Fermele tradiționale cu sere și sere, chiar și în condiții climatice favorabile, necesită eforturi considerabile din partea proprietarului pentru a obține recolta planificată. Pot fi remarcate și complexe de lucrări tehnice privind amenajarea structurilor, dar sarcinile de control elementar joacă un rol semnificativ în procesul de funcționare. Conceptul de seră inteligentă face posibilă facilitarea semnificativă a funcțiilor proprietarului la crearea și întreținerea unor astfel de obiecte. Îl puteți implementa cu propriile mâini folosind echipamente speciale și instrumente hardware și software.
Automatizare în seră
În termeni generali, o seră inteligentă poate fi considerată un analog al unei case inteligente. Sarcina principală a sistemului este de a oferi elemente de control inteligent, care vor afecta pozitiv mai mulți parametri ai funcționării fermei simultan. Un factor cheie în implementarea controlului automateste controlul indicatorilor de microclimat fără intervenția utilizatorului. Sistemul trebuie să ajusteze independent, pe baza datelor actuale de temperatură și umiditate, parametrii necesari în fiecare zi, oră și chiar minut, ținând cont de cerințele vegetației specifice. Dar pot exista probleme în ideea de a introduce automatizarea pentru o seră. Nu este dificil să implementați elementele de bază ale sistemului cu propriile mâini - este suficient să conectați senzori cu mai mulți senzori de sensibilitate la echipamente care controlează direct microclimatul și alte procese de reglementare. Dificultatea constă în contradicțiile dintre cerințele diferitelor componente funcționale ale serei. Nu este vorba nici măcar de faptul că castraveții și roșiile condiționate au nevoie de un regim de udare diferit, ci de diferențe în ceea ce privește nevoile de umiditate și confortul termic în raport cu solul și partea superioară a plantelor.
Alegerea unei locații pentru o seră
În primele etape ale proiectului, vă puteți concentra pe regulile generale pentru amenajarea tehnică a structurii. Desigur, alegerea locației fermei este un punct fundamental. Dacă există o lipsă de căldură și energie solară în regiune, atunci panta și partea lungă a structurii ar trebui îndreptate spre sud. Potrivit experților, o astfel de decizie se justifică dacă se pune accent pe cultivarea de primăvară cu răsaduri. Sere de vară, dimpotrivă, ar trebui să fie orientate spre nord, deoarece în acest caz crestele vor primi o translucidență mai eficientă cu razele de seară și de dimineață. De asemenea, în alegerea unui loc, nu uitați de fiabilitatea solului. Cu propriile mâini sub o seră inteligentă poțipregătiți în prealabil și o fundație universală a unei structuri de grămadă cu un grătar. Dar dacă se plănuiește construirea unui cadru pe baza unei fundații de bandă, atunci un calcul geodezic trebuie efectuat cu citiri ale apei subterane. Această opțiune are limitări în ceea ce privește execuția.
Instalarea părții structurale superioare
Inițial, nu uitați că o seră de în altă tehnologie și plină cu echipamente ar trebui să prevadă posibilitatea cablajului prin cablu și a instalării de echipamente complexe. Adică, materialele de fabricație ar trebui să fie utilizate cu o structură flexibilă pe cât posibil în ceea ce privește prelucrarea. Cu toate acestea, nu va fi nimic fundamental nou în implementarea acestei părți. Scheletul de sustinere poate fi realizat din stalpi metalici cu rame transversale, iar pentru decor se poate folosi sticla sau policarbonat. Instalarea unei sere inteligente se realizează printr-un set tipic de operațiuni - cu ajutorul feroneriei, consolelor și clemelor, andocarea între elemente se realizează folosind echipamente de sudură sau un burghiu. Mai important este calculul corect al structurii, astfel încât să reziste mult timp și să nu necesite reglaj în timpul funcționării. Pentru suport de comunicare, sunt așezate canale speciale de cablu. Materialul pentru ele este selectat din materiale plastice rezistente la umiditate și bine izolate. Deja în seră în sine, ar trebui luate în considerare un sistem de împământare și secțiuni protejate pentru instalarea blocurilor de siguranță.
Implementarea tehnică a automatizării sere
Pentru a controla sistemele de controlmicroclimate folosește senzori, elemente de senzori, actuatoare și instrumente de comunicare pentru a furniza semnale. Cu toate acestea, fără controlul microcontrolerului, această infrastructură nu poate fi creată. Ca soluție optimă la această problemă, se folosesc produse bazate pe „Arduino”. O seră inteligentă controlată de acest dispozitiv primește o gamă completă de instrumente pentru control constant prin module funcționale. Sistemul „Arduino” este o placă mică cu un microcircuit furnizat de profesor și memorie. În funcție de configurația specifică a acestui dispozitiv, se pot conecta un anumit număr de dispozitive externe. În serele mici se folosesc până la o duzină de elemente controlate, inclusiv motoare electrice, dispozitive de iluminat, mecanisme de uși, sisteme de udare etc. Componentele conectate sunt controlate conform unui algoritm definit de utilizator, luând în considerare parametrii externi.
Cum se dezvoltă un proiect Arduino?
Toate elementele funcționale ale complexului de control sunt asamblate individual. Unele dintre dispozitive sunt incluse direct în sistemul de service al microcontrolerului, iar ceal altă parte este implicată în modificarea parametrilor mediului de lucru. Utilizatorului i se cere să determine inițial ce elemente funcționale vor fi necesare pentru a organiza funcționarea autonomă a serei și modul în care va fi organizată tehnologic funcția de controler. De obicei, proiectele Arduino sunt dezvoltate în conformitate cu următoarelealgoritm:
- Determinarea factorilor țintă care afectează viața plantelor. Cele de bază includ temperatura, umiditatea, lumina și conținutul de dioxid de carbon.
- Elaborarea unei scheme conform căreia infrastructura de control va fi implementată folosind controlerul.
- Elaborarea unui aspect al echipamentelor și senzorilor cu informații despre parametrii țintă.
- Crearea unei hărți tehnologice a interacțiunii panoului de control cu unitățile funcționale ale controlerului.
- Dezvoltarea unui algoritm la nivel de software pentru automatizarea proceselor de management al serelor.
- Suport tehnic al unităților funcționale cu sistem de alimentare.
Tipuri de aparate de aerisire
Circulația aerului este unul dintre factorii cheie care asigură dezvoltarea echilibrată a plantelor iubitoare de căldură. În acest caz, sarcina este de a efectua această funcție în modul automat. Cum se asigură? Există trei modalități principale de implementare a ventilației automate în seră:
- De la un amortizor auto. Cea mai simplă soluție bugetară, care este realizată din mecanisme cu piston și un arc de gaz al unei mașini. Ventilația automată a serei de la un amortizor de șoc poate fi realizată folosind țevi metalice, dopuri de instalații sanitare și un opritor pneumatic cu o bază de carenă. Această infrastructură, de fapt, formează o unitate termică care poate fi fixată în foaia ferestrei aceluiași perete sau copertina din policarbonat.
- Ventilator electric. Prin intermediulîntrerupătorul termic are montat un sistem de ventilație complet de putere suficientă cu conectare la un generator local sau alimentat de propria baterie.
- Mecanisme cu supape. Se face o decupare în structura ferestrei sau pe acoperișul serei pentru instalarea unei supape de ventilație. Automatizarea în acest caz va fi integrată, iar nivelul acesteia depinde de versiunea specifică a dispozitivului. Astăzi, există modele cu control program și cu regulatoare mecanice care nu necesită alimentare cu energie.
Sistem de iluminat
Vegetația cu efect de seră ar trebui, în medie, să primească lumină 14-16 ore pe zi. De asemenea, nu are rost să iluminezi non-stop, așa că este nevoie de un sistem de autoreglare. În primul rând, este necesar să se determine inițial care vor fi sursele de lumină. Ca opțiune universală, puteți utiliza LED-uri speciale pentru sere sau dispozitive cu așa-numita iluminare roșie utilă, care funcționează pe unde în intervalul de la 600 la 700 de nanometri. Cu toate acestea, în perioada de înflorire, undele albastre în spectrul de 400-500 de nanometri ar trebui conectate. În ceea ce privește implementarea iluminatului, o seră inteligentă cu propriile mâini poate fi prevăzută cu un grup controlat de lămpi protejate cu o gamă largă de parametri reglabili încorporați în baza unui controler comun. Sarcina principală este de a organiza corect și rațional conexiunea de la contactorii sistemului Arduino la fiecare lampă. Pentru aceasta, pot fi folosite și relee de comandă cu colectoare și drivere pentru modificarea caracteristicilor luminii.
Sistem de irigare
Un plan de amplasare a plantelor trebuie pregătit până la proiectarea acestei piese. Este recomandabil să le distribuiți în grupuri cu aceleași cerințe de udare. Automatele pentru udarea serei vor fi, de asemenea, conectate la un controler central conectat la senzori de umiditate. Cea mai simplă opțiune pentru implementarea unui astfel de sistem este instalarea unui butoi de apă, care va fi colectat de apa de ploaie din scurgere. Procesul de irigare va fi controlat de o supapă cu bilă cu o traversă automată cu tragere directă conectată.
Sistem de irigare prin picurare
Complicat din punct de vedere al designului, dar eficient din punct de vedere al alimentării cu apă a plantei. Pentru a-l crea, veți avea nevoie de un dozator reglabil automat și de un echipament pentru distribuirea apei, care poate fi realizat dintr-o țeavă de plastic. Deci, canale perforate sunt montate de-a lungul tuturor patului serei inteligente. Pentru răsaduri, vă puteți limita la umiditatea solului. Întregul sistem de conducte trebuie, de asemenea, controlat de o pompă de circulație, care va menține nivelul optim de presiune în circuite.
Mijloace pentru stimularea solului fertil
Activitatea de creștere și dezvoltare a plantelor depinde de microflora solului. Pentru a menține regimul optim de aer-umiditate al pământului, este necesar un set adecvat de sere inteligente, care să includă elemente electrice pentru încălzirea și udarea solului. De obicei se folosesc covorașe sau dispozitive cu plăci, care sunt plasate direct înpământ sau sub acesta și, pe de altă parte, sunt conectate la sistemul de alimentare cu un controler.
Concluzie
Caracteristicile de activitate vitală ale plantelor de seră depind de confortul oferit de echipamentele climatice locale. Sistemele de control al microclimatului bazate pe controlere și alte automatizări nu sunt doar un pas către creșterea confortului proprietarului acestei ferme. Aceasta este o setare mult mai precisă a modurilor de control al aerului, umidității și temperaturii, precum și un mijloc de îmbunătățire a eficienței energetice a echipamentului utilizat. Utilizarea rațională a resurselor energetice este doar unul dintre factorii cheie în dezvoltarea sistemelor de control bazate pe Arduino.
