Датчики и мониторинг — Наука в гидропонике
Гидропонные системы значительно выигрывают от сбора большего количества информации, поскольку это дает фермеру возможность лучше диагностировать проблемы и лучше понимать эволюцию своих гидропонных культур. Обычно производители ограничивают информацию, которую они собирают, измерениями с одного датчика, которые проводятся либо в разные моменты дня, либо даже только тогда, когда необходимо менять питательные растворы. Эти измерения часто не записываются, и их трудно анализировать в более широком контексте. Сегодня я собираюсь поговорить об автоматизации датчиков в гидропонных культурах и о преимуществах, которые это может принести вам в долгосрочной перспективе. Я дам вам несколько советов относительно того, как это сделать, а в следующем посте предоставлю некоторые практические шаги для достижения автоматической настройки. Ниже вы можете увидеть результат моей домашней гидропонной установки, отслеживающей pH, EC, ОВП, влажность, температуру окружающей среды и температуры раствора.
Автоматизация датчиков — это не только наличие датчиков, которые могут снимать показания через заданные интервалы, но и обеспечение того, чтобы показания этих датчиков сохранялись, чтобы их можно было использовать для анализа и диагностики в дальнейшем. К счастью, в наши дни у нас есть микроконтроллеры Arduino, совместимые с широким спектром датчиков, которые можно использовать для автоматического мониторинга. У нас также есть очень дешевые компьютеры Raspberry Pi, которые мы можем использовать для хранения этой информации и создания базы данных с информацией о наших датчиках. В идеале мы хотели бы отслеживать как можно больше переменных, но мы несколько ограничены как стоимостью, так и сенсорными возможностями микроконтроллеров Arduino. Если вы хотите осуществлять автоматический мониторинг, вам определенно стоит купить датчики pH, EC, температуры окружающей среды, температуры раствора, влажности и углекислого газа. Если у вас есть больше денег или вы хотите получить больше данных, я бы также посоветовал приобрести датчик растворенного кислорода и датчик ОВП. Если у вас большая комната для выращивания, вы можете разместить несколько датчиков CO2 и температуры, чтобы должным образом контролировать весь урожай. Вот небольшой список покупок с датчиками и микроконтроллерами, которые вы можете использовать для этого:
Хотя экран LCD на самом деле не нужен для установки, он позволяет вам написать программу Arduino, которая сразу же отображает показания. Это очень полезно, так как вы можете видеть показания, которые происходят в вашей гидропонной культуре. На изображении ниже показано, как это выглядит в моей домашней гидропонной установке. В этой настройке у меня есть все датчики, постоянно производящие измерения урожая, которые отображаются на этом ЖК-экране. К этому Arduino также подключен Raspberry Pi, который записывает одно измерение каждые 2 минуты. Я не записываю измерения быстрее, так как это приведет к очень быстрому росту использования памяти в Raspberry pi без какого-либо существенного увеличения объема знаний, полученных из полученной информации.
–
–
Также важно знать, что датчики должны быть датчиками промышленного качества, предназначенными для постоянного нахождения под водой. Например, вышеуказанные измерители ОВП, растворенного кислорода и ЕС не предназначены для постоянного погружения в воду, поэтому через некоторое время они перестанут работать, и вам придется их менять. Однако, если вы чистите датчики примерно раз в неделю и покрываете корпус датчика, особенно там, где кабель выходит сзади, изолентой, вы можете значительно продлить срок их службы. После того, как они закончатся, вы все еще можете использовать интерфейс для подключения датчика промышленного класса. Стоит отметить, что все датчики могут потерять свою калибровку, поэтому вы должны калибровать свои датчики pH/EC не реже одного раза в месяц в рамках этой настройки. Кроме того, при проведении измерений с помощью датчиков вам потребуется взять медиану большого количества измерений (> 100), чтобы обеспечить лучшую стабильность.
В последующем посте я поделюсь кодом, который я использую для моей автоматической домашней настройки, а также некоторой дополнительной информацией, касающейся автоматического использования перистальтических насосов для автоматической регулировки pH/EC и ОВП. За несколько сотен долларов автоматизированный мониторинг может значительно повысить вашу способность понимать ваши гидропонные культуры.
