Det intelligente akvarie - et ingeniør semesterprojekt.

Hej allesammen.

Vi er en gruppe der har beskæftiget os med udvikling af et intelligent akvarie her på 2. semester på ingeniørhøjskolen i Århus. Gruppen består af 4 elektronik studerende og 2 IT studerende.

Akvariet er bygget op over et 54 liters startsæt. Her er et lille indblik i hvad vores endelige produkt kan:

- Automatisk fodring (Der kan indstilles 2 forskellige tidspunkter i døgnet og mængden af foder kan justeres).
- Indstilling af vandets temperatur.
- Indstilling af lystider.
- Der er solopgang og solnedgang på lyset.
- Lysstyrken indstiller sig automatisk efter lysstyrken i rummet.
- Måling af temperatur.
- Måling af pH.
- Alarmering af max/min værdier på pH og temperatur.

Alle disse ting indstilles på en PC som er forbundet til akvariet over nettet (så man kan sidde på sin PC hvilket som helst sted i verden og indstille og overvåge akvariet.)


Her kalibreres pH sensoren.


Et closeup af hardwaredelen. Vi har brugt en Mega16 microcontroller til at opsamle og beregne måledata fra vores sensorer osv.


Et stemningsbillede.


Her ses overvågning af akvariet. Computeren er forbundet over nettet (TCP/IP) til akvariet. Bemærk at den selv opdaterer data hvert 10. sekund. Hvis akvariets temperatur eller pH rammer de indstillede kritiske værdier kommer der en hyletone fra PC'en.


Et billede af programmets hovedmenu.

Ris og ros modtages meget gerne. Evt. hvilke forbedringer der kunne laves. Selv har vi tænkt at man kunne lave automatiseret CO2-tilførsel...
Nærmere spørgsmål er også velkomne!

En forbedring kunne være at have målemulighed på nitrit og evt. nitrat 🙂 Om det kan lade sig gøre, har jeg bestemt ikke forstand på... men det har I sikkert! Pøj-pøj med et spændende projekt!

Lyder meget spændende. Men har i tænkt på om man kunne undgå pc'en da det jo vil tage en del strøm at havde den tændt 24 timer i døgnet...

God idé med nitrit og nitrat.

Den PC der kører som clientprogrammet (hvor man indstiller temperatur, tænd/sluk osv.) behøves ikke at stå tændt for at akvariet fungerer. indstillingerne bliver gemt, så der behøves kun pc tændt når der skal indstilles værdier.

Okay smart!

måske i også kunne lave noget hvor man kan gøde/ noget co2 i akvariet

Super fedt.. er selv elektronik studerende på 8. semester og har altid tænkt på at lave sådan et system.. har bare aldrig fået taget mig sammen 🙂
Hvordan styrer i lyset i det starter sæt ?

God idé med gødning 😉

Med lyset har vi bare lavet proof of concept med en LED skinne som er styret med et PWM signal fra microcontrolleren. Lystyringen fungerer perfekt, men lysstyrken er selvfølgelig ikke specielt kraftig da det kun er LEDs. Vi har dog senere fundet ud af at det er muligt at lave en justering af lysstofrør.

Er det forresten også på Ingeniørhøjskolen i Århus du studerer ? 🙂

Nej studere i Aalborg.. Ja men det kræver vel at amaraturet har dæmpbare HF spoler for at kunne dæmpe det? Hvilket et startersæt næppe har 😀

Har været i gang med at lege lidt men kom ikke ret meget længere end at få sat strøm til development boardet 🙂.. som i øvrigt stadig ligger på mit skrivebord i håb om at jeg kommer i gang i sommerferien 🙂

Sejt projekt!

Forslag:
- Angivelse af (anslået) CO2 ppm
- Tænd/sluk af CO2 på baggrund af ovenstående
- Overvågning & justering af værdier via web side
- Historik (grafer - igen via web)
- Alarmering via SMS eller e-mail ved bestemte hændelser
- Styring af planlagt og manuelt tænd/sluk af andre enheder end lys (cirkulationspumper & co2)

Hvor langt er I med projektet?
Hvad skal der til for at sætte systemet i produktion? 🙂

Super godt projekt .

Et par spørgsmål : Måling af vandværdier pr . pc er fint nok - fodring-lys = ok .

Men hvem skifter vandet hvis værdierne kører "skævt" - Hvem fjerner døde fisk i samme forbindelse ?

Det intelligente akvarie - et ingeniør semesterprojekt ,er en kanon udfordring og jeg glæder mig til at følge den videre udvikling :-)

Tusinde tak for de mange svar og idéer 🙂

[citat]Super godt projekt .

Et par spørgsmål : Måling af vandværdier pr . pc er fint nok - fodring-lys = ok .

Men hvem skifter vandet hvis værdierne kører "skævt" - Hvem fjerner døde fisk i samme forbindelse ?

Det intelligente akvarie - et ingeniør semesterprojekt ,er en kanon udfordring og jeg glæder mig til at følge den videre udvikling :-)
[/citat]

Temperatur bliver automatisk reguleret ud fra de værdier der er indstillet og de aktuelle værdier i akvariet (varmelegemet tænder hvis der ikke er varmt nok, eller slukker hvis der bliver for varmt).

Vi er en lille uge fra at aflevere, så forbedringerne i kommer med her vil indgå i rapporten under punktet "Forbedringer af produktet".

Altså produktion kunne i princippet starte i morgen, da vi jo har udviklet alt program og hardware færdigt 🙂 Det er så ikke helt sandt da der jo massere af ting der kunne optimeres ved systemet.

Spændende - herfra kan der kun uddeles ros for sådan et projekt.

Hvad med en alarm der fortæller, hvis strømmen til akvariummet bliver afbrudt? Ideelt - hvor længe den evt. har været afbrudt.

Nitrit/nitrat målinger ville, som Kirsten i #2 nævner, være helt i top.

I har helt sikkert fat i noget af det rigtige, også hvad angår lys - der er måske endda energi at spare - for de akvarister som ikke holder lyskrævende ting og sager.

Det kunne også være et godt alternativ til de foranstaltninger man gør i dag, hvis man holder fisk, som er lysfølsomme, fordi de naturligt lever på dybt vand, og dermed har det bedst uden det store blus på lamperne.

Mvh
Yvonne

Jeg har et stort ønske 😉

Lav automatisk vandskift basseret på vandets NO3- værdi hehe

SMS alarm hvis de målte værdier i akvariet overskrider indstillede alarm værdier.

Kanon Oppermann.

Vi andre ikke elektronik uddannede sidder og bliver helt misundelige

Mit lile indskud ville være "Regulering af vandflow/pumpestyrke via PC"
Og så vil jeg høre om i har taget højde for Automatisk fodring med levende foder 😉

Må man så høre hvad Retailprisen på sådan en fætter ville være (Fuld implementerbar for Jens med 8 tommelfingre)?
Tror bestemt der er et marked hvis det kan produceres til fornuftig pris.
Må jeg foreslå "Vaca-sitter" som et godt markedsføringsnavn (Vi kan snakke royalties senere) 😛

Og sidst men ikke mindst. Som #11 Teejay nævnte. Hvad med at alliere jer med nogle Software kyndige og lave en fed Web-platform eller et lille grafisk styringsprogram.😎

Godt arbejde 🙂

ligesom 15# synes jeg også at akvariet skulle skifte noget af vandet hvis der var meget nitrit eller ammonium i vandet, eller hvis der er andet galt
ellers lyder det perfekt:)
og så et spørgsmål:
hvilken "type" ingeniør er i ved at uddanne jer til?

#15 Automatiseret vandskift må kunne laves for jeg har engang læst en artikel om en plantenørd (som mig selv, bare en dygtig en af slagsen;-) ) som havde lavet sådan et system til sit store akvarium med et toptrimmet scape - simpelthen for at spare tid. Kan det passe at det online magasin hed Aquaworld ? hmm...

Men topsejt projekt det her!! Pøj pøj med eksamen, evt. salg af idéen osv!

[citat]Kanon Oppermann.

Vi andre ikke elektronik uddannede sidder og bliver helt misundelige

Mit lile indskud ville være "Regulering af vandflow/pumpestyrke via PC"
Og så vil jeg høre om i har taget højde for Automatisk fodring med levende foder 😉

Må man så høre hvad Retailprisen på sådan en fætter ville være (Fuld implementerbar for Jens med 8 tommelfingre)?
Tror bestemt der er et marked hvis det kan produceres til fornuftig pris.
Må jeg foreslå "Vaca-sitter" som et godt markedsføringsnavn (Vi kan snakke royalties senere) 😛

Og sidst men ikke mindst. Som #11 Teejay nævnte. Hvad med at alliere jer med nogle Software kyndige og lave en fed Web-platform eller et lille grafisk styringsprogram.😎

Godt arbejde 🙂

[/citat]

Vi har ikke taget højde for fodring af levende foder, da vores fokusområde har været elektronikken og software.
Prisen har heller ikke været en del af vore projekt, men blot at udvikle produkt.

Softwarekyndig, vi er to IT ingeniører, så hov hov 🙂 - funktionaliteten har være vores fokus, fremfor det visuelle. Vi har dog fin erfaring med webprogrammering, så muligheden er der da.



[citat]ligesom 15# synes jeg også at akvariet skulle skifte noget af vandet hvis der var meget nitrit eller ammonium i vandet, eller hvis der er andet galt
ellers lyder det perfekt:)
og så et spørgsmål:
hvilken "type" ingeniør er i ved at uddanne jer til?[/citat]
Elektronik ingeniører og IT ingeniører. Jeg selv er IT.

Vandskifte er absolut muligt at lave. Det handler om at lave en sensor mere. microcontrolleren skal så bare styre en pumpe der pumper vand ud hvis sensorens værdi rammer grænsen.

Jeg er imponeret over engagementet - og hvor lyder det dog spændende. Det ville være lækkert, hvid et sådant system kunne sættes i produktion - helst/gerne med de supergode forslag til, hvad et sådant system kan/skal kunne:D
Held og lykke med eksamen.
OG gå så ud og find en producent (og forhåbentlig tjene lidt penge på ideen/sysyemet)😀;)

Fint projekt! Hvis man skulle vurdere det specifikke behov for at kunne monitorere sit akvarium via web eller SMS, maa det handle om en alarm i forhold til temperatur, og naar vandet ikke laengere flyder fra udstrommeren paa powerhead/spandpumpe og luftdrevet filter.

For langt hovedparten af akvarister, som under fravaer fra hjemmet mister deres fisk, er der tale om enten overophedning af akvariet eller stop af vand fra udstroemmeren paa een af de tre naevnte filtertyper. Temperaturen har i taget med i jeres monitorering, men problemet med powerhead-/pumpestop eller stop af vandstroem fra udstroemmer paa luftdrevet filter er, at man ikke kan basere sin maaling paa stroemafbrydelse, da der kan vaere andre aarsager til mangelende cirkulation/filtrering, f.eks. at pumpen/filtereret stopper til eller gaar ned. Personligt mener jeg, at man kun kan loese problemet med monitorering af powerhead/spandpumpe og luftdrevne filtre ved at udvikle en dims i form af en lille kontakt der er i 0, naar vandet flyder ud af udstroemmerroer fra powerhead/spandpumpe eller lufdrevet filter, Naar vandet ikke laengere flyder er kontakten i 1. Dette system vil monitorere baade stroemafbrydelser og pumpe-relaterede aarsager til stop som f.eks. skidt i pumpe/filter.

I er nu ved at faaerdiggore jeres projekt, saa det er lidt sent at komme med ovennaevnte forslag. Men maaske kan I give ideen videre til naeste hold.Held og lykke med projektet!

De bedste hilsner
Dan
(Khon Kaen City, NOE Thailand)

Fint projekt 🙂 - overvejer selv at lave noget lign.

Men hvad koster sådan en pH føler?

#22 enig - et pumpe/filterstop i akvariummet (evt. pga. strømsvigt) under fravær i hjemmet, er i mine øjne væsentligt, da det som nævnt, i værste fald kan være årsag til fiskedød, hvis man ikke når at reagere i tide, med filterrensning og vandskift.

Men alle de andre ting som projektet kan skyde i gang, bla. med forskellige målinger af vandværdier, lysstyring osv. vil i mine øjne helt klart være en fin ting, at kunne benytte sig af som akvarist.

Alene hvis man går lidt op i sine vandværdier, ville det da helt klart være et hit, at have en automatisk måling af nitrit/nitrat så man let kan følge udviklingen dag for dag. Måske kunne en masse store vandskift i virkeligheden undgås/udelades, som vi generelt foretager indenfor Malawi/tanganyika, uden egentlig at have helt styr på værdierne. (kræver i mine øjne manuelle målinger over længere tid, samt at man har en fast belastning fiskemæssigt)

Det ville da være med til at hjælpe på miljøet, hvis man ikke bare skifter vand for at være på den "sikre" side, men kun skifter vand og mængde når behovet reelt er til stede. Ved godt jeg måske træder ved siden af, for fiskene skal selvfølgelig have det optimale, og man skal i mine øjne ikke gå til grænsen. Men har man et forholdsvist ubelastet akvarium, så er der jo ingen grund til atskifte 25% vand hver uge, hvis værdierne ellers holder sig indenfor det anbefalede. Har man deriomod et højt belastet akvarium, så vil en nøjagtig måling dag for dag, give en fin indikation af, hvornår og hvor meget vand man bør skifte for at fiskene trives optimalt.

Mvh
Yvonne

Det lyder da rigtig godt. Men for mig lyder det lidt som om i er ved at opfinde den dybe tallerken to gange, man kan i hvert fald købe en computer der kan nogle af tingende, http://www.akvarieudstyr.dk/netshop/showProduct.asp?pid=35454 😉

[citat]Fint projekt 🙂 - overvejer selv at lave noget lign.

Men hvad koster sådan en pH føler?[/citat]

Selve sensoren er ikke det store problem, men at få noget fornuftig data er det svære. Selve delen der nedsænkes i vandet ved jeg ikke hvad koster, men det er heller ikke den komplekse del af pH-sensoren. Vi har selv lavet pH-sensoren som ses på closeupbilledet (det board Pavel skruer i på billedet).

[citat]Det lyder da rigtig godt. Men for mig lyder det lidt som om i er ved at opfinde den dybe tallerken to gange, man kan i hvert købe en køber der kan nogle af tingende, http://www.akvarieudstyr.dk/netshop/showProduct.asp?pid=35454 😉[/citat]

Hele idéen med projektet er ikke at opfinde noget nyt, men at vise at man kan udvikle hardware og software fra bunden.

#26 så kan jeg bedre set ideen med det .

Mener bare at de følere man kan få, til eksempelvis nitrit og nitrat, koster utroligt meget, og så skal man jo lave en transmitter ud fra det signal man får fra den..

[citat]Mener bare at de følere man kan få, til eksempelvis nitrit og nitrat, koster utroligt meget, og så skal man jo lave en transmitter ud fra det signal man får fra den..[/citat]

Jeg er ikke helt sikker på om det er et spørgsmål eller hvad det er ? Du nævnte pH-sensoren før? Hvis dit spørgsmål går på hvor meget det koster at udvikle sin egen nitrit/nitrat sensor, så ved jeg det ikke.

ja, det er helt sikkert et spændende projekt og vel også lærerigt, går jeg ud fra...

det er rigtigt at de fleste ting på dette område er lavet til formålet.. profilux løsning med seriel bus er genial lavet..
skal i lave noget så lav noget der ligner ...
opbyg det således at i har en funktionsmenu, hvori man definerer hvad det er for en enhed der skal styres, pumpe, lys, gødnigsdosering, ph osv osv.. og tilknyt det til en adresse, så er mulighederne i princippet uendelig og man kan tilslutte udstyr efter for godt befindende..

en rigtig god ting ville være at få lavet netop noget co2 styring... altså noget der kan måle co2 indholdet i realtime i akvariet...
nu er jeg ikke den store it-nørd eller ditto elektronik, men får af og til nogle helt vilde ideer... så jeg ved lidt om hvad der skal til, til co2 måling skal der formentlig bruges noget måling der foregår i luftform ved hjælp af noget infrarødt spektometer.. eller noget i den dur..
jeg havde noget igang med et firma i Århus for ca. ½ år siden, men nu er det snart lige så længe siden jeg har hørt noget fra dem, så de har måske skrinlagt projektet...
men det ville være rigtig godt, så kunne man smide dropcheckere/permanenttestere ud, og de har jo alligevel en min. 2 timers forsinkelse, så det er langt fra det reelle resultat man her har at arbejde med...
styring kan nemt foregå ved hjælp af den traditionelle metode, som er en magnetventil der åbner og lukker for co2 tilførslen, så den side af sagen skulle være forholdsvis enkel at gå til..
men når i nu har så megen ekspertise indenfor rækkevidde, synes jeg bestemt i skal se på dette område... jeg er også helt sikker på at et sådant tiltag ville kunne sælge, hvis i også går med en lille opfinder og nogle fremtidsperspektiver i maven...

Tak for svaret Ullits.

Ja det er helt sikkert et projekt med nærmest uanede muligheder - om vi med tiden vil gøre det til et reelt produkt kan jeg ikke svare på, men det har i hvert fald været meget lærerigt 🙂

Da der er så mange muligheder i projektet har vi været nødt til at begrænse det, så vi kunne nå det hele på ét semester 😉

Rigtig spænende projekt - Jeg kører selv med inteligente akvarier der kan justeres og alarmere via tcp/ip og sms.

