نظام مراقبة بيئية ذكي للمزرعة

مقدمة

منذ تطور صناعة تربية الأحياء المائية، أصبحت إحدى الركائز الأساسية للزراعة إلى جانب الزراعة التقليدية. وبالمقارنة مع الزراعة التقليدية، توفر الزراعة التقليدية للإنسان غذاءً أكثر تغذيةً ولذة. ومع التحسن المستمر في مستويات معيشة السكان، يزداد إقبال المستهلكين على منتجات الثروة الحيوانية الخضراء والعضوية والصحية، بدءًا من البيض وصولًا إلى منتجات لحوم البقر والضأن الخضراء أو العضوية. ومع ذلك، يصعب على مفاهيم وتقنيات التربية التقليدية التكيف مع الاحتياجات المادية الحالية للسكان ومتطلبات تطوير صناعة الاستزراع المائي.

مع تعديل الهيكل الصناعي الريفي والتطور السريع لتربية الماشية والدواجن على نطاق واسع، شهد نمط إنتاج الثروة الحيوانية التقليدية تحولات نوعية. فمنذ عام ١٩٩١، احتل الإنتاج المحلي من اللحوم والبيض المرتبة الأولى عالميًا لسنوات عديدة، وأصبح قطاعًا رئيسيًا في العديد من البلدان ومصدرًا هامًا لدخل المزارعين. وفي السنوات الأخيرة، تشهد أساليب تربية الماشية والدواجن ونطاقها تطورًا ملحوظًا، من التشغيل اللامركزي إلى التربية واسعة النطاق. وفي الوقت نفسه، بات من الضروري تحسين أساليب التربية التي كانت تعتمد في الأصل على الموارد البشرية، والتحول نحو صناعة تربية ذكية قائمة على التكنولوجيا.

لقد أحدث تطوير وتطبيق تقنية إنترنت الأشياء تغييرًا جذريًا في أنماط الإنتاج والتنظيم والتطوير في قطاع تربية الحيوانات. فمن خلال الأتمتة والمعلوماتية والوسائل الذكية، أصبح الإنتاج المعياري والتشغيل واسع النطاق في هذا القطاع ممكنًا، وتُستخدم التكنولوجيا كركيزة أساسية لدعم صناعة تربية الحيوانات. يُسهم استخدام التكنولوجيا في تحسين بيئة التربية، وزيادة معدلات البقاء، وتعزيز العائدات الاقتصادية.

ما هو نظام مراقبة بيئة التكاثر الذكي؟

يعتمد هذا النظام على تقنيات إنترنت الأشياء، والإنترنت، والإنترنت عبر الهاتف المحمول، والاستشعار الذكي، والتحكم الآلي، وغيرها. ويركز نظام التربية والتوزيع الذكي على إنتاج وإدارة مزارع الماشية والدواجن وأحواض تربية الأحياء المائية، حيث يجمع معلومات بيئة التربية عبر الإنترنت من خلال أجهزة استشعار ذكية. وتشمل هذه المعلومات قياسات الأمونيا، وكبريتيد الهيدروجين، ودرجة حرارة الهواء، والرطوبة، بالإضافة إلى بيانات عن أنواع الحيوانات ومراحل نموها، مما يتيح مراقبة البيانات البيئية بشكل مرن.

يستطيع المزارعون الحصول على معلومات بيئة التربية في الوقت الفعلي من خلال محطات المعلومات مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر، والحصول تلقائيًا على معلومات الإنذار غير الطبيعية، ودمج المعلومات التي تتم مراقبتها كل دقيقة للتحكم عن بعد في المعدات المقابلة لتحقيق هدف التربية الذكية وتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك.

ما هي وظائف نظام مراقبة بيئة التربية الذكية؟

1. عرض البيانات: تعرض المنصة السحابية تركيز درجة الحرارة والرطوبة وثاني أكسيد الكربون وتركيز غاز الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك في المزرعة في الوقت الفعلي على شكل أرقام ورسوم بيانية ولوحات معلومات؛

2. يعتمد نظام التحكم الصناعي الذكي على تقنية التحكم الآلي الصناعي. عند اكتشاف تجاوز المعايير البيئية للحدود المسموح بها، يرسل النظام إشارة إلى وحدة M88. على سبيل المثال، عند انخفاض درجة الحرارة داخل المنزل، يقوم النظام بتشغيل جهاز التدفئة تلقائيًا لرفع درجة الحرارة، وعند اقتراب درجة الحرارة من الحد المسموح به، يقوم بإيقاف تشغيل جهاز التدفئة.

3. وظيفة الإنذار غير الطبيعية: يدعم وضع الإنذار عند تجاوز الحد المسموح به الإنذار الصوتي والضوئي في الموقع، والإنذار عبر التطبيق، والإنذار عبر الرسائل النصية القصيرة على الهاتف المحمول، والإنذار عبر الهاتف المحمول، والإنذار عبر طرق الإنذار الأخرى.

4. وظيفة إدارة شؤون الموظفين: يدعم النظام إدارة شؤون الموظفين والصلاحيات. 5. وظيفة إعداد التقارير التحليلية: بفضل وظيفة التحليل الإحصائي للبيانات، يمكن دمج البيانات المجمعة وتلخيصها وتحليلها لتكوين تقارير بيانات متنوعة.

ما الضرر في عدم قيام المزارع بقياس هذه المعايير البيئية؟

درجة الحرارة: من المعروف أن درجة الحرارة تلعب دورًا حيويًا في نمو الدجاج. فإذا انخفضت درجة الحرارة، يُصاب الدجاج بسهولة بنزلات البرد، مما قد يُسبب الإسهال أو أمراض الجهاز التنفسي، وغيرها. كما يميل الدجاج إلى التجمع بحثًا عن الدفء، مما يؤثر على تغذيته ونشاطه، ويؤدي إلى إعاقته، وفي الحالات الشديدة، إلى نفوق أعداد كبيرة منه. لذا، يُعد التحكم السليم في درجة الحرارة عاملًا أساسيًا في نجاح أو فشل مزرعة الدجاج.

الأمونيا: الأمونيا مادة شديدة الذوبان في الماء، وتنتج بشكل رئيسي عن تحلل المواد العضوية المحتوية على النيتروجين، مثل الروث والأعلاف. قد تؤدي التركيزات العالية منها إلى شلل الجهاز العصبي المركزي، مما يسبب أمراض الكبد السامة وتلف عضلة القلب. في حال عدم قياس تركيز الأمونيا، تعيش الماشية والدواجن في بيئة منخفضة التركيز لفترة طويلة، مما يؤدي إلى انخفاض مناعتها وزيادة معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات.

كبريتيد الهيدروجين: تصبح الماشية والدواجن التي تعيش في بيئة منخفضة التركيز من كبريتيد الهيدروجين لفترة طويلة حساسة للضوء وتقل شهيتها. أما التعرض طويل الأمد لبيئة عالية التركيز من كبريتيد الهيدروجين فيؤدي إلى ظهور أعراض مثل القيء والغثيان والإسهال، لذا فإن مراقبة تركيز كبريتيد الهيدروجين أمر بالغ الأهمية في عمليات التربية. هام للمختصين!

ثاني أكسيد الكربون: إن النمو طويل الأمد للماشية في بيئة ذات تركيز عالٍ من ثاني أكسيد الكربون سيؤدي إلى انخفاض اللياقة البدنية للماشية، وسهولة إصابتها بأمراض معدية مزمنة مختلفة، كما سيؤدي إلى نقص الأكسجين المزمن، وهو أمر غير مواتٍ للتكاثر.

............

نظام مراقبة بيئية ذكي

يعتمد نظام مراقبة بيئة تربية الحيوانات الذكي من Ruiyi Card على مزيج من تكنولوجيا الاتصالات الحديثة وتكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا الشبكات، مما يتيح الجمع بين الكشف عبر الإنترنت والمراقبة عن بعد، ويوفر مراقبة وإدارة مريحة وفعالة للمزارعين.

