วันอังคารที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2560

โครงงานเซนเซอร์ตรวจจับการรั่วไหลของน้ำในชั้นดินแบบไร้สาย สำหรับพื้นที่เกษตรกรรม

ปัญหาการสูญเสียของน้ำที่รั่วไหลในระบบการจ่ายน้ำให้กับพืชผลในไร่ของขอบเขตพื้นที่การเพาะปลูกที่กว้างจะหมดไปด้วยชุดเซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำแบบไร้สาย แสดงผลด้วยสัญญาณเสียงโทนอย่างง่ายด้วยต้นทุนการสร้างที่ไม่แพง…………….
ปัญหาภัยแล้งกลายเป็นปัญหาที่สำคัญ สำหรับเกษตรกรไทย เนื่องจากมีปริมาณน้ำในแต่ละฤดูกาลอาจมีปรมาณที่ไม่เพียงพอต่อการเพาะปลูก ดังนั้น น้ำจึงมีความสำคัญต่อการทำเกษตรกรรมเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะการทำเกษตรกรรมที่มีจำนวนพื้นที่ขนาดใหญ่ แสดงการจำลองพื้นที่เกษตรกรรมที่มีขนาดใหญ่ที่ใช้ระบบน้ำหยด สำหรับแปลงผัก เพื่อการประหยัดน้ำ ที่ผู้ออกแบบได้กำหนดขนาดท่อน้ำและระบบปิด/เปิดน้ำหรือวาล์วให้สัมพันธ์กับปริมาณการไหลของน้ำและแรงดันน้ำที่จ่ายไปตามท่อได้อย่างเหมาะสม แต่ปัญหาของการทำเกษตรกรรมที่ใช้พื้นที่การเพาะปลูกที่ใหญ่มาก คือ  ปัญหาที่ไม่สามารถตรวจสอบการรั่วไหลของน้ำในชั้นดินของระบบการจ่ายน้ำให้กับพืชผลในไร่ได้อย่างทั่วถึง โดยเฉพาะในขอบเขตพื้นที่กว้าง จึงส่งผลให้เกิดการสูญเสียปริมาณน้ำในการเพาะปลูกไปโดยไร้ประโยชน์ เนื่องจาก การใช้พื้นที่เพาะปลูกที่กว้างมากนั้น เกษตรกรจำเป็นต้องใช้ต้นทุนที่ป็นงบประมาณ ทรัพยากรและเวลาที่สูงมากป็นพิเศษในการเฝ้าดูแลระบบดังกล่าวนี้อย่างสมบูรณ์  
ดังนั้น โครงงานชุดเซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำ สำหรับพื้นที่เกษตรกรรมที่เลือกใช้เซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำในระบบเกษตรกรรมแบบจุดต่อจุด (Point to Point) ผ่านระบบการแจ้งเตือนแบบไร้สาย โดยประกอบไปด้วยชุดเซนเซอร์ตัวส่งข้อมูล (Transmitter :Tx) นำไปติดตั้งแบบกระจายตามจุดที่ต้องการตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำในแต่ละพื้นที่ของชั้นดิน โดยเซนเซอร์ตัวส่งในแต่ละชุดจะแยกการทำงานอย่างเป็นอิสระต่อกันและมีตัวรับ (Receiver :Rx ) ทำหน้าที่ในการแสดงตำแหน่งข้อมูลของพื้นที่ๆ เกิดการรั่วไหลของน้ำในชั้นดินผ่านระบบไร้สายที่เกษตรกรสามารถทราบตำแหน่งที่เกิดปัญหาและสามารถแก้ไขได้อย่างทันเวลา โดยมีรายละเอียดในการสร้างชุดเซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำในชั้นดิน ดังต่อไปนี้……………… 
(A)
(B)