Det der er det svære ved at få nitrit og nitrat værdierne ud er at selve sensor hovedet til at have i vandet er enten sindsyg dyre eller også fungere de bare ikke. Jeg har så valgt kun at have en nitrit føler i, da jeg følte den var mest kritisk. Denne føler koster omkring 9.000 i indkøb. 🙁

Vandskiftet fungere ved en slange der går fra akvariet (bag baggrunden) over til en vandhane hvor der så sidder 2 magnet ventiler på. Den ene åbner når vandet skal lukkes ud igennem slangen (Den går så videre ud i drivhuset) og den anden åbner så for vandet fra blandings batteriet. Jeg har benyttet en 3-vejs ventil i stedet for vandhanen, der regulere jeg så temperaturen på det vand der bliver smidt i akvariet.

Temperaturen bliver reguleret med en thermistor føler. Denne føler styrer så et powerhead der pumper vand ud af akvariet og ned i en lille hjemmelavet veksler (pvc slange der er viklet stramt rundt om det direkte fjernvarme rør der kommer ind fra gaden og isoleret uden om) Jeg regulere så frekvensen på powerhead så der kommer lige det flow igennem som kan holde akvariet på den ønskede temperatur.

Vandstand måler jeg ved at måle tryk forskel i bunden af akvariet i forhold til atmosfære tryk og så har jeg sat en flyder i toppen af akvariet blot som sikkerhed hvis den skulle svigte. Jeg har dog ikke turde at lave et vandkifte uden at være hjemme endnu, men det virker da som det skal og jeg ville faktisk kunne lave et defineret vandskifte fra mobilen hvis jeg en dag fik en alarm om forkerte værdier.

Lyset er så lavet med hf spoler der får et 0-10v signal ved 0-100% lys. Der er så installeret LED lamper til natlys samt på saltvand er der også HQI lampe over. Denne starter jeg så kun 3 timer om morgenen og holder produktionen fra korallerne igang blot ved T5 lys hele dagen indtil lys føleren siger at solen er gået ned og det er blevet mørkt uden for, så tænder jeg HQI'en igen.

Af andre værdier jeg har overvåget er hårdhed, saltindhold. vandstand, temperatur, ph, co2 samt amonium. Alle værdier kan ses enten fra mobil eller fra web via den indbyggede webserver i controlleren.

Selve controlleren har jeg købt en PLC styrring som har indbygget web interface. Så ved godt det ikke er samme som I har gang i og stor respekt for at I kan lave jeres egen elektronik til formålet. Jeg nøjes med at lave software til projektet og det var rigtig sjovt.

Grunden til at jeg har gjort det er nok kun fordi jeg arbejder med den slags til dagligt og har kunnet få komponenterne til meget lave priser og nogen af dem har jeg fået af kunder der har udskiftet til andre ting. Det kan sagtens lade sig gøre at lave et fuldautomatisk akvarium, bortset fra de ting som kræver våde hænder (så som fjerne døde fisk og visne blade)

Jeg har så dosering af sporestoffer med i reguleringen også på mit saltvands akvarium, men har valgt at fodre manuelt da jeg synes det er hyggeligt at gå rundt og gøre det.

Som sagt, så kan det sagtens laves, det er bare et spørgsmål om folk vil betale det det koster, så måske I kan levere en færdig løsning til en billig penge på et tidspunkt - Hvem ved.

Lige et screenshot

Meget spændende læsning Kviller 😀

Må jeg høre hvilke sprog du har skrevet i til din PLC og evt. andre dele af systemet ?

#34 Selve UI er skrevet i en kombination af java og C# - Meget af programmeringen i PLC'en er også java, men selve styrringen er lavet i SET (System Engeneering Tool) som er et grafisk programerings sprog.

Tænkte nok det var noget C# og java 🙂 SET har jeg ikke hørt om...

I virkeligheden skriger sådan et samlet system nærmest om at blive implementeret på en FPGA 🙂

Jacob, hvordan og med hvad måler du co2 indholdet?

Kviller, Har du også lux-meter på - dit screenshoot viser en lux måling - er det i akvariet eller omgivelserne?

#37 Jeg måler Co2 med en Carbotec TR-PT-E føler. Den måler direkte i gennemstrømningen til filtret. Du kan se datablad på sensoren her: http://www.centec.de/_data/products/CarbotecTR-PT-E.pdf

#38 Ja, der er både lux måling i akvariet og samtidigt uden for, så jeg kan regulere lyset efter omgivelserne.

det co2 system må vi vist have en snak om ved lejlighed... jeg kikker lige på den...

#32 - Det er sku gejl 🙂 Flot lavet.