Aquaponie intelligente automatisée (avec tableau de bord basé sur le cloud) : 11 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

L'aquaponie vous permet de cultiver votre propre nourriture biologique n'importe où (intérieur ou extérieur), dans très moins d'espace, avec plus de croissance, moins d'utilisation d'eau et sans aucun engrais chimique externe. En outre, vous pouvez surveiller les conditions sur un tableau de bord basé sur le cloud.

Le système utilise de l'eau mélangée à des déchets de poisson pour arroser les plantes. Lorsque l'eau mélangée aux déchets de poisson descend dans le sol, elle laisse les déchets de poisson dans le sol, l'eau propre sort du pot et retourne dans l'aquarium. Les déchets de poisson laissés dans le sol servent de fumier naturel pour la croissance des cultures plantées dans ce sol. De plus, l'eau qui rentre dans l'aquarium transporte de l'oxygène avec elle pour le poisson. Par conséquent, l'aquarium ne nécessitera aucun aérateur externe ni nettoyage hebdomadaire.

Fournitures

1. Raspberry Pi 3 modèle B x1
2. (FACULTATIF) Wiznet W6100 (ou tout autre Ethernet Shield pour Arduino) x1
3. (FACULTATIF) Arduino Uno x1
4. Capteur de température et d'humidité DHT11 x1
5. Sonde d'humidité du sol avec bornes à vis x1
6. Pompe à eau submersible (recommandé 18W ou plus pour des niveaux plus verticaux) x1
7. Module relais (min. 2 canaux) x1
8. Ampoule LED x1 (ou plus selon la taille du système)
9. Support d'ampoule x1 (ou plus selon le nombre d'ampoules LED que vous avez dans votre système)
10. Conduite d'eau
11. Fer à souder x1
12. Fil à souder x1
13. Soit un tube thermorétractable ou un ruban isolant x1
14. Ruban adhésif double face x1
15. Baignoire en plastique
16. Barquettes/pots en plastique
17. (EN OPTION) Vis et perceuse

Étape 1: Préparation des fournitures

Obtenez les fournitures énumérées ci-dessus en un seul endroit. Achetez-les si vous ne les avez pas. Vous aurez également besoin d'outils de base tels que des tournevis, des pinces à dénuder et des ciseaux. Vous voudrez également avoir du bon ruban adhésif double face (j'ai utilisé du 3M) pour coller les composants là où c'est nécessaire. Vous pouvez également fixer définitivement les composants à l'aide de vis et d'une perceuse pour percer un trou pour les vis. Vous auriez également besoin d'un fer à souder et d'un fil à souder pour faire le câblage. Il est important de couvrir la soudure ou tout autre joint de fil avec un tube thermorétractable ou du ruban isolant.

Étape 2: configuration des plateaux

Empilez les plateaux verticalement sur la cuve inférieure. La cuve inférieure contiendra les poissons et les plateaux supérieurs contiendront les plantes. Vous pouvez soit utiliser une petite table en plastique pour garder le plateau supérieur si vous n'avez qu'un seul niveau de plantes, ou vous pouvez avoir votre propre plateau ou piles de pots pour empiler vos plateaux/pots les uns au-dessus des autres.

Étape 3: Plomberie 1 - Installation du système d'alimentation en eau

Connectez une extrémité du tuyau d'eau à la pompe submersible et faites passer le tuyau d'eau jusqu'aux plateaux/pots. Vous pouvez avoir des tuyaux en PVC avec des trous autour de vos plateaux pour asperger d'eau les plantes dans ce plateau et avoir le tuyau d'eau connecté à ces tuyaux en PVC. Ou si votre système est petit, vous pouvez faire des trous sur le tuyau d'eau et faire passer le tuyau d'eau autour des plateaux de sorte que partout où l'eau coule à travers le tuyau, elle se répande sur les plantes dans le plateau/pot.

Étape 4: Plomberie 2 - Système de retour d'eau

Faites un trou au fond de chaque plateau/pot pour que l'excès d'eau puisse s'écouler. Vous pouvez connecter chacun de ces trous à travers des tuyaux en PVC et faire entrer l'eau de tous ces trous dans le réseau de tuyaux qui finit par entrer dans la baignoire inférieure qui contiendrait les poissons.

Étape 5: Remplir les pots/plateaux

Mettez des billes de gravier ou d'argile au fond des pots ou des plateaux. Ceci est fait pour que les particules de sable ne s'écoulent pas par le trou avec l'excès d'eau et n'entrent pas dans la baignoire du fond avec les poissons dedans. Ensuite, remplissez les pots/plateaux de terre et plantez les cultures/plantes que vous souhaitez faire pousser.

Étape 6: Testez le système tel qu'il est (totalement facultatif, mais bon à faire)

Remplissez la cuve inférieure avec de l'eau propre, allumez la pompe submersible pendant une minute et laissez l'eau s'écouler dans le système. Assurez-vous simplement que l'excès d'eau qui s'écoule des pots/baignoires est propre et ne contient pas de boue.

Étape 7: Configuration du Raspberry Pi

1. Installez Raspbian OS sur le Raspberry Pi.
2. Connectez le Raspberry Pi à votre réseau WiFi.
3. Téléchargez le code Raspberry Pi à partir de ce lien (ou à partir du fichier.zip téléchargé à cette étape).
4. Décompressez les fichiers de code (si téléchargés à partir du fichier.zip)
5. Copiez les fichiers dans un dossier sur votre Raspberry Pi.
6. Définissez le fichier main.py à exécuter au démarrage de Raspberry Pi. (Vous pouvez suivre ce lien pour savoir comment configurer les programmes à exécuter au démarrage)

Étape 8: Effectuez les connexions électriques

Effectuez les connexions électriques comme indiqué dans l'image ci-dessus. L'utilisation d'Arduino et d'un blindage Ethernet pour l'Arduino est totalement facultative. En avoir un agirait comme une sauvegarde si le Raspberry Pi ne parvient pas à se connecter à votre WiFi à tout moment.

Assurez-vous également qu'il n'y a pas d'eau qui tombe sur le Raspberry Pi et le module Relay. L'eau sur le Raspberry Pi ou le module Relay peut provoquer un court-circuit et endommager votre système. Un court-circuit peut même provoquer un incendie. Vous pouvez recouvrir votre Raspberry Pi et votre module Relay de tout matériau ne permettant pas à l'eau de s'y écouler.

Placez les capteurs au bon endroit comme indiqué dans la vidéo au début de cet article et allumez le système.

Le Raspberry Pi a un script d'automatisation en cours d'exécution. Le script d'automatisation s'occupe de l'approvisionnement en eau de vos plantes, ainsi que de l'éclairage en fonction des lectures des capteurs. Ainsi, vous n'avez à aucun moment à vous soucier de vos plantes.

Étape 9: Avoir un tableau de bord pour surveiller les conditions de votre système

J'ai construit le backend à l'aide de Django pour collecter les données et fournir un tableau de bord pour afficher des analyses de base sur les données collectées à partir de votre système. Vous pouvez avoir plusieurs systèmes dans différentes serres liés au back-end. Cela vous permet de gérer plus facilement plusieurs systèmes dans vos différentes serres en un seul endroit. Vous pouvez également donner un nom sympa à vos serres et plantes sur le tableau de bord.

Le tableau de bord vous permet également de contrôler les lumières et les pompes de votre système manuellement quand vous le souhaitez.

Vous pouvez télécharger le code du back-end à partir de mon référentiel GitHub (ou le lien sous cette étape) et le déployer sur les plateformes cloud de votre choix. Le code est livré avec un prêt à déployer sur la plate-forme cloud Heroku, mais vous pouvez le déployer sur n'importe quelle plate-forme cloud de votre choix (Amazon Web Services, Google Cloud Platform, etc.) en vous référant simplement aux instructions/documentation pour le déploiement d'applications Web basées sur Django. sur cette plate-forme cloud particulière.

Étape 10: Faites fonctionner le système avec de l'eau propre pendant 24 heures

Remplissez la cuve du fond avec de l'eau propre et faites-la fonctionner pendant 24 heures. Vérifiez l'eau dans la cuve du bas après 24 heures. Si l'eau de la baignoire n'est pas propre, remplacez l'eau par de l'eau propre et faites fonctionner le système pendant 24 heures supplémentaires. Répétez ce processus jusqu'à ce que vous obteniez de l'eau propre dans la baignoire du bas. Sinon, si l'eau est propre, vous pouvez passer à l'étape suivante. Changer l'eau jusqu'à ce que vous obteniez de l'eau propre effectuera le dernier nettoyage de votre système avant d'y mettre les poissons.

Étape 11: Mettez les poissons dedans

Je vous recommanderais d'utiliser des poissons Koi pour le système car il est connu pour produire beaucoup de déchets, mais vous pouvez mettre n'importe quel poisson similaire facilement disponible dans votre région. Mettez les poissons dans le bac inférieur rempli d'eau propre, et mettez également plus d'eau pour remplir le bac une fois que le système a arrosé les plantes une fois. C'est pour s'assurer qu'il y a suffisamment d'eau dans le système.

De plus, remplissez l'eau chaque fois que nécessaire car il y aura une perte d'eau due à l'évaporation. Et nourrir les poissons à temps.

Tu es prêt!! Je vous souhaite tout le meilleur pour votre voyage en mangeant des aliments sains, biologiques et locaux.

Merci!