سامانه نظارت از راه دور گلخانه به طور اصلی دی اکسید کربن داخلی، دما، رطوبت، نور، میزان رطوبت خاک، pH خاک و فشار هوا را اندازه‌گیری می‌کند. این عوامل به طور مستقیم بر رشد گیاهان گلخانه تأثیر می‌گذارند. سنسور، جزئی کلیدی از سامانه نظارت بر گلخانه است.
سنسور یا حسگر یک قطعه الکتریکی خاص به شمار می‌آید که وظیفه دارد تا به صورت مداوم، محیطی که برای آن تعیین شده است را بر اساس یک سری پارامترهای مشخص، پالایش کند. سنسورهای موجود در گلخانه‌ها نیز به همین دلیل اهمیت بسیار بالایی دارند.
اهمیت سنسورها یا حسگرهای نظارت از راه دور گلخانه
هر سنسور به طور پیوسته یک عامل محیطی خاص را در یک موقعیت معین اندازه‌گیری می‌کند و نتایج اندازه‌گیری را به سامانه نظارتی گزارش می‌دهد. پس از تشخیص انحراف مقدار، سیگنالی به کنترل‌کننده حسگر ارسال می‌شود تا شرایط متناظر را کنترل کرده و اعمال و دستورات مدنظر صاحب گلخانه را به موقع انجام دهد.
سامانه نظارت از راه دور گلخانه به طور گسترده‌ای در زراعت، باغبانی، دامپروری و سایر زمینه‌ها قابل استفاده است. این تکنولوژی می‌تواند در مکان‌هایی که نیازمند الزامات محیطی ویژه هستند، نظارت و مدیریت را پیاده‌سازی کند و امکان دستیابی به محصولات اکولوژیکی سالم و تنظیم به موقع کشت را فراهم کند. پایه و اساس این موضوع، 10 سنسوری است که در ادامه به هر یک از آن‌ها می‌پردازیم.
1- سنسور دما و رطوبت
نظارت بر رطوبت گلخانه ضروری است. رطوبت بالا باعث ایجاد مشکلات قارچی و آفات در گلخانه‌ها می‌شود. دمای پایین یا بالا به طرز جدی رشد و توسعه گیاهان را مختل می‌کند. تنظیم دما و رطوبت می‌تواند بهترین محیط رشد را برای گیاهان درون گلخانه به وجود بیاورد. حسگرهای دما و رطوبت (Temperature and Humidity Sensors)در گلخانه اطلاعات دقیقی را برای شما فراهم می‌کنند. حسگری که به طور همزمان دما و رطوبت را بررسی می‌کند یک گزینه عالی در این زمینه است.
2- سنسور نور
تابش، منبع انرژی اصلی برای تشکیل هر نوع جرم زیستی است. تابش نرخ فعالیت فتوسنتزی موثر ارگانیسم‌ها را کنترل می‌کند و به طور مستقیم بر روی رشد، توسعه، عملکرد و کیفیت گیاهان تأثیر می‌گذارد. حسگر تابش از اصول فوتوالکتریک استفاده می‌کند و می‌تواند برای اندازه‌گیری تابش در محدوده طیفی 400 تا 700 نانومتر استفاده شود. بهره‌گیری از این سنسور نیز یک ضرورت است.
3- سنسور کربن دی اکسید
سبزیجات به سختی می‌توانند فتوسنتز را به شکل عادی انجام دهند و همین امر بر رشد آن‌ها تأثیر می‌گذارد، بیماری‌های خاصی را ایجاد می‌کند و عملکرد کلی گلخانه را کاهش می‌دهد. بنابراین، استفاده از حسگرهای دی اکسید کربن برای نظارت بر غلظت CO2 در گلخانه بسیار مهم است. در حال حاضر، پرکاربردترین حسگرهای دی اکسید کربن بر اساس فناوری فرابنفش غیر پراکنده (NDIR) فعالیت می‌کنند.
4- سنسور رطوبت خاک
وقتی میزان آب موجود در خاک کافی نباشد، رشد ریشه گیاه به شکل نامناسبی متوقف می‌شود. این موضوع باعث خواهد شد تا فعالیت اصلی سیستم ریشه، به طور کامل منحل شود. نظارت بر میزان رطوبت خاک در گلخانه می‌تواند به افزایش عملکرد محصولات کمک کند و چنین موضوعی تنها با بهره‌گیری از حسگرهای رطوبت خاک (Soil Moisture Sensor) امکان‌پذیر است.
5- سنسور پی اچ (PH) خاک
عدم تعادل اسیدی-بازی خاک می‌تواند منجر به کاهش قابلیت دسترسی به عناصر غذایی موجود در آن شود. بنابراین، برای رشد مناسب محصولات در گلخانه، لازم است تا از طریق حسگر PH خاک، PH را نظارت کرده، کیفیت خاک را درک کنیم، کود را به طور معقول اعمال نماییم، فرآیند بهبود خاک را شتاب داده و بهره‌وری خاک را افزایش دهیم.
در هنگام نظارت بر انواع پارامترهای خاک، می‌توانید از حسگر خاک چندمنظوره استفاده کنید. یک حسگر می‌تواند به طور همزمان دما، رطوبت، هدایت‌پذیری، pH و میزان NPK خاک را اندازه‌گیری کند. این روش ساده و اقتصادی است. یک حسگر خاک چندمنظوره انتخاب بهتری برای شما خواهد بود.
6- سنسور سرعت و جهت باد
حسگرهای سرعت و جهت باد (Wind Speed and Direction Sensor) به طور معمول در خارج از گلخانه نصب می‌شوند تا مقادیر باد فضای بیرونی را اندازه‌گیری کنند. هنگامی که سرعت باد از آستانه تعیین شده بیشتر شود، پلتفرم نظارتی سیگنالی به کنترل‌کننده خروجی می‌دهد تا خروجی تهویه را کنترل کرده و از آسیب ناشی از بادهای شدید جلوگیری کند.
رایجترین روش برای اندازه‌گیری سرعت باد استفاده از آنمومتر سه‌پیکانه است. باد پیکان‌ها را حول محور عمودی می‌چرخاند و تعداد چرخش‌ها در یک بازه زمانی مشخص، برای تعیین سرعت باد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
7- سنسور باران
گیج باران از پرکاربردترین حسگرها برای اندازه‌گیری باران است که بیرون از گلخانه نصب می‌شود تا بارش را اندازه‌گیری کند. هنگامی که بارش به مقدار پیش‌تعیین رسید، پلتفرم نظارتی می‌تواند کنترل کند که تهویه یا سقف‌های قابل تنظیم را ببندد یا محدود کند. این محصولات بهترین حسگرها برای چنین هدف هستند زیرا که قابلیت‌های مختلفی را به ما ارائه می‌دهند.
8- کیفیت هوا
حسگر کیفیت هوا (Air Quality Sensor) ذرات ریز تعلیقی را اندازه‌گیری می‌کند که به طور اصلی به PM2.5، PM10، فرمالدئید، ترکیبات آلی تراکمی و سایر مواد مضر، و همچنین دی اکسید کربن، یون‌های منفی اکسیژن و غیره اشاره دارد.
افرادی که برای مدت طولانی در محیطی با کیفیت هوای ضعیف زندگی می‌کنند، به بیماری‌های مزمن مبتلا می‌شوند، مانند لوسمی و بیماری ریه که ناشی از PM2.5 بیش از حد است. بنابراین، استفاده از حسگرهای کیفیت هوا برای نظارت بر غلظت آلاینده‌ها در داخل و خارج گلخانه ضروری است. حفظ کیفیت هوای خوب می‌تواند از بروز یا افزایش ابتلا به بیماری‌های گفته شده جلوگیری کند.
9- تابش فرابنفش
حسگرهای محیطی باید بتوانند تابش فرابنفش (UV) را اندازه‌گیری کنند. تابش خورشیدی، تابش فعالیت فتوسنتزی و اشعه فرابنفش، همگی بر روی محیط تأثیر می‌گذارند. در زراعت، می‌توان برای مطالعه و پیش‌بینی عملکرد گیاهان از اندازه‌گیری تابش فرابنفش استفاده کرد.
شدت اشعه فرابنفش نیز بر رشد حیوانات و گیاهان تأثیر می‌گذارد. اشعه فرابنفش بیش از حد، می‌تواند موجودات زیستی زیادی را در محیط طبیعی نابود کند و به سلامتی انسان‌ها و موجودات آسیب برساند.
10- کیفیت آب
نظارت بر آلودگی آب پایه اصلی نظارت محیطی است. حسگرهای محیطی خاصی برای پالایش کیفیت آب ساخته شده‌اند و با اندازه‌گیری PH، EC، DO، کلر باقی‌مانده و … آلودگی را انعکاس می‌دهند. این موارد نیز در زمان حفظ سلامت کلی گلخانه اهمیت دارند و به همین دلیل باید به دنبال خریداری یک حسگر پالایش کیفیت آب باشید.
سخن پایانی
در این مقاله از سایت آیروتیم، در خصوص چند مورد از مهم‌ترین سنسورهای مورد استفاده در گلخانه‌ها صحبت کنیم. کلیه مواردی که به آن‌ها اشاره شد نقش بسیار مهمی را در گلخانه‌ها ایفا می‌کنند و به همین دلیل اهمیت دارد که با دقت بسیار زیادی از آن‌ها استفاده شود.
در زمان تهیه سنسور باید به تولیدکننده مربوطه توجه داشته باشید. همواره به سراغ شرکت‌هایی بروید که تلاش در بهبود محصولات خود دارند و سعی می‌کنند بهترین نوع حسگرها را در اختیار کاربران خود قرار دهند. رعایت این نکته ساده قطعاً بهترین نتایج را برای شما به ارمغان می‌آورد.
