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Publication
S I S T E M A D E M O N I T O R I Z A Ç Ã O AVA N Ç A D O PA R A A Q U A P O N I A
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 15.92 MB | Adobe PDF |
Abstract(s)
A monitorização da qualidade da água em sistemas de aquaponia é essencial para
garantir o equilíbrio entre os organismos aquáticos e as plantas nele inserido,
permitindo a deteção de variações nos parâmetros essenciais ao bom funcionamento
do sistema. Neste contexto, esta dissertação apresenta o desenvolvimento e validação
de dois sistemas complementares de monitorização, um para a qualidade da água
na estufa e outro para a água fornecida à estufa, ambos recorrendo a sensores e
comunicação sem fios para permitir uma análise contínua e remota dos parâmetros
monitorizados.
O primeiro sistema, instalado na estufa, integra sensores para a medição da
temperatura da água, pH, condutividade elétrica (CE), sólidos dissolvidos totais
(TDS) e potencial de oxidação-redução (ORP), garantindo a monitorização das
condições da água utilizada na produção. Além disso, foi implementado um sistema
de monitorização visual, baseado em ESP32-CAM, para acompanhar o crescimento
das plantas e detetar a presença de insetos. O segundo sistema, responsável pela
monitorização da água antes da sua entrada na estufa, apresenta uma arquitetura
semelhante, mas foi projetado para operar em ambientes externos, exigindo uma
caixa à prova de água e comunicação via NB-IoT para transmissão remota dos
dados.
Os sensores utilizados foram submetidos a um processo de calibração regular,
assegurando medições fiáveis e dentro dos valores recomendados para sistemas de
aquaponia. A análise dos dados recolhidos demonstrou que os sistemas apresentam
um desempenho estável ao longo do tempo, permitindo a deteção de variações nos
parâmetros indicadores da qualidade da água e facilitando a tomada de decisões
para a manutenção do equilíbrio do sistema. A integração da monitorização vi sual mostrou-se uma ferramenta complementar importante, permitindo validar as
condições do crescimento das plantas e a presença de pragas de forma remota. Os
resultados confirmam a eficácia dos sistemas desenvolvidos, reduzindo a necessidade
de intervenções manuais e proporcionando uma solução eficiente e modular para a
monitorização de ambientes aquapónicos.
Water quality monitoring in aquaponic systems is essential to ensure the balance between aquatic organisms and plants contained in it, allowing the detection of variations in key parameters necessary for the proper operation of the system. In this context, this dissertation presents the development and validation of two complementary monitoring systems: one for water quality in the greenhouse and another for the water supplied to the greenhouse, both employing sensors and wireless communication to enable continuous and remote analysis of the monitored parameters. The first system, installed in the greenhouse, integrates sensors for measuring water temperature, pH, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), and oxidation-reduction potential (ORP), ensuring the monitoring of water conditions used in production. Additionally, a visual monitoring system based on ESP32- CAM was implemented to track plant growth and detect insect presence. The second system, designed to monitor water before entering the greenhouse, follows a similar architecture but was built to operate in outdoor environments, requiring a waterproof enclosure and NB-IoT communication for remote data transmission. The sensors underwent a regular calibration process, ensuring reliable measure ments within the recommended values for aquaponic systems. The data analysis demonstrated that both systems maintain stable performance over time, enabling the detection of variations in the parameters that indicate water quality facilita ting decision-making for system maintenance. The integration of visual monitoring proved to be a valuable complementary tool, allowing remote validation of plant growth conditions and pest presence. The results confirm the effectiveness of the developed systems, reducing the need for manual interventions and providing an efficient and modular solution for aquaponic environment monitoring.
Water quality monitoring in aquaponic systems is essential to ensure the balance between aquatic organisms and plants contained in it, allowing the detection of variations in key parameters necessary for the proper operation of the system. In this context, this dissertation presents the development and validation of two complementary monitoring systems: one for water quality in the greenhouse and another for the water supplied to the greenhouse, both employing sensors and wireless communication to enable continuous and remote analysis of the monitored parameters. The first system, installed in the greenhouse, integrates sensors for measuring water temperature, pH, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), and oxidation-reduction potential (ORP), ensuring the monitoring of water conditions used in production. Additionally, a visual monitoring system based on ESP32- CAM was implemented to track plant growth and detect insect presence. The second system, designed to monitor water before entering the greenhouse, follows a similar architecture but was built to operate in outdoor environments, requiring a waterproof enclosure and NB-IoT communication for remote data transmission. The sensors underwent a regular calibration process, ensuring reliable measure ments within the recommended values for aquaponic systems. The data analysis demonstrated that both systems maintain stable performance over time, enabling the detection of variations in the parameters that indicate water quality facilita ting decision-making for system maintenance. The integration of visual monitoring proved to be a valuable complementary tool, allowing remote validation of plant growth conditions and pest presence. The results confirm the effectiveness of the developed systems, reducing the need for manual interventions and providing an efficient and modular solution for aquaponic environment monitoring.
Description
Keywords
Aquaponia Monitorização da qualidade da água Sensores ESP32 NB-IoT Monitorização visual Internet das coisas (IoT) Automação Sistemas inteligentes