تطبيق مستشعر الإضاءة في مراقبة البيئة الزراعية

تطبيق مستشعر الإضاءة في مراقبة البيئة الزراعية

مع تطور البيوت الزراعية، أصبح من الممكن زراعة المزيد والمزيد من الفواكه والخضراوات في فصل الشتاء.

في السنوات القليلة الماضية، هيمنت البيوت المحمية التقليدية على صناعة البيوت المحمية في بلادي. وفي السنوات الأخيرة، بدأ السوق الزراعي يواجه تدريجياً تحدياتٍ كازدياد المنافسة وارتفاع الطلب. ولم تعد البيوت المحمية التقليدية قادرة على تلبية احتياجات السوق، ما استدعى إيجاد حلول بديلة. وقد ساهم التطور التدريجي للزراعة المُجهزة، ودعم السياسات ذات الصلة كالخطة الخمسية الثانية عشرة، في تعزيز تطوير البيوت المحمية وغيرها من الصناعات الزراعية نحو التحديث والتكنولوجيا والذكاء الاصطناعي. وأصبحت البيوت المحمية الذكية سمةً بارزةً في الصناعة الزراعية الحديثة، واتجاهاً لا مفر منه.

مع ذلك، ومع ازدياد حجم البيوت الزراعية المحمية وارتفاع مستوى الخبرة، لا يزال بعض مديري المزارع يفتقرون إلى فهم كافٍ للتقنيات الحديثة، ويستمرون في إدارتها بالطرق التقليدية. وقد أدى ذلك إلى مشاكل متكررة في إدارة البيوت المحمية وزيادة المخاطر. أول هذه المشاكل هي مشكلة الإضاءة. فبسبب كثرة الظواهر الجوية القاسية، كالضباب الدخاني في الشتاء، ستؤدي الطريقة التقليدية لإدارة البيوت المحمية الذكية حتماً إلى تفاوت في الإضاءة، مما ينتج عنه انخفاض كبير في إنتاج المحاصيل.

في الإشعاع الشمسي، تُسمى الطاقة المنبعثة من جزء الطيف الفعال لعملية التمثيل الضوئي في النباتات بالإشعاع النشط ضوئيًا؛ وبناءً على احتياج النباتات لشدة الضوء اللازمة للنمو، يمكن تقسيمها عمومًا إلى نباتات شمسية، ونباتات متوسطة الحرارة، ونباتات ظليلة.

تحتاج النباتات المحبة للشمس إلى النمو والتطور بقوة تحت شدة إضاءة قوية، مثل الصبار والوردية وما إلى ذلك؛

لا تستطيع نباتات الظل أن تنمو بشكل جيد إلا في ظل ظروف إضاءة ضعيفة، مثل معظم أنواع الأوركيد، ونباتات الفصيلة القلقاسية، والسرخسيات؛

تستطيع النباتات المتوسطة النمو جيداً في ظل الإضاءة الكافية، ولكنها تتحمل أيضاً درجات متفاوتة من الظل. معظم النباتات تنتمي إلى هذا النوع.

تتطلب النباتات المختلفة شدة إضاءة متفاوتة. عمومًا، تحتاج النباتات المحبة للشمس إلى إضاءة أعلى، بينما تحتاج النباتات المحبة للظل إلى إضاءة أقل. لذلك، عند إدارة شدة الإضاءة في البيوت الزراعية الذكية، يجب تركيب مستشعرات الإضاءة لتوزيع كمية الضوء بشكل مناسب وفقًا لاحتياجات النباتات المختلفة.

مبدأ عمل مستشعر الإضاءة

يعتمد مستشعر الإضاءة على مبدأ تأثير البقعة الساخنة، والأهم من ذلك استخدام مكونات استشعار ذات استجابة عالية للضوء الخافت. تشبه هذه العناصر الحساسة مصفوفة الاستشعار الضوئي في الكاميرا. يوجد مضاعف حراري متعدد التلامس ملفوف بسلك ومطلي كهربائيًا، سطحه مطلي بطبقة سوداء ذات امتصاصية عالية. يقع الوصل الساخن على سطح الاستشعار، بينما يقع الوصل البارد داخل المستشعر، ويولد الوصلان جهدًا كهروحراريًا.

في النطاق الخطي، تتناسب إشارة الخرج طرديًا مع الإشعاع الشمسي. يُسلط الضوء المرئي المار عبر المرشح على الثنائي الضوئي المستورد، والذي يحوله بدوره إلى إشارة كهربائية وفقًا لشدة الإضاءة المرئية، ثم تدخل هذه الإشارة الكهربائية إلى نظام معالجة المستشعر لإخراج الإشارة الثنائية المطلوبة.

اختيار مستشعر الإضاءة

توجد فئات عديدة من مستشعرات الإضاءة، وبعضها يُحسّن البنية المذكورة سابقًا، لا سيما لتقليل تأثير درجة الحرارة. كما تستخدم هذه المستشعرات دوائر تعويض درجة الحرارة، مما يُحسّن حساسيتها وقدرتها على الكشف بشكل كبير. ومن أمثلة هذه المستشعرات: مستشعرات الإضاءة الجدارية ومستشعرات الإضاءة من نوع صندوق الفتحات.

كيفية استخدام مستشعر الإضاءة: يجب تركيب مستشعر الإضاءة في منطقة مفتوحة خالية من العوائق فوق سطح الاستشعار. اضبط الوضع الأفقي للمستشعر، ثم ثبّته بإحكام على إطار التثبيت لتقليل احتمالية الكسر أو انقطاع الإشارة في الأيام العاصفة.

طريقة تركيب مستشعر الإضاءة المثبت على الحائط: أولاً، قم بحفر ثقب في الحائط، ثم ضع قابس التمدد في الثقب، وقم بربط المسمار ذاتي التثبيت في قابس التمدد.

طريقة تركيب مستشعر الإضاءة من نوع صندوق الشرائح: يستخدم مستشعر الإضاءة من نوع صندوق الشرائح بشكل عام في محطات الأرصاد الجوية الخارجية، ويمكن تركيبه مباشرة على عارضة محطة الأرصاد الجوية من خلال دعامة أو لوحة انحناء.

هذا الشتاء، درجة الحرارة أبرد بكثير من السنوات السابقة. سيؤثر انخفاض درجة الحرارة وضعف الإضاءة بشكل كبير على عملية التمثيل الضوئي الطبيعية للخضراوات. عند ضبط درجة الحرارة والإضاءة، يجب التنسيق بينهما، وعدم إغفال أي منهما حتى لا يؤثر ذلك على إنتاجية الخضراوات.

تُعتبر شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة واحدة من الشركات الرائدة في توفير منتجات حلول أجهزة الاستشعار في الصين.

إذا كنت تبحث عن حلول استشعار موثوقة لأنظمة مراقبة البيئة، فأنت محظوظ لأننا من بين الموردين الرائدين في الصين. تفضل بزيارة الروابط المرفقة لشركة ريكا للمستشعرات لمعرفة المزيد.

ستحتاج شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة إلى إيجاد منتج يناسب احتياجاتنا وميزانياتنا، وينتج في الوقت نفسه منتجًا عالي الجودة.