نحوه طراحی و ساخت گلخانه هوشمند
تجهیزات و مزایای هوشمند سازی
برای طراحی و اجرای پروژه هوشمند سازی گلخانه باید عوامل مختلفی در نظر گرفته شوند تا گلخانه کمترین هزینه و بیشترین بازدهی را داشته باشد. در زمان طراحی گلخانه هوشمند باید اصول مربوط به طراحی گلخانه، استانداردهای هر کشور برای طراحی و ساخت سازه گلخانه، آب و هوای منطقه، محدویت‌های اقلیمی و محدودیت فضای در دسترس برای احداث گلخانه لحاظ شوند.
پس از طراحی نوبت به مرحله اجرای گلخانه می‌رسد که نصب اسکلت اصلی گلخانه، نصب پوشش گلخانه را شامل می‌گردد. نصب تجهیزات گلخانه شامل انواع سنسورها و سیستم‌های کنترل گلخانه پس از مرحله احداث انجام می‌شود. انواع گلخانه های هوشمند عبارتند از:
پس از طراحی نوبت به مرحله اجرای گلخانه می‌رسد که نصب اسکلت اصلی گلخانه، نصب پوشش گلخانه را شامل می‌گردد. نصب تجهیزات گلخانه شامل انواع سنسورها و سیستم‌های کنترل گلخانه پس از مرحله احداث انجام می‌شود. انواع گلخانه های هوشمند عبارتند از:
گلخانه هوشمند با AVR
برای کنترل خودکار شرایط گلخانه می‌توانیم از یک میکروکنترلر استفاده کنیم. خانواده میکروکنترلرهای AVR یکی از ابزارهای اثبات شده در این زمینه هستند که برای کنترل متغیرهای مختلفی در صنعت، پروژه‌های آموزشی، دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پروژه‌های متعددی با استفاده از میکروکنترلر AVR برای تنظیم شرایط محیط گلخانه طراحی و اجرا شده‌اند. در این پروژه‌ها سنسورهای مختلف پس از اندازه‌گیری دما، رطوبت، میزان گاز Co2 و غیره، داده‌ها را به میکروکنترلر ارسال می‌کنند. میکروکنترلر بر اساس تنظیمات اعمال شده در کدهای برنامه نویسی، دستورات لازم را به سیستم گرمایش، آبیاری، تهویه و غیره ارسال می‌کند.
هوشمند سازی گلخانه با PLC
امروزه از PLC به طور گسترده‌ای برای کنترل تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود به طوری که تقریباً در هر واحد تولیدی پیشرفته‌ای می‌توانیم تجهیزاتی را پیدا کنیم که به این سیستم کنترل کننده مجهز شده‌اند. با استفاده از PLC می‌توانیم دما، نور و سیستم آبیاری را به طور خودکار کنترل کنیم. کنترلر PLC قابلیت برنامه‌ریزی مجدد را دارد؛ بنابراین در صورت تغییر نوع گیاهان گلخانه، امکان استفاده از کدهای برنامه‌نویسی متفاوت نیز فراهم می‌شود.
داده‌های جمع‌آوری شده توسط سنسورهای اندازه‌گیری متغیرهای گلخانه شامل دما، رطوبت و غیره به ورودی PLC ارسال می‌شوند و خروجی آن نیز به سیستم گرمایش گلخانه، سیستم روشنایی، شیر برقی، فن تهویه و غیره متصل می‌شوند.
گلخانه هوشمند هیدروپونیک
در روش سنتی گیاهان گلخانه روی خاک کاشته می‌شوند تا آب و مواد مغذی را از همین طریق جذب کنند اما در روش کشت هیدورپنیک آب و عناصر مورد نیاز گیاهان از طریق محلول‌های معدنی به ریشه گیاهان می‌رسد. گلخانه هوشمند هیدورپنیک با استفاده از سنسورهای مختلف و تجهیزات پیشرفته، شرایط گلخانه را مطابق با نیاز گیاهان تنظیم می‌کند تا با کمترین هزینه بیشترین بازدهی حاصل شود.
گلخانه هوشمند با آردوینو
آردوینو یک پلتفرم سخت افزاری و نرم افزاری است که در دنیای امروزی برای اجرای انواع پروژه‌های آموزشی و علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پلتفرم از یک میکرو کنترلر، برد و بوت لودر نرم‌افزاری تشکیل می‌شود و با استفاده از نرم افزار IDE قابل برنامه‌نویسی است.
از آنجایی که آردوینو یک پلتفرم کامل برای کنترل انواع تجهیزات الکترونیکی محسوب می‌شود، ساخت گلخانه هوشمند با آردوینو به سادگی امکان‌پذیر است. در این روش، داده‌های مربوط به شرایط گلخانه از طریق سنسورهای دما، رطوبت، نور و غیره اندازه‌گیری می‌شوند. سپس این داده‌ها به ورودی آردوینو ارسال می‌شوند تا پس از پردازش روی نمایشگر نشان داده شده یا دستورات لازم برای کنترل تجهیزات گلخانه بر اساس تنظیمات اعمال شده در کد برنامه نویسی ارسال شوند.
About Author
مطالب جالب
گلخانه هوشمند
کشاورزی هوشمند
ضرورت و اهمیت پایش