Жасыл салат бірнеше тыныш жұмыс істейтін су сапасының сенсорлары арқылы басқарылатын өсіру цистерналарындағы қоректік ерітіндіде гүлдейді.
Цзянсу провинциясындағы университет зертханасында тар жолақты IoT технологиясына негізделген гидропоникалық смарт бақылау жүйесінің арқасында салат партиясы топырақсыз қарқынды өсіп келеді. Зерттеуші Чжан Цзинь жүйе нақты уақыт режимінде қоректік ерітіндінің параметрлерін бақылау үшін су сапасының бірнеше сенсорларын қолданатынын және судың сапасын дақылдардың қажеттіліктеріне сәйкес автоматты түрде реттеу үшін анық емес басқару әдістерімен біріктірілгенін түсіндірді.
Гидропоникалық технология кеңірек тараған сайын, бұл көзге түспейтін су сапасының сенсорлары барған сайын маңызды рөл атқаруда. Кәсіби ғылыми-зерттеу мекемелерінен қарапайым үй шаруашылықтарына дейін смарт гидропоникалық жүйелер дәстүрлі ауылшаруашылық әдістерін үнсіз өзгертеді.
01 Гидропоникалық технологияның қазіргі жағдайы
Дәстүрлі топырақ өңдеумен салыстырғанда, гидропоника егіннің тез өсуіне мүмкіндік береді және зиянкестердің проблемаларын азайтады. Дәнді дақылдар қоректік заттар ерітіндісінен қоректік заттарды үздіксіз сіңіретіндіктен, гидропоникалық қоректік ерітіндінің су сапасының параметрлерін тез және дәл бақылау және қажет болған жағдайда қоректік заттарды толтыру маңызды.
Соңғы жылдары сенсорлық технологияның дамуымен және шығындарды азайтумен смарт гидропоникалық жүйелер ғылыми-зерттеу мекемелерінен қарапайым үй шаруашылықтарына ауыса бастады.
Әдеттегі смарт гидропоникалық жүйе әдетте үш негізгі компоненттен тұрады: сенсорлар, контроллерлер және жетектер.
Олардың ішінде сенсорлар жүйенің «көзі» және «құлағы» ретінде қызмет ететін су сапасының әртүрлі параметрлерін жинауға жауап береді. Олардың дәлдігі мен тұрақтылығы бүкіл гидропоникалық жүйенің сәтті немесе сәтсіздігін тікелей анықтайды.
02 Негізгі сенсорларға толық шолу
pH сенсорлары
Гидропоникадағы дақылдардың өсуі үшін рН мәні өте маңызды. Аквакультурадағы кез келген адам білетіндей, су объектілері үшін оңтайлы рН диапазоны 7,5-8,5 арасында.
рН су сапасының сенсорлары өлшенген заттардағы сутегі ионының концентрациясын анықтайды және оны сәйкес пайдалануға болатын шығыс сигналдарына түрлендіреді.
Ерітіндідегі H+ иондары датчиктің электродымен әрекеттесіп, кернеу сигналын береді, ал кернеу шамасы Н+ концентрациясына пропорционал. Кернеу сигналын өлшеу арқылы ерітіндінің сәйкес рН мәнін алуға болады.
Гидропоникалық қолданбаларға арналған арнайы рН сенсорлары коммерциялық қол жетімді, мысалы, стандартты байланыс протоколдарын қолдайтын, өлшеу диапазоны 0-14,00 рН және 0,01 рН ажыратымдылығы бар автоматты гидропоникалық рН сенсорлары дәл бақылау мен бақылауды қамтамасыз етеді.
Ерітілген оттегі сенсорлары
Ерітілген оттегі гидропоникалық дақылдарда сау тамырдың өсуінің негізгі факторы болып табылады. Оттегін тұтынатын заттармен ластанбаған су объектілері еріген оттегіні қанықтыру деңгейінде сақтайды.
Ерітілген оттегі сенсорлары суда еріген оттегінің мөлшерін өлшейді.
Өлшенген ерітіндідегі оттегі молекулалары сенсордың селективті мембранасы арқылы өтеді және ішкі катод пен анодта бір уақытта ток сигналдарын тудыратын сәйкес тотықсыздану немесе тотығу реакцияларынан өтеді. Ток күші еріген оттегі концентрациясына пропорционал.
Кәсіби ерітілген оттегі сенсорлары әртүрлі конструкцияларда қол жетімді: кейбіреулері тамаша дәлдікті қамтамасыз ете отырып, қатал қоршаған орта жағдайларына төтеп бере алады; басқалары жауап беру уақыты үшін оңтайландырылған, нүктелік тексеру және аналитикалық қолданбалар үшін жарамды.
Ион концентрациясының сенсорлары
Ион концентрациясы сенсорлары қоректік ерітіндінің құрамын бақылау үшін маңызды жабдық болып табылады. Нитрат, аммоний және хлорид сияқты арнайы иондардың концентрациясы дақылдардың өсуіне тікелей әсер етеді.
Мысалы, мамандандырылған аммоний ионының сенсорлары табиғи суларда, жер үсті суларында, жер асты суларында және әртүрлі ауылшаруашылық қолданбаларындағы аммоний мөлшерін өлшей алады.
Ауылшаруашылық университетінің гидропоникалық ерітіндідегі ион концентрациясы сенсорына арналған патент иондық электродтарды, температура сенсорларын және рН сенсорларын біріктіреді, бұл гидропоникалық ерітінділердегі ион концентрациясының өзгерістерін, температура ауытқуларын және рН өзгерістерін жылдам түсінуге мүмкіндік береді.
Электр өткізгіштік (EC) сенсорлары
Электр өткізгіштік қоректік ерітіндідегі иондардың жалпы концентрациясын өлшейтін, қоректік ерітіндінің құнарлылық деңгейін тікелей көрсететін негізгі көрсеткіш болып табылады.
Ауылшаруашылық суару және гидропоника үшін арнайы әзірленген автоматты EC таратқыштары мөлшерлеу сорғыларына/клапандарына қосылуға және сорғы/клапан ажыратқыштарын басқаруға қабілетті стандартты шығыс хаттамаларын қолдайтын 0-4000 мкС/см дейінгі өлшеу диапазондарын ұсынады.
Температура және бұлыңғырлық сенсорлары
Температура дақылдың тамырының өсуіне және зат алмасу белсенділігіне әсер етеді, ал бұлдырлық қоректік ерітіндідегі суспензия бөлшектерінің мөлшерін көрсетеді.
Ақылды жылыжай гидропоникалық резервуар жобаларында әзірлеушілер әдеттегі температура дәлдігі ±0,3℃ және рұқсаты 0,01℃ болатын жоғары дәлдіктегі цифрлық температура мен ылғалдылық сенсорының модульдерін пайдалана алады.
Мамандандырылған бұлыңғырлық сенсорлары қоректік ерітінділердің лайлану деңгейін бақылау үшін көп параметрлі құралдармен бірге пайдаланылуы мүмкін.
03 Smart жүйелердегі біріктірілген қолданбалар
Жеке сенсорлардан алынған деректер толық гидропоникалық ортаны жан-жақты көрсету үшін жиі жеткіліксіз, бұл көп сенсорлы синтезді смарт гидропоникалық жүйелердегі өсіп келе жатқан трендке айналдырады.
Үнемді конструкциялары бар көп параметрлі зондтарды басқару жүйелерімен және телеметрия жүйелерімен оңай біріктіруге болады, олар ұзақ мерзімді орналастыруға жарамды.
Зерттеу топтары гидропоникалық қоршаған орта параметрлерін нақты уақыт режимінде бақылау үшін мобильді қолданба интерфейстерін пайдаланатын IoT негізіндегі смарт бақылау жүйелерін әзірледі, олар пайдалану тәжірибесі мен өсімдік қажеттіліктеріне негізделген қоректік ерітінді су сапасының параметрлерін реттеу үшін интеллектуалды басқару әдістерімен біріктірілді.
Сынақ нәтижелері мұндай жүйелер қоректік ерітінділерді реттегенде, рН және электр өткізгіштік сияқты негізгі параметрлер ақылға қонымды уақыт аралығында тұрақты алдын ала орнатылған мәндерді сақтай алатынын көрсетеді.
04 Техникалық қиындықтар және болашақ тенденциялар
Гидропоникалық сенсор технологиясы айтарлықтай прогреске қол жеткізгенімен, бірнеше қиындықтар әлі де бар. Ұзақ мерзімді тұрақтылық, ластануға қарсы мүмкіндік және сенсорлардың калибрлеу жиілігі практикалық қолданудағы негізгі мәселелер болып табылады.
Атап айтқанда, ион-селективті электродтар басқа иондардың кедергілеріне сезімтал және тұрақты калибрлеуді қажет етеді.
Болашақ гидропоникалық сенсорлар көп функционалдылыққа, интеллектке және шығындарды азайтуға бағытталған.
Жетілдірілген сенсорлық жүйелер әртүрлі параметрлерді, соның ішінде хлорофиллді, пигменттерді, флуоресценцияны, бұлыңғырлықты және т.б. жоғары өнімділікті өлшеуге мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, ашық бастапқы жобалардың дамуымен смарт гидропоникалық жүйелерге кірудегі кедергілер азайып, осы ауылшаруашылық трансформациясына көбірек адамдарға қатысуға мүмкіндік береді.
Бүгінгі күні көбірек қала тұрғындары үйдегі гидропоникамен тәжірибе жасай бастады. Түрлі қалалардағы тұрғын үй балкондарында танымал микроконтроллер платформаларына негізделген смарт гидропоникалық резервуарларда жапырақты жасылдар қарқынды өседі.
«Су сапасының сенсорлары – гидропоникалық жүйелердің өзегі — олар өсімдіктердің «дәм бүршіктері» іспеттес, бізге қандай қоректік заттардың реттеу қажет екенін айтады», - деп сипаттады энтузиас.
Сенсорлық технологиядағы үздіксіз жетістіктер ауыл шаруашылығын идеалдан шындыққа айналдыруда.
Біз сондай-ақ әртүрлі шешімдерді ұсына аламыз
1. Көп параметрлі су сапасына арналған қолдық есептегіш
2. Көп параметрлі су сапасына арналған қалқымалы қалқымалы жүйе
3. Көп параметрлі су сенсорына арналған автоматты тазалау щеткасы
4. Серверлердің және сымсыз модульдің толық жиынтығы, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN қолдайды
Қосымша су сенсоры үшін ақпарат,
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
Email: info@hondetech.com
Компанияның веб-сайты:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Жіберу уақыты: 07 қараша 2025 ж