Автоматизация круглогодичной теплицы до 200 м²

Современное тепличное хозяйство - очень сложный технологический объект. Основные технологические задачи, решаемые на объекте – поддержка оптимальных режимов:

· искусственного освещения (фитолампы),

· влажности почвы (полив),

· влажности воздуха (туман),

· температуры почвы и воздуха.

Поддержание особого микроклимата в теплице возможно только при помощи современных технологий, включающих компьютерное управление. 

Наш проект позволяет вести интенсивные методы выращивания растений. Он включает следующие элементы технологии:

• малообъемный метод выращивания на инертных субстратах (кокос, перлит фракции 1,5-4 мм, пемза, верховой торф с добавками, в том числе перечисленных компонентов, минеральная вата и др.), а также на земле.
• системы капельного полива, либо проточной гидропоники, либо волновой гидропоники.
• автоматизированная установка для приготовления и подачи питательных растворов, сбалансированных по концентрации и соотношению макро- и микроэлементов;
• определенный уровней рН в растворах и дренажах;
• светокультура для круглогодичного получения продукции;
• углекислотная подкормка растений для повышения урожайности и качества продукции, особенно в осеннее-зимнее-весенний период, то есть в период ограниченной вентиляции теплиц;
• компьютеризированные программы поддержания микроклимата.

Для этого перечня технологий решены следующие задачи:

1. Создан аппаратный блок управления тепличным хозяйством на микроконтроллерах – MITSUBISHI ALPHA-2

2. Созданы программы "НУ" - нижнего уровня управления теплицей. Программный комплекс на нижнем уровне выполняет задачи сбора данных от датчиков и на основе их показаний по определенным алгоритмам управляет работой исполнительных устройств теплицы;

3. Создана система аналитического управления включением освещения, вентиляции , полива и поддержание заданного температурного режима;

4. Создана система автоматического приготовления питательных растворов и поддержания постоянного состояния параметров этих растворов при гидропонном выращивании растений. При приготовлении раствора пользователь составляет рецепт в виде определенной таблицы. При запуске рецепта система сама поддерживает все параметры температуры, влажности, подсветки и полива каждодневно, понедельно, помесячно, как выберет оператор.

5. Созданы программы удаленного мониторинга тепличного хозяйства которые предоставляют детальную информацию состояния теплицы по сети и имеют возможность передачи данных через интернет. Создана система визуального мониторинга теплицы с помощью веб-камер, передающих видео и фото-данные о росте растений в интернет. 

Автоматизированный комплекс предназначен для высокоскоростного и высокоурожайного получения выращиваемой сельскохозяйственной продукции.

Основными техническими и технологическими преимуществами являются:

1. Минимизация участия человека в выращивании продукции. Выполняется это за счет автоматизированного  компьютерного управления всем циклом выращивания продукции.

Пользователь перед началом цикла выращивания вводит рецепт.

Рецепт.

Влажность почвы (%)	График полива при Капельном режиме.	Влажность воздуха (%) (нижний предел)	Влажность воздуха (%) (верхний предел)	График регулирования влажности воздуха.	Температура воздуха (день) С°
70	05ч – Вкл 10ч – Выкл 20ч – Вкл 23ч - Выкл	70 50	80 60	20ч-Вкл 06ч-Выкл 07ч-Вкл 19ч Выкл	23

Температура воздуха (ночь) С°	График изменения температуры день/ночь	Наружная температура переключения Отопление/Охлаждение С°	рН поливного раствора (нижний предел)	Электропроводность (мкСм)	Подкормка СО2 (ррм)
18	06ч – 22ч/22ч – 06ч	12	6.0	1000	2000

График подкормки СО2	Освещенность (чем меньше число, тем выше освещенность)	График подсветки	Порция удобрения для смесителя (л)	Порция кислоты рН=2,0 для смесителя (л)	Порция воды рН=7.0 для смесителя (л)
23.30ч-Вкл 08ч-Выкл	25	06ч-Вкл 22ч-Выкл	1	1	50

2. После этого  запускается программа автоматического управления теплицы. По окончании цикла выращивания пользователь автоматически извещается об окончании цикла выращивания (или окончания полного цикла). Пользователь получает извещение по компьютерной сети. В случае создания аварийной ситуации в теплице комплекс переходит на систему аварийного выживания продукции. При отключении электрической энергии автоматически включается ИБП (источник бесперебойного питания) в экономном режиме. При падении уровня поливного раствора в емкости до критического, автоматически включается программа домеса в соответствии с рецептом. Если водоснабжение нарушено (нет воды в накопительной емкости, закончился концентрированный раствор удобрения или кислота в соответствующей емкости ), то автоматически подается сигнал Аварии на табло оператора.  При резком снижении внешней температуры включается циклический режим (экономный) нагрева теплицы в соответствии с терморежимом конкретной выращиваемой продукции. Для экономии электроэнергии автоматически подбирается режим вентиляции.

3. Гибкое компьютерное регулирование технических и технологических режимов позволяет создавать тепличные комплексы с посадочной площадью от 1 метра квадратного до сотен квадратных метров.

4. Для выращивания продукции пользователю нет необходимости получать агротехническое образование. Таким образом, класс потребителей формируется, начиная от уровня домохозяйки до уровня специалиста агротехнических фирм. Для удобства предусмотрен режим перехода с АВТОМАТИЧЕСКОГО режима на ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ - ручное управление устройствами, с помощью нажатия управляющих кнопок.

5. Пользователь может изменять параметры выращивания.

6. Вся система является модульной и позволяет многократный монтаж-демонтаж.

7. Система является энергоэкономной за счет применения энергоэффективных решений. В системе используются специализированные фитолампы с минимальной потерей электроэнергии. Излучаемый максимум этих ламп находится в 2 частях спектра (красный, синий), а не широкополосный спектр, как у обычных ламп.

Программный комплекс управление теплицей на нижнем уровне выполняет задачи сбора данных от датчиков:

1. Датчик температуры внутри теплицы

2. Датчик влажности воздуха в теплице

3. Датчик влажности грунта

4. Датчик уровня раствора в баке для полива

5. Датчик уровня концентрированного раствора в баке для удобрений

6. Датчик уровня неконцентрированного раствора в баке для кислоты или щелочи

7. Датчик уровня углекислого газа (СО₂ ) в теплице

8. Датчик pH поливного раствора.

9. Датчик освещенности

10. Датчик электропроводности (концентрации) поливного раствора

Заказать автоматизированную систему можно, как в полном объеме, так и по частям. Например, только систему поддержания климата или только систему полива. По определению цены обращаться к владельцу сайта.