Пример за използване на модерна автоматизация в оранжерия

Оранжериите са конструкции, предназначени за отглеждане на естествени зеленчуци за по-кратък период от време, отколкото в открита земя. Използването на оранжерии е често срещано както сред частните собственици, така и в селското стопанство като цяло.

Преди това автоматизацията на оранжерията беше скъпа и понякога непоносима процедура, но в момента решението на този проблем не е толкова скъпо и доста се отплаща, а в бъдеще ще донесе още по-големи ползи.

Много фактори, необходими за ефективното отглеждане на зеленчукови култури, изискват използването на съвременна автоматизация, например:

1) Автоматично поддържане на оптимална температура на въздуха;

2) Автоматично поливане;

3) Автоматично включване на осветлението;

4) Автоматично загряване на почвата.

Автоматично поддържане на оптимална температура на въздуха

Когато отглеждате домати и краставици, като най-често срещаните култури, отглеждани в оранжерии, желателно е температурата на въздуха да е от +18 до +25 ° C през деня и да не е по-ниска от +16 ° C през нощта. Температура на почвата от +10 ° С и по-висока.

Понижаването на температурата се извършва с помощта на задвижки, които отварят прозорците на оранжерията за вентилация, когато температурата на въздуха се повиши. За тези цели можете също да използвате стъпкови моторипо сигнал отворете отворите за желания ъгъл.

задвижващо устройство

Задвижващите устройства се използват за предпочитане не само с температурен датчик, но и със сензор за вятър, за да не навредят на растенията. В ролята на сензор за температура на въздуха можете да използвате прост и евтин цифров сензор DS18B20.

сензорDS18B20

Поливане на растения

Автоматичното напояване се извършва с помощта на сензори за влага, които ограничават поливането, но също така е по-добре да използвате заедно с тях датчик за воден поток, тъй като прости, евтини сензори за почвата се окисляват много бързо и се провалят. За малки ферми можете да използвате домашни сензори за влажност на базата на таймера NE555.

Тази микросхема не може да се нарече модерна, но се е утвърдила като надежден електронен инструмент, използван в много области. Електродите трябва да бъдат направени от графит, който не се окислява. Изход 3 от микросхемата е свързан към светодиода, който сигнализира за влажността, излизаща от границите. Този изход може също да бъде свързан към системата за управление и при сигнал от него може да бъде деактивиран или включен.

Сензор за влажност на почвата върху чипа NE555

Важно е да знаете необходимия воден поток на ден (което ще зависи от площта на оранжерията, нуждите на растенията, отглеждани във водата, тяхната плътност и т.н.), тогава е достатъчно да се контролира напояването с помощта на сензори за воден поток във времето и да се използват сензори за влажност като препълване на аларми.

Контрол на осветлението

Автоматичното осветление е най-лесно да се направи с просто фоторезист, Когато светлината намалява, нейното съпротивление се увеличава и по този начин се формира контролен сигнал за включване на светлините в оранжерията.

Отопление на почвата

Автоматичното нагряване на почвата се извършва точно като въздух, но вместо задвижващи механизми се използва контрол на температурата нагревателни елементи или отоплителен кабел.

Устройства за контрол на автоматизацията

Отделно трябва да се каже за устройства, които получават информация от сензори, анализират и издават управляващи сигнали към задействащи механизми, нагревателни елементи, клапани за подаване на вода и др. В интернет можете да намерите много статии на такава платформа като Arduino въз основа на които се предлага да се създаде автоматизация на малки оранжерии.

Arduino е хардуерно-софтуерен инструмент с предварително заредени в него зареждащо устройство, което ви позволява да заредите програмата си в микроконтролер, без да използвате отделни хардуерни програмисти.Микроконтролерът на платката се програмира с помощта на езика Arduino, базиран на езика на окабеляването (подобен на C).

Всички резултати от работата на оборудването в автоматизирана оранжерия, ако е необходимо, могат да бъдат проследявани визуално на компютър.Най-eb интерфейс мога дават възможност не само да се наблюдават показанията на сензорите за температура, влажност и осветление, но и да се контролират тези много показания. Възможно е също така да е възможно да наблюдавате оранжерията чрез уеб камера.

Системата за контрол на парникови газове се управлява от централен борд. Arduino, работи по следния начин: получените данни за околната среда датчика за температура на влажност или осветление на въздуха се предават на централния контролер (Arduino), която сравнява текущите стойности с дадените. Ако някоя от стойностите не съвпада, тогава задействащият механизъм се задейства за възстановяване на оптималното състояние. още Arduino изпраща данни до отдалечен сървър за наблюдение през Интернет.

Пример Arduino за автоматизация на парникови газове

Пример за схема за автоматизация на парникови газове Arduino

Чрез специален програмируем модул контрол на следните параметри като:

• отопление на вътрешността на оранжерията;

• отопление на водата;

• честота и продължителност на поливането;

• пуснете и спрете принудителната вентилация;

• осветление.

Контролът на температурата на въздуха се определя от две гранични граници: горната и долната граница. Когато горната граница е надвишена, вентилационните отвори се отварят, вентилаторът се активира за охлаждане на оранжерийната среда, за потискане могат да се използват завеси и когато температурата падне под долната граница, вентилаторът се изключва, нагревателят се включва, за да загрява въздуха до предварително определено ниво.

Контролът на влажността се определя от прага, зададен от потребителя. когато влажността в оранжерията падне под предварително определен праг, автоматичната напоителна система се включва и след това се изключва при възстановяване на оптималното състояние.

Състоянието на осветлението се контролира от две зададени точки: горната граница и долната граница. Горната граница определя кога светлината се активира, докато долната граница определя кога е изключена. Тази стратегия се използва главно за увеличаване на дневната светлина или компенсиране на недостатъчната дневна светлина според желанията на потребителя.

Въпреки простотата на програмирането и връзката, както и ниската цена, според мен изпълнението на подобни проекти на Arduino е трудно.

Като устройство за главно управление също може да се използвамикрокомпютър Raspberry Pi 2комбинирайки предимствата на Arduino и персонален компютър, тъй като той е в състояние да стартира отделна операционна система и има входове / изходи портове за свързване на подчинени и приемане на сигнали от сензори. 

Но най-лесният начин е да закупите готово устройство под формата на програмируемо реле или програмируем логически контролер, От местните производители на такива продукти са най-известни OWEN, Segnetics и др. Алтернатива за тези, които са се научили как да програмират Arduino, може да бъде PLC Controllino.

PLC Controllino: MINI (вляво), MAXI (в средата) и MEGA (вдясно)

Единственият недостатък на този PLC са релейните изходи с ток до 6 A. Но ако оранжерията използва електрическо оборудване с по-малко консумация на ток, тогава този PLC е най-подходящ.

Днес той се предлага в 3 версии: MINI, MEGA, MAXI. Важен плюс е възможността да се свързвате с интернет чрез интерфейса Ethernet за дистанционно наблюдение и контрол. Този интерфейс е наличен във версии MEGA и MAXI.

По този начин създаването на автоматизирана оранжерия днес е проста и сравнително евтина задача за малките стопанства.