Nhà kính là một môi trường khép kín cung cấp các điều kiện tối ưu cho sự phát triển của thực vật và thúc đẩy sự phát triển của thực vật bằng cách kiểm soát môi trường trong nhà và ngoài trời. Một hệ thống giám sát từ xa trong nhà kính hoàn chỉnh trước tiên phát hiện các yếu tố môi trường trong nhà thông qua các cảm biến khác nhau và sau đó tải các tín hiệu đo lường lên nền tảng điều khiển thông qua các phương pháp có dây hoặc không dây và nền tảng điều khiển điều khiển từ xa các van đầu cuối khác nhau trong phòng (chẳng hạn như van nước, hệ thống sưởi, Ống nhỏ giọt, tưới phun mưa và các thiết bị khác) hoạt động để đảm bảo rằng cây trồng có thể phát triển ở trạng thái tốt nhất.
Hệ thống giám sát từ xa trong nhà kính chủ yếu đo CO2 carbon dioxide trong nhà, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ ẩm của đất, độ ph của đất và áp suất không khí. Ngoài trời cần đo các thông số cơ bản như tốc độ gió, hướng gió, lượng mưa. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng trong nhà kính. Cảm biến là thành phần chính của hệ thống giám sát từ xa trong nhà kính. Mỗi cảm biến đo liên tục một yếu tố môi trường nhất định tại một vị trí cụ thể và báo cáo các kết quả đo này cho hệ thống giám sát. Sau khi hệ thống phát hiện sai lệch giá trị, nó xuất tín hiệu đến bộ điều khiển của cảm biến cụ thể để điều khiển công tắc van tương ứng và thực hiện điều chỉnh kịp thời.
Hệ thống giám sát từ xa nhà kính của Internet of Things có thể được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, trồng trọt, chăn nuôi và các lĩnh vực khác. Nó có thể thực hiện giám sát và quản lý ở những nơi đòi hỏi các yêu cầu đặc biệt về môi trường và cung cấp các biện pháp kịp thời để thực hiện sự phát triển lành mạnh của cây trồng sinh thái và điều chỉnh kịp thời việc canh tác và quản lý. Cơ sở khoa học, đồng thời hiện thực hóa giám sát tự động hóa.
Hệ thống giám sát từ xa nhà kính là gì?
Hệ thống giám sát từ xa nhà kính còn có thể được gọi là hệ thống kiểm soát môi trường nhà kính. Hệ thống sử dụng dữ liệu môi trường và thông tin cây trồng để hướng dẫn người dùng quản lý canh tác phù hợp.
8 loại cảm biến cho hệ thống giám sát từ xa nhà kính
Ưu điểm lớn nhất của việc sử dụng nhà kính để trồng trọt là có thể cung cấp nhiệt độ lý tưởng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Đo và kiểm soát nhiệt độ không khí phổ biến trong nhiều hệ thống sản xuất vì nó có ảnh hưởng lớn nhất đến nhiệt độ nhà máy. Trong trồng trọt trong nhà kính, việc điều chỉnh các thông số khí tượng trong nhà là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây trồng, bà con cần điều chỉnh môi trường trong nhà thường xuyên. Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà liên quan trực tiếp đến hô hấp của cây, sự hấp thụ của rễ, thoát hơi nước và các yếu tố sinh lý khác.
Giám sát độ ẩm nhà kính là điều bắt buộc. Độ ẩm cao thúc đẩy các vấn đề nấm mốc và sâu bệnh trong nhà kính. Nhiệt độ lạnh hoặc cao gây cản trở nghiêm trọng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm có thể cung cấp môi trường sinh trưởng tốt nhất cho sự phát triển của cây trồng trong nhà. Các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm trong nhà kính cung cấp cho bạn dữ liệu chính xác. Có rất nhiều tùy chọn trên thị trường để bạn lựa chọn và trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ tìm thấy một cảm biến có thể kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm cùng một lúc.
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm có thể được kết nối với bộ điều khiển bên ngoài. Khi ánh sáng mặt trời trực tiếp làm cho nhiệt độ hoặc độ ẩm trong nhà quá cao, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm sẽ tải giá trị hiện tại lên nền hệ thống quản lý, hệ thống sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển quạt của nhà kính để điều khiển việc hút hoặc thông hơi của nó.
Chiếu sáng nhà kính thích hợp có thể tối đa hóa sự tăng trưởng và phát triển của thực vật đồng thời giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Đo ánh sáng giúp tối ưu hóa sự tăng trưởng và có thể được sử dụng để tự động hóa mức độ ánh sáng bổ sung trong nhà kính. Cảm biến ánh sáng là một công cụ tốt để đánh giá mức độ tiếp xúc của thực vật với ánh sáng. Thường có hai loại cảm biến được sử dụng để đo ánh sáng trong nhà kính:
(1) Bức xạ toàn phần, thường được gọi là đơn vị năng lượng
(2) Bức xạ hoạt động quang hợp (PAR).
Cảm biến tổng bức xạ mặt trời là một pyrometer sơ cấp để đo bức xạ trên mặt phẳng của trái đất tiếp nhận. Chủ yếu được sử dụng để đo tổng bức xạ mặt trời trong dải bước sóng từ 0,3 đến 3 micron. Nếu đặt nằm ngang xuống dưới, có thể đo bức xạ phản xạ và có thể thêm vòng chắn sáng tán xạ để đo bức xạ tán xạ.
Bức xạ hoạt động quang hợp là nguồn năng lượng cơ bản để hình thành sinh khối. Nó kiểm soát tốc độ quang hợp hiệu quả của các sinh vật trên đất và ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng của thực vật. Cảm biến bức xạ hoạt động quang hợp sử dụng nguyên tắc cảm biến quang điện và có thể được sử dụng để đo bức xạ hoạt động quang hợp trong phạm vi quang phổ 400 ~ 700nm. Khi có ánh sáng, một tín hiệu điện áp tỷ lệ với cường độ của bức xạ tới được tạo ra, và độ nhạy của nó tỷ lệ với cosin của góc trực tiếp của ánh sáng tới. Tấm che bụi áp dụng phương pháp xử lý đặc biệt để giảm hấp thụ bụi, ngăn chặn hiệu quả các yếu tố môi trường can thiệp vào các bộ phận bên trong và có thể đo chính xác hơn lượng bức xạ hiệu quả quang hợp.
Khí carbon dioxide CO2 là một trong những nguyên liệu cho quá trình quang hợp của cây xanh, và 95% trọng lượng khô của cây trồng là do quá trình quang hợp tạo ra. Do đó, khí CO2 đã trở thành một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Nhà kính đóng cửa lâu ngày khiến không khí trong phòng bị tắc nghẽn tương đối, không kịp bổ sung khí CO2. Sau khi mặt trời mọc, do quá trình quang hợp của rau được đẩy nhanh nên nồng độ carbon dioxide trong nhà giảm mạnh, có khi xuống dưới điểm bù carbon dioxide (0,008% -0,01%). Cây rau khó có thể quang hợp bình thường, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của rau, sinh bệnh và giảm năng suất. Do đó, việc sử dụng cảm biến carbon dioxide để theo dõi nồng độ CO2 trong nhà kính là rất quan trọng. Hiện tại, cảm biến carbon dioxide được sử dụng phổ biến nhất hoạt động dựa trên công nghệ hồng ngoại không phân tán NDIR.
Cảm biến carbon dioxide được lắp đặt ở đâu?
Khi lựa chọn một cảm biến CO2 carbon dioxide, người dùng cần cài đặt nó theo các yếu tố như diện tích của nhà kính. Nếu diện tích nhà kính tương đối nhỏ, người dùng có thể lắp đặt thiết bị ở trung tâm của nhà kính, để chỉ một thiết bị có thể giám sát môi trường tổng thể trong nhà kính. Nếu diện tích nhà kính tương đối lớn, người sử dụng cần có hai thiết bị trở lên để giám sát toàn bộ nhà kính.
Trong quy trình lắp đặt cụ thể của thiết bị cảm biến CO2 carbon dioxide, bạn cần chú ý đến những chi tiết lắp đặt nhỏ sau đây. Trước hết, khi người dùng lắp đặt cảm biến carbon dioxide và các thiết bị khác, lắp đặt trên tường là phương pháp lắp đặt được ưu tiên. Tất nhiên, môi trường của nhà kính thường không có điều kiện lắp đặt tốt như vậy, vì vậy nếu không thể lắp đặt âm tường, người sử dụng có thể lắp dựng một ống thép, Và sau đó lắp đặt bằng cách cố định lên nó.
Hàm lượng nước trong đất là động lực cho sự phát triển của cây. Khi hàm lượng nước trong đất tương đối cao, nước trong cây sẽ đi vào cơ thể cây qua màng của bộ rễ, kéo theo một lượng lớn chất dinh dưỡng vô cơ trong đất. Tuy nhiên, khi hàm lượng nước trong đất không đủ, nồng độ nước trong bộ rễ của cây sẽ thấp hơn so với môi trường sinh trưởng của thế giới bên ngoài. Nếu nó quá thấp, nó sẽ có ảnh hưởng đến nhu cầu phát triển của cây trồng. Theo dõi độ ẩm của đất trong nhà kính có thể giúp tăng năng suất cây trồng.
Khi chọn cảm biến độ ẩm đất, nên chọn cảm biến đất có đầu dò bằng thép không gỉ, có thể cắm hoặc chôn trong đất để theo dõi lâu dài mà không lo hỏng cảm biến. Cảm biến độ ẩm của đất được kết nối với một bộ điều khiển. Khi phát hiện độ ẩm của đất quá thấp hoặc quá cao, thiết bị giám sát sẽ xuất tín hiệu đến bộ điều khiển để điều khiển việc bật hoặc tắt hệ thống tưới nhỏ giọt.
Ảnh hưởng của pH đất đến sinh trưởng của cây trồng chủ yếu thể hiện ở hình dáng, hình dạng, chuyển hóa vật chất, sinh trưởng và phát triển, chất lượng và năng suất của cây trồng. Nếu đất quá nhiều axit hoặc quá nhiều kiềm, nó sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển bộ rễ của cây trồng ở một mức độ nhất định, từ đó ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cây trồng.
Sự mất cân bằng axit-bazơ trong đất cũng có thể làm giảm sự sẵn có của các chất dinh dưỡng trong đất và ảnh hưởng đến độ phì nhiêu của đất. Vì vậy, đối với sự phát triển của cây trồng trong nhà kính cần theo dõi độ pH của đất thông qua cảm biến pH của đất, nắm được thành phần đất, bón phân hợp lý, đẩy nhanh tốc độ cải tạo đất, nâng cao độ phì nhiêu.
Khi theo dõi nhiều thông số đất khác nhau, bạn có thể chọn cảm biến đất tất cả trong một. Một cảm biến có thể phát hiện các giá trị nhiệt độ, độ ẩm, độ dẫn điện, ph và npk của đất cùng một lúc. Nó là đơn giản và hiệu quả chi phí. Cảm biến đất đa năng của EPCB là sự lựa chọn tốt nhất cho bạn.
6. Cảm biến hướng gió và tốc độ gió
Cảm biến tốc độ và hướng gió thường được lắp đặt bên ngoài nhà kính để đo các giá trị gió ngoài trời. Khi tốc độ gió vượt quá ngưỡng cài đặt trước, bệ giám sát sẽ xuất tín hiệu đến bộ điều khiển để điều khiển cửa thông gió đóng lại, để không bị hư hỏng do gió lớn. Cách phổ biến nhất để đo tốc độ gió là sử dụng máy đo gió ba cốc. Gió làm chiếc cốc quay quanh một trục thẳng đứng, và số lần quay trong một khoảng thời gian cụ thể được đo để xác định tốc độ gió.
Máy đo mưa là loại cảm biến được sử dụng phổ biến nhất để đo lượng mưa, được lắp đặt bên ngoài nhà kính để đo lượng mưa. Khi lượng mưa đạt đến giá trị đặt trước, hệ thống tảng giám sát có thể điều khiển để đóng hoặc hạn chế các lỗ thông hơi trên mái hoặc mái có thể thu vào. Chúng là những cảm biến phù hợp nhất cho mục đích này vì chúng cho phép phản hồi nhanh.
8. Bộ giám sát môi trường
Là thiết bị đầu cuối của toàn bộ nhà kính nông nghiệp. Nó thu thập dữ liệu của các cảm biến khác nhau, lưu trữ và phân tích chúng. Người quản lý có thể xem dữ liệu trong thời gian thực thông qua máy tính, điện thoại di động và các thiết bị đầu cuối khác, đồng thời liên kết các thiết bị liên quan để quản lý nhà kính theo thông tin môi trường, nhằm thực hiện việc quản lý nhà kính một cách khoa học, thông minh và hiệu quả
