Hệ thống tưới, theo dõi trạng thái của cây

Đây là mô hình sáng kiến của hai em Đặng Thanh Thiên Ân và Nguyễn Trường Đạt (Trường THPT chuyên Tiền Giang), được ban tổ chức Cuộc thi sáng tạo thanh, thiêu niên - nhi đồng tỉnh Tiền Giang lần thứ 10 (2016 - 2017) đề xuất trao giải nhất.

Trên thị trường hiện có nhiều thiết bị hỗ trợ tính năng tưới (phun sương, phun mưa) tự động nhưng chưa đảm bảo việc tiết kiệm nước cũng như không có lắp thiết bị đo hàm lượng các khoáng chất có trong đất để bổ sung cho cây tùy theo tình trạng của chúng.

Từ thực tế trên, hai em Thiên Ân và Trường Đạt đã nghiên cứu, sáng tạo ra hệ thống tưới và theo dõi trạng thái của cây để khắc phục một số hạn chế nêu trên.

Hệ thống hoạt động theo cơ chế như sau: tự động đo và hiển thị trên màn hình máy tính các số liệu về tình trạng của cây như: nhiệt độ, độ ẩm... để tiện theo dõi và lưu trữ thông tin của cây; nhân viên kỹ thuật lấy mẫu, đo nồng độ ion các chất (đạm, lân, kali) thực tế trên cây và nhập trực tiếp vào bảng điều khiển về số cây trong vườn, tiêu chuẩn nhiệt độ, độ ẩm, hàm lượng các chất dinh hưỡng cần thiết theo từng giai đoạn phát triển của cây (nếu không nhập dữ liệu, máy tính sẽ tính toán dựa trên cơ sở dữ liệu dựng sẵn do người lập trình cài đặt).

Dùng bộ phận đo lưu lượng nước kết hợp van điện từ để lượng nước tưới cho cây được tính toán, điều tiết nhờ van điện từ được kết nối với cảm biến độ ẩm (giúp kiểm soát độ ẩm trong đất để tự động điều chỉnh lượng nước tưới phù hợp cho cây).

Tương tự, các hộp chứa phân bón đạm, lân, kali pha loãng, hàm lượng như nhau, được bơm vào ống dẫn nước qua hệ thống phân phối phân bón (gồm van điều khiển dòng chảy và ống Venturi hoạt động theo nguyên lý Bernoulli) để tưới cho cây (cung cấp dinh dưỡng theo nhu cầu của cây), vừa giúp tiết kiệm lượng phân bón nhưng vẫn đảm bảo cung cấp đủ dưỡng chất cho cây.