Խելացի հիդրոպոնիկան գյուղատնտեսական հեղափոխություն է առաջացնում, բազմապարամետրային սենսորները դառնում են չգովաբանված հերոսներ

Փարթամ կանաչ հազարը ծաղկում է սննդարար լուծույթում մշակման բաքերի ներսում, որոնք բոլորը կառավարվում են մի քանի անաղմուկ աշխատող ջրի որակի սենսորների միջոցով:

Ցզյանսու նահանգի համալսարանական լաբորատորիայում հազարի խմբաքանակը ակտիվորեն աճում է առանց հողի՝ նեղաշերտ ինտերնետային իրերի տեխնոլոգիայի վրա հիմնված հիդրոպոնիկ խելացի մոնիթորինգի համակարգի շնորհիվ: Հետազոտող Չժան Ցզինը բացատրեց, որ համակարգը օգտագործում է ջրի որակի բազմաթիվ սենսորներ՝ սննդարար լուծույթի պարամետրերը իրական ժամանակում մոնիթորինգի ենթարկելու համար, զուգորդված աղոտ կառավարման մեթոդների հետ՝ ջրի որակը ավտոմատ կերպով կարգավորելու համար՝ ըստ բերքի կարիքների:

Քանի որ հիդրոպոնիկ տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի տարածված է դառնում, այս աննկատելի ջրի որակի սենսորները ավելի ու ավելի կարևոր դեր են խաղում: Մասնագիտական ​​​​հետազոտական ​​​​հաստատություններից մինչև սովորական տնային տնտեսություններ, խելացի հիդրոպոնիկ համակարգերը աննկատելիորեն վերափոխում են ավանդական գյուղատնտեսական մեթոդները:

01 Հիդրոպոնիկ տեխնոլոգիայի ներկայիս վիճակը

Համեմատած ավանդական հողի մշակման հետ, հիդրոպոնիկան հնարավորություն է տալիս ավելի արագ աճեցնել մշակաբույսերը և նվազեցնել վնասատուների հետ կապված խնդիրները: Քանի որ մշակաբույսերը անընդհատ կլանում են սննդանյութերը սննդարար լուծույթից, կարևոր է ժամանակին և ճշգրիտ վերահսկել հիդրոպոնիկ սննդարար լուծույթի ջրի որակի պարամետրերը և անհրաժեշտության դեպքում լրացնել սննդանյութերի պաշարները:

Վերջին տարիներին, սենսորային տեխնոլոգիաների զարգացման և ծախսերի կրճատման հետ մեկտեղ, խելացի հիդրոպոնիկ համակարգերը սկսել են տեղափոխվել հետազոտական ​​հաստատություններից դեպի սովորական տնային տնտեսություններ։

Տիպիկ խելացի հիդրոպոնիկ համակարգը սովորաբար բաղկացած է երեք հիմնական բաղադրիչներից՝ սենսորներից, կառավարիչներից և ակտուատորներից։

Դրանց թվում են սենսորները, որոնք պատասխանատու են ջրի որակի տարբեր պարամետրերի հավաքագրման համար՝ ծառայելով որպես համակարգի «աչքեր» և «ականջներ»։ Դրանց ճշգրտությունն ու կայունությունը ուղղակիորեն որոշում են ամբողջ հիդրոպոնիկ համակարգի հաջողությունը կամ ձախողումը։

02 Հիմնական սենսորների մանրամասն ակնարկ

pH սենսորներ

pH-ի արժեքը կարևոր է հիդրոպոնիկայում մշակաբույսերի աճի համար: Ինչպես գիտեն բոլոր ջրային մշակաբույսերի մասնագետները, ջրային մարմինների համար օպտիմալ pH-ի միջակայքը 7.5-8.5 է:

pH ջրի որակի սենսորները հայտնաբերում են չափվող նյութերում ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան և այն վերածում են համապատասխան օգտագործելի ելքային ազդանշանների։

Լուծույթում առկա H+ իոնները փոխազդում են սենսորի էլեկտրոդի հետ՝ առաջացնելով լարման ազդանշան, և լարման մեծությունը համեմատական ​​է H+ կոնցենտրացիային: Լարման ազդանշանը չափելով՝ կարելի է ստանալ լուծույթի համապատասխան pH արժեքը:

Առևտրային առումով հասանելի են հիդրոպոնիկ կիրառությունների համար նախատեսված մասնագիտացված pH սենսորներ, ինչպիսիք են ավտոմատ հիդրոպոնիկ pH սենսորները, որոնք աջակցում են ստանդարտ հաղորդակցման արձանագրություններին՝ 0-14.00 pH չափման միջակայքերով և մինչև 0.01 pH լուծաչափով, ինչը հնարավորություն է տալիս ճշգրիտ մոնիթորինգ և վերահսկում:

Լուծված թթվածնի սենսորներ

Լուծված թթվածինը հիդրոպոնիկ մշակաբույսերի արմատների առողջ աճի հիմնական գործոն է: Թթվածին կլանող նյութերով չաղտոտված ջրային մարմինները լուծված թթվածինը պահպանում են հագեցվածության մակարդակում:

Լուծված թթվածնի սենսորները չափում են ջրում լուծված թթվածնի քանակը։

Չափված լուծույթից թթվածնի մոլեկուլները թափանցում են սենսորի ընտրողական թաղանթի միջով և ենթարկվում համապատասխան վերականգնման կամ օքսիդացման ռեակցիաների ներքին կաթոդում և անոդում՝ միաժամանակ առաջացնելով հոսանքի ազդանշաններ: Հոսանքի մեծությունը համեմատական ​​է լուծված թթվածնի կոնցենտրացիային:

Մասնագիտական ​​լուծված թթվածնի սենսորները հասանելի են տարբեր դիզայնով. որոշները կարող են դիմակայել կոշտ շրջակա միջավայրի պայմաններին և ապահովել գերազանց ճշգրտություն, մյուսները՝ օպտիմալացված արձագանքման ժամանակի համար, հարմար են տեղային ստուգման և վերլուծական կիրառությունների համար։

Իոնային կոնցենտրացիայի սենսորներ

Իոնների կոնցենտրացիայի սենսորները կարևորագույն սարքավորումներ են սննդարար լուծույթի կազմի մոնիթորինգի համար: Որոշակի իոնների, ինչպիսիք են նիտրատը, ամոնիումը և քլորիդը, կոնցենտրացիաները անմիջականորեն ազդում են բերքի աճի վրա:

Օրինակ, մասնագիտացված ամոնիումի իոնների սենսորները կարող են չափել ամոնիումի պարունակությունը բնական ջրերում, մակերեսային ջրերում, ստորգետնյա ջրերում և տարբեր գյուղատնտեսական կիրառություններում։

Գյուղատնտեսական համալսարանի կողմից հիդրոպոնիկ լուծույթի իոնային կոնցենտրացիայի սենսորի արտոնագիրը ինտեգրում է իոնային էլեկտրոդներ, ջերմաստիճանի և pH սենսորներ, ինչը հնարավորություն է տալիս արագորեն հասկանալ հիդրոպոնիկ լուծույթներում իոնային կոնցենտրացիայի փոփոխությունները, ջերմաստիճանի տատանումները և pH փոփոխությունները։

Էլեկտրահաղորդականության (ԷՀ) սենսորներ

Էլեկտրահաղորդականությունը սննդարար լուծույթում իոնների ընդհանուր կոնցենտրացիան չափող հիմնական ցուցանիշ է, որն անմիջականորեն արտացոլում է սննդարար լուծույթի բերրիության մակարդակը։

Գյուղատնտեսական ոռոգման և հիդրոպոնիկայի համար հատուկ նախագծված ավտոմատ էլեկտրաէներգիայի փոխանցիչները առաջարկում են մինչև 0-4000 µS/սմ չափման միջակայքեր, աջակցում են ստանդարտ ելքային արձանագրություններին, կարող են միանալ չափիչ պոմպերին/փականներին և կառավարել պոմպի/փականի անջատիչները։

Ջերմաստիճանի և պղտորության սենսորներ

Ջերմաստիճանը ազդում է մշակաբույսերի արմատների աճի և նյութափոխանակության ակտիվության վրա, մինչդեռ պղտորությունը արտացոլում է սննդարար լուծույթում կախված մասնիկների քանակը։

Խելացի ջերմոցային հիդրոպոնիկ բաքերի նախագծերում մշակողները կարող են օգտագործել բարձր ճշգրտության թվային ջերմաստիճանի և խոնավության սենսորային մոդուլներ՝ ±0.3℃ տիպիկ ջերմաստիճանի ճշգրտությամբ և 0.01℃ լուծաչափով։

Մասնագիտացված պղտորության սենսորները կարող են օգտագործվել բազմապարամետրային սարքերի հետ՝ սննդարար լուծույթների պղտորության մակարդակը վերահսկելու համար։

