Automatisierte Smart Aquaponics (mit Cloud-basiertem Dashboard) – Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Aquaponics ermöglicht es Ihnen, Ihre eigenen Bio-Lebensmittel überall (drinnen oder draußen), auf sehr wenig Platz, mit mehr Wachstum, weniger Wasserverbrauch und ohne externe chemische Düngemittel anzubauen. Außerdem können Sie die Bedingungen auf einem Cloud-basierten Dashboard überwachen.

Das System verwendet Wasser, das mit Fischabfällen vermischt ist, um die Pflanzen zu gießen. Wenn das mit den Fischabfällen vermischte Wasser den Boden abwärts bewegt, lässt es die Fischabfälle im Boden, das saubere Wasser kommt aus dem Topf und gelangt zurück in das Aquarium. Die im Boden verbleibenden Fischabfälle dienen als natürlicher Dünger für das Wachstum von Pflanzen, die in diesem Boden angebaut werden. Außerdem führt das in das Aquarium zurückfließende Wasser Sauerstoff für die Fische mit sich. Daher erfordert das Aquarium keinen externen Belüfter oder wöchentliche Reinigung.

Lieferungen

1. Raspberry Pi 3 Modell B x1
2. (OPTIONAL) Wiznet W6100 (oder jedes andere Ethernet-Shield für Arduino) x1
3. (OPTIONAL) Arduino Uno x1
4. DHT11 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor x1
5. Bodenfeuchtesensor mit Schraubklemmen x1
6. Tauchwasserpumpe (empfohlen 18 W oder höher für mehr vertikale Ebenen) x1
7. Relaismodul (min. 2 Kanäle) x1
8. LED-Lampe x1 (oder mehr je nach Größe des Systems)
9. Lampenfassung x1 (oder mehr, abhängig von der Anzahl der LED-Lampen, die Sie in Ihrem System haben)
10. Wasserrohr
11. Lötkolben x1
12. Lötdraht x1
13. Entweder Schrumpfschlauch oder Isolierband x1
14. Doppelseitiges Klebeband x1
15. Kunststoffwanne
16. Plastikschalen/-töpfe
17. (OPTIONAL) Schrauben und Bohrmaschine

Schritt 1: Bereiten Sie die Verbrauchsmaterialien vor

Holen Sie sich die oben aufgeführten Verbrauchsmaterialien an einem Ort. Kaufen Sie sie einfach, wenn Sie sie nicht haben. Sie benötigen auch grundlegende Werkzeuge wie Schraubendreher, Abisolierzange und Schere. Sie werden auch ein gutes doppelseitiges Klebeband (ich habe 3M verwendet) haben wollen, um die Komponenten bei Bedarf zu kleben. Sie können die Komponenten auch mit Schrauben und einer Bohrmaschine dauerhaft befestigen, um ein Loch für die Schrauben zu bohren. Sie benötigen auch einen Lötkolben und einen Lötdraht, um die Verkabelung zu erledigen. Es ist wichtig, die Lötstellen oder andere Drahtverbindungen mit einem Schrumpfschlauch oder einem Isolierband abzudecken.

Schritt 2: Einrichten der Fächer

Stapeln Sie die Tabletts senkrecht über der unteren Wanne. Die untere Wanne wird die Fische enthalten und die oberen Schalen werden die Pflanzen enthalten. Sie können entweder einen kleinen Plastiktisch verwenden, um das obere Tablett zu halten, wenn Sie nur eine Ebene mit Pflanzen haben, oder Sie können Ihre eigenen Tablett- oder Topfstapel haben, um Ihre Tabletts / Töpfe übereinander zu stapeln.

Schritt 3: Sanitär 1 - Einrichten des Wasserversorgungssystems

Verbinden Sie ein Ende der Wasserleitung mit der Tauchpumpe und führen Sie die Wasserleitung die Schalen/Töpfe hinauf. Sie können PVC-Rohre mit Löchern um Ihre Schalen herumführen, um Wasser über die Pflanzen in dieser Schale zu streuen, und die Wasserleitung an diese PVC-Rohre anschließen. Oder wenn Ihr System klein ist, können Sie Löcher in die Wasserleitung bohren und die Wasserleitung um die Schalen herumführen, so dass das Wasser überall dort, wo Wasser durch die Leitung fließt, über die Pflanzen in der Schale / im Topf spritzt.

Schritt 4: Sanitär 2 - Wasserrückführungssystem

Machen Sie ein Loch in den Boden jedes Tabletts / Topfes, damit das überschüssige Wasser ablaufen kann. Sie können jedes dieser Löcher durch PVC-Rohre verbinden und das Wasser aus all diesen Löchern in das Rohrnetz eintreten lassen, das schließlich in die untere Wanne eintritt, in der die Fische enthalten wären.

Schritt 5: Füllen Sie die Töpfe / Tabletts

Legen Sie einige Kies- oder Tonkugeln auf den Boden der Töpfe oder Tabletts. Dies geschieht, damit die Sandpartikel nicht zusammen mit dem überschüssigen Wasser durch das Loch abfließen und mit den darin befindlichen Fischen in die Bodenwanne gelangen. Füllen Sie dann die Töpfe/Tabletts mit Erde und pflanzen Sie die Pflanzen/Pflanzen, die Sie anbauen möchten.

Schritt 6: Testen Sie das System wie es ist (völlig optional, aber gut zu tun)

Füllen Sie die untere Wanne mit sauberem Wasser, schalten Sie die Tauchpumpe für eine Minute ein und lassen Sie das Wasser durch das System fließen. Stellen Sie nur sicher, dass das überschüssige Wasser, das aus den Töpfen / Wannen abläuft, sauber ist und keinen Schlamm enthält.

Schritt 7: Einrichten des Raspberry Pi

1. Installieren Sie Raspbian OS auf dem Raspberry Pi.
2. Verbinden Sie den Raspberry Pi mit Ihrem WLAN-Netzwerk.
3. Laden Sie den Raspberry Pi-Code über diesen Link herunter (oder aus der in diesem Schritt hochgeladenen.zip-Datei).
4. Entpacken Sie die Codedateien (wenn aus der.zip-Datei heruntergeladen)
5. Kopieren Sie die Dateien in einen Ordner auf Ihrem Raspberry Pi.
6. Stellen Sie die Datei main.py so ein, dass sie beim Start von Raspberry Pi ausgeführt wird. (Sie können diesem Link folgen, um zu erfahren, wie Sie Programme so einstellen, dass sie beim Start ausgeführt werden.)

Schritt 8: Stellen Sie die elektrischen Verbindungen her

Stellen Sie die elektrischen Verbindungen wie in der Abbildung oben gezeigt her. Die Verwendung von Arduino und einem Ethernet-Shield für das Arduino ist völlig optional. Eines würde als Backup dienen, wenn der Raspberry Pi zu irgendeinem Zeitpunkt keine Verbindung zu Ihrem WLAN herstellen kann.

Stellen Sie außerdem sicher, dass kein Wasser auf den Raspberry Pi und das Relaismodul fällt. Wasser auf dem Raspberry Pi oder Relaismodul kann einen Kurzschluss verursachen und Ihr System beschädigen. Ein Kurzschluss kann sogar zu einem Brand führen. Sie können Ihren Raspberry Pi und Ihr Relaismodul mit jedem Material bedecken, in das kein Wasser eindringen kann.

Platzieren Sie die Sensoren wie im Video am Anfang dieses Beitrags gezeigt an der richtigen Stelle und schalten Sie das System ein.

Auf dem Raspberry Pi läuft ein Automatisierungsskript. Das Automatisierungsskript kümmert sich um die Wasserversorgung Ihrer Pflanzen und auch um die Beleuchtung basierend auf den Sensorwerten. Sie müssen sich also zu keiner Zeit um Ihre Pflanzen kümmern.

Schritt 9: Ein Dashboard zur Überwachung der Bedingungen Ihres Systems haben

Ich habe das Backend mit Django erstellt, um die Daten zu sammeln und ein Dashboard bereitzustellen, um grundlegende Analysen zu den von Ihrem System gesammelten Daten anzuzeigen. Sie können mehrere Systeme in verschiedenen Gewächshäusern haben, die mit dem Back-End verbunden sind. Dies erleichtert Ihnen die Verwaltung mehrerer Systeme in Ihren verschiedenen Gewächshäusern an einem Ort. Sie können Ihren Gewächshäusern und Pflanzen auch einen coolen Namen auf dem Dashboard geben.

Über das Dashboard können Sie auch die Lichter und Pumpen Ihres Systems jederzeit manuell steuern.

Sie können den Code für das Back-End aus meinem GitHub-Repository (oder dem Link unter diesem Schritt) herunterladen und auf Cloud-Plattformen Ihrer Wahl bereitstellen. Der Code ist bereit für die Bereitstellung auf der Heroku-Cloud-Plattform, Sie können jedoch auf jeder Cloud-Plattform Ihrer Wahl (Amazon Web Services, Google Cloud Platform usw.) bereitstellen, indem Sie einfach die Anweisungen/Dokumentation für die Bereitstellung von Django-basierten Webanwendungen lesen. auf dieser bestimmten Cloud-Plattform.

Schritt 10: Betreiben Sie das System 24 Stunden lang mit sauberem Wasser

Füllen Sie die untere Wanne mit sauberem Wasser und lassen Sie sie 24 Stunden lang laufen. Überprüfen Sie das Wasser in der unteren Wanne nach 24 Stunden. Wenn das Wasser in der Wanne nicht sauber ist, ersetzen Sie das Wasser durch sauberes Wasser und lassen Sie das System weitere 24 Stunden laufen. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis Sie sauberes Wasser in der unteren Wanne erhalten. Andernfalls, wenn das Wasser sauber ist, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren. Wenn Sie das Wasser wechseln, bis Sie sauberes Wasser erhalten, wird Ihr System zum letzten Mal gereinigt, bevor Sie die Fische einsetzen.

Schritt 11: Setzen Sie die Fische ein

Ich würde Ihnen empfehlen, Koi-Fische für das System zu verwenden, da es bekanntermaßen viel Abfall produziert, aber Sie können jeden ähnlichen Fisch einsetzen, der in Ihrer Region leicht erhältlich ist. Setzen Sie die Fische in die untere Wanne, die mit sauberem Wasser gefüllt ist, und geben Sie auch mehr Wasser, um die Wanne zu füllen, nachdem das System die Pflanzen einmal bewässert hat. Dadurch wird sichergestellt, dass genügend Wasser im System vorhanden ist.

Füllen Sie das Wasser bei Bedarf auch nach, da durch Verdunstung Wasser verloren geht. Und füttere die Fische pünktlich.

Du bist startklar!! Ich wünsche Ihnen alles Gute für Ihren Weg zu gesunden, biologischen und hausgemachten Lebensmitteln.

Danke schön!