تُظهر الصورة: مخطط طوبولوجي لنظام مراقبة بيئة تربية الحيوانات في روييكا

يمكن للنظام الحصول على جميع أنواع معايير بيئة نمو الماشية المطلوبة عن طريق الإرسال اللاسلكي أو الإرسال السلكي، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والضوء وتركيز ثاني أكسيد الكربون والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك.

ما هي أجهزة الاستشعار التي يحتوي عليها بشكل أساسي؟ وما هو دور إدارة تربية الحيوانات في ذلك؟

مستشعر درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي RK330-01

مستشعر RK330-01 لقياس درجة حرارة الهواء والرطوبة والضغط الجوي هو مستشعر احترافي مصمم خصيصًا لقياس درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية والضغط الجوي. يتميز غلاف المستشعر بمقاومته للماء والأشعة فوق البنفسجية، ويُستخدم على نطاق واسع في الزراعة والغابات والأرصاد الجوية والبيوت الزجاجية والمستودعات وغيرها. كما يمكن تزويد المستشعر بصندوق حماية من 11 طبقة (RK95-01) لحمايته من أشعة الشمس والأمطار.

يُستخدم مستشعر درجة الحرارة والرطوبة والضغط في مزارع تربية الماشية، حيث يقيس بدقة درجة الحرارة والرطوبة والضغط داخل الحظيرة. وبناءً على متطلبات درجة الحرارة والرطوبة والضغط اللازمة لنمو الحيوانات، يبدأ نظام التبريد أو إزالة الرطوبة أو التدفئة والترطيب تلقائيًا عند ارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة أو الرطوبة بشكل مفرط، لضمان الحفاظ على درجة حرارة ورطوبة مناسبة داخل الحظيرة.

مستشعر الإضاءة RK210-01

مستشعر الإضاءة RK210-01 هو مستشعر عالي الحساسية، قادر على كشف مصادر الضوء الخافتة، ويتميز بنطاق قياس واسع ودقة عالية، بالإضافة إلى مقاومة جيدة للماء، وسهولة الاستخدام والتركيب. يُستخدم على نطاق واسع، لا سيما في البيوت الزراعية المحمية، وإضاءة المدن، وغيرها من التطبيقات.

في عملية التربية، يستطيع المزارعون التحكم في شدة الإضاءة ومدة التعرض لها من خلال البيانات الآنية لجهاز إرسال الإضاءة. ويمكن لزيادة مدة التعرض أو شدته أن يعزز وظائف قشرة الغدة الكظرية لدى الحيوانات، ويحسن المناعة، ويحفز الشهية، ويعزز عملية الهضم لدى الماشية والدواجن، ويرفع من معدل زيادة الوزن ومعدل البقاء على قيد الحياة.

مستشعر الأمونيا RK300-07

مستشعر غاز الأمونيا RK300-07 هو مستشعر كهروكيميائي ثلاثي الأقطاب ومعالج دقيق عالي الأداء، مزود بمستشعر حرارة مدمج لتعويض تغيرات درجة الحرارة، مما يُمكّنه من قياس تركيز غاز الأمونيا في البيئة بدقة. يجمع هذا المستشعر بين المستشعر الكهروكيميائي ودائرة الإرسال بشكل مثالي لتلبية احتياجات العملاء في قياس تركيز الأمونيا. يقيس مستشعر غاز الأمونيا بشكل أساسي محتوى غاز الأمونيا في الحظيرة. فعلى سبيل المثال، يُعد محتوى غاز الأمونيا بالغ الأهمية لنمو الخنازير، حيث يُعتبر غاز الأمونيا من الغازات الضارة في حظيرة الحيوانات. يؤثر مستوى تركيز غاز الأمونيا بشكل مباشر على صحة الحيوانات ونموها وتطورها وقدرتها على مقاومة الفيروسات. عادةً ما يكون مستشعر غاز الأمونيا مزودًا بجهاز إنذار صوتي. فعندما يتجاوز تركيز غاز الأمونيا الحد المسموح به، يُصدر الجهاز صوتًا لتنبيه المسؤولين بضرورة تعديل تركيز غاز الأمونيا.

مستشعر كبريتيد الهيدروجين RK300-15

يستخدم جهاز إرسال كبريتيد الهيدروجين RK300-15 مسبارًا كهروكيميائيًا للكشف عن الغازات ومعالجًا دقيقًا عالي الأداء، بالإضافة إلى مستشعر حرارة مدمج لتعويض تغيرات درجة الحرارة، مما يُمكّنه من قياس تركيز كبريتيد الهيدروجين في البيئة بدقة. يُستخدم هذا المنتج على نطاق واسع في مراقبة جودة الهواء، والبيوت الزجاجية، والمنازل الذكية، والمدارس، والمستشفيات، والمستودعات، والإنتاج الصناعي، وغيرها من المجالات والأماكن التي تتطلب الكشف عن تركيز كبريتيد الهيدروجين. في مزارع تربية الحيوانات، يُعدّ التحلل اللاهوائي للمواد العضوية المحتوية على الكبريت في السماد الطازج المصدر الرئيسي لكبريتيد الهيدروجين، وخاصةً عندما تتناول الحيوانات علفًا غنيًا بالبروتين، حيث يكون معدل الهضم والاستفادة منخفضًا، مما يؤدي إلى زيادة كمية كبريتيد الهيدروجين. كبريتيد الهيدروجين غاز عديم اللون، قابل للاشتعال، وله رائحة كريهة تشبه رائحة البيض الفاسد، وهو غاز مهيج ومُسبب للاختناق، ويُهيّج الأغشية المخاطية للماشية بشكل رئيسي. عندما يتلامس كبريتيد الهيدروجين مع الماء الموجود على الأغشية المخاطية، يذوب بسرعة ويتحد مع أيونات الصوديوم في المخاط مكونًا كبريتيد الصوديوم، مما يُهيّج الأغشية المخاطية. وعندما يتجاوز تركيز كبريتيد الهيدروجين في الهواء المستوى المسموح به، تصبح الحيوانات المريضة عرضة للإصابة برهاب الضوء، وسيلان الدموع، والسعال، والتهاب الأنف، والتهاب الشعب الهوائية، وغيرها من الأعراض. ​​لذا، يُعدّ استخدام أجهزة استشعار كبريتيد الهيدروجين لقياس تركيزه في البيئة في الوقت المناسب أمرًا بالغ الأهمية للسيطرة على الأمراض والوقاية منها.

مستشعر كشف درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء RK310-03

مستشعر قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء RK310-03 هو مستشعر يحسب درجة حرارة سطح الجسم عن طريق قياس شدة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة منه. وتُعدّ خاصية قياس درجة الحرارة عن بُعد الميزة الأبرز لمستشعرات الأشعة تحت الحمراء، إذ تُمكّن المستخدمين من قياس درجة حرارة الأجسام التي يصعب الاقتراب منها أو تحريكها بسهولة.

في مجال تربية الماشية، تُعدّ قياسات درجة الحرارة الطريقة الأمثل للكشف عن الأمراض. وباستخدام أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، يستطيع مديرو المزارع قياس درجة حرارة الماشية بسهولة دون تلامس، وتسجيل درجة حرارة كل حيوان يوميًا. إنها طريقة علمية وسريعة ودقيقة لتحديد الحيوانات المريضة ومنع انتشار المرض في القطيع.

خاتمة

يُتيح نظام التوزيع الذكي للتكاثر، الذي يجمع بين تكنولوجيا إنترنت الأشياء وصناعة التكاثر، للمزارعين إتقان معلومات التكاثر، وإدراك بيئة التكاثر والتغيرات في نمو الماشية في الوقت المناسب، بحيث يتم الحفاظ على بيئة النمو في أفضل حالة، مما يضمن أن معدل نمو الدواجن قد فتح عصرًا جديدًا من التكاثر الآلي.