03 Ինտեգրված կիրառություններ խելացի համակարգերում

Առանձին սենսորներից ստացված տվյալները հաճախ անբավարար են հիդրոպոնիկ ամբողջական միջավայրը համապարփակ արտացոլելու համար, ինչը բազմասենսորային միաձուլումը դարձնում է խելացի հիդրոպոնիկ համակարգերում աճող միտում։

Բազմապարամետրային զոնդերը մատչելի դիզայնով կարող են հեշտությամբ ինտեգրվել կառավարման և հեռաչափման համակարգերի հետ, ինչը հարմար է երկարաժամկետ տեղակայման համար։

Հետազոտական ​​խմբերը մշակել են IoT-ի վրա հիմնված խելացի մոնիթորինգի համակարգեր հիդրոպոնիկայի համար, որոնք օգտագործում են բջջային հավելվածների ինտերֆեյսներ հիդրոպոնիկայի շրջակա միջավայրի պարամետրերի իրական ժամանակում մոնիթորինգի համար, զուգորդված ինտելեկտուալ կառավարման մեթոդների հետ՝ սննդարար լուծույթի ջրի որակի պարամետրերը կարգավորելու համար՝ հիմնվելով գործառնական փորձի և մշակաբույսերի կարիքների վրա։

Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ երբ նման համակարգերը կարգավորում են սննդարար լուծույթները, pH-ի և էլեկտրահաղորդականության նման հիմնական պարամետրերը կարող են պահպանել կայուն նախապես սահմանված արժեքներ ողջամիտ ժամկետներում։

04 Տեխնիկական մարտահրավերներ և ապագա միտումներ

Չնայած հիդրոպոնիկ սենսորային տեխնոլոգիան զգալի առաջընթաց է գրանցել, դեռևս մի քանի մարտահրավերներ են մնում: Երկարաժամկետ կայունությունը, աղտոտման դեմ պայքարի կարողությունը և սենսորների տրամաչափման հաճախականությունը գործնական կիրառությունների հիմնական խնդիրներն են:

Հատկապես իոն-ընտրողական էլեկտրոդները զգայուն են այլ իոնների միջամտության նկատմամբ և պահանջում են կանոնավոր կարգաբերում։

Ապագայի հիդրոպոնիկ սենսորները կզարգանան բազմաֆունկցիոնալության, ինտելեկտի և ծախսերի կրճատման ուղղությամբ։

Առաջադեմ սենսորային համակարգերն արդեն հնարավորություն են տալիս բարձր արդյունավետությամբ չափել տարբեր պարամետրեր, այդ թվում՝ քլորոֆիլը, գունանյութերը, ֆլուորեսցենցիան, պղտորությունը և այլն։

Միևնույն ժամանակ, բաց կոդով նախագծերի զարգացման հետ մեկտեղ, խելացի հիդրոպոնիկ համակարգերի մուտքի խոչընդոտները նվազում են, ինչը հնարավորություն է տալիս ավելի շատ մարդկանց մասնակցել այս գյուղատնտեսական վերափոխմանը։

Այսօր ավելի ու ավելի շատ քաղաքային բնակիչներ են սկսում փորձարկել տնային հիդրոպոնիկա։ Տարբեր քաղաքների բնակելի պատշգամբներում տերևավոր կանաչեղենը ակտիվորեն աճում է խելացի հիդրոպոնիկ բաքերում, որոնք հիմնված են հայտնի միկրոկառավարիչ հարթակների վրա։

«Ջրի որակի սենսորները հիդրոպոնիկ համակարգերի միջուկն են. դրանք բույսերի «համային ընկալիչների» նման են, որոնք մեզ ասում են, թե որ սննդանյութերը պետք է կարգավորվեն», - նկարագրել է մի էնտուզիաստ։

Սենսորային տեխնոլոգիաների ոլորտում շարունակական առաջընթացները ճշգրիտ գյուղատնտեսությունը իդեալականից վերածում են իրականության։

Մենք կարող ենք նաև առաջարկել բազմազան լուծումներ՝

1. Ձեռքի ջրաչափ՝ բազմաչափ ջրի որակի համար

2. Լողացող բու համակարգ՝ բազմապարամետր ջրի որակի համար

3. Ավտոմատ մաքրող խոզանակ բազմապարամետր ջրի սենսորի համար

4. Սերվերների և ծրագրային անլար մոդուլի ամբողջական հավաքածու, աջակցում է RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN

Ավելի շատ ջրի սենսորների համար տեղեկատվություն,

խնդրում ենք կապվել Honde Technology Co., LTD-ի հետ։

Email: info@hondetech.com

Ընկերության կայքէջ՝www.hondetechco.com

Հեռ․՝ +86-15210548582