Aquaponics อัจฉริยะอัตโนมัติ (พร้อมแดชบอร์ดบนคลาวด์): 11 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

Aquaponics ช่วยให้คุณสามารถปลูกอาหารออร์แกนิกของคุณเองได้ทุกที่ (ในร่มหรือกลางแจ้ง) ในพื้นที่ที่น้อยลง มีการเจริญเติบโตมากขึ้น ใช้น้ำน้อยลง และไม่มีปุ๋ยเคมีจากภายนอก นอกจากนี้ คุณยังสามารถตรวจสอบเงื่อนไขบนแดชบอร์ดบนคลาวด์ได้

ระบบใช้น้ำผสมเศษปลาเพื่อรดน้ำต้นไม้ เมื่อน้ำที่ผสมกับเศษปลาไหลลงดิน ทิ้งขยะของปลาไว้ในดิน น้ำสะอาดจะออกมาจากหม้อแล้วกลับเข้าไปในตู้ปลา เศษปลาที่หลงเหลืออยู่ในดินทำหน้าที่เป็นปุ๋ยธรรมชาติสำหรับการเจริญเติบโตของพืชที่ปลูกในดินนั้น นอกจากนี้น้ำที่ไหลกลับเข้าไปในตู้ปลาจะนำออกซิเจนไปเลี้ยงปลาด้วย ดังนั้นตู้ปลาจึงไม่ต้องการเครื่องเติมอากาศภายนอกหรือการทำความสะอาดทุกสัปดาห์

เสบียง

1. Raspberry Pi 3 รุ่น B x1
2. (ตัวเลือก) Wiznet W6100 (หรือ Ethernet Shield อื่น ๆ สำหรับ Arduino) x1
3. (ตัวเลือก) Arduino Uno x1
4. DHT11 เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น x1
5. เซ็นเซอร์ความชื้นในดินพร้อมขั้วสกรู x1
6. ปั๊มจุ่มน้ำ (แนะนำ 18W หรือสูงกว่าสำหรับระดับแนวตั้งมากขึ้น) x1
7. โมดูลรีเลย์ (ขั้นต่ำ 2 ช่อง) x1
8. หลอดไฟ LED x1 (หรือมากกว่าขึ้นอยู่กับขนาดของระบบ)
9. ที่ใส่หลอดไฟ x1 (หรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับจำนวนหลอดไฟ LED ที่คุณมีในระบบของคุณ)
10. ท่อน้ำ
11. หัวแร้ง x1
12. ลวดบัดกรี x1
13. ทั้งท่อหดความร้อนหรือเทปฉนวน x1
14. เทปกาวสองหน้า x1
15. อ่างพลาสติก
16. ถาด/หม้อพลาสติก
17. (อุปกรณ์เสริม) สกรูและเครื่องเจาะ

ขั้นตอนที่ 1: เตรียมอุปกรณ์ให้พร้อม

รับอุปกรณ์ตามรายการข้างต้นในที่เดียว เพียงซื้อพวกเขาหากคุณไม่มี คุณจะต้องใช้เครื่องมือพื้นฐาน เช่น ไขควง คีมปอกสายไฟ และกรรไกร คุณจะต้องการมีเทปกาวสองหน้าที่ดี (ฉันใช้ 3M) เพื่อติดส่วนประกอบทุกที่ที่จำเป็น คุณยังสามารถยึดส่วนประกอบอย่างถาวรโดยใช้สกรูและเครื่องเจาะเพื่อเจาะรูสำหรับสกรู คุณจะต้องใช้หัวแร้งและลวดบัดกรีเพื่อทำการเดินสาย สิ่งสำคัญคือต้องปิดหัวแร้งหรือข้อต่อสายไฟอื่นๆ ด้วยท่อหดด้วยความร้อนหรือเทปฉนวน

ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่าถาด

วางถาดในแนวตั้งเหนืออ่างล่าง อ่างล่างจะมีปลา ถาดบนจะมีต้นไม้ คุณสามารถใช้โต๊ะพลาสติกขนาดเล็กเพื่อเก็บถาดบนถ้าคุณมีต้นไม้เพียงชั้นเดียว หรือคุณสามารถมีถาดหรือกองหม้อของคุณเองเพื่อวางถาด/กระถางของคุณไว้เหนืออีกชั้นหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 3: ประปา 1 - การติดตั้งระบบประปา

ต่อปลายท่อน้ำด้านหนึ่งเข้ากับปั๊มจุ่ม และเดินท่อน้ำขึ้นบนถาด/หม้อ คุณสามารถใช้ท่อพีวีซีที่มีรูรอบๆ ถาดเพื่อโรยน้ำให้ทั่วต้นไม้ในถาดนั้นและต่อท่อน้ำกับท่อพีวีซีเหล่านั้น หรือหากระบบของคุณมีขนาดเล็ก คุณสามารถสร้างรูบนท่อน้ำและเดินท่อน้ำรอบๆ ถาดเพื่อให้น้ำไหลผ่านท่อที่ใดก็ตาม น้ำจะโปรยไปทั่วต้นไม้ในถาด/หม้อ

ขั้นตอนที่ 4: ประปา 2 - ระบบคืนน้ำ

ทำรูที่ด้านล่างของแต่ละถาด/หม้อเพื่อให้น้ำส่วนเกินไหลออก คุณสามารถเชื่อมต่อแต่ละรูเหล่านั้นผ่านท่อพีวีซี และให้น้ำจากรูเหล่านั้นทั้งหมดเข้าสู่เครือข่ายของท่อที่เข้าสู่อ่างล่างสุดซึ่งจะมีปลาอยู่ในนั้น

ขั้นตอนที่ 5: เติมหม้อ/ถาด

ใส่ลูกกรวดหรือดินเหนียวที่ด้านล่างของหม้อหรือถาด สิ่งนี้ทำเพื่อไม่ให้อนุภาคทรายระบายออกทางรูพร้อมกับน้ำส่วนเกินและเข้าไปในอ่างด้านล่างที่มีปลาอยู่ในนั้น จากนั้น เติมดินในกระถาง/ถาด และปลูกพืช/พืชที่คุณต้องการเติบโต

ขั้นตอนที่ 6: ทดสอบระบบตามที่เป็นอยู่ (เป็นทางเลือกทั้งหมด แต่น่าทำ)

เติมน้ำสะอาดในอ่างล่าง เปิดปั๊มจุ่มสักครู่แล้วปล่อยให้น้ำไหลผ่านระบบ เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าน้ำส่วนเกินที่ระบายออกจากหม้อ/อ่างนั้นสะอาดและไม่มีโคลนอยู่ภายใน

ขั้นตอนที่ 7: การตั้งค่า Raspberry Pi

1. ติดตั้ง Raspbian OS บน Raspberry Pi
2. เชื่อมต่อ Raspberry Pi กับเครือข่าย WiFi ของคุณ
3. ดาวน์โหลดโค้ด Raspberry Pi จากลิงก์นี้ (หรือจากไฟล์.zip ที่อัปโหลดในขั้นตอนนี้)
4. เปิดเครื่องรูดไฟล์โค้ด (หากดาวน์โหลดจากไฟล์.zip)
5. คัดลอกไฟล์ไปยังโฟลเดอร์บน Raspberry Pi ของคุณ
6. ตั้งค่าไฟล์ main.py เพื่อดำเนินการเมื่อเริ่มต้น Raspberry Pi (คุณสามารถไปที่ลิงค์นี้เพื่อรับทราบวิธีตั้งค่าโปรแกรมให้ทำงานเมื่อเริ่มต้นระบบ)

ขั้นตอนที่ 8: ทำการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

ทำการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าตามที่แสดงในภาพด้านบน การใช้ Arduino และอีเธอร์เน็ตชิลด์สำหรับ Arduino นั้นเป็นทางเลือกทั้งหมด การมีหนึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวสำรองหาก Raspberry Pi ไม่สามารถเชื่อมต่อกับ WiFi ของคุณได้ตลอดเวลา

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีน้ำตกลงบน Raspberry Pi และโมดูลรีเลย์ น้ำบน Raspberry Pi หรือโมดูลรีเลย์อาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรและทำให้ระบบของคุณเสียหายได้ ไฟฟ้าลัดวงจรอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้ คุณสามารถปิด Raspberry Pi และโมดูลรีเลย์ของคุณด้วยวัสดุใดๆ ที่ไม่อนุญาตให้น้ำไหลเข้าไป

วางเซ็นเซอร์ในตำแหน่งที่ถูกต้องตามที่แสดงในวิดีโอที่จุดเริ่มต้นของโพสต์นี้และเปิดระบบ

Raspberry Pi มีสคริปต์การทำงานอัตโนมัติที่ทำงานอยู่ สคริปต์ระบบอัตโนมัติจะดูแลการจ่ายน้ำในโรงงานของคุณ และการจัดแสงตามการอ่านเซ็นเซอร์ ดังนั้น คุณไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับพืชของคุณเมื่อใดก็ได้

ขั้นตอนที่ 9: มีแดชบอร์ดเพื่อตรวจสอบเงื่อนไขของระบบของคุณ

ฉันได้สร้างแบ็กเอนด์โดยใช้ Django เพื่อรวบรวมข้อมูลและส่งมอบแดชบอร์ดเพื่อแสดงการวิเคราะห์พื้นฐานเกี่ยวกับข้อมูลที่รวบรวมจากระบบของคุณ คุณสามารถมีหลายระบบในเรือนกระจกต่างๆ ที่เชื่อมโยงกับส่วนหลังได้ ซึ่งจะทำให้ง่ายต่อการจัดการระบบต่างๆ ในโรงเรือนต่างๆ ของคุณในที่เดียว คุณยังสามารถตั้งชื่อโรงเรือนและพืชพันธุ์เก๋ๆ ของคุณบนแดชบอร์ดได้อีกด้วย

แดชบอร์ดยังช่วยให้คุณควบคุมไฟและปั๊มของระบบด้วยตนเองได้ทุกเมื่อที่ต้องการ

คุณสามารถดาวน์โหลดโค้ดสำหรับแบ็คเอนด์ได้จากที่เก็บ GitHub ของฉัน (หรือลิงก์ด้านล่างขั้นตอนนี้) และปรับใช้กับแพลตฟอร์มคลาวด์ที่คุณเลือก รหัสมาพร้อมกับความพร้อมในการปรับใช้บนแพลตฟอร์มคลาวด์ Heroku แต่คุณสามารถปรับใช้บนแพลตฟอร์มคลาวด์ใดก็ได้ที่คุณเลือก (Amazon Web Services, Google Cloud Platform ฯลฯ) โดยเพียงแค่อ้างอิงคำแนะนำ/เอกสารประกอบสำหรับการปรับใช้เว็บแอปพลิเคชันที่ใช้ Django บนแพลตฟอร์มคลาวด์นั้น ๆ

ขั้นตอนที่ 10: เรียกใช้ระบบด้วยน้ำสะอาดเป็นเวลา 24 ชั่วโมง

เติมน้ำสะอาดลงในอ่างด้านล่างและเปิดทิ้งไว้ 24 ชั่วโมง ตรวจสอบน้ำในอ่างด้านล่างหลังจาก 24 ชั่วโมง หากน้ำในอ่างไม่สะอาด ให้เปลี่ยนน้ำด้วยน้ำสะอาดและเปิดระบบต่อไปอีก 24 ชั่วโมง ทำซ้ำขั้นตอนนี้จนกว่าคุณจะได้น้ำสะอาดในอ่างด้านล่าง มิฉะนั้น ถ้าน้ำสะอาด ก็ไปขั้นตอนต่อไปได้เลย การเปลี่ยนน้ำจนกว่าคุณจะได้น้ำสะอาดจะเป็นการทำความสะอาดระบบของคุณครั้งสุดท้ายก่อนที่คุณจะใส่ปลาลงไป

ขั้นตอนที่ 11: ใส่ปลาลงไป

เราขอแนะนำให้คุณใช้ปลาคาร์ฟในระบบเนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีว่ามีขยะจำนวนมาก แต่คุณสามารถใส่ปลาที่คล้ายกันที่หาได้ง่ายในภูมิภาคของคุณ ใส่ปลาลงในอ่างล่างที่เติมน้ำสะอาด และใส่น้ำเพิ่มเพื่อเติมอ่างหลังจากที่ระบบรดน้ำต้นไม้ครั้งเดียว เพื่อให้แน่ใจว่ามีน้ำเพียงพอในระบบ

และควรเติมน้ำเมื่อจำเป็นเพราะจะสูญเสียน้ำเนื่องจากการระเหย และให้อาหารปลาตรงเวลา

คุณไปได้ดี!! ขอให้คุณเดินทางโดยสวัสดิภาพในการรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพ อาหารออร์แกนิก และอาหารพื้นบ้าน

ขอบคุณ!