بخشی از مقاله
چکیده
سالیانه هزاران هکتار از محصولات کشاورزی در اثر حمله پرندگان در مراحل مختلف رشد محصول از دست می رود و یا دچار خسارات کلی می شود . از جمله روش های فراری دادن و مبارزه با پرندگان توسط کشاورزان، استفاده از دستگاه های تولید صوت و نور و یا مراقبین کشاورزی می باشد که دارای مشکلات متعدد از جمله : عدم کارائی و راندمان لازم، نیاز به انرژی و هزینه بالا و ... میباشند .
این پروژه با هدف استفاده از انرژی خورشیدی در ماشین ها و تجهیزات کشاورزی، ترویج و ارتقای سطح فرهنگ جامعه در کار برد انرژی های نو در کشاورزی و حفظ محیط زیست انجام گرفت . اجزا سامانه شامل : قسمت مکانیکی و اسکلت دستگاه، موتور و سیستم انتقال قدرت، سیستم صوتی، پانل و سلولهای خورشیدی فتوولتائیک، کیت و مدار کنترل الکترونیکی و منبع تغذیه می باشد .
قسمت مکانیکی و اسکلت دستگاه به شکل آدمک و مترسک جهت استقرار در مزرعه ساخته شد و قسمت های دیگر سامانه روی آن نصب و مونتاژ گردید. موتور و سیستم انتقال قدرت سامانه از تجهیزات رباتیک می باشد و امکان چرخش قسمت میانی مترسک را جهت فراری دادن پرندگان امکان پذیر می سازد . جهت افزایش کارائی ساما نه در فراری دادن پرندگان از یک کیت الکترونیکی و بلندگو با تولید صوت بلند استفاده شد .
چرخش و تولید صوت سامانه در دوره های زمانی مشخص و قابل تنظیم، توسط یک مدار کنترل انجام می شود، برای استفاده سامانه در ساعات غیر آفتابی و دخیره انرژی خورشیدی از یک باتری با آمپر ساعت مناسب استفاده گردید. دستگاه در مزرعه بطور مؤثر باعث ترس، وحشت و فرار پرندگان می گردد، ضمن اینکه از هیچ گونه انرژی فسیلی و آلاینده در دستگاه استفاده نشده است و هزینه ساخت دستگاه نیز بالا نمی باشد.
مقدمه
بحران انرژی در سال های اخیر، کشورهای جهان را بر آن داشته که با مسائل مربوط به انرژی، برخوردی متفاوت نمایند، انسان در آینده مجبور به تولید غذای بیشتر با انرژی کمتری خواهد بود که در این میان جایگزینی انرژیه ای فسیلی با انرژی های تجدیدپذیر و از جمله انرژی خورشیدی به منظور کاهش و صرفه جویی در مصرف انرژی، کنترل عرضه و تقاضای انرژی و کاهش انتشار گازهای آلاینده با استقبال فراوانی روبرو شده است .
از طرفی در طی سال های اخیر با گسترش فرهنگ بهینه سازی مصرف انرژی و نیاز به کنترل آلودگی های مختلف ناشی از فعالیت های تولیدی و غیرتولیدی انسانی، بهره گیری از انرژی های تمیز و عاری از آلودگی های زیست محیطی لازم و ضروری می باشد. انرژی خورشید یکی از منابع تامین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی است که از دیر باز به روش های گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است.
انرژی ناشی از سه روز تابش خورشید به زمین برابر با تمام انرژی ناشی از احتراق کل سوخت های فسیلی در دل زمین است و بنابراین می توان نتیجه گرفت که در اثر تابش خورشید به مدت چهل روز، می توان انرژی مورد نیاز یک قرن را ذخیره نمود . با به کارگیری کلکتورهای خورشیدی می توان تا حدودی از این منبع انرژی بیپایان، پاک و رایگان استفاده کرد و تا حد بسیار زیادی در مصرف سوخت های فسیلی صرفه جویی نمود.
استفاده از روش های نوین و استفاده بهینه از انرژی به عنوان یکی از چند راه تهیه غذای بشر آینده باقی می ماند و همواره باید تولید مواد غذایی با افزایش جمعیت تناسب داشته باشد درغیر این صورت بشر آینده امکان زیست مسالمت آمیز را از دست خواهد داد . در آینده تولیدی پایدار و موفق خواهد بود که بتواند در عین تولید زیادتر، انرژی کمتری نیز مصر ف کند. با توجه به موقعیت ویژه اقلیمی کشور ایران و بهره گیری از تابش مناسب خورشید در تمامی نقاط، ضرورت بهره گیری از انرژی های نو، به سمت سیستم های خورشیدی معطوف گردیده است.
در سال های اخیر بدلیل کاهش و عدم مبارزه با پرندگان، بخصوص گنجشک، تعدد آنها در منطقه افزایش قابل ملاحظهای داشته است. پرندگان برای تأمین مواد غذائی خود از محصولات کشاورزی در مراحل مختلف، ازجمله بذور کاشته شده تا دانه محصول رسیده تغذیه می کنند که این موضوع باعث ضرر و زیان سنگین به زارعین و باغداران منطقه شده است.
کشاورزان برای فراری دادن پرندگان، و جلوگیری از خسارت محصول به روش های مختلف اقدام به مبارزه می کنند از جمله : استخدام مراقبین کشاورزی و یا استفاده از دستگاه ها ی تولید صوت و نور را می توان نام برد. هر چند این روش ها باعث کاهش خسارت و صدمه به مزارع کشاورزان شده است ولی خسارات وارده به محصولات از بین نرفته و کارآئی لازم و صرفه اقتصادی برای مبارزه با پرندگان را ندارد . در حال حاضر استفاده از سلول های خورشیدی در کشاورزی برای تأمین نیاز انرژی فن های الکتریکی در مراتع و چراگاهها و یا پمپ های آب کم مصرف که در فاصله دورتری از منابع تولید هستند متداول است
مندال جهت فراری دادن پرندگان تاکستانها و جلوگیری از صدمه و خسارت به محصول انگور که گاهاً به %30 نیز می رسید اقدام به ساخت یک عقاب بادکنکی و نصب آن برروی تاکستانها با ارتغاع مشخص نمود . این بادکنک پلاستیکی عقابی شکل از یک نقطه و در ارتفاع مشخص مهار می گردید و با وزش باد ملایم حرکت میکرد و باعث ترس و وحشت پرندگان و فراری دادن آنها می شد
دآندرا موفق به ساخت یک ربات هوشمند برای فراری دادن پرندگان برای استفاده در تاکستان های کشاورزی و صنعتی گردید. این سیستم برای اولین بار جهت فراری دادن پرندگان و حیواناتی که به مزارع تاکستان هجوم میآوردند استفاده گردید، و می توانست موقعیت، جهت مسیر و سرعت پرنده یا هر نوع حیوان را که به تاکستانهای نزدیک می شدند شناسائی کرده و با تولید صوت مناسب و حرکت که توسط ربات صورت می گرفت باعث فراری دادن پرندگان و دیگر حیوانات می شد
پریک و همکاران در آمریکا موفق به ساخت دستگاه اتوماتیک فراری دهنده پرندگان شدند، که در آن از
سیستم های مختلفی جهت فرار پرندگان استفاده شده بود . قسمت های مختلف دستگاه فراری دهنده شامل :
شاسی، و سیستم تعلیق، موتور و نیروی محرکه و سیستم هدایت و کنترل بود. دستگاه مجهز به دو حالت فعال و
غیر فعال بود، در حالت غیر فعال فقط موچب ترس و دور شدن پرندگان از منطقه عملیاتی می شد و در حالت
فعال با بررسی منطقه و با تشخیص پرندگان به طرف آنها حرکت می کرد و آنها را از منطقه دور می کرد
در ناحیه شما لی خوزستان کشاورزان جهت فراری دادن پرندگان و جلوگیری از خسارت به محصولات کشاورزی از دستگاه های تولید صوت که صدائی مشابه توپ های جنگی دارند، استفاده می کنند در این روش پرندگان پس از گذشت مدت زمان کوتاهی به صدای آن عادت کرده و هراسان نمی شوند. دستگاه فوق دار ای یک کپسول گاز می باشد که با آزاد شدن گاز در مدت زمان مشخص و تولید جرقه بطور اتوماتیک و ایجاد انفجار تولید
صوت میکند و نیاز به شارژ مرتب کپسول و مراقبت زیاد دارند.
در بعضی از کشورها نیز جهت جلوگیری از صدمه و آسیب پرندگان به محصولات کشاورزی از سموم و طعمه های سمی استفاده می کنند و یا از حرکت اشیا زرق و برق دار استفاده می کنند.
شکل -1 دو دستگاه رایج تولید صدا که در محیط های بسته - انبارها - و فضای باز - مزارع - جهت فراری دادن پرندگان استفاده می شود
مواد و روش ها
به طور کلی سامانه از پنج قسمت اساسی به شرح زیر ساخته شده است:
1 - شاسی و اسکلت دستگاه
2 - موتور و سیستم انتقال قدرت
3 - پلات فرم و پنل خورشیدی
4 - کیت الکترونیکی و منبع تغذیه دستگاه
5 - سیستم صوتی
در شکل - شماره 2 و - 3 تصویر شماتیکی پانل و سامانه فراری دهنده با اجزا و قطعات کامل آمده است.
1 -شاسی و اسکلت دستگاه
برای استقرار سامانه در زمین و نیز قرار دادن قسمت های مختلف سامانه یک شاسی در نظر گرفته شد. با توجه به وزن تقریبی دستگاه و داشتن مقاومت لازم جهت جابجائی، ضربات احتمالی وارده در مزرعه و شرایط اقلیمی منطقه، اسکلت و شاسی دستگاه از لوله گالوانیزه فولادی به قطر 32 میلی متر، به طول 150 سانتی متر انتخاب شد. ارتفاع شاسی طوری در نظر گرفته شده است که ارتفاع آن از کلیه محصولات زراعی رایج در منطقه در اواخر دوره رشد بلندتر باشد. قسمت پایین شاسی به شکل سه پایه و به ارتفاع 30 سانتی متر و با قابلیت نفوذ در خاک ساخته شد و بد ین ترتیب پایه سامانه به صورت عمودی در زمین ثابت و قسمت بالای شاسی و اسکلت به صورت متحرک و دارای حرکت چرخشی است. شاسی و اسکلت دستگاه به شکل آدمک و مترسک و بصورت صلیبی شکل ساخته شد.
