بخشی از مقاله
چکیده
اتلاف محصولات کشاورزي موجب خارج شدن بخش قابل توجهی از تولیدات کشاورزي از چرخه تولید تا مصرف می شود. ضایعات کشاورزي در سه مرحله پیش از برداشت، برداشت و پس از آن روي می دهد ولی قسمت عمده ضایعات مربوط به مراحل برداشت و پس از آن - تا مرحله مصرف - می باشد. در مرحله نگهداري در انبار نیز عدم کنترل شرایط محیطی سبب افت کمی و کیفی قابل ملاحظه اي می گردد. به طور کلی نگهداري مناسب و فرآوري پس از برداشت با گسترش صنایع تبدیلی کشاورزي افزون بر رعایت مراقبتهاي قبل از برداشت، بروز فساد به وسیله عوامل خارجی یا داخلی را به تعویق انداخته یا ممانعت به عمل می آورد که در نتیجه آن مواد غذایی می تواند براي مدت طولانی تري قابل مصرف باقی بماند، بنابراین کاهش ضایعات محصولات کشاورزي، اصلاح سیستم غذایی و متعادل کردن مصرف نیاز به برنامهریزي منسجم و هماهنگ با جمیع عوامل مؤثر دارد.
براي اولین بار با طراحی وساخت یک انبار مکانیزه سیب زمینی با توجه به نیاز شدید منطقه فریدن از توابع استان اصفهان به احداث انبارهاي قابل کنترل این تحقیق انجام پذیرفت .در این طرح مطالعاتی فعالیتهایی در چهارچوب بررسی شرایط محیطی منطقه - اعم از شرایط حرارتی و رطوبتی - ،شرایط محیطی مورد نیاز در انبارداري ،طراحی و ساخت انبار ،طراحی وتجهیز انبار به سیستم کنترل و مانیتورینگ شرایط محیطی و بررسی و آزمون کنترل عوامل محیطی در انبار انجام گرفت که نتایج زیر را به دنبال داشت .پس از بررسی شرایط محیطی منطقه بر طبق آمار و داده هاي هواشناسی از چهار ایستگاه هواشناسی موجود در منطقه فریدن ،اقدام به طراحی وساخت انباري با ابعاد - 8/80 × 4/80 × 3 - m نمودیم .
طرح ونقشه ساختمان انبار در نرم افزار مهندسی اتوکد 2009 طراحی شد و نحوه انتخاب مواد مورد نیاز در ساخت ساختمان انبار بر طبق آخرین استانداردهاي موجود شکل گرفت .پس از این مرحله اقدام به طراحی و ساخت یک سیستم کنترل و مانیتورینگ نمودیم که از قسمتهایی نظیر سنسورهاي دما ، سنسور رطوبتی ،میکروکنترلر و کامپیوتر تشکیل می شد.سیستم کنترلی ساخته شده قابلیت کنترل شرایط محیطی انبار را در دو حالت با کنترل - کنترل تحت الگوریتم طراحی شده به روي میکروکنترلر - و بدون کنترل دارد .برنامه هاي مورد نیاز براي طراحی منوي میکروکنترلر توسط نرم افزار Delphi 7، الگوریتم کنترل به زبان c و همچنین کدهاي خودکار سنسورهاي دما ورطوبت توسط نرم افزارکامپایلر Codevision avr بروي میکروکنترلر اعمال شد .
آزمایشات مربوطه در شرایط محیطی کاملا یکسان در دوانبار فنی و سنتی در مدت دو ماه صورت گرفت .در طول آزمایشات عملکرد تجهیزات کنترلی با توجه به شرایط محیطی موجود در انبار فنی در مقایسه با انبار سنتی در نحوه کنترل و ایجاد شرایط محیطی کنترلی و عکس العمل در برابر نوسانات موجود به صورتی ارزیابی شد که کنترل دما و رطوبت در محدوده مناسب قرار داشت و میزان کاهش وزن غده هاي سیب زمینی در انبار فنی به میزان 3/7 درصد کمتر از انبار سنتی بود.سیستم مانیتورینگ نیز این امکان را می دهد که اطلاعات لحظه اي سیستم را در جهت تصمیم گیري هاي بهتر ثبت کرده و اقدامات لازم را انجام شود .
کلمات کلیدي :انبار مکانیزه ،کنترل ،مانیتورینگ ،میکروکنترلر ،سنسور رطوبت ،سنسور دما ؛ مقدمه
سیب زمینی مهمترین ماده غذایی بعد از گندم، برنج و ذرت در جهان می باشد. بیش از یک میلیارد نفر در جهان سیب زمینی مصرف می کنند، به طوري که در کشورهاي پیشرفته عادت غذایی بیش از پانصد میلیون نفر از آنان می باشد 2006 - ، محمد التاویل. - 1در تولیدات غذایی جهان، سیب زمینی در رتبه چهارم قرار دارد. در سال 1999 -2000 هند در مساحت 34/1میلیون هکتار از اراضی تحت کشت سیب زمینی، با متوسط عملکرد 6/18 تن در ساعت بیش از 25 میلیون تن سیب زمینی تولید کرد 1987 - ،راستووسکی. - 2در مناطق سردسیر جهان سیب زمینی یک ماده ضروري است، در صورتی که در دیگر مناطق معمولاﱟ به صورت سبزیجات و چیپس و فرانچ فریز مصرف می شود.
هدف از انبار سیب زمینی نگهداري به منظور حفظ کیفیت و بازارپسندي سیب زمینی و ایجاد یک جریان یکنواخت ارائه سیب زمینی از مزرعه به بازار در طول سال می باشد.چهار متغیر موثر در افتهاي کیفی و کمی سیب زمینی در انبارداري مورد بررسی قرار می گیرد که عبارتند از: رقم سیب زمینی، شرایط قبل از انبار کردن، شرایط انبار و مدت انبار کردن - 2006، محمد التاویل - .لازم به ذکر است که افتهاي سیب زمینی حتی در شرایط بهینه نیز مرتفع نمی گردد، بلکه در بهینه ترین شرایط فقط میزان افتها کاهش می یابد. و دیگر اینکه افتهایی مانند کاهش وزن همیشه نمی توانند زیاد مهم باشند. افت هاي سیب زمینی بیشتر تحت تاثیر پروسه هایی مانند تنفس، جوانه زنی، تبخیر آب از سطح غده ها، توسعه بیماریها، تغییرات شیمیایی، خصوصیات سیب زمینی و آسیبهاي ناشی از دماهاي بالا قرار می گیرند.
این پروسه ها تحت تاثیر شرایط انبار می باشند و با نگهداري این شرایط در موقعیتهاي مناسب، این افتها کاهش می یابند. در اینجا می بایست به فاکتورهاي مهم دیگري از قبیل رقم سیب زمینی، روشهاي کاشت و عمل آوري، نوع خاك، شرایط آب و هوایی دوره رشد، بیماریهاي قبل از برداشت، رسیدگی سیب زمینی ها در زمان برداشت و آسیب هاي حمل ونقل که در محاسبه قابلیت انبارداري سیب زمینی، قبل از انبار شدن نقش دارند، اشاره کرد. چهار مقصد خروجی انبار سیب زمینی عبارتند از: -1 سیب زمینی بذري؛-2 مصرف خانگی؛-3 صنایع تبدیلی؛-4 تولید الکل ونشاسته.انتخاب روش انبارداري می بایست احتیاجات مربوط به هر کدام از چهار گروه را به طور مخصوصی برطرف کند. ولی براي تمام چهار مورد فوق، بهبود فوري جراحات سیب زمینی پس از برداشت امري ضروري است.
انبارداري خوب باید از افتهاي بیش از حد رطوبت، رشد ریشه ها و جوانه زدن بیش از حد جلوگیري نماید.همچنین از تجمع بیش از حد شکر که باعث سیاه رنگ شدن سیب زمینی هاي فرآوري شده می شود، جلوگیري کند. دما، رطوبت نسبی، تبادل هوا وCo2 از مهمترین فاکتورهاي زمان انبارداري می باشند.طبق آخرین گزارش سازمان ملل متحد، حدود 800 میلیون نفر از جمعیت جهان دچار فقر غذایی هستند، شمار افراد قرار گرفته در زیر خط فقر - از نظر تامین انرژي مورد نیاز روزانه ي بدن - روز به روز در حال افزایش است. جدید ترین پیش بینی ها حاکی از آن است که این آمار تا سال 2020 میلادي به رقمی بالغ بر یک میلیارد نفر خواهد رسید و این بدان معنا ست که حفظ نوع بشر در بلند مدت و نجات خیل عظیم انسان ها از خطر گرسنگی، نیازمند توجه ویژه ي متخصصان و سیاستمداران امروز جهان به توسعه ي پایدار و همه جانبه ي صنعت کشاورزي است.
همان طور که می دانید ورود نسل اول فناوري ها به عرصه ي کشاورزي، در چند دهه ي گذشته منجر به وقوع انقلاب سبز و گذر از کشاورزي سنتی به کشاورزي صنعتی گردید، در این دوره افزایش چشمگیري در کیفیت و کمیت محصولات کشاورزي صورت گرفت که البته در کنار آن استفاده ي بی رویه از منابع مشکلاتی را نیز در پی داشت.اکنون با گذشت سالها از وقوع انقلاب سبز و کاهش مجدد نسبت رشد تولیدات کشاورزي به جمعیت جهان، لزوم بکارگیري فناوري هاي جدید در صنعت کشاورزي پیش از هر زمان دیگري آشکار است. اجراي اتوماسیون در سیستم هاي مکانیزه کنترل عوامل محیطی در انبار می تواند اهداف زیر را محقق نماید:
- فراهم نمودن امکان تسلط کامل نرم افزاري و سخت افزاري بر کارکرد سیستم هاي انبار و فرآیند نگهداري سیب زمینی و تجهیزات واحدهاي انبار به صورت محلی و مرکزي؛
- تامین به موقع و به اندازه نیازهاي محیطی در شرایط انبارداري؛
- کاهش قابل توجه انرژي الکتریکی مصرفی؛
- کاهش قابل توجه فساد سیب زمینی ها در واحد سطح؛
- فراهم آمدن امکان مدیریت مصرف انرژي و بهینه سازي مصرف آن؛
- کاهش هزینه هاي نیروي انسانی در اثر حذف نیروي کارگري؛
- حذف خطاهاي انسانی؛
- کاهش قابل توجه استهلاك تجهیزات در اثر مانیتورینگ سیستم؛
- امکان گزارشگیري مطالعات و بررسی آماري کوتاه مدت، میان مدت، بلند مدت.
در ادامه روند پیاده سازي مکانیزاسیون در جهت کنترل عوامل محیطی در صنعت انبارداري جهت کاهش انرژي، فساد سیب زمینی ها، هزینه هاي نیروي انسانی، باعث افزایش کارایی و راندمان بیشتر و دقت بیشتر درمصرف انرژي می گردد. لذا اهداف و نیازهایی که از اجراي طرح مانیتورینگ در سیستم هاي مکانیزه کنترل عوامل محیطی درانبار
