Automatizovaná inteligentná aquaponika (s cloudovým palubným panelom): 11 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Aquaponics vám umožňuje pestovať svoje vlastné organické potraviny kdekoľvek (v interiéri alebo exteriéri), na veľmi malom priestore, s väčším rastom, menšou spotrebou vody a bez akýchkoľvek vonkajších chemických hnojív. Podmienky môžete tiež sledovať na cloudovom prístrojovom paneli.

Na polievanie rastlín používa systém vodu zmiešanú s rybím odpadom. Keď sa voda zmiešaná s rybím odpadom pohybuje po pôde, zanecháva rybí odpad v pôde, čistá voda vychádza z hrnca a vstupuje späť do akvária. Rybí odpad ponechaný v pôde funguje ako prírodný hnoj na rast plodín vysadených v tejto pôde. Voda vstupujúca späť do nádrže na ryby tiež prenáša kyslík pre ryby. Nádrž na ryby preto nebude vyžadovať žiadny externý prevzdušňovač ani týždenné čistenie.

Zásoby

1. Raspberry Pi 3 Model B x1
2. (VOLITEĽNÉ) Wiznet W6100 (alebo akýkoľvek iný ethernetový štít pre Arduino) x1
3. (VOLITEĽNÉ) Arduino Uno x1
4. Senzor teploty a vlhkosti DHT11 x1
5. Senzor pôdnej vlhkosti so skrutkovými svorkami x1
6. Ponorné vodné čerpadlo (odporúčané 18 W alebo vyššie pre viac zvislých úrovní) x1
7. Reléový modul (min. 2 kanály) x1
8. LED žiarovka x1 (alebo viac v závislosti od veľkosti systému)
9. Držiak žiarovky x1 (alebo viac v závislosti od počtu žiaroviek LED, ktoré máte v systéme)
10. Vodná fajka
11. Spájkovačka x1
12. Spájkovací drôt x1
13. Buď teplom zmrštiteľná trubica alebo izolačná páska x1
14. Obojstranná páska x1
15. Plastová vaňa
16. Plastové podnosy/hrnce
17. (VOLITEĽNÉ) Skrutky a vŕtačka

Krok 1: Príprava spotrebného materiálu

Získajte vyššie uvedené zásoby na jednom mieste. Ak ich nemáte, kúpte si ich. Budete tiež potrebovať základné nástroje, ako sú skrutkovače, odizolovače a nožnice. Budete tiež chcieť mať dobrú obojstrannú pásku (použil som 3M) na prilepenie komponentov vždy, keď je to potrebné. Komponenty môžete tiež natrvalo upevniť pomocou skrutiek a vŕtačky, aby ste vyvŕtali otvor pre skrutky. Na dokončenie zapojenia budete potrebovať aj spájkovačku a spájkovací drôt. Je dôležité prekryť spájkovanie alebo akékoľvek iné drôtené spoje teplom zmrštiteľnou trubicou alebo izolačnou páskou.

Krok 2: Nastavenie zásobníkov

Podnosy skladajte zvislo nad spodnú vaňu. V spodnej vani budú ryby a v horných miskách budú rastliny. Buď máte malý plastový stolík na uloženie horného zásobníka, ak máte iba jednu úroveň rastlín, alebo môžete mať svoj vlastný zásobník alebo stohy na stohovanie podnosov/hrncov nad sebou.

Krok 3: Inštalatérske práce 1 - Inštalácia vodovodného systému

Pripojte jeden koniec vodovodného potrubia k ponornému čerpadlu a spustite vodné potrubie hore po zásobníkoch/hrncoch. Môžete mať PVC rúrky s otvormi, ktoré prechádzajú okolo vašich podnosov, aby ste pokropili rastliny v tomto zásobníku vodou a aby bolo vodné potrubie spojené s týmito PVC rúrkami. Alebo ak je váš systém malý, môžete na vodovodnom potrubí vytvoriť otvory a vodovodné potrubie previesť okolo podnosov tak, aby kdekoľvek voda preteká potrubím, posypalo to rastliny v podnose/kvetináči.

Krok 4: Inštalácia 2 - Systém vracajúci vodu

Na dne každého hrnca/hrnca urobte otvor, aby mohla prebytočná voda odtiecť. Každý z týchto otvorov môžete spojiť pomocou PVC rúr a voda zo všetkých týchto otvorov bude vstupovať do siete potrubí, ktorá nakoniec vstúpi do spodnej vane, v ktorej by boli ryby.

Krok 5: Naplňte hrnce/podnosy

Na dno hrncov alebo podnosov dajte nejaké štrkové alebo hlinené gule. To sa robí tak, aby častice piesku nevytiekli cez otvor spolu s prebytočnou vodou a nevstúpili do spodnej vane s rybami v nej. Potom hrnce/podnosy naplňte zeminou a vysaďte plodiny/rastliny, ktoré chcete pestovať.

Krok 6: Otestujte systém taký, aký je (úplne voliteľný, ale dobré urobiť)

Naplňte dolnú vaňu čistou vodou, na minútu zapnite ponorné čerpadlo a nechajte vodu pretekať systémom. Len sa uistite, že prebytočná voda odtekajúca z hrncov/vaní je čistá a neobsahuje v nej žiadne bahno.

Krok 7: Nastavenie Raspberry Pi

1. Nainštalujte si Raspbian OS na Raspberry Pi.
2. Pripojte Raspberry Pi k vašej WiFi sieti.
3. Stiahnite si kód Raspberry Pi z tohto odkazu (alebo zo súboru.zip nahraného v tomto kroku).
4. Rozbaľte súbory s kódom (ak sú stiahnuté zo súboru.zip)
5. Skopírujte súbory do priečinka na vašom Raspberry Pi.
6. Nastavte súbor main.py tak, aby sa spúšťal pri štarte Raspberry Pi. (Kliknutím na tento odkaz sa dozviete, ako nastaviť spustenie programov pri spustení.)

Krok 8: Vykonajte elektrické pripojenia

Vykonajte elektrické zapojenie podľa obrázka vyššie. Použitie Arduina a ethernetového štítu pre Arduino je úplne voliteľné. Ich jedna by fungovala ako záloha, ak sa Raspberry Pi nepodarí kedykoľvek pripojiť k vašej WiFi.

Tiež sa uistite, že na Raspberry Pi a modul relé nespadá voda. Voda na module Raspberry Pi alebo relé môže spôsobiť skrat a poškodiť váš systém. Skrat môže dokonca viesť k požiaru. Raspberry Pi a reléový modul môžete prikryť akýmkoľvek materiálom, ktorý neumožňuje prúdenie vody do neho.

Umiestnite senzory na správne miesto, ako je znázornené na videu na začiatku tohto príspevku, a zapnite systém.

Raspberry Pi má spustený automatizačný skript. Automatizačný skript sa stará o zásobovanie vašich rastlín vodou a tiež o osvetlenie na základe nameraných hodnôt senzorov. O svoje rastliny sa teda nemusíte báť kedykoľvek.

Krok 9: Ovládací panel na monitorovanie podmienok vášho systému

Vytvoril som backend pomocou Django na zhromažďovanie údajov a dodanie hlavného panela na zobrazenie základných analytických údajov o údajoch zhromaždených z vášho systému. So back-endom môžete mať prepojených viac systémov v rôznych skleníkoch. To vám uľahčuje správu viacerých systémov v rôznych skleníkoch na jednom mieste. Na prístrojovej doske môžete tiež pomenovať svoje skleníky a rastliny.

Palubná doska vám tiež umožňuje ručne ovládať svetlá a čerpadlá vášho systému, kedykoľvek budete chcieť.

Kód pre back-end si môžete stiahnuť z môjho úložiska GitHub (alebo z odkazu pod týmto krokom) a nasadiť ho na cloudové platformy podľa vlastného výberu. Kód je dodávaný s pripraveným nasadením na cloudovej platforme Heroku, ale môžete ho nasadiť na ľubovoľnej cloudovej platforme podľa vášho výberu (Amazon Web Services, Google Cloud Platform, atď.), Stačí si prečítať pokyny/dokumentáciu k nasadeniu webových aplikácií založených na Djangu. na konkrétnej cloudovej platforme.

Krok 10: Spustite systém s čistou vodou 24 hodín

Naplňte dolnú vaňu čistou vodou a nechajte pôsobiť 24 hodín. Po 24 hodinách skontrolujte vodu v spodnej vani. Ak voda vo vani nie je čistá, vymeňte ju za čistú vodu a nechajte systém bežať ďalších 24 hodín. Tento postup opakujte, kým sa do spodnej vane nedostane čistá voda. Inak, ak je voda čistá, môžete prejsť na ďalší krok. Výmena vody, kým nedostanete čistú vodu, vykoná posledný kúsok čistenia vo vašom systéme pred vložením rýb.

Krok 11: Vložte ryby

Odporúčam vám, aby ste v systéme používali ryby Koi, pretože je známe, že produkujú veľa odpadu, ale môžete do nich vložiť akékoľvek podobné ryby, ktoré sú vo vašom regióne ľahko dostupné. Vložte ryby do spodnej vane naplnenej čistou vodou a tiež dajte viac vody na doplnenie vane, keď systém raz zalieva rastliny. To má zaistiť dostatok vody v systéme.

Vodu tiež podľa potreby doplňte, pretože v dôsledku odparovania dôjde k strate vody. A nakŕmite ryby včas.

Môžete ísť !! Prajem vám všetko najlepšie na vašej ceste k zdravému, organickému a domácemu jedlu.

Ďakujem!