• Talajnedvesség által vezérelt (automata) öntözőrendszer

Mikula Lajos

Eötvös József Gimnázium, Budapest

Konzulens:
Sándor István

Talajnedvesség által vezérelt (automata) öntözőrendszer

A talajnedvesség által vezérelt öntözőrendszer megtervezésénél Lajos figyelembe vette az előzetesen beadott tervdokumentumban kitűzött célokat és fejlesztési irányt; a projektje fő célja egy különösebb műszaki ismeret nélkül is használható, „plug and play” működésű, egyszerűen telepíthető eszközcsalád létrehozása volt. Az első megalkotott rendszer a WIFI hálózatot használja a kommunikációra, az alkalmazott eszközök talajnedvesség, hőmérséklet és páratartalom mérésére képesek. Az elkészült megoldás képes az öntözés (pl. szivattyúk és szolenoidok) vezérlésére, de a WIFI hatótávja miatt egyelőre csak kisebb kiterjedésű területeken.
A második létrehozott rendszere már átlépte a WIFI alkalmazási korlátait. Számos, piacon lévő eszköz használ WIFI-től független, rádiós adattovábbítási módszert, de ezek a megoldások viszonylag kis hatótávúak és városi környezetben nagyon alacsony a lefedettségük a zavarra való érzékenység miatt. Erre kínál megoldást az ipar által helyenként már használt, 2015-ben kifejlesztett LoRa hálózati technológia. A második körös eszközök megalkotásánál ezért elvetette a WIFI használatát és helyette az eszköz-eszköz kommunikációnál LoRa rádiókat használt, így megnövelte az eszközök hatótávját és üzemidejét.
A rendszerhez készült egy webalkalmazás is, amely lehetővé teszi az adatok elemzését, valamint a rendszer elemeinek telepítését és konfigurációját akár távolról és mobileszközökről is. Az alkalmazás emellett rendelkezik még részletes elemzésre alkalmas funkciókkal is (adatsorok és egy parcellában lévő eszközök adatainak összehasonlítása, elhelyezése térképen, összehasonlítás az eddigi adatbankkal).
A második körös eszközök esetében a fejlesztés során szükségessé vált egy nyomtatott áramköri lap megalkotása, ezzel segítve a gyártást és az esetleges javítást. A pályázó az elkészült prototípusokat alapos teszteknek vetette alá, mérési eredményeit egyedi skála segítségével értékelte. Az elkészült, második körös eszközök tulajdonságai az alábbiak:
- Testreszabható jelentési idők, talajnedvesség, hőmérséklet és páratartalom adatsorok mérése, a feldolgozás és mentés automatikus.
- Akár több mint 200 méter hatótáv városi környezetben (lakótelepen mérve, erős zavarás mellett), jó tolerancia a zavarással szemben.
- Intelligens elemző- és vezérlőrendszer (automatikus döntéshozatal, hiba esetén riasztás leadása), Telegram-integráció, automatikus értesítés.
- Akár egy hónap üzemidő további diagnosztikai adatok küldése mellett (prototípusnál mérve), egyszerű szervizelés és diagnosztika.
- 12 000 forintos maximális egységár a fejlesztéshez készült eszköz esetén.
Az akkumulátor-üzemidő megnövelése után az eszköz az analitikai és grafikonkészítő motor révén alkalmassá válik majd nagyobb léptékű kültéri felhasználásra (pl. kertészetekben szektoriális öntözés támogatására) is.