a bateria.
Seguidamente foi desenvolvida a unidade central de dados, com base num autómato da Siemens, o S71200, que comporta todo o processamento e cálculo associados aos sensores, e executa o algoritmo de decisão acerca do processo de irrigação. O autómato também disponibiliza uma página web personalizada para interagir com o produtor.
Por fim apresenta-se um estudo relativo aos custos associados a um sistema destes, às suas vantagens e os resultados de um questionário dirigido a alguns agricultores com o objectivo de avaliar o interesse no protótipo aqui apresentado.
The irrigation procedure in agriculture is a key factor in achieving good yields and plant performance. An automatic system of irrigation management is essential to longterm plant health. This dissertation presents a system capable of controlling an irrigation system autonomously. By acquiring humidity and temperature data, the system is capable of deliver proper quantity of water at the most advisable period, through the usage of a Programmable Logic Controller, optimising the water supply. The project includes wireless communication between the sensors boards and the main control board allowing the user to easily place the sensors wherever he wants. The soil moisture sensor and the temperature sensor were studied to be calibrate and to design the hardware (sensorial module) which is responsible for collecting data. All system data processing is made at the central control unit to save power in the sensorial module. The central control unit comprises a S7-1220 PLC from Siemens and the PLC is responsible for transmitting a reading order to the sensors and receiving the acquired data from the sensors, for processing all data and for the execution of the algorithm. The PLC also provide the information to the user via a webpage. Finally, it is presented a study concerning the costs of the system and the results of a questionnaire that was given to some farmers.
The irrigation procedure in agriculture is a key factor in achieving good yields and plant performance. An automatic system of irrigation management is essential to longterm plant health. This dissertation presents a system capable of controlling an irrigation system autonomously. By acquiring humidity and temperature data, the system is capable of deliver proper quantity of water at the most advisable period, through the usage of a Programmable Logic Controller, optimising the water supply. The project includes wireless communication between the sensors boards and the main control board allowing the user to easily place the sensors wherever he wants. The soil moisture sensor and the temperature sensor were studied to be calibrate and to design the hardware (sensorial module) which is responsible for collecting data. All system data processing is made at the central control unit to save power in the sensorial module. The central control unit comprises a S7-1220 PLC from Siemens and the PLC is responsible for transmitting a reading order to the sensors and receiving the acquired data from the sensors, for processing all data and for the execution of the algorithm. The PLC also provide the information to the user via a webpage. Finally, it is presented a study concerning the costs of the system and the results of a questionnaire that was given to some farmers.
Description
Keywords
Autómatos Humidade do Solo Irrigação Autónoma. Temperatura do Solo