WO2017105172A1 - Control del acoplamiento de un pcb en un sistema de acuaponia - Google Patents

Control del acoplamiento de un pcb en un sistema de acuaponia Download PDF

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WO2017105172A1
WO2017105172A1 PCT/MX2015/000177 MX2015000177W WO2017105172A1 WO 2017105172 A1 WO2017105172 A1 WO 2017105172A1 MX 2015000177 W MX2015000177 W MX 2015000177W WO 2017105172 A1 WO2017105172 A1 WO 2017105172A1
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WO
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pcb
aquaponics
design
greenhouse
computer
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PCT/MX2015/000177
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English (en)
French (fr)
Inventor
Issac Abraham HERRERA CADENA
Original Assignee
Herrera Cadena Issac Abraham
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics

Definitions

  • the invention falls within the technical field of the agricultural industry, particularly that which uses aquaponic systems to generate sustainable and higher quality products.
  • PCBs Printed ciroult board
  • Aeroponia is one of those processes to grow plants in a type of air mist or environment without the use of soil or an aggregate medium that is also known as geopony and commonly known as agriculture.
  • the word "aeroponia 11 is derived from Greek meanings aeroeapadal (air) and ponos (labor). Aeroponics differs from conventional hydroponics, aquaponics, also known as curtrvototejitocfe la rjlama ysi ⁇
  • aeroponics typically orchestrated without a culture medium. Due to the fact that water is used in aeroponics to transfer nutrients from plants; It is sometimes referred to as a type of hydroponics.
  • Aquaponics implies the symbiotic integration of aquatic species growth with plant growth.
  • the general concept of the aquaponic system is that waste products from aquatic species are used as nutrients for plant species.
  • plants somewhat clean the circulating water, which is suitable for aquatic species to survive on.
  • Aquaponics systems are being considered openly and increasingly recognized for having the greatest potential to offer viable solutions to some of the world's greatest problems in relation to modern agricultural and aquaculture systems. These problems include:
  • Convenience foods have also been defined as those foods that have been created to "make them more attractive to the consumer for quick, easy consumption, less dirty cleaning. Convenience foods and fast goods are similar, since the development of both was produced to save time in food preparation. Both can cost less in Comparison with the price of the preparation of the same foods from scratch if bulk purchase prices are included.
  • plankton the most basic form of plankton, is a form massive importance and a general need for the planet of ecosystems in general; They represent approximately half of the organic matter produced on Earth, produce half of the oxygen in the atmosphere, draw carbon dioxide in the air, and serve as a fundamental food source for most aquatic food webs.
  • Aquaponics is known and generally accepted as a controlled and isolated environment for plant cultivation also known as aeroponics that merged with the cultivation of aquatic species also known as integrated multitrophic aquaculture (SMTA) (hereinafter referred to as "aquaculture”), which is species that live and grow in water.
  • SMTA integrated multitrophic aquaculture
  • Fish farming is a form of aquaculture, where fish are raised in tanks and / or ponds for the production of commercial food.
  • Hydroponics is another form of aquaponics where plants are grown with their roots in flow channels or liquid beds with minerals and vitamins nutrient enriched solution instead of soil.
  • a microaigas bioreactor and microorganism reactor production system is the primary method that is known and generally accepted as the most effective closed and isolated environment for the production and cultivation of microaigas and organisms.
  • the prior art makes use of various other art microaigas growth systems and ocean, sea, and freshwater based bioreactors, and these aquatic based systems generally use fresh and / or brine water and / or pumped seawater from the surrounding water sources to water inlet, transfer and circulation of fluids.
  • a majority of utiüzabié space is generally wasted in a large typical greenhouse, mainly due to lighting considerations and the lack of the plant to the proportion of area and density of construction plants. Therefore, a large amount of energy may be needed to control the unusual climate and area that has little or no benefit inside or from the greenhouse.
  • the use of artificial lighting may be an option, but it requires a high energy consumption resulting in high energy bills that lead to higher production costs.
  • Plant production and harvest in greenhouses can also be very labor intensive. Energy input is required for heating and cooling thermal applications to maintain the proper temperature of aquaculture and aeroponics systems, energy is needed to maintain many other critical environmental aspects of the aquaponics system.
  • Energy is also necessary to continuously pump and circulate water from the aquaculture facility to the aeroponics system and back to the aquaculture facility. Energy is necessary for the operation of atmospheric air fans for environmental control, compressors and pressure swing absorption units for aeration to maintain oxygen levels. dissolved necessary to promote the growth of the quality of health of aquaculture species, Energy in the form of electricity, heating and cooling is a very important entry requirement; This has been found to be one of the largest primary expenses that are spent to run a conventional aquaponics system.
  • the closed environment is to keep the system free of pests and diseases so that plants can grow healthier and faster than plants that grow in a medium.
  • most of the aeroponic environments of the prior art are not entirely perfectly closed to the atmosphere, so pests and diseases can still cause a threat. Controlled environments plant development in advance, health, growth, flowering and fruiting of the species and varieties of plants given.
  • US Pat. No. 2,732,683 to Dewey covers ONE SYSTEM for photosynthesis and describes a system for the realization of photosynthesis in which liquid and gas ducts are used. In which said ducts are part of long and translucent tubes, thin, flexible walls.
  • a wind turbine can include a rotor with a blade assembly and a rotor shaft connected to the blades. Wind passage over the rotor connected blades can cause the blades to rotate and the rotor shaft to rotate.
  • the axis of rotation of the rotor can be coupled to a mechanical system that enhances a mechanical task such as water pumping, gas separation compressors from the atmosphere, providing rotational energy to generate electricity.
  • Acu (culture, also known as agriculture or aquatic fish farming, is the cultivation of aquatic organisms such as fish, crustaceans, rnoluscans and other aquatic species. Aquaculture may involve the cultivation of fresh and salt water populations under very controlled conditions, and It can be contrasted with commercial fishing, which is the collection of wild aquaculture and crop aculcota.Culture irnpUca some part of the intervention in the breeding process to increase production, such as regular supply, cured, cough protection predators, etc. Cultivation also implies individual or collective ownership of the organisms that are grown.
  • Aquaculture is highly perishable abnents that need proper management and conservation to have a long useful life and maintain desirable quality and nutritional value.
  • the central concern of aquaculture processing is to prevent aquaculture from deteriorating which leads to excessive waste disposal and product loss.
  • the most obvious method for preserving fish quality is to keep them alive until they are ready to cook and eat. Over the years, China achieves this through ta aquaculture.
  • the present invention US20150196002A1 also includes a microalgae production system and bioreactor reactor organism.
  • the present invention uses adaptive metrics, biometrics, and thermal image analysis, surveillance and control (through robotic automation) through an artificial intelligence control system.
  • the control system of the present invention allows a controlled, symbiotic environmental ecosystem, Adidone, the present invention incorporates the integrated product processing, packaging, dry storage and cold storage facilities and greater bsosecurity.
  • the present invention uses renewable green energy sources as the primary energy component input.
  • the system of the present invention produces a sealable, and environmentally friendly system, sustains organically derived aquaponics and contaminates free of products including, but not limited to fruits, vegetables, herbs and flowers, as well as a wide variety of microalgae, organisms and aquaculture species.
  • Figure 1 Design and appearance of the final Phenolic Board (PCB) showing components and connection labels for coupling and connecting sensors to microcontroller.
  • PCB Phenolic Board
  • Figure 2 Image of outer casing for assembly and protection of PCB , microcontroller and circuitry.
  • Figure 3 Flowchart with sample behavior and protocol to follow, carrying out variables reading through sensors.
  • the present invention frames the design of a compact PCB in housing for automation in an aquaponics plant, its connection to temperature, humidity, pH and humidity sensors and an alarm system is detailed.
  • the use of a PCB provides many advantages to a system, mainly because it reduces the number of cables that will be used in the system while making the connection between a point A and a point B more efficient. This is very important since a cable can be damaged by time, by the conditions of the environment or by the use that is given to it.
  • Another advantage is that the use of a PCB greatly decreases the amount of space required for the circuit, since only one plate is used where all the elements (or most of the elves) will be welded, providing stability and avoiding this Way a false contact and potential circuit failures. Its use focuses on agricultural production systems and / or greenhouses.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)

Abstract

La invención describe un diseño asistido por computadora de un circuito de alimentación energética del sistema acuapónico y un PCB con diseño electrónico egle de tamaño compacto en carcasa del invernadero y que, conecta mediante la tarjeta arduino y la plataforma Python sensores de humedad, temperatura, pH y luminosidad que, así mismo, proporciona un sistema de alarmas anclados a una aplicación móvil creada mediante una interface gráfica con Python. La invención se encuadra en e! campo técnico de ¡a industria agropecuaria particularmente la que utiliza sistemas acuapónicos para generar productos sustentables y de mayor calidad.

Description

CONTROL DEL ACOPLAMIENTO DE UN PCB EN UN SISTEMA DE
ACUAPONIA
CAMPO TÉCNICO
La invención se encuadre en el campo técnico de la industria agropecuaria particularmente la que utiliza sistemas acuapónicos para generar productos sustentabies y de mayor caldad. Dentro del campo agropecuario se encuentran los PCB (Printed ciroult board) como modelo auxiliar en el proceso de automatización de la acuaponto.
ANTECEDENTES
La tendencia mundial es que hay menos tierra y menos cultivable disponible para la agricultura que necesita para alimentar a mas y mas personas, manteniendo todos los servidos bkxogicos y otros que la tierra y los ecosistemas naturales proporcionan. Por tanto, existe una abrumadora imprescindWe para producir alimentos de calidad y Momaterial con artos rendimientos en el posfote uso mínimo de material de espacio y materia prima con el mínimo impacto posible ecológico y cerca al lugar de uso final.
Existen múltiples métodos agrícolas para procesar diferentes especies de plantes. Los seres humanos han sido activamente estado procesando plantas desde tiempos inmemoriales. La aeroponia es uno de esos procesos para hacer crecer plantes en un tipo de niebla de aire o d medio ambiento sin el uso de suelo o un medio agregado que también se conoce como geoponía y comúnmente conocida como la agricultura. La palabra "aeroponia11 se deriva de tos significados griegos aeroeapadal (aire) y ponos (mano de obra). Aeropónico difiere de hldroponia convencionales, acuaponia, también conocido como el curtrvototejitocfe la rjlama ysi^
típica, que utiliza una solución nutriente liquido como un medio de cultivo que contiene minerales esenciales para sostener el crecimiento de la planta, nutrientes alimentados a las raíces en una artesa o en ía cama líquido y generalmente sumerge en una solución nutriente líquido a base; o acuaponia que utiliza aeroponia o hidroponia y la acuicultura como una solución simbiótica, aeroponia generalmente se orquestaron sin un medio de cultivo. Debido al hecho de que el agua se utiliza en aeroponia para transferir nutrientes de las plantas; se refiere a veces como un tipo de hidroponia.
La acuaponia implica la integración simbiótica del crecimiento de las especies acuáticas con ef crecimiento de las plantas. El concepto general del sistema aquaponia es que ios productos de desecho de las especies acuáticas se utilizan como nutrientes para las especies de plantas. En la utilización de los residuos rica en nutrientes de las especies acuáticas, las plantas algo limpian el agua en circulación, lo que es adecuado para las especies acuáticas para sobrevivir en. Sistemas de acuaponia están siendo consideradas de manera abierta y cada vez más reconocidos por tener el mayor potencial para ofrecer soluciones viables a algunos de ios mayores problemas del mundo en relación con los sistemas agrícolas y de acuicultura modernas. Estos problemas incluyen:
Actualmente, no hay escasez de alimentos en el mundo, pero si la logística de alimentos frescos y saludables a las personas de manera efectiva, económica y sin exposición prolongada a la bacteria dañina y contaminantes. Además, una vez un vegetal se separa de la planta y / o se extrae para su procesamiento, ya no es la recepción de nutrientes después de la cosecha, como tal, se iniciará inmediatamente a deteriorarse, cambiando el color, sabor, y textura de ia misma mientras que también permite la vitamina deterioro y depreciación contenido mineral. Esto aumenta en gran medida la necesidad de producir alimentos de alta calidad a niveí local y por lo mismo a disposición del mercado más fresco, más rápido y de forma más segura.
Los alimentos de conveniencia también se han definido como ios alimentos que han sido creadas para "hacerlos más atractivos al consumidor para una rápida, fácil consumo, limpieza menos sucio. Los alimentos de conveniencia y los bienes rápidos son similares, ya que el desarrollo de ambos se produjo para ahorrar tiempo en la preparación de alimentos. Ambos pueden costar menos en comparación con eí precio de ia preparación de los mismos alimentos a partir de cero si se incluyen los precios de compra a granel.
Además de los problemas indicados anteriormente, las variaciones de temperatura se han alterado los ecosistemas ampliamente. Aunque no está variando ia temperatura en ios mares y océanos en particular, hay una tendencia de calentamiento global a lo largo de cursos de agua dulce del mundo, lagos, mares y océanos -que, en términos generales, se mantiene en una constante tendencia al alza. El resultado de esta tendencia es más eventos de calentamiento global en los océanos, mares, lagos, cursos de agua y en los últimos años ya que los científicos sospechan que los cambios están afectando ia reproducción de plantas y animales. Los primeros seis meses de 2013 se caracterizó por nuevos extremos en el ambiente físico y biológico. Floraciones primaverales esenciales de ios organismos de la familia de plancton (que son una especie microscópica que es la base de la mayoría de los ecosistemas acuáticos) se encuentran en los niveles más bajos a nivel mundial jamás vistos. Este dramático descenso también ba coincidido con temperaturas de la superficie del agua registradas a nivel internacional que son el tercero más caluroso de la historia, después de un máximo histórico en el año 2012. El fitoplancton, la forma más básica de plancton, son una forma masiva importante y una necesidad general para el planeta de ecosistemas en general; que representan aproximadamente la mitad de la materia orgánica producida en la Tierra, producen la mitad del oxígeno en la atmósfera, dibujar el dióxido de carbono en el aire, y servir de fuente de alimento fundamental para la mayoría de las redes alimentarias acuáticas.
La fuerte caída y rápida en el plancton de primavera también está afectando a tos niveles de población de mayor zoopiancton, las especies de invertebrados acuáticos más pequeños que se alimentan de las flores. Los científicos han descubierto que el aumento de temperatura de los océanos y el aumento de los valores de ácidos ha tenido un efecto dramático con la alteración de la interacción y conmutaciones de nutrientes y organismos entre diferentes columnas de agua de los distintos órganos y profundidades de agua. Como resultado, menos nutrientes circulan desde las columnas de agua más bajos para servir como alimento para el fitoplancton en ¡as columnas de agua superiores. Investigaciones sospechan este fenómeno fue una razón importante para la disminución masiva del 40% que se ha observado en los niveles de fitoplancton mundiales desde 1950. Es un hecho conocido que aproximadamente el 90 por ciento del resultado total del calentamientos globales entra en el efecto de captura de calor de calentamiento de ios océanos.
La investigación, además, ha demostrado que la retirada masiva y la pérdida de las plataformas de hielo del Ártico están dando lugar a las floraciones de fitoplancton anteriores en las regiones del océano y más allá. Las flores de primavera están llegando antes, por hasta dos meses o más, de lo que no eran más que hace una década. Estos cambios plantean riesgos graves para el colapso de las redes alimentarias más grandes en el cicio ecológico delicado, como los ciclos reproductivos de muchas especies acuáticas y marinas están programadas para las floraciones de algas.
La acuaponia es conocida y generalmente aceptada como un entorno controlado y aislado para cultivo de plantas también conocidos como aeroponia que se fusionó con el cultivo de especies acuáticas también conocidos como acuicultura multitrófica integrada (SMTA) (denominado en lo sucesivo "la acuicultura"), que es especies que viven y crecen en el agua. La piscicultura es una forma de la acuicultura, donde los peces son criados en tanques y / o estanques para la producción de alimentos comerciales. La hidroponia es otra forma de acuaponia donde las plantas se cultivan con sus raíces en canales de flujo o camas de líquidos con minerales y vitaminas nutrientes solución enriquecida en lugar de suelo.
Un biorreactor microaigas y sistema de producción reactor microorganismo es el método primario que es conocido y generalmente aceptado como el ambiente cerrado y aislado más eficaz para la producción y el cultivo de microaigas y organismos. La técnica anterior hace uso de otros diversos sistemas de crecimiento de microaigas arte y reactores organismo anteriores océano, mar y biorreactores de agua dulce con base y, estos sistemas basados acuáticos generalmente utilizan un agua fresca y / o salmuera y / o agua de mar bombeada desde las fuentes de agua de los alrededores para entrada de agua, transferencia y circulación de fluidos. La técnica anterior incluye el uso de nutrientes y proteínas crudos proporcionados a través de peléis fabricados a partir de granos procesados para una buena y nutrientes para la entrada de la acuicultura, este ciclo comida es sin embargo mayor en poco saludables omega- 6 excesiva a omega-3 y el mayor porcentaje de contenido de aminoácidos de bajo grado aún deficiente en varias vitaminas esenciales, minerales, ácidos grasos omega-3 y otras enzimas naturales que se pueden encontrar normalmente sólo en el ciclo de los alimentos naturales. Aproximadamente la mitad de esta grasa omega-3 se proporciona en la forma de EPA (ácido eicosapentaenoico) y una cantidad ligeramente inferior si se proporciona en forma de DHA (ácido docosahexaenoico). Las cantidades de EPA y DHA contenidos en el salmón son inusuales entre los alimentos de consumo habitual. Además de esta alta concentración de grasas omega-3, son la relativamente pequeña cantidad de grasas omega-6 en eí salmón; así su relación extraordinariamente saludable de ácidos grasos omega-3 y omega-8.
[Otra técnica anterior de los sistemas de acuicultura y acuaponia dependen de peííets de harina de pescado producidos comercialmente como su fuente de alimentación. Los peces son normalmente recogen del mar, procesada en harina de pescado en forma de gránulos secos y luego alimentado a la acuicultura o como entrada para acuaponia granjas. Contaminaciones actuales niveles de toxinas y metales pesados de las especies acuáticas recolectadas en la naturaleza y de las especies de pluma levantada han entubado advertencias acerca de Sos límites de consumo saludables, emitido de muchas agencias de salud en todo el mundo debido a los peligros de los riesgos del consumo de contaminantes nocivos que involucran muchos metales pesados peligrosos tales como el mercurio y contaminantes orgánicos persistentes (incluyendo dioxinas, compuestos similares a las dioxinas, o DLCs, y los bifenilos policlorados, o PCB). Una consecuencia desafortunada adicional de recolección de harina de pescado a partir de tos resultados salvajes en menos peces cosechados como producto final de lo que se extrae inicialmente desde el océano hasta el producto los gránulos de pienso, es decir, una pérdida neta de proteína y causa de desequilibrio y un gran daño a los océanos, mares, lagos y ecosistemas fluviales. Desde un punto de vista la sostenibilidad y el medio ambiente, esto es ecológicamente ineficientes, asi como caro e insostenible.
Una de las soluciones para mitigar los problemas de los efectos climáticos variables es utilizar un invernadero para el ciclo de vida de la planta y sistema de acuicultura cerrada para el ciclo de vida de la especie acuática para mejorar y ampliar los periodos de crecer y para proteger el sistema de acuaponia de los acontecimientos impulsados ambientales y climáticas. Sin embargo, los sistemas de acuaponia comercíaies a gran escala son excepcionalmente operativa caro de su uso de energía y muy intensivo en capital en términos del costo del sistema de aeroponia / hidroponia, sistema de acuicultura, la compra de tierras, preparación de la tierra, el clima y el control del medio ambiente, control de plagas, el almacenamiento de agua, tratamiento de agua, sistemas de riego, sistemas de mezcla de nutrientes, la cosecha y los sistemas de energía de reserva.
Una mayoría de espacio utiüzabíe generalmente se desperdicia en un invernadero típico grande, debido principalmente a consideraciones de iluminación y la falta de la planta a la proporción de área y la densidad de plantas de construcción. Por lo tanto, puede ser necesaria una gran cantidad de energía para controlar el clima de inusitado y área que tiene poco o ningún beneficio dentro o del invernadero. El uso de la iluminación artificial puede ser una opción, pero requiere un alto consumo de energía resultante en billetes de alta energía que conducen a mayores costos de producción. La producción de la planta y la cosecha en invernaderos también pueden ser muy intensivo en mano de obra. Se requiere entrada de energía para la calefacción y la refrigeración de aplicaciones térmicas para mantener la temperatura adecuada de los sistemas de acuicultura y aeroponia, se necesita energía para mantener muchos otros aspectos ambientales críticos del sistema de acuaponia. La energía también es necesaria para bombear continuamente y hacer circular el agua de la instalación acufcola al sistema de aeroponia y de nuevo a la instalación acuícola. La energía es necesaria para el funcionamiento de los ventiladores de aire atmosférico para el control del medio ambiente, compresores y unidades de absorción de oscilación de presión para aireación para mantener tos niveles de oxígeno disuelto necesario para promover el crecimiento de la calidad de la salud de especies de la acuicultura, La energía en forma de electricidad, calefacción y refrigeración es un requisito de entrada muy importante; esto se ha encontrado que es uno de los mayores gastos primarios que se gastan para ejecutar un sistema acuaponia convencional.
Es bien conocido y generalmente aceptado que la iluminación adecuada es el ingrediente clave, junio con el balance de nutrientes adecuada en la promoción y el mantenimiento de robusto y sano crecimiento de las plantas. La presente invención mediante el uso de la inteligencia artificial y aprendizaje automático con la inclusión de datos biométrícos de adaptación y análisis de imagen térmica, la supervisión y el control de la iluminación de espectrales salidas fuentes de luz optimizados se puede lograr para satisfacer las necesidades específicas de las diversas plantas durante su altamente independiente y especies muy especificas fases de crecimiento dependientes. Fuentes de luz conocidos son extremadamente intensivo en energía y como la mayoría están adaptados para la entrega de una salida muy alto lumen, Potencias de estas lámparas de arco de tubo de alta intensidad van desde 250 W hasta 1250 W. En general, en aeroponia comerciales y aplicaciones hortícolas muchas de estas lámparas puede ser necesario para el funcionamiento de una instalación. Se puede observar fácilmente que el consumo de energía agregada de estos tipos de fuentes de luz en un entorno operación comercial es una parte muy grande de gasto de operación. Un alto grado de consumo de energía eléctrica de una lámpara de descarga de alfa intensidad (HID) se pierde en forma de calor desperdiciado.
Idealmente, el entorno cerrado es mantener el sistema libre de plagas y enfermedades de manera que las plantas pueden crecer más sano y más rápidamente que las plantas que crecen en un medio. Sin embargo, la mayoría de los entornos de aeroponia la técnica anterior no son del todo perfectamente cerrados a la atmósfera, por lo que las plagas y enfermedades pueden todavía causar una amenaza. Entornos controlados desarrollo vegetal antelación, salud, crecimiento, floración y fructificación de las especies y variedades de plantas dadas. En la técnica anterior los siguientes diseños y configuraciones son bien conocidos por proporcionar la generación de energía utilizando diversos tipos de combustibles, químicos y fuentes termales: acuaponia, aeroponia, acuicultura, biorreactores, almacenamiento en frío, el almacenamiento en seco, sistemas de congelación rápida, turbinas de viento, generadores soSares , solar térmica, solar fotovoltaica, aplicaciones y procesos stirling, sistemas de desalinización enfriadores, refrigeración, calefacción y aire acondicionado, calentadores de agua, destilación, purificación de agua y sistemas de regeneración químicas y eléctricas de almacenamiento de energía térmica, así como. Se prevé que ei cableado eléctrico, líquidos, líquidos semi. y de transferencia de material sólido conductos puede consistir en conductos, conductos, tubos, mangueras, cintas transportadoras tubos neumáticos, o cualquier medio de conexión de bucles y circuitos, transmitiendo sólido y / o semi- materia sólida. Específicamente, US Pat. No. 2.732.683 a Dewey cubre UN SISTEMA para ¡a fotosíntesis y describe un sistema para la realización de la fotosíntesis en las que se utilizan conductos de líquido y gas. En el que dicho conductos forman parte de tubos largos y translúcidos, de paredes delgadas, flexibles.
Sin embargo, la técnica de los sistemas y dispositivos anteriores, sobre todo cuando dichas invenciones que se hace referencia se impfementan físicamente, son por lo general no planificado, establecido u orquestado para beneficiarse de una mayor eficiencia como componentes integrales como elementos en un entorno de sistema de control integrado de varios niveles mediante la formación un ciclo lógico completo y esencial o de otra manera serían referidos como un ecosistema de energía, se prevén en general los sistemas de un despliegue con una base de la eficiencia como un dispositivo independíente con el rendimiento de diseño del sistema mediocre.
Eí despliegue de la técnica anterior había requerido mayor número de piezas, el aumento de Sos costes de fabricación, el aumento de coste de montaje, el aumento de los costos de transporte, aumento del recuento de la subparte y las partes más costosas con mayor inventario de piezas personalizadas requeridas, subsistemas superpuestos y duplicados, los costos de mantenimiento y reparación problemáticas frecuentes, levantamiento nivelado costo de la energía y loe productos de producción, causando mayores gastos operativos, conexión a la red eléctrica y perdidas en la linea de transferencia.
Tecnología de la energía eóHca se suele utilzar para cwwertir la energía driettea del viento en energía mecánica y / o electricidad. Para extraer energía eólica, una turbina eóNca puede incluir un rotor con un conjunto de cuchillas y un eje de rotor conectado a tas cuchillas. Paso del viento sobre el rotor cuchillas conectadas pueden causar que tas cuchilas se giran y el eje del rotor para girar. Además, el eje de rotación del rotor puede estar acoplado a un sistema mecánico que realza una tarea mecánico tales como el bombeo de agua, compresores de separación de gas de la atmosfera, proporcionando energía de rotación para generar electricidad.
Acu (cultura, también conocida como la agricultura o la piscicultura acuática, es el cultivo de organismos acuáticos como loe peces, crustáceos, rnoluscos y otras especies acuáticas. La acuicultura puede implicar el cultivo de poblaciones agua dulce y salada bajo condiciones muy controladas, y puede ser contrastado con ta pesca comercial, que es ta recolección de ta acuicultura salvaje y aculcota de cultivo. El cultivo irnpUca algún partir de la intervención en el proceso de cria para aumentar ta producción, tatas como el aprovisionamiento regular, almentadón, protección contra tos depredadores, etc. El cultivo impfica también propiedad individual o colectiva de tos organismos que se cultivan.
La acuicultura es altamente abnentos perecederos que necesitan el manejo adecuado y ta conservación de tener una larga vida útfl y mantener una calidad deseable y valor nutridonal. La preocupación central de procesamiento de ta acuicultura es evitar que ta acuicultura se deteriore lo que conduce a ta eliminación de residuos excesiva y pérdida de producto. El método más obvio para ta preservación de ta calidad del pescado es para mantenerlos vivos hasta que estén listos para cocinar y comer. Durante mitas de anos, China logra esto a través de ta acuicultura de ta cansa.
Además de tas objetivos rmmdonados, los siguientes son tarró
incluyen mejoras en base a ta solicitud de patente de EE.UU. N° 14 / 081.271 , presentada el 15 de noviembre 2013 SISTEMA TRIGENERACIÓN HYBRID titulado MICRORREDES BASADO COMBINADO DE ENFRIAMIENTO, CALOR, Y PODER PROPORCIONAR calefacción, refrigeración, GENERACIÓN ELÉCTRICA ENERGIA ALMACENAMIENTO; y la patena del Tratado de Cooperación No. PCT / US13 / 70313, presentada el 15 de noviembre 2013 SISTEMA TRIGENERACIÓN HYBRID titulado BASADO MICRORREDES COMBINADO DE ENFRIAMIENTO, CALOR, Y PODER PROPORCIONA calefacción, refrigeración, GENERACIÓN ELÉCTRICA ENERGÍA ALMACENAMIENTO, cuya descripción completa de cada uno de los solicitud anterior se incorpora aquí por referencia.
Por último, la presente invención US20150196002A1 también incluye un sistema de producción de microalgas y biorreactor reactor organismo. Además, la presente invención utiliza métricas adaptativas, biometria, y análisis de imagen térmica, la vigilancia y el control (mediante la automatización robótica) a través de un sistema de control de inteligencia artificial. El sistema de control de la presente invención permite una controlada, ecosistema ambiental simbiótico, Adidonaimente, la presente invención incorpora el procesamiento integrado de producto, empaque, almacenamiento en seco y las instalaciones de almacenamiento en frío y una mayor bsoseguridad. La presente invención utiliza fuentes de energía verde renovable como la entrada de componente de energía primaria. Asi, el sistema de la presente invención produce un sellable, y el sistema respetuoso del medio ambiente, sostenibie acuaponia con derivados orgánicamente y contaminar libre de productos incluyendo, pero no limitado a frutas, verduras, hierbas y flores, así como una amplia variedad de microalgas , organismos y especies acuícolas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE FIGURAS
Figura 1 : Diseño y apariencia de Placa Fenóiíca (PCB) final mostrando componentes y etiquetas de conexiones para acoplamiento y conexión de sensores a microcontrolador.
Figura 2: Imagen de carcasa exterior para montaje y protección de PCB, microcontrolador y circuitería. Figura 3: Diagrama de flujo con muestra de comportamiento y protocolo a seguir, llevando a cabo lectura de variables a través de sensores.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención encuadra el diseño de una PCB compacta en carcasa para la automatización en una planta de acuaponia, su conexión a sensores de temperatura, humedad, pH y humedad y un sistema de alarmas se detaifa. La utilización de una PCB brinda muchas ventajas a un sistema, principalmente por que disminuye el número de cables que se utilizarán en el sistema al mismo tiempo que hace más eficiente la conexión entre un punto A y un punto B. Esto es muy importante ya que un cable puede dañarse por el tiempo, por las condiciones del entorno o por el uso que se le dé al mismo. Otra ventaja es que la utilización de una PCB disminuye en gran medida la cantidad de espacio necesario para el circuito, ya que únicamente se utiliza una placa donde todos los elementos (o la mayor parte de elfos) estarán soldados, brindando estabilidad y evitando de esta manera un falso contacto y potenciales fallas del circuito. Su uso se focaliza en sistemas de producción agrícola y/o de invernaderos.

Claims

REIVINDICACIONES Lo que se reclama es:
1. - Un diseño asistido por computadora del circuito de alimentación energética del sistema acuapónico y un PCB diseñado electrónico eagle compacto en carcasa de invernadero, que genera una interfaz de acoplamiento entre etapa de sensores, potencia y procesamiento de datos.
2. Diseño de una PCB como se enmarca en la reivindicación 1 , se compone por lo siguiente:
a) Pines necesarios para realizar la conexión con el Arduino
b) Terminal blocks para la conexión con los sensores
c) Resistencias funcionales de los sensores
d) Regulador de voltaje 7805
e) Entrada de alimentación
f) Jumper para la selección de alimentación del dispositivo.
3. PCB como se describe en la reivindicación 1 , que energiza el sistema y conecta Sensores de humedad, pH, temperatura y luminosidad y crea una interfaz entre energía y datos del sistema de acuaponia.
4. El dispositivo de adquisición de datos capta las señales de los sensores como en la reivindicación 1 , decodifica señales y comunica por puerto serial con la computadora.
5. Diseño electrónico arduino acoplado a un lenguaje de programación python como en la reivindicación 1 , que concentra parámetros del invernadero y la interfaz gráfica con el usuario, que señala las diferencias entre parámetros óptimos y genera un plan de alarmas.
6. El programa en la computadora como en la reivindicación 4, recibe la información del dispositivo de adquisición de datos en formato de una cadena de valores. El módulo del programa se encarga de colocar en linea la información y guardar un bloque de texto con la última medición. Dentro del mismo modulo se pasa la información por filtros para identificar si las condiciones del invernadero son las adecuadas.
7, Sistema de alarmas en tiempo real como en la reivindicación 5, que mediante el diseño electrónico python crea una interfaz gráfica con el usuario mediante el dispositivo móvil APinventor.
8. Sistema de alarmas como en la reivindicación 5 y 8, que en tiempo real controla los parámetros óptimos preestablecidos por ei usuario dentro del sistema de acuaponia.
PCT/MX2015/000177 2015-12-14 2015-12-14 Control del acoplamiento de un pcb en un sistema de acuaponia WO2017105172A1 (es)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101923771A (zh) * 2010-07-30 2010-12-22 中国水产科学研究院黄海水产研究所 海水网箱养殖环境自动监测装置
CN104331042A (zh) * 2014-10-16 2015-02-04 国家电网公司 水电厂计算机监控系统的状态评价方法
US20160050862A1 (en) * 2011-10-26 2016-02-25 Got Produce? Franchising, Inc. Control system for a hydroponic greenhouse growing environment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923771A (zh) * 2010-07-30 2010-12-22 中国水产科学研究院黄海水产研究所 海水网箱养殖环境自动监测装置
US20160050862A1 (en) * 2011-10-26 2016-02-25 Got Produce? Franchising, Inc. Control system for a hydroponic greenhouse growing environment
CN104331042A (zh) * 2014-10-16 2015-02-04 国家电网公司 水电厂计算机监控系统的状态评价方法

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