(C)
รูปที่ 1. (A),(B),(C)โมดูลควบคุมที่ใช้งานร่วมกับเซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำในดินและโมดูลการส่ง/รับข้อมูลแบบไร้
หลักการทำงานของวงจร
-                           ส่วนการทดสอบการทำงานของวงจรของภาคส่ง(Tx) สัญญาณ คือ นำชุดเซนเซอร์การตรวจจับการรั่วไหลของน้ำในดินเชื่อมต่อกับโมดูลชุดส่ง โดยเชื่อมต่อสายสัญญาณเป็นที่เรียบร้อยแล้วดังรูปที่ 3.(A) นำไปปักลงในตำแหน่งพื้นที่ๆ ต้องการตรวจจับการรั่วไหลของน้ำในชั้นดิน จากนั้น จ่ายไฟเลี้ยงที่ขั้วแบตเตอรี่ขนาด 6 Vdc เข้าที่ขั้วต่อ โดยต่อขั้วบวก (+) และลบ (-) ให้ตรงกัน  
ส่วนการทดสอบวงจรภาครับสัญญาณ(Rx) คือ  นำโมดูลชุดรับที่ต่อเชื่อมสายสัญญาณกับบัซเซอร์เป็นที่เรียบร้อยดังรูปที่ 3.(B) ไปติดตั้งที่สถานีแจ้งเตือนในระยะห่างจากชุดส่ง(Tx) สัญญาณไม่เกิน 200 เมตร เท่านั้น จากนั้น ทดสอบโดยการเทนำไปบนพื้นดินที่ปักเซนเซอร์ตรววจับการรั่วไหลของน้ำในชั้นดิน ผลลัพธ์การทดสอบที่ได้ คือ ตัวชุดรับ(Rx) สัญญาณจะได้ยินเสียงบัซแซอร์ดังที่ความถี่เสียงโทนอย่างต่อเนื่อง จนกว่าพื้นที่ดินที่ถูกตรวจจับจะแห้งสนิทอีกครั้ง 
การทดสอบนี้: มีข้อยกเว้นในกรณีเหตุการที่เป็นธรรมชาติปกติ เช่น พื้นที่ๆทดสอบมีฝนตก อาจส่งผลให้เซนเซอร์แจ้งเตือนได้เช่นกัน ดังนั้น ผู้ใช้งานสามารถรับรู้สภาวะการณ์ที่เกิดขึ้นนอกเหนือไปจากธรรมชาติปกติดังกล่าวนี้…..  

      รูปที่ 2.  ชุดเซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำแบบไร้สาย สำหรับพื้นที่เกษตรกรรมที่ประกอบเสร็จสมบูรณ์

ซึ่งผู้อ่านสามารถนำชุดเซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำในชั้นดินแบบไร้สายไปประยุกต์ใช้กับงานเกษตรกรรมที่จำเป็นต้องแก้ปัญหาการสูญเสียของน้ำที่รั่วไหลในระบบการจ่ายน้ำให้กับพืชผลในไร่ในพื้นที่เพาะปลูกที่กว้างจะหมดไปด้วยชุดเซนเซอร์ตรวจวัดการรั่วไหลของน้ำแบบไร้สาย แสดงผลด้วยสัญญาณเสียงโทน ซึ่งใช้ไอเดียง่ายๆ ในการพึ่งพาตนเองในการทำเกษตรกรรม ซึ่งหมายถึง การจัดการด้านการเกษตรได้ด้วยตนเอง โดยใช้งบประมาณในการใช้จ่าย ทรัพยากรและเวลาให้น้อยที่สุด ซึ่งเกษตรกรเองอาจใช้เทคโนโลยีแบบง่ายๆ มาดัดแปลงและประยุกต์ใช้ผสมผสานให้เข้ากับรูปแบบเกษตรกรรมใหม่ๆ ตามยุคเทคโนโลยีเกษตรกรรมไทยแลนด์ 4.0 เพื่อให้เกิดประโยชน์ที่คุ้มค่ามากที่สุดนั้นเอง……………