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智能堆肥系统开源分享

消耗积分:0 | 格式:zip | 大小:0.54 MB | 2022-10-20

安德森大

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描述

更新:

这个项目的最新版本可以在这里找到

执行摘要

智能堆肥系统监控和管理您的堆肥——在需要时添加空气和水。它会跟踪您的堆肥何时准备好,并在需要采取特定行动时提醒您(例如 - 搅拌堆肥、覆盖堆肥)。

这是解决方案的第二个原型。第 1 版在内部进行了测试(您可以在此处查看完整的第 1 版视频)。第 2 版在我的堆肥箱中进行了测试。上面的视频突出显示了 V1 和 V2。下面的图像和数据来自第 2 版(堆肥测试)。

问题陈述

根据 EPA,食物残渣和庭院垃圾目前占我们扔掉的垃圾的 20-30%,应该改为堆肥。制作堆肥可以使这些材料远离垃圾填埋场,在那里它们会释放甲烷,一种强效温室气体。

大气中的甲烷含量正在飙升。这引起了全球变暖科学家的警觉,因为甲烷排放使地球变暖的二氧化碳量是相似量的二十多倍。

不幸的是,大多数人不堆肥——通常是由于对堆肥的好处无知,对可以添加到堆肥中的物质的误解,以及缺乏管理堆肥的愿望。

好消息

幸运的是,堆肥很简单。如果您所做的只是将厨房垃圾和树叶倒成一堆,那么您肯定会得到堆肥。问题是:

  • 这个过程称为厌氧堆肥,可能需要数年时间
  • 厌氧堆肥会产生更多的甲烷气体,吸引啮齿动物,并释放硫化氢(闻起来像臭鸡蛋)和尸胺(闻起来像尸体)。

一种更好的堆肥方式

大多数堆肥倡导者建议有氧堆肥。这种方法使用氧气来喂养分解堆肥的微生物。这种方法有很多好处:

  • 如果温度、湿度和气流保持适当,可在短短 4 周内产生可用的堆肥
  • 不产生甲烷气体

这种方法的挑战是维护堆肥环境所需的护理。这包括给堆肥充气,添加材料以保持热量/pH值,并根据需要给堆肥浇水。这就是智能堆肥系统可以提供帮助的地方

高级示意图

 
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系统的高级绘图
 

智能堆肥系统由四个组件组成:

  • 卫星站 - 测量堆肥的详细信息并采取行动
  • 厨房垃圾箱站 - 测量垃圾箱中的垃圾量
  • 基站 - 分析传感器数据并提供建议
  • 仪表板 - 为用户提供 UI 以了解系统的运行状况和所需的操作

解决方案构建 - 卫星系统站

 
 
 
 
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1 / 10物理组件,在组装和插入堆肥箱之前
 

连接到堆肥堆并测量的 Arduino 101 供电设备:

  • 环境温度
  • 堆肥温度
  • 堆肥水分
  • 甲烷气体输出
  • 水库水位

基于传感器,传感器站可以:

  • 加水(来自收集雨水的水库)
  • 打开/关闭通风口

与基站的通信是通过蓝牙低功耗 (BLE)。

解决方案构建 - 厨房垃圾站

 
 
 
 
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1 / 5一个简单的堆肥桶“聪明”...
 

一个 Arduino 101 设备,可以测量添加到堆肥箱中的厨房垃圾量。这用于在需要清空厨房垃圾箱时通知用户。该测量值还用于计算堆肥的厨房材料的使用寿命磅数。

与基站的通信是通过 BLE。使用超声波测距仪进行测量。

解决方案构建-基站

 
 
 
 
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1 / 3分析数据并提出建议的 Python 脚本的输出。该脚本将命令发送回卫星系统以添加水。
 

一个英特尔爱迪生设备,用于保存数据、对传感器数据进行分析以提出建议并托管网站。基本设备通过 BLE(通过轮询卫星站和来自厨房垃圾箱系统的通知)获取传感器数据。

解决方案构建 - 仪表板

 
 
 
 
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1 / 3一切正常时的视图
 

一个基于 Web 的仪表板,提供有关所需操作的指导以及堆肥整体健康状况的视图。用户可以看到:

  • 堆肥准备就绪的时间
  • 传感器读数(温度、湿度、甲烷、厨房垃圾箱状态、堆肥总磅数)
  • 需要采取的措施(搅拌堆肥、加水等)

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