Aquaponics الذكية الآلية (مع لوحة القيادة القائمة على السحابة): 11 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يسمح لك Aquaponics بزراعة طعامك العضوي في أي مكان (داخلي أو خارجي) ، في مساحة أقل ، مع نمو أكبر ، واستخدام أقل للمياه ، وبدون أي أسمدة كيميائية خارجية. أيضًا ، يمكنك مراقبة الظروف على لوحة معلومات مستندة إلى مجموعة النظراء.

يستخدم النظام المياه الممزوجة بمخلفات الأسماك لري النباتات. عندما ينتقل الماء الممزوج بمخلفات الأسماك إلى أسفل التربة ، فإنه يترك مخلفات الأسماك في التربة ، ويخرج الماء النظيف من الإناء ويدخل مرة أخرى في حوض السمك. تعمل مخلفات الأسماك المتبقية في التربة كسماد طبيعي لنمو المحاصيل المزروعة في تلك التربة. أيضًا ، الماء الذي يدخل حوض السمك يحمل الأكسجين معه للأسماك. لذلك ، لن يتطلب حوض السمك أي جهاز تهوية خارجي أو تنظيف أسبوعي.

اللوازم

1. Raspberry Pi 3 موديل B x1
2. (اختياري) Wiznet W6100 (أو أي درع إيثرنت آخر لـ Arduino) x1
3. (اختياري) Arduino Uno x1
4. جهاز استشعار درجة الحرارة والرطوبة DHT11 x1
5. مستشعر رطوبة التربة مع أطراف لولبية x1
6. مضخة مياه غاطسة (موصى بها 18 وات أو أعلى لمزيد من المستويات الرأسية) × 1
7. وحدة الترحيل (بحد أدنى 2 قناة) × 1
8. لمبة LED x1 (أو أكثر حسب حجم النظام)
9. حامل المصباح x1 (أو أكثر حسب عدد لمبات LED الموجودة في نظامك)
10. انبوب ماء
11. لحام الحديد x1
12. سلك لحام x1
13. إما أنبوب الانكماش الحراري أو شريط العزل x1
14. شريط على الوجهين x1
15. حوض بلاستيك
16. صواني / أواني بلاستيكية
17. (اختياري) براغي وماكينة حفر

الخطوة 1: تجهيز المستلزمات

احصل على المستلزمات المذكورة أعلاه في مكان واحد. فقط قم بشرائها إذا لم يكن لديك. ستحتاج أيضًا إلى أدوات أساسية مثل مفكات البراغي ومزيلات الأسلاك والمقصات. سترغب أيضًا في الحصول على شريط جيد على الوجهين (لقد استخدمت 3M) لإلصاق المكونات عند الضرورة. يمكنك أيضًا إصلاح المكونات بشكل دائم باستخدام البراغي وآلة الحفر لحفر ثقب للمسامير. ستحتاج أيضًا إلى مكواة لحام وسلك لحام لإنجاز الأسلاك. من المهم تغطية اللحام أو أي وصلات سلكية أخرى بأنبوب الانكماش الحراري أو بعض شريط العزل.

الخطوة 2: إعداد الأدراج

رص الأدراج عموديًا فوق الحوض السفلي. سيحتوي الحوض السفلي على الأسماك وستحتوي الصواني العلوية على النباتات. يمكنك إما استخدام طاولة بلاستيكية صغيرة للاحتفاظ بالصينية العلوية إذا كان لديك مستوى واحد فقط من النباتات ، أو يمكنك الحصول على صينية أو أكوام من الأواني لتكديس الصواني / الأواني واحدة فوق الأخرى.

الخطوة الثالثة: السباكة 1 - إعداد نظام إمداد المياه

قم بتوصيل أحد طرفي أنبوب الماء بالمضخة الغاطسة وتشغيل أنبوب الماء أعلى الصواني / الأواني. يمكن أن يكون لديك أنابيب PVC ذات فتحات تدور حول الصواني الخاصة بك لرش الماء فوق النباتات في تلك الصينية وتوصيل أنبوب المياه بتلك الأنابيب البلاستيكية. أو إذا كان نظامك صغيرًا ، يمكنك عمل ثقوب في أنبوب الماء وتشغيل أنبوب الماء حول الصواني بحيث حيثما تتدفق المياه عبر الأنبوب ، فإنها تتناثر على النباتات في الدرج / الوعاء.

الخطوة الرابعة: السباكة 2- نظام إعادة المياه

اصنع ثقبًا في قاع كل صينية / وعاء لتصريف المياه الزائدة. يمكنك توصيل كل من هذه الثقوب من خلال أنابيب PVC والحصول على الماء من كل تلك الثقوب التي تدخل في شبكة الأنابيب التي تدخل في النهاية في الحوض السفلي الذي سيحتوي على الأسماك فيه.

الخطوة 5: املأ الأواني / الصواني

ضع بعض كرات الحصى أو الطين في قاع الأواني أو الصواني. يتم ذلك حتى لا تتدفق جزيئات الرمل من خلال الفتحة مع الماء الزائد وتدخل في الحوض السفلي مع الأسماك الموجودة فيه. بعد ذلك ، املأ الأواني / الصواني بالتربة وازرع المحاصيل / النباتات التي تريد زراعتها.

الخطوة 6: اختبر النظام كما هو (اختياري تمامًا ، لكن من الجيد القيام به)

املأ الحوض السفلي بالماء النظيف ، وقم بتشغيل المضخة الغاطسة لمدة دقيقة واترك الماء يتدفق عبر النظام. فقط تأكد من أن المياه الزائدة التي يتم تصريفها من الأواني / الأحواض نظيفة ولا تحتوي على أي طين بداخلها.

الخطوة 7: إعداد Raspberry Pi

1. قم بتثبيت نظام التشغيل Raspbian OS على Raspberry Pi.
2. قم بتوصيل Raspberry Pi بشبكة WiFi الخاصة بك.
3. قم بتنزيل كود Raspberry Pi من هذا الرابط (أو من ملف zip الذي تم تحميله في هذه الخطوة).
4. قم بفك ضغط ملفات التعليمات البرمجية (إذا تم تنزيلها من ملف.zip)
5. انسخ الملفات إلى مجلد على Raspberry Pi.
6. قم بتعيين ملف main.py لتنفيذه عند بدء تشغيل Raspberry Pi. (يمكنك اتباع هذا الرابط للتعرف على كيفية ضبط البرامج للتشغيل عند بدء التشغيل)

الخطوة الثامنة: عمل التوصيلات الكهربائية

قم بعمل التوصيلات الكهربائية كما هو موضح في الصورة أعلاه. يعد استخدام Arduino ودرع إيثرنت لـ Arduino اختياريًا تمامًا. سيكون وجود واحد بمثابة نسخة احتياطية إذا فشل Raspberry Pi في الاتصال بشبكة WiFi في أي وقت.

تأكد أيضًا من عدم وجود ماء يسقط على Raspberry Pi ووحدة الترحيل. يمكن أن يتسبب الماء الموجود على وحدة Raspberry Pi أو Relay في حدوث ماس كهربائي وإتلاف نظامك. يمكن أن تؤدي ماس كهربائي حتى إلى نشوب حريق. يمكنك تغطية Raspberry Pi ووحدة الترحيل الخاصة بك بأي مادة لا تسمح بتدفق الماء إليها.

ضع المستشعرات في المكان المناسب كما هو موضح في الفيديو في بداية هذا المنشور وقم بتشغيل النظام.

يحتوي Raspberry Pi على نص تشغيل تلقائي يعمل عليه. يعتني البرنامج النصي للأتمتة بإمدادات المياه للنباتات الخاصة بك ، وكذلك الإضاءة بناءً على قراءات المستشعر. لذلك ، لا داعي للقلق بشأن نباتاتك في أي وقت.

الخطوة 9: امتلاك لوحة تحكم لمراقبة ظروف نظامك

لقد قمت ببناء الواجهة الخلفية باستخدام Django لجمع البيانات وتقديم لوحة معلومات لعرض التحليلات الأساسية حول البيانات التي تم جمعها من نظامك. يمكن أن يكون لديك أنظمة متعددة عبر العديد من البيوت الزجاجية المرتبطة بالنهاية الخلفية. هذا يسهل عليك إدارة أنظمة متعددة عبر دفيئاتك المختلفة في مكان واحد. يمكنك أيضًا إعطاء اسم رائع للبيوت الزجاجية والنباتات الخاصة بك على لوحة القيادة.

تتيح لك لوحة العدادات أيضًا التحكم في أضواء ومضخات نظامك يدويًا وقتما تشاء.

يمكنك تنزيل رمز النهاية الخلفية من مستودع GitHub الخاص بي (أو الرابط الموجود أسفل هذه الخطوة) ونشره على الأنظمة الأساسية السحابية التي تختارها. يأتي الرمز مع استعداد للنشر على النظام الأساسي السحابي Heroku ، ولكن يمكنك النشر على أي نظام أساسي سحابي من اختيارك (Amazon Web Services ، Google Cloud Platform ، إلخ) بمجرد الرجوع إلى التعليمات / الوثائق لنشر تطبيقات الويب المستندة إلى Django على هذا النظام الأساسي السحابي المحدد.

الخطوة 10: قم بتشغيل النظام بالماء النظيف لمدة 24 ساعة

املأ الحوض السفلي بالماء النظيف وشغله لمدة 24 ساعة. افحص الماء في الحوض السفلي بعد 24 ساعة. إذا كانت المياه في الحوض غير نظيفة ، فاستبدل الماء بالماء النظيف وقم بتشغيل النظام لمدة 24 ساعة أخرى. كرر هذه العملية حتى تحصل على ماء نظيف في الحوض السفلي. عدا ذلك ، إذا كانت المياه نظيفة ، فمن الجيد الانتقال إلى الخطوة التالية. سيؤدي تغيير الماء حتى تحصل على ماء نظيف على آخر جزء من التنظيف في نظامك قبل وضع الأسماك فيه.

الخطوة 11: ضع الأسماك فيها

أوصي باستخدام أسماك Koi في النظام لأنه من المعروف أنها تنتج الكثير من النفايات ، ولكن يمكنك وضع أي سمكة مماثلة متوفرة بسهولة في منطقتك. ضع الأسماك في الحوض السفلي المملوء بالماء النظيف ، وكذلك ضع المزيد من الماء لملء الحوض بعد أن يسقي النظام النباتات مرة واحدة. هذا للتأكد من وجود كمية كافية من الماء في النظام.

أيضًا ، أعد ملء الماء كلما لزم الأمر حيث سيكون هناك فقدان للماء بسبب التبخر. وأطعم الأسماك في الوقت المحدد.

يمكنك الذهاب!! أتمنى لك كل التوفيق في رحلتك في تناول الأطعمة الصحية والعضوية والمحلية.

اشكرك!