Bujna zelena salata uspijeva u hranjivoj otopini unutar spremnika za uzgoj, a sve to kontrolira nekoliko tiho radećih senzora kvalitete vode.
U sveučilišnom laboratoriju u provinciji Jiangsu, serija salate snažno raste bez zemlje, zahvaljujući hidroponskom pametnom sustavu praćenja temeljenom na uskopojasnoj IoT tehnologiji. Istraživač Zhang Jing objasnio je da sustav koristi više senzora kvalitete vode za praćenje parametara otopine hranjivih tvari u stvarnom vremenu, u kombinaciji s metodama fuzzy kontrole za automatsko prilagođavanje kvalitete vode prema potrebama usjeva.
Kako hidroponska tehnologija postaje sve raširenija, ovi neupadljivi senzori kvalitete vode igraju sve važniju ulogu. Od profesionalnih istraživačkih institucija do običnih kućanstava, pametni hidroponski sustavi tiho transformiraju tradicionalne metode poljoprivrede.
01 Trenutno stanje hidroponske tehnologije
U usporedbi s tradicionalnim uzgojem tla, hidroponika omogućuje brži rast usjeva i smanjuje probleme sa štetnicima. Budući da usjevi kontinuirano apsorbiraju hranjive tvari iz hranjive otopine, bitno je pravovremeno i točno pratiti parametre kvalitete vode u hidroponskoj hranjivoj otopini te po potrebi nadopunjavati hranjive tvari.
Posljednjih godina, razvojem senzorske tehnologije i smanjenjem troškova, pametni hidroponski sustavi počeli su se seliti iz istraživačkih institucija u obična kućanstva.
Tipičan pametni hidroponski sustav obično se sastoji od tri glavne komponente: senzora, kontrolera i aktuatora.
Među njima, senzori su odgovorni za prikupljanje različitih parametara kvalitete vode, služeći kao "oči" i "uši" sustava. Njihova točnost i stabilnost izravno određuju uspjeh ili neuspjeh cijelog hidroponskog sustava.
02 Detaljan pregled osnovnih senzora
pH senzori
pH vrijednost je ključna za rast usjeva u hidroponici. Kao što svatko tko se bavi akvakulturom zna, optimalni raspon pH vrijednosti za vodene površine je između 7,5 i 8,5.
Senzori pH kvalitete vode detektiraju koncentraciju vodikovih iona u izmjerenim tvarima i pretvaraju ih u odgovarajuće upotrebljive izlazne signale.
H+ ioni u otopini međusobno djeluju s elektrodom senzora kako bi proizveli naponski signal, a veličina napona proporcionalna je koncentraciji H+. Mjerenjem naponskog signala može se dobiti odgovarajuća pH vrijednost otopine.
Specijalizirani pH senzori dizajnirani za hidroponske primjene komercijalno su dostupni, kao što su automatski hidroponski pH senzori koji podržavaju standardne komunikacijske protokole, s mjernim rasponima od 0-14,00 pH i rezolucijom do 0,01 pH, što omogućuje precizno praćenje i kontrolu.
Senzori otopljenog kisika
Otopljeni kisik ključni je čimbenik za zdrav rast korijena u hidroponskim usjevima. Vodena tijela koja nisu zagađena tvarima koje troše kisik održavaju otopljeni kisik na razini zasićenja.
Senzori otopljenog kisika mjere količinu kisika otopljenog u vodi.
Molekule kisika iz izmjerene otopine prolaze kroz selektivnu membranu senzora i podvrgavaju se odgovarajućim reakcijama redukcije ili oksidacije na unutarnjoj katodi i anodi, istovremeno generirajući strujne signale. Veličina struje proporcionalna je koncentraciji otopljenog kisika.
Profesionalni senzori otopljenog kisika dostupni su u različitim izvedbama: neki su sposobni izdržati teške uvjete okoline uz izvrsnu točnost; drugi su optimizirani za vrijeme odziva, prikladni za provjeru na licu mjesta i analitičke primjene.
Senzori koncentracije iona
Senzori koncentracije iona ključna su oprema za praćenje sastava hranjive otopine. Koncentracije specifičnih iona poput nitrata, amonija i klorida izravno utječu 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 hidroponskoj otopini s poljoprivrednog sveučilišta integrira ionske elektrode, temperaturne senzore i pH senzore, omogućujući brzo razumijevanje promjena koncentracije iona, varijacija temperature i promjena pH vrijednosti u hidroponskim otopinama.
Senzori električne vodljivosti (EC)
Električna vodljivost ključni je pokazatelj koji mjeri ukupnu koncentraciju iona u hranjivoj otopini, izravno odražavajući razinu plodnosti hranjive otopine.
Automatski EC odašiljači posebno dizajnirani za poljoprivredno navodnjavanje i hidroponiku nude mjerne raspone do 0-4000 µS/cm, podržavaju standardne izlazne protokole, sposobni su za spajanje na dozirne pumpe/ventile i upravljanje prekidačima pumpi/ventila.
Senzori temperature i mutnoće
Temperatura utječe na rast korijena usjeva i metaboličku aktivnost, dok mutnoća odražava količinu suspendiranih čestica u hranjivoj otopini.
U projektima pametnih hidroponskih spremnika za staklenike, programeri mogu koristiti visokoprecizne digitalne module senzora temperature i vlažnosti, s tipičnom točnošću temperature od ±0,3 ℃ i rezolucijom od 0,01 ℃.
Specijalizirani senzori mutnoće mogu se koristiti s višeparametarskim instrumentima za praćenje razine mutnoće hranjivih otopina.
03 Integrirane aplikacije u pametnim sustavima
Podaci s pojedinačnih senzora često nisu dovoljni da bi sveobuhvatno prikazali cjelokupno hidroponsko okruženje, što fuziju više senzora čini rastućim trendom u pametnim hidroponskim sustavima.
Višeparametarske sonde s isplativim dizajnom mogu se lako integrirati s upravljačkim sustavima i telemetrijskim sustavima, što ih čini pogodnima za dugoročnu primjenu.
Istraživački timovi razvili su pametne sustave za praćenje hidroponike temeljene na IoT-u koji koriste sučelja mobilnih aplikacija za praćenje parametara hidroponskog okoliša u stvarnom vremenu, u kombinaciji s inteligentnim metodama upravljanja za prilagodbu parametara kvalitete vode u otopini hranjivih tvari na temelju operativnog iskustva i potreba usjeva.
Rezultati ispitivanja pokazuju da kada takvi sustavi reguliraju otopine hranjivih tvari, ključni parametri poput pH i električne vodljivosti mogu održavati stabilne unaprijed postavljene vrijednosti unutar razumnih vremenskih okvira.
04 Tehnički izazovi i budući trendovi
Iako je hidroponska senzorska tehnologija postigla značajan napredak, ostaje nekoliko izazova. Dugoročna stabilnost, sposobnost sprječavanja obraštanja i učestalost kalibracije senzora glavna su pitanja u praktičnoj primjeni.
Posebno ionsko-selektivne elektrode su osjetljive na interferenciju od drugih iona i zahtijevaju redovitu kalibraciju.
Budući hidroponski senzori razvijat će se prema multifunkcionalnosti, inteligenciji i smanjenju troškova.
Napredni senzorski sustavi već omogućuju visokoučinkovito mjerenje različitih parametara, uključujući klorofil, pigmente, fluorescenciju, mutnoću i drugo.
U međuvremenu, razvojem projekata otvorenog koda, prepreke za ulazak pametnih hidroponskih sustava se smanjuju, omogućujući većem broju ljudi da sudjeluju u ovoj poljoprivrednoj transformaciji.
Danas sve više stanovnika gradova počinje eksperimentirati s kućnom hidroponikom. Na stambenim balkonima u raznim gradovima, lisnato povrće snažno raste u pametnim hidroponskim spremnicima temeljenim na popularnim mikrokontrolerskim platformama.
„Senzori kvalitete vode su srž hidroponskih sustava - oni su poput 'okusnih pupoljaka' biljaka, govore nam koje hranjive tvari treba prilagoditi“, opisao je jedan entuzijast.
Kontinuirani prodori u senzorskoj tehnologiji pretvaraju preciznu poljoprivredu iz ideala u stvarnost.
Također možemo ponuditi niz rješenja za
1. Ručni mjerač za višeparametarsku kvalitetu vode
2. Sustav plutajućih plutača za višeparametarsku kvalitetu 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 informacija,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica tvrtke:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 07.11.2025.