Добрый день Валерий!
Вы написали в принципе достаточно полное и четкое техническое задание на систему контроля и управления для гидропоники!
Спасибо.
Оно пожалуй немножко не полное, так как описаны только в основном параметры которые нужно контролировать, но ничего практически не сказано о том, при помощи чего создается питательный раствор и как мы его доставляем растениям. Это 2 компонента, неразрывно связанных друг с другом. Первая часть - информация о растениях описана хорошо, а вторая немножно опущена.
И Вы очень верно заметили, что система автоматики достаточно высокого уровня, она практически идентична хоть для двух цветочных горшков, хоть для огромного тепличного комплекса. Гидропоника способна работать исключительно под автоматикой и с достаточно хорошим контролем как температурно- влажностных режимов, освещенности, так и орошения и питания.
Есть разные способы фертигации. Стандартные системы применяемые в промышленных теплицах весьма дороги и слишком мощны по производительности. То есть для любительской гидропоники они не подходят.
Что мы можем сегодня предложить?
Давайте начнем с "хвоста". Это узел фертигации.
Для любительской гидропоники и для малых производителей, нужен простой, надежный и не очень дорогой блок фертигации. Такие устройства есть и они уже успешно работают у многих наших заказчиков.
Для обеспечения нормального режима питания растений, необходимо в рабочий раствор добавлять минимум 3 компонента. 2 - это два разных вида комплексных удобрений + ортофосфорная кислота для поддержания заданного уровня Ph.
Мы, для комплектации блоков фертигации, применяем пропорциональные насосы - дозаторы MixRite. Это достаточно простые, надежные и долговечные устройства, позволяющие точно дозировать компоненты питательного раствора, простые в обслуживании и если потребуется даже отремонтировать такой насос, с этим справляется любой человек без специального образования и оборудования.
Примеры узлов фертигации:
Производительность узла, от 40 до 2500 литров питательного раствора в час.
Есть и более компактные решения:
Это система "FertiGnom-3" производительностью от 25 до 1000 литров раствора в час.
-----
Ваше ТЗ по контролю (измерению параметров), общирно и для большинства гидропонщиков немножко избыточно.
По анализу раствора на датчиках - нанотрубках, пока ничего сказать не могу, не проверял, данных нет. Но есть датчики попроще, типа как датчик Ph, но так как нужно от 5 до 10 датчиков, стоимость получается внушительная.
Теперь по пятому пункту вашего "техзадания". Пытаться мерить влажность субстрата - занятие глупое и бесполезное. Объективных данных вы не получите. Есть гораздо более простое решение. Ограничение времени полива до момента появления дренажа. Просто. Дешево. Сердито.
Субстрат берет только то количество воды (рабочего раствора), которое он может взять. Появление дренажа, это индикация насыщения субстрата влагой. Так что регулирование влажности субстрата - примитивно просто. Задаешь интервал между поливами, а продолжительность полива ограничена временем появления дренажа.
Собственно электроники в приведенных примерах очень мало, если я правильно понимаю, основная проблема в датчиках. Вот если бы стоял вопрос например так: "Есть коробочка, нужно измерить напряжение на ее выходе, передать в компьютер и при необходимости включить некий прибор", то тут бы я насоветовал и может помог с устройством.