Разработка системы автоматизированного контроля и учета физических параметров почвы в системах защищенного грунта

Введение 8
1 Обзор существующих систем контроля и учёта параметров почвы в защищенном грунте 9
1.1 Анализ существующих методов и приборов для измерения параметров почвы, включая традиционные методы и современные технологии 9
1.2 Изучение преимуществ и недостатков существующих систем контроля и учёта параметров почвы. 22
1.3 Выводы и предложения. 27
2 Теоретические основы разработки системы контроля и учета параметров почвы 29
2.1 Выбор подходящих датчиков для контроля и учёта физических параметров почвы в защищенном грунте 29
2.2 Технические характеристики датчиков для контроля и учета параметров почвы в защищенном грунте и микроклимата 30
2.3 Расчет оборудования для автоматизированной системы управления параметрами теплицы 34
3. Практическая реализация системы автоматизированного контроля и учёта параметров почвы 42
3.1 Выбор и настройка среды разработки для написания программного кода 42
3.2 Программный код 44
3.3 Подключение к сайту с возможностью мониторинга данных в режиме реально времени 50
4. Безопасность жизнедеятельности 54
4.1 Организационные мероприятия по обеспечению безопасности труда 54
4.2 Санитарно-гигиенические факторы условий труда 56
4.3 Безопасность производственного оборудования, инструментов и технологических процессов 57
4.4 Состояние пожарной безопасности 60
5. Экономическая оценка проекта 61
5.1 Определение капитальных вложений 61
5.2 Расчет экономической эффективности 62
Заключение 65

Весь текст будет доступен после покупки

В современном сельском хозяйстве всё большее значение приобретает использование систем защищённого грунта для выращивания различных культур. Однако для обеспечения оптимальных условий роста растений и повышения урожайности необходимо контролировать и учитывать физические параметры почвы, такие как влажность, температура, кислотность и содержание питательных веществ.
Актуальность темы исследования связана с необходимостью разработки системы автоматизированного контроля и учёта физических параметров почвы в системах защищённого грунта. Такая система позволит повысить эффективность производства, снизить затраты на ручной труд и обеспечить более точное управление параметрами среды выращивания растений.
Цель исследования заключается в создании эффективной системы контроля и учёта параметров почвы, которая будет обеспечивать своевременное получение информации о состоянии почвы и возможность оперативного реагирования на изменения её характеристик.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Обзор существующих систем контроля и учёта параметров почвы в защищенном грунте
1.1 Анализ существующих методов и приборов для измерения параметров почвы, включая традиционные методы и современные технологии
В аграрной сфере урожайность в растениеводстве определяется качеством почвы. Для получения высоких урожаев важно чтобы почва была достаточно увлажнена и содержала достаточное количество полезных микроэлементов. Проблема заключается из-за недостатка или избытка влаги и других параметров, что негативно сказывается на состоянии растений.
Изучение качества почвы начинается с изучения пахотного слоя, этот анализ позволяет определить оптимальное время для посева семян и сбора урожая. Так же это помогает определить химических состав почвы и добавить недостающие удобрения. Однако в рамках точного земледелия сложно оценить уровень влажности почвы, так как он зависит от корректного использования полученных данных. Анализируемые данные должны достоверно отражать состояние пахотного слоя почвы. Переход от ручного труда (лабораторного метода) к автоматизированным системам также повышает эффективность и сокращает время, затрачиваемое на анализ почвы. [2]
Оценка экологического благополучия агроландшафтов основывается на таких показателях состояния почвы, как твёрдость, влажность и электропроводность почвы и другие.
На выбранной территории определяются точки для измерений с учётом особенностей макро- и микрорельефа (склонов, холмов, лощин). Затем выкапывается вертикальная скважина. На обширных участках одна точка приходится на гектар. Расположение и размер участка выбираются приблизительно, что приводит к неточной оценке. Это становится заметно при сравнении результатов анализа за разные годы, поскольку пробы берутся не в одних и тех же местах, а с погрешностью в десятки метров или больше.

Весной и летом, когда растения находятся в активной фазе своего развития, проводятся замеры на выбранных участках. Это делается перед посадкой, удобрением и сбором урожая. Сложность заключается в получении и обработке большого объёма данных, а также в учёте проблемных зон, сравнении их с лучшими показателями (верх, середина и низ склонов), низкой производительности, нестабильности погодных условий, неоднородности плодородности почвы, отсутствии синхронности, равномерности и кратковременности всех мероприятий на участках с множеством анализируемых параметров. Неточности в замерах могут привести к искажению результатов. Даже небольшие изменения влажности почвы, вызванные неравномерным поливом, влияют на урожайность растений. [3]

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки