Компьютеризированный комплекс для проведения демонстрационных и лабораторных работ по биологии, экологии, естествознанию "Зеленая колонна"

Компьютеризированный  лабораторный комплекс «Зеленая колонна» предназначен  для проведения демонстрационных и лабораторных работ в кабинетах биологии, естествознания, проектной и кружковой деятельности по биологии, экологии и естествознанию в общеобразовательных школах, средних и высших профессиональных учебных заведениях.

     Выращивание рассады и растений, цифровое измерение параметров окружающей среды и почвы  осуществляется в условиях варьирования:

     -   интенсивности и характеристик спектра излучения света,

     - содержания углекислого и других  газов,

     - влажности и температуры воздуха,

     - продолжительности светового дня,

     - механического и химического состава почвы,

     - оптимальной глубины заделки и расположения семян,

     - условий и режимов водного полива.

     
  Управление работой микрокомпьютера комплекса производится дистанционно с помощью планшета или смартфона. Микрокомпьютер опрашивает датчики углекислого газа, фертильности почвы, влажности почвы, освещенности растений, влажности воздуха в боксе, температуры воздуха в боксе, температуры наружного воздуха, влажности наружного воздуха. Данные с датчиков обрабатываются микрокомпьютером, