سنسورهای گلخانه هوشمند را بطور کامل بشناسید | 8 سنسور پر کاربرد

در دنیای کشاورزی و گلخانه داری مدرن، بهره‌وری و آسانی فرآیندها در مدیریت منابع و کنترل دقیق شرایط گلخانه‌ها امری مهم و ضروری است. در این راستا، سنسورهای گلخانه هوشمند به عنوان اصلی ترین تجهیزاتی هستند که امکان افزایش بهره وری در یک گلخانه هوشمند را فراهم میکنند. این سنسورهای هوشمند، حسگرهای حساسی ستند که مراقب حال و هوای گیاهان و فضای داخلی گلخانه هستند.

به وسیله این تکنولوژی و سنسورهای گلخانه هوشمند، کشاورزان دیگر نیازی به حدس و گمان، یا فعالیت های دستی و فیزیکی برای مدیریت گلخانه‌های خود ندارند. سنسورهای گلخانه هوشمند با دقت بیشتری اطلاعاتی را اندازه‌گیری می‌کنند که به بهبود شرایط رشد گیاهان و افزایش بهره‌وری محصولات کمک می‌کند.

در این مقاله قصد داریم بصورت مفصل به بررسی نقش و عملکرد این سنسورها بپردازیم و هرک را بررسی کنیم که چه هستند و چه کاری را درون گلخانه انجام می دهند.

گلخانه چگونه محیطی است؟

گلخانه یک ساختمان با شیشه یا مواد شفاف دیگر است که طیف نور خورشید را جذب کرده و گرمای آن را نگه می‌دارد. عملکرد گلخانه به دلیل ویژگی‌های خاص خود به عوامل مختلفی بستگی دارد.

• نور و گرما

– شیشه یا مواد شفاف دیگر گلخانه نور خورشید را جذب کرده و بر گیاهان تابانده می‌کند.

– گلخانه باعث افزایش دما در داخل می‌شود و حفظ گرما را تسهیل می‌کند.

• رطوبت و آب

– آبیاری گیاهان در گلخانه به صورت دقیق و در گلخانه های مجهز، با استفاده از سیستم‌های آبیاری خودکار انجام می‌شود.

– بدلیل بسته بودن فضا، تبخیر از سطح خاک و انتقال رطوبت به هوا نیز بهبود می‌یابد.

• سیستم تهویه

– گلخانه دارای سیستم تهویه است که میزان CO2 و مونوکسید کربن را کنترل می‌کند و از تجمع گازهای مضر جلوگیری می‌کند.

• حفاظت از گیاهان

– گلخانه از گیاهان در برابر شرایط جوی سخت محافظت می‌کند، از جمله تابش شدید نور خورشید، سرما، باد شدید، برف و باران های شدید.

• کنترل آفات و بیماری‌ها

– با استفاده از مواد شیمیایی یا کنترل کردن مواد آلی درون خاک، می‌توان آفات و بیماری‌ها را کنترل کرد و مراقب گیاهان بود.

به طور کلی، هدف گلخانه ایجاد شرایط محیطی مساعد و مثبت برای نگهداری و رشد بهتر محصولات و گیاهان است.

انواع سنسورهای گلخانه هوشمند

در این بخش با ما همراه باشید تا سنسورهای گلخانه هوشمند را بطور کامل بشناسید | 8 سنسور پر کاربرد در ادامه بررسی کاملی خواهند شد.در گلخانه‌های هوشمند، انواع مختلفی از سنسورها برای نظارت و کنترل بهینه شرایط رشد گیاهان استفاده می‌شود و عوامل مختلفی را اندازه گیری می کنند تا گیاهان همواره در بهترین شرایط باشند. مزیت وجود سنسورهای گلخانه هوشمند این است که بصورت خودکار عمل می کنند.

این سنسورها شامل موارد زیر هستند:

1.  سنسور دما و رطوبت

– اندازه‌گیری دما و رطوبت محیط از مهم ترین عوامل درون یک گلخانه است و به تنظیم شرایط مناسب برای رشد گیاهان کمک می کند.

– سنسور دما و رطوبت یکی از سنسورهای گلخانه هوشمند است که دما را اندازه‌گیری کرده و مطمئن می‌شوند که گرما یا سرمای محیط برای گیاهان مناسب باشد. همچنین، رطوبت هوا را چک می‌کنند و مقدار آبی که به گیاهان می‌دهیم را بهتر کنترل می‌کنند. اینکه هوا خیلی خشک یا خیلی مرطوب نباشد، به گیاهان کمک می‌کند تا بهتر رشد کنند.

2.  سنسور نور

– اندازه‌گیری میزان نور مورد نیاز گیاهان و ارائه نور بهینه در طول روز.

– سنسور نور در گلخانه هوشمند مثل چشمان حساس به نور برای گیاهان عمل می‌کند. این سنسورهای گلخانه هوشمند، میزان نور موجود را اندازه‌گیری می‌کنند و مطمئن می‌شوند که گیاهان به مقدار نور مناسبی دسترسی داشته باشند. اگر نور کم باشد، گلخانه ممکن است به صورت خودکار نور بیشتری را فراهم کند یا در صورت نور زیاد، سایر اقداماتی انجام دهد تا شرایط بهینه را حفظ کند؛ مثلا از سایه بان هوشمند کمک بگیرد. به این ترتیب، سنسور نور به گلخانه کمک می‌کند تا گیاهان با نوری که لازم دارند، رشد کنند و محصولات بدهند.

3. سنسور CO2 و مونوکسید کربن

– اندازه‌گیری سطح دی‌اکسید کربن و گاز مونوکسید.

– سنسور CO2 در گلخانه هوشمند مثل یک حسگر هوای تازه برای گیاهان عمل می‌کند. این سنسورهای گلخانه هوشمند مقدار گاز دی‌اکسید کربن (CO2) را در هوا اندازه‌گیری می‌کند. این مقدار مهم است چرا که گیاهان برای انجام فتوسنتز و رشد به CO2 نیاز دارند.

در صورت کاهش میزان CO2، گلخانه ممکن است به صورت خودکار CO2 را افزایش دهد تا گیاهان بیشتر از این گاز برای فتوسنتز استفاده کنند. از سوی دیگر، اگر مقدار CO2 زیاد باشد، سیستم می‌تواند تهویه مناسب را ایجاد کند تا این گاز به میزان بهینه باقی بماند و فضای داخل گلخانه مضر نشود.

به این ترتیب، سنسور CO2 در گلخانه هوشمند به ایجاد تعادلی مناسب از CO2 در محیط کمک می‌کند و برای بهبود فعالیت فتوسنتز و رشد گیاهان مؤثر است.

-گاز مونوکسید کربن علاوه بر سمی بودن قابل اشتعال است. سنسورهای گلخانه هوشمند و دتکتور های دود و گاز مراقب این هستند که در صورت پخش شدن این گاز سریعا آلارم ها را به صدا درآورند و اقدامات لازم را انجام دهند.

4. سنسور pH

– اندازه‌گیری اسیدیته خاک و تنظیم مقدار آب مورد نیاز برای حفظ محیط رشد مناسب گیاهان.

– سنسور pH در گلخانه هوشمند به عنوان یک حسگر اساسی برای کنترل شرایط خاک استفاده می‌شود. این سنسور به اندازه اسیدیته یا بازی خاک، یعنی سطح pH آن، حساس است.

عملکرد سنسور pH در گلخانه هوشمند به صورت زیر است:

• اندازه‌گیری pH

– سنسور pH اندازه‌گیری مستقیم از مقدار pH در خاک را انجام می‌دهد.

• تحلیل میزان ph و گزارش

– با تحلیل مقدار pH، سنسور به کشاورز اطلاع می‌دهد که آیا خاک اسیدی، بازی یا نیترات دار است.

• تنظیم آبیاری

– مقادیر pH خاک تأثیر زیادی بر جذب مواد مغذی توسط گیاهان دارد. بر اساس اندازه‌گیری pH توسط سنسورهای گلخانه هوشمند ، سیستم می‌تواند مقدار مناسبی از آب برای آبیاری را تنظیم کند تا شرایط رشد بهینه برای گیاهان ایجاد شود.

• اصلاح pH

– برخی از سیستم‌های گلخانه هوشمند می‌توانند خودکار مواد تصحیح‌کننده pH را به خاک افزوده یا تخلیه کنند تا اسیدیته یا بازی خاک را به مقدار مطلوب تنظیم کنند.

به این ترتیب، سنسور pH در گلخانه هوشمند به کشاورزان کمک می‌کند تا شرایط خاک را بهینه‌سازی کنند و از رشد بهتر و ثمره بخش تر گیاهان بهره‌مند شوند.

5. سنسور کنترل شوری و رطوبت خاک

– اندازه‌گیری شوری، رطوبت خاک و کنترل آبیاری به صورت هوشمند.

– سنسور رطوبت خاک در گلخانه هوشمند برای اندازه‌گیری سطح رطوبت یا مقدار آب موجود در خاک استفاده می‌شود. این سنسورهای گلخانه هوشمند به کشاورز اطلاعاتی در مورد وضعیت رطوبت خاک می‌دهند و این اطلاعات می‌توانند برای بهبود مدیریت آبیاری و شرایط رشد گیاهان استفاده شوند. عملکرد این سنسورهای گلخانه هوشمند به صورت زیر است:

• اندازه‌گیری رطوبت

– سنسور رطوبت خاک با استفاده از الکترودهای خاصی که به خاک متصل هستند، میزان رطوبت را اندازه‌گیری می‌کند.

• انتقال داده

– اطلاعات اندازه‌گیری شده توسط سنسور به سیستم کنترل گلخانه منتقل می‌شود.

• تحلیل داده

– داده‌های دریافتی توسط یک سیستم کنترل کننده مرکزی تحلیل می‌شوند تا وضعیت رطوبت خاک در گلخانه بررسی شود.

• کنترل آبیاری

– بر اساس اطلاعات دریافتی، سیستم می‌تواند به صورت اتوماتیک عملیات آبیاری را تنظیم کند تا به گیاهان مقدار مناسبی از آب را فراهم کند.

• پیشگیری از پژمردگی

– سنسور رطوبت خاک به کشاورز اجازه می‌دهد تا از افت کمبود یا افزایش زیاد رطوبت خاک جلوگیری کند و از شرایط غیرمناسب برای رشد گیاهان پیشگیری کند.

با استفاده از این سنسورهای گلخانه هوشمند، کشاورزان می‌توانند بهترین زمان برای آبیاری را تعیین کنند و مصرف آب را بهینه‌تر کنترل کنند، که این موارد به کاهش هدررفت آب و کهش مصرف انرژی ها کمک می‌کند.

6. سنسورهای ایمنی

– این سنسورهای گلخانه هوشمند همراه با تجهیزات هوشمند سازی هستند که بتوانند امنیت را از جنبه های مختلف درون یک گلخانه تامین کنند. از قفل درب ها گرفته، اکسس کنترل ها برای کنترل تردد به بخش های حساس گلخانه، تا سنسور های حرکتی برای روشن و خاموش کردن روشنایی لامپ ها در حضور و عدم حضور افراد.

همچنین سیستم های امنیتی مثل دوربین های هوشمند، سیستم اعلام حریق، نشت آب و گاز نیز به افزایش ایمنی گلخانه کمک می کنند.

7. سنسورهای گلخانه هوشمند برای کنترل کوددهی و محلول‌های مغذی

– اندازه‌گیری ترکیبات مغذی در آب آبیاری و تنظیم مقادیر مطلوب مواد و کود برای رشد گیاهان.

– سنسورهای مخصوص محلول‌های مغذی در کشاورزی یا به عبارت دقیق‌تر سنسورهای الکتریکی کنداکتومتر یا EC (Electrical Conductivity) و pH به عنوان ابزارهای اندازه‌گیری متداول برای کنترل کیفیت و میزان مغذی‌ها در محلول‌های کوددهی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• سنسور EC (الکتریکی کنداکتومتر):

– این سنسور اندازه‌گیری هدایت الکتریکی محلول را انجام می‌دهد که با توجه به مقدار محلول‌های مغذی در آب، می‌توان به مقدار الکتریکی ترکیبات محلول دست یافت.

– مقدار EC نشان‌دهنده غلظت کلی مواد مغذی (کودها و افزودنی‌ها) در محلول است.

• سنسور pH

– این سنسور اندازه‌گیری میزان اسیدیته یا بازی محلول را انجام می‌دهد.

– همانطور که در بالاتر هم عنوان شد مقدار pH مهم است چرا که بر تجزیه و تحلیل ترکیبات مغذی و قابلیت جذب گیاهان تأثیر می‌گذارد.

این سنسورهای گلخانه هوشمند، به کاربران کمک می‌کنند تا میزان مغذی‌ها را در محلول‌های کوددهی به دقت کنترل کنند و شرایط بهینه برای رشد و توسعه گیاهان را ایجاد کنند. این کنترل دقیق مغذی‌ها و pH به بهبود بهره‌وری و کیفیت محصولات کمک می‌کند.

8. سنسور باد

– اندازه‌گیری سرعت و جهت باد برای جلوگیری از خسارت به گیاهان.

– شاید تصور کنید بعلت بسته بودن فضای گلخانه دیگر جریان بادی در آن وجود ندارد، اما این موضوع در مناطق مختلف یکسان نیست. همچنین ممکن است پوشش گلخانه بنا بر دلایلی خراب شود. اینجاست که وجود سنسور باد الزامی می شود تا در صورت حس کردن جریان غیرعادی جلوی خسارت گرفته شود.

– سنسور باد در گلخانه هوشمند یا سیستم‌های کنترل محیطی کشاورزی به منظور اندازه‌گیری سرعت و جهت باد استفاده می‌شود. این سنسورها به کشاورزان کمک می‌کنند تا شرایط هوایی در گلخانه را نظارت کنند و در صورت لزوم، اقدامات مناسبی انجام دهند. عملکرد سنسور باد به صورت زیر است:

• اندازه‌گیری سرعت باد

– سنسور باد اندازه‌گیری سرعت جریان هوای باد را انجام می‌دهد. این اطلاعات مهم است چرا که باد قابلیت انتقال حرارت و تأثیر بر تبادل گازها در گلخانه را دارد.

• اندازه‌گیری جهت باد

– برخی از سنسورها همچنین قابلیت اندازه‌گیری جهت باد را دارند. این اطلاعات نشان می‌دهد که باد از کدام جهت وارد یا خارج می‌شود و می‌تواند بر توزیع حرارت و تهویه گلخانه تأثیر بگذارد.

• کنترل تهویه

– با جمع کردن اطلاعات از سنسور باد، سیستم کنترل محیطی می‌تواند تهویه گلخانه را بهینه‌تر کنترل کند.

• اعلام هشدارها

– سنسور باد می‌تواند در صورت وجود بادهای شدید یا شرایط آب و هوایی ناپایدار، هشدارها و اعلان‌های مناسب را فراهم کند تا کشاورزان بتوانند به موقع اقدامات لازم را انجام دهند.

جمع بندی

این تجهیزات هوشمند سازی گلخانه، تشکیلات مبتنی بر داده و هوش مصنوعی را فراهم کرده و به کشاورزان امکانات بهتری برای کنترل و مدیریت گلخانه فراهم می‌کنند.

توسعه تکنولوژی در گلخانه‌های هوشمند به کشاورزان امکان می‌دهد تا شرایط دقیق‌تری را برای نگهداری گیاهان، رشد صیفی جات و انواع میوه‌ها ایجاد کنند و به بهره‌وری و کیفیت محصولات خود افزوده شود. سنسورهای گلخانه هوشمند تمام عوامل مختلف مهم محیطی را رصد می کنند تا کارها بصورت خودکار و بهینه تر انجام شود.

با وجود سنسورهای گلخانه هوشمند، می توانید از خانه خود گلخانه را نظارت کنید. این کار به لطف اینترنت شیا و سیستم مانیتورینگ هوشمند امکان پذیر است.

امیدواریم این مقاله اطلاعات مفیدی را در خصوص سنسورهای گلخانه هوشمند خدمت مخاطبان عزیز ارائه کرده باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید مقاله های بیشتری از هلدینگ آلفا را مطالعه فرمایید.

• گلخانه هوشمند چیست و چه امکاناتی دارد؟ + 12 مزایای گلخانه هوشمند
• تراس هوشمند و 0 تا 100 آشنایی با تجهیزات آن
• آشنایی با حیاط هوشمند و 10 مزیت بی نظیر آن
• آشنایی با سیستم آبیاری هوشمند و 9مزایای بی نظیر آن