Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Ανάπτυξη ασύρματου συστήματος μετρήσεων για τον έλεγχο θερμοκηπίων

Anastasopoulos Georgios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία και δοκιμή ενός ασύρματου συστήματος ελέγχου των συνθηκών σε θερμοκήπια, με στόχο τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και την αξιόπιστη συλλογή μετρήσεων. Αρχικά, εξετάστηκαν ποικίλοι αισθητήρες για να καλυφθούν όλες οι αναγκαίες παράμετροι, όπως η θερμοκρασία και η υγρασία, τόσο στον αέρα όσο και στο έδαφος, η ατμοσφαιρική πίεση, η φωτεινότητα, η υπεριώδης ακτινοβολία, και η συγκέντρωση TVOCs και CO₂. Στη συνέχεια, εξετάστηκαν διάφορες πλατφόρμες μικροελεγκτών με γνώμονα την κατανάλωση ενέργειας, την πολυπλοκότητα και την εμβέλεια επικοινωνίας. Βάσει αυτού, σταδιακά αναπτύχθηκαν διάφορες εκδόσεις κόμβων, με τελική λύση, έναν κόμβο που βασίζεται στον μικροελεγκτή CC1310 της Texas Instruments, ο οποίος προσφέρει αξιόπιστη ασύρματης επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις, σε συνδυασμό με πολύ χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Η ανάπτυξη διαδοχικών εκδόσεων του κόμβου, οδήγησε στην αναβάθμιση του συστήματος και την ενσωμάτωση τεχνικών εξοικονόμησης ενέργειας. Οι κόμβοι επικοινωνούν σε συχνότητα 868MHz και στέλνουν τα δεδομένα τους σε έναν κεντρικό σταθμό βάσης, ο οποίος με τη σειρά του τα προωθεί σε ένα Raspberry Pi για την αποθήκευση τους σε μια βάση SQLite και την οπτικοποίηση τους με χρήση της πλατφόρμας Grafana. Στη συγκεκριμένη υλοποίηση, ο χρήστης μπορεί να βλέπει τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και να τα επεξεργάζεται στο μέλλον για περαιτέρω ανάλυση. Η πολύ χαμηλή κατανάλωση ενέργειας δοκιμάστηκε στην πράξη, αποδεικνύοντας ότι οι κόμβοι έχουν τη δυνατότητα να λειτουργούν για μεγάλα χρονικά διαστήματα τροφοδοτούμενοι από μπαταρία. Παράλληλα, σχεδιάστηκε ειδικό σύστημα για περιπτώσεις όπου χρησιμοποιείται ηλιακό πάνελ. Στη μελέτη συμπεριλήφθηκε και ένας μετεωρολογικός σταθμός που καταγράφει εξωτερικές συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία, βροχόπτωση, ταχύτητα ανέμου), επιτρέποντας τη σύγκριση μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος και του «εσωτερικού» μικροκλίματος του θερμοκηπίου. Επίσης, αναπτύχθηκε και δοκιμάστηκε ένας μαγνητικός αισθητήρας για τον εντοπισμό της ακριβούς θέσης των παραθύρων, προκειμένου να καταστεί δυνατή η καλύτερη ρύθμιση του εξαερισμού. Τα τελικά αποτελέσματα επιβεβαίωσαν την αξιοπιστία των αισθητήρων και την αντοχή του συστήματος στην καθημερινή λειτουργία. Η σύγκριση με τον εξωτερικό μετεωρολογικό σταθμό ανέδειξε τη σημασία που έχει η παράλληλη καταγραφή των συνθηκών μέσα στο θερμοκήπιο και έξω από αυτό, ώστε να γίνεται καλύτερη διαχείριση των συνθηκών και να προκύπτει ένας πιο αποδοτικός προγραμματισμός σε συστήματα εξαερισμού, θέρμανσης ή άρδευσης. Συνολικά, η εργασία επιβεβαιώνει ότι οι ασύρματες τεχνολογίες χαμηλού κόστους και χαμηλής κατανάλωσης μπορούν να προσφέρουν σημαντικά οφέλη στη θερμοκηπιακή παραγωγή, αυξάνοντας τόσο την παραγωγικότητα όσο και τη βιωσιμότητα των καλλιεργειών.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες