Việt Nam là một đất nước thuần nông đang phát ừiển đi lên xây dựng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Chính vì thế những phương thức chăn nuôi, trồng trọt lạc hậu kém năng suất cần được cải tiến và thay thế bằng những mô hình hiện đại hơn, có quy mô hơn.

Chăn nuôi công nghệ cao tức là mô hình chăn nuôi ứng dụng kểt hợp được những công nghệ hiện đại, tiên tiến nhằm nâng cao hiệu quả, hiệu suất và tạo những bước đột phát trong nghề chăn nuôi. Điển hình trên thế giới đã có nhiều mô hình tự động hóa quá trình chăn nuôi, ứng dụng công nghệ, công nghệ thông tin để tự động hóa nhiều quy trình: cho ăn, tắm mát, vệ sinh chuồng trại, khám sức khỏe, thu hoạch...

Từ đó nhóm tác Lê Gia Hưng, Nguyễn Ngọc Thái Bình, Lê Trung Hiếu học sinh trường THPT Nguyễn Huệ, thành phố Tam Điệp, tỉnh Ninh Bình đã nảy sinh ý tưởng sáng tạo  nghiên cứu ứng dụng công nghệ chăn nuôi mới và kết hợp với ứng dụng thành tựu của công nghệ 4.0 vào việc xây dựng - thiết kế thành công mô hình chăn nuôi thông minh nhằm hỗ trợ người nông dản một cách có hiệu quả nhất, giúp tối ưu hóa về nhân công, quản lý tốt về chất lượng, hạn chế những rủi ro về dịch bệnh và sự biến đổi khí hậu, đảm bảo mang lại lợi ích cao trong ngành chăn nuôi...

* Trang thiết bị của hệ thống:

- Bộ nguồn năng lượng mặt trời bao gồm: Tấm pin năng lượng mặt trời 200W; Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời; Ắc quy 12V, 48Ah; Bộ kích điện 12V.DC sang 220V.AC công suất 1000W.

- Bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS): Dòng điện làm việc tối đa: 63A.

- Công tắc thông minh Hunonic Lahu 4 kênh: Nguồn cấp 220V.AC; Công suất mỗi ngõ ra: 500W.

- Bộ giám sát, điều khiển nhiệt độ STC 100: Nguồn cấp: 110/220V.AC; Dòng tải ngõ ra: 10A.

- Cảm biến ánh sáng: Nguồn cấp: 110/220V.AC; Dòng tải ngõ ra: 10A.

- Bơm nước vệ sinh/Bơm nước làm mát: Nguồn cấp 12V.DC (Dùng Bộ đổi nguồn 220V.AC-12V.DC 5A); Dòng tải tối đa: 2A.

- Quạt gió: Nguồn cấp: 220V.AC; Công suất: 70 w.

- Đèn sưởi: Nguồn cấp: 220V.AC.

- Đèn chiếu sáng: Đèn led 220V.AC/60W kèm chiết áp điều chỉnh cường độ sáng.

- Hệ thống lọc không khí thải ra bao gồm: Tấm lọc thô lọc bụi bẩn; Đèn chiểu UV khử khuẩn; Tấm lọc than hoạt tính.

- SW (Switch): công tắc chọn chế độ.

- Camera giám sát: Camera không dây A9 1080P Wifi

* Quy trình vận hành:

-  Quy trình vận hành khối cung cấp nguồn điện

+ Bật công tắc trên Bộ chuyển đổi nguồn tự động ATS sang vị trí “Auto” (tự động);

+ Quan sát điện áp cung cấp từ pin năng lượng mặt trời đến ắc quy thông qua màn hình hiển thị của Bộ sạc pin năng lượng mặt trời:

+ Khi điện áp ắc quy >12V.DC tiến hành bật công tắc khởi động Bộ kích điện 12V.DC sang 220V.AC;

+ Khi điện áp ắc quy <12V.DC tiến hành tắt công tắc chuyển mạch SW để ngắt điện từ ắc quy cấp đến Bộ kích điện;

+ Đóng Aptomat cấp nguồn cho hệ thống;

- Quy trình vận hành khối cung cấp nước

+ Kiểm tra mức nước trong téc chứa nước đảm bảo yêu cầu;

+ Mở khóa cấp nước tổng ở đầu ra téc chứa nước;

+ Mở khóa nước cấp tới bể chứa nước ngầm;

- Quy trình vận hành hệ thống điều khiển giám sát

+ Chế độ bằng tay

Mở ứng dụng Hunonic trên điện thoại thông minh đã kết nối với công tắc qua mạng internet; Lựa chọn công tắc điều khiển bật/tắt cho các thiết bị: Hệ thống làm mát; Đèn sưởi; Hệ thống cấp thức ăn; Bơm vệ sinh chuồng trại; Quan sát camera ngẫu nhiên để bật/tẳt các thiểt bị nếu cần thiết.

+ Chế độ tự động

Hẹn giờ bật/tắt cho hệ thống cấp thức ăn và bơm vệ sinh chuồng trại; Bật chuyển mạch chọn chế độ gió để khối điều khiển giám sát nhiệt độ làm việc; Tác động cưỡng bức tăng nhiệt độ chuồng trại >30⁰c để hệ thống làm mát hoạt động tự động; Tác động cưỡng bức giảm nhiệt độ chuồng trại <20°c để hệ thống đèn sưởi hoạt động tự động; Tác động cưỡng bức cảm biến ánh sáng để bật tắt đèn chiếu sáng trong chuồng trại.

* Tính mới, tính sáng tạo:

- Hệ thống sử dụng nguồn năng lượng mặt trời làm nguồn cung cấp điện chính, địện lưới làm nguồn cung cấp điện dự phòng cùng với bộ chuyển đổi nguồn tự động để duy trì cấp điện cho toàn hệ thống điều khiển, giám sát.

- Hệ thống sử dụng các cảm biến quang kết hợp chiết áp điều chỉnh cường độ sáng để cung cấp ánh sáng trong chuồng trại cho vật nuôi phù hợp theo từng độ tuổi sinh trưởng và phát triển.

- Hệ thống sử dụng bộ điều khiển giám sát nhiệt độ 2 chiều nóng - lạnh để duy trì dải nhiệt độ chuồng trại ổn định cho vật nuôi sinh trưởng và phát triển.

- Hệ thống sử dụng công tắc thông minh điều khiển qua wifi để tự động hóa và điểu khiển từ xa không giới hạn các quá trình làm mát, sưởi, cấp thức ăn, vệ sinh chuồng trại. Đồng thời chia sẻ chức năng điều khiển giám sát đến cảc chủ thể khác qua điện thoại thông minh có kết nối internet.

- Hệ thống sử dụng cơ chế làm mát áp suất âm để cung cấp không khí mát và sạch cho chuồng trại.

- Chuồng trại sử dụng lọc khử khuẩn nguồn không khí thài ra môi trường bằng than hoạt tính vả đèn UV để đảm bào khí thải ra môi trường không có vi khuẩn gây bệnh và mùi hôi khó chịu.

- Sử dụng nguồn năng lượng sạch và vô tận là năng lượng mặt trời làm nguồn cung cấp điện chính, giúp giảm thiểu chi phí vận hành hệ thống.

- Điều khiển khống chế nhiệt độ chuồng trại theo 2 phương thức song song là: tự động bằng cảm biến 2 chiều hoặc chủ động điều khiển bằng công tắc thông minh Hunonic Lahu.

- Quá trình làm mát có thể tùy ý cài đặt chế độ gió ẩm và gió khô chỉ với một công tắc xoay giúp điều chỉnh được độ ẩrn thích hợp cho chuồng trại.Kết hợp quạt hút gió để làm mát với bộ lọc không khí ngõ ra đê không gây ô nhiễm môi trường.

- Khéo léo kết hợp cảm biến quang với chiết áp để đặt cường độ sáng cho đèn chiếu sáng phù hợp với từng thời gian sinh trưởng, phát triển của vật nuôi.

- Sử dụng phương pháp xịt rửa cao áp để vệ sinh chuồng trại, đảm bảo môi trường nuôi sạch đồng thời dễ dàng thu gom, xử lý chất thải sinh hoạt của vật nuôi để tái chế sử dụng và an toàn với môi trường.

Đinh Liên