Bujna zelena salata uspijeva u hranjivom rastvoru unutar kultivacijskih rezervoara, a sve to kontrolira nekoliko tiho radećih senzora kvalitete vode.
U univerzitetskoj laboratoriji u provinciji Jiangsu, serija zelene salate snažno raste bez zemlje, zahvaljujući hidroponskom pametnom sistemu za praćenje zasnovanom na uskopojasnoj IoT tehnologiji. Istraživač Zhang Jing objasnio je da sistem koristi više senzora kvaliteta vode za praćenje parametara rastvora hranjivih materija u realnom vremenu, u kombinaciji s metodama fuzzy kontrole za automatsko podešavanje kvaliteta vode prema potrebama usjeva.
Kako hidroponska tehnologija postaje sve rasprostranjenija, ovi neupadljivi senzori kvaliteta vode igraju sve važniju ulogu. Od profesionalnih istraživačkih institucija do običnih domaćinstava, pametni hidroponski sistemi tiho transformišu tradicionalne metode poljoprivrede.
01 Trenutno stanje hidroponske tehnologije
U poređenju s tradicionalnim uzgojem tla, hidroponika omogućava brži rast usjeva i smanjuje probleme sa štetočinama. Budući da usjevi kontinuirano apsorbiraju hranjive tvari iz hranjivog rastvora, bitno je pravovremeno i precizno pratiti parametre kvalitete vode u hidroponskom hranjivom rastvoru te po potrebi nadopunjavati hranjive tvari.
Posljednjih godina, razvojem senzorske tehnologije i smanjenjem troškova, pametni hidroponski sistemi su počeli da se sele iz istraživačkih institucija u obična domaćinstva.
Tipičan pametni hidroponski sistem obično se sastoji od tri glavne komponente: senzora, kontrolera i aktuatora.
Među njima, senzori su odgovorni za prikupljanje različitih parametara kvaliteta vode, služeći kao "oči" i "uši" sistema. Njihova tačnost i stabilnost direktno određuju uspjeh ili neuspjeh cijelog hidroponskog sistema.
02 Detaljan pregled osnovnih senzora
pH senzori
pH vrijednost je ključna za rast usjeva u hidroponici. Kao što svako ko se bavi akvakulturom zna, optimalni raspon pH vrijednosti za vodene površine je između 7,5-8,5.
Senzori pH kvalitete vode detektiraju koncentraciju vodikovih iona u mjerenim tvarima i pretvaraju ih u odgovarajuće upotrebljive izlazne signale.
H+ ioni u rastvoru stupaju u interakciju sa elektrodom senzora kako bi proizveli naponski signal, a veličina napona je proporcionalna koncentraciji H+. Mjerenjem naponskog signala može se dobiti odgovarajuća pH vrijednost rastvora.
Specijalizirani pH senzori dizajnirani za hidroponske primjene komercijalno su dostupni, kao što su automatski hidroponski pH senzori koji podržavaju standardne komunikacijske protokole, s rasponima mjerenja od 0-14,00 pH i rezolucijom do 0,01 pH, što omogućava precizno praćenje i kontrolu.
Senzori rastvorenog kiseonika
Rastvoreni kisik je ključni faktor za zdrav rast korijena u hidroponskim usjevima. Vodena tijela koja nisu zagađena supstancama koje troše kisik održavaju rastvoreni kisik na nivou zasićenja.
Senzori rastvorenog kiseonika mjere količinu kiseonika rastvorenog u vodi.
Molekule kisika iz izmjerene otopine prolaze kroz selektivnu membranu senzora i podliježu odgovarajućim reakcijama redukcije ili oksidacije na unutrašnjoj katodi i anodi, istovremeno generirajući strujne signale. Veličina struje proporcionalna je koncentraciji otopljenog kisika.
Profesionalni senzori rastvorenog kiseonika dostupni su u različitim izvedbama: neki su sposobni da izdrže teške uslove okoline uz odličnu tačnost; drugi su optimizovani za vreme odziva, pogodni za proveru na licu mesta i analitičke primene.
Senzori koncentracije iona
Senzori koncentracije iona su ključna oprema za praćenje sastava hranjivih rastvora. Koncentracije specifičnih iona poput nitrata, amonijaka i hlorida direktno utiču na rast usjeva.
Na primjer, specijalizirani senzori amonijevih iona mogu mjeriti sadržaj amonijaka u prirodnim vodama, površinskim vodama, podzemnim vodama i raznim poljoprivrednim primjenama.
Patent za senzor koncentracije iona u hidroponskom rastvoru sa poljoprivrednog univerziteta integriše ionske elektrode, temperaturne senzore i pH senzore, omogućavajući brzo razumijevanje promjena koncentracije iona, varijacija temperature i promjena pH u hidroponskim rastvorima.
Senzori električne provodljivosti (EC)
Električna provodljivost je ključni pokazatelj koji mjeri ukupnu koncentraciju iona u hranjivom rastvoru, direktno odražavajući nivo plodnosti hranjivog rastvora.
Automatski EC transmiteri posebno dizajnirani za poljoprivredno navodnjavanje i hidroponiku nude mjerne opsege do 0-4000 µS/cm, podržavaju standardne izlazne protokole, sposobni su za povezivanje s dozirnim pumpama/ventilima i kontrolu prekidača pumpi/ventila.
Senzori temperature i mutnoće
Temperatura utiče na rast korijena usjeva i metaboličku aktivnost, dok mutnoća odražava količinu suspendovanih čestica u hranljivom rastvoru.
U projektima pametnih hidroponskih rezervoara u staklenicima, programeri mogu koristiti visokoprecizne digitalne module senzora temperature i vlažnosti, s tipičnom tačnošću temperature od ±0,3 ℃ i rezolucijom od 0,01 ℃.
Specijalizovani senzori zamućenosti mogu se koristiti sa instrumentima sa više parametara za praćenje nivoa zamućenosti rastvora hranljivih materija.
03 Integrisane aplikacije u pametnim sistemima
Podaci sa pojedinačnih senzora često nisu dovoljni da sveobuhvatno odraze kompletno hidroponsko okruženje, što fuziju više senzora čini rastućim trendom u pametnim hidroponskim sistemima.
Višeparametarske sonde s isplativim dizajnom mogu se lako integrirati s kontrolnim sistemima i telemetrijskim sistemima, pogodnim za dugoročnu primjenu.
Istraživački timovi su razvili pametne sisteme za praćenje hidroponike zasnovane na IoT-u koji koriste interfejse mobilnih aplikacija za praćenje parametara hidroponske okoline u realnom vremenu, u kombinaciji s inteligentnim metodama kontrole za podešavanje parametara kvaliteta vode u rastvoru hranjivih tvari na osnovu operativnog iskustva i potreba usjeva.
Rezultati ispitivanja pokazuju da kada takvi sistemi regulišu rastvore hranjivih materija, ključni parametri poput pH i električne provodljivosti mogu održavati stabilne unaprijed postavljene vrijednosti u razumnim vremenskim okvirima.
04 Tehnički izazovi i budući trendovi
Iako je hidroponska senzorska tehnologija ostvarila značajan napredak, ostaje nekoliko izazova. Dugoročna stabilnost, sposobnost protiv obraštanja i učestalost kalibracije senzora su glavna pitanja u praktičnim primjenama.
Posebno ion-selektivne elektrode su osjetljive na interferenciju od drugih iona i zahtijevaju redovnu kalibraciju.
Budući hidroponski senzori će se razvijati ka multifunkcionalnosti, inteligenciji i smanjenju troškova.
Napredni senzorski sistemi već omogućavaju visokoefikasno mjerenje različitih parametara, uključujući hlorofil, pigmente, fluorescenciju, mutnoću i drugo.
U međuvremenu, razvojem projekata otvorenog koda, barijere za ulazak pametnih hidroponskih sistema se smanjuju, omogućavajući većem broju ljudi da učestvuju u ovoj poljoprivrednoj transformaciji.
Danas sve više stanovnika gradova počinje eksperimentirati s kućnom hidroponikom. Na balkonima stambenih objekata u raznim gradovima, lisnato povrće snažno raste u pametnim hidroponskim akvarijima zasnovanim na popularnim mikrokontrolerskim platformama.
„Senzori kvaliteta vode su srž hidroponskih sistema – oni su poput 'okusnih pupoljaka' biljaka, koji nam govore koje hranjive tvari treba prilagoditi“, opisao je jedan entuzijasta.
Kontinuirani prodori u senzorskoj tehnologiji pretvaraju preciznu poljoprivredu iz ideala u stvarnost.
Također možemo ponuditi razna rješenja za
1. Ručni mjerač za višeparametarsko mjerenje kvalitete vode
2. Sistem plutajućih plutača za višeparametarsko mjerenje kvalitete vode
3. Automatska četka za čišćenje višeparametarskog senzora vode
4. Kompletan set servera i softverskog bežičnog modula, podržava RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za više senzora vode informacije,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica kompanije:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 07.11.2025.