智能堆肥系统开源分享

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

 

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

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

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）