Fakulta
Uchazeči
Studium
Věda a výzkum
Mezinárodní spolupráce
Kontakty
Studium
Mezinárodní spolupráce
Funkční vzorek kontrolního a řídicího systému pro pěstování rostlin v indoor podmínkách
optimalizace pěstebního procesu; senzory; čidla; kamerový systém
12/2024
Strob, M., Olšan, P., Šerý P.
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích
4Jtech s.r.o.
2050farm s.r.o.
C - Podléhá obchodnímu tajemství
Řídicí systém využívá standardní průmyslové komponenty a postupy, včetně PLC Siemens LOGO!. Chemická měření hydroponického roztoku jsou zajištěna iontově selektivními elektrodami a peristaltickými čerpadly. Vlastní vývoj umožnil optimalizaci měřicího řetězce SENPRO_CO2 i chemického analyzátoru, což přizpůsobilo systém specifickým požadavkům hydroponické farmy a umožnilo připojení většího množství senzorů na společnou sběrnici.
Systém podporuje různé sondy díky vysokoimpedančním vstupům a možnosti kalibrace. Pro komunikaci slouží průmyslová sběrnice RS-485 MODBUS RTU a TCP MODBUS, což usnadňuje propojení s dalšími senzory, akčními členy a nadřazenými řídicími systémy. Díky ethernetové infrastruktuře lze jednotlivé části systému distribuovat po farmě a efektivně přenášet data.
Řídicí systém automatizuje klíčové procesy hydroponického pěstování, jako je spínání čerpadel, osvětlení a ventilace, úprava živného roztoku a dávkování CO2. Pro zvýšení kontroly a analýzy byla do systému integrována dohledová IP kamera umožňující okamžitý vizuální přehled i dlouhodobé vyhodnocování dat.
Součástí systému je ovládací API napsané v jazyce Python, které zajišťuje kompletní správu řídicích funkcí, sběr dat ze senzorů, kalibraci analyzátorů a archivaci záznamů pro další analýzu a optimalizaci pěstebních procesů.
Obrázek 1: Typický průběh úbytku živin v hydroponickém roztoku v průběhu pěstování
Obrázek 2: Změna koncentrace CO2 v průběhu pěstebního experimentu
Obrázek 3: Změna teploty hydroponického roztoku v průběhu pěstebního experimentu