Nghiên cứu Khoa học

Hình thành ý tưởng xây dựng trang trại thông minh

1. Đặt vấn đề (nêu rõ thực trạng, mục đích và ý nghĩa của ý tưởng)

Trong cuộc sống hiện nay đối người nông dân ngày đêm lo lắng cho việc chăn nuôi thủy sản. Trong khi đó công nghệ 4.0 đang ngày càng phát triển đa số ở nước ngoài tại sao Việt Nam ta không áp dụng. Với người nông dân, khi người nông dân cho cá ăn họ sẽ không phân bổ được lượng thức ăn đồng đều cho cá, lượng thức ăn dư thừa sẽ đọng lại đáy hồ gây ô nhiễm môi trường sống cho cá. Khi thu hoạch cá sẽ cho sản lượng thu được không đồng đều. Mục đích là giúp người chăn nuôi có thể nâng cao được năng suất sản xuất mà không mất quá nhiều thời gian, cũng như không phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Việc áp dụng công nghệ có thể hạn chế được nhiều rủi ro trong chăn nuôi, tiết kiệm được phần lớn thức ăn cho việc nuôi cá ở hồ có diện tích lớn. Ở đây nhóm tác giả muốn xây dựng chế độ hẹn giờ cho ăn, giám sát lượng Oxy và nồng độ pH trong nước thông qua đó có thể đảm bảo chất lượng cho bể nuôi. Vào mùa thu hoạch, chất lượng cá đồng đều

2. Mục tiêu của ý tưởng

- Thiết kế hệ thống hẹn được giờ cho ăn.

- Xây dựng được hệ thống rãi thức ăn với lượng vừa đủ, phân bố đều mà không dư thừa.

- Thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển được độ pH của nước, nồng độ Oxy trong nước phù hợp với loại cá được nuôi (cá chình).

- Thiết kế giao diện giám sát hệ thống thông qua máy tính hoặc điện thoại thông minh.

3. Nội dung của ý tưởng

- Phần 1: Khảo sát hiện trạng một số cơ sở nuôi các trên địa bàn.

- Phần 2: Thiết kế hệ thống điều khiển, tính chọn linh kiện sử dụng.

- Phần 3: Xây dựng thuật toán điều khiển cũng như giao diện giám sát bể nuôi.

        + Kiểm tra nồng độ pH và nồng độ Oxy trong bể nuôi theo yêu cầu của loại cá lựa chọn. Nếu không đúng thong số tiêu chuẩn đặt ra tiến hành lọc nước trong bể nuôi thông qua hệ thống van xả bể và van bơm nước tự động.

        + Thiết kế hệ thống thời gian thực, thông qua đó hẹn giờ cho ăn theo yêu cầu của giống cá nuôi.

Nhiệt độ	Thức ăn	Giờ cho ăn	% thức ăn trong  ngày
16 - 20oC	Ăn kém	Sáng 5h chiều 17h	60%
20 - 30oC	Ăn tốt	Sáng 5h chiều 18h	100%
30 - 33oC	Ăn kém	Sáng 5 chiều 19h	70%

 

       + Ứng dụng công nghệ 4.0 để giám sát thông số bể nuôi từ xa, và điều khiển từ xa bằng tay trong các trường hợp khẩn cấp.

4. Cách thức và giải pháp thực hiện

- Nghiên cứu thực nghiệm bể nuôi thực tế, từ đó đưa ra thông số chuẩn để xây dựng thuật toán điều khiển.

- Lựa chọn linh kiện phù hợp với thông số bể nuôi cá.

- Xây dựng thuật toán điều khiển và kiểm thử mô hình nuôi bể cỡ nhỏ.

5. Dự kiến kết quả đạt được

- Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát nồng độ pH, nồng độ Oxy.

- Xây dựng board điều khiển và hệ thống bể nuôi cở nhỏ.

- Sử dụng phần mềm giám sát hệ thống qua điện thoại.

6. Những đặc điểm nổi bật của ý tưởng

- Giám sát và điều khiển được chất lượng nước.

- Xây dựng được hệ thống cho ăn tự động và phân bố đồng đều lượng thức ăn.

- Ứng dụng được công nghệ 4.0 vào hệ thống điều khiển bể nuôi.

7. Tính khả thi của ý tưởng

- Sau khi xây dựng được hệ thống bể nuôi cá và kiểm nghiệm hệ thống chạy ổn định, có thể đưa vào ứng dụng trong các hồ nuôi các chình phục vụ cho các hộ chăn nuôi lớn.

8. Tính ứng dụng và thực tế của ý tưởng

- Đề tài mang tính ứng dụng thực tiễn và có thể áp dụng ý tưởng vào thực tế nếu có số liệu nghiên cứu và yêu cầu thực tế từ các hộ nuôi.

9. Hiệu quả về khoa học công nghệ, kinh tế – xã hội

9.1. Hiệu quả về khoa học công nghệ

- Nâng cao chất lượng nguồn nước ao nuôi và xử lý môi trường.

- Hạn chế phát sinh dịch bệnh trên thủy sản.

- Các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học và giống cá luôn ổn định.

- Hạn chế lượng thức ăn dư thừa mà người nông dân không kiểm soát được.

- Tránh rủi ro về kích cỡ cá khi thu hoạch.

9.2. Hiệu quả về kinh tế – xã hội

-Thị trường nhiều năm nay giá cả của loài thủy hản sản này chỉ biến động theo chiều hướng đi lên. Vì thế các chủ đầu tư và người nuôi lẻ đều đạt hiệu quả kinh tế cao và rất cao. Các thị trường trong và ngoài nước đều rất ưa thích loài thủy sản cao cấp này, có một số khách hàng còn cho rằng thịt cá chình là thủy sâm, bổ dưỡng cho trẻ em và cả người già, phục hồi chức năng cho các quý ông, nhờ vậy mà cá chình thịt rất bình ổn giá.

9.3. Địa chỉ có thể áp dụng

- Các bể cá lớn có độ sâu trung bình từ 1,8m-2,2m.

- Khu vực miền Trung nên nuôi lồng, bè để tránh bão lũ và dễ quản lý đầu con.

- Các dòng sông miền Trung như: sông Hương, sông cửa động Phong Nha.

- Nhiều ao hồ, đầm có diện tích lớn như: Bà Nà Đà Nẵng, đầm hồ chứa nước chống lũ và đầm chứa nước phục vụ nông nghiệp, ... .

Các tin khác

• Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong ngành Điện
• Điều khiển nồng độ pH cho hồ cá
• Xây dựng hệ thống Điều khiển động cơ dùng FPGA
• Giới thiệu về Công nghệ Nén Ảnh
• Bài toán xác định vị trí và tìm đường cho Mobile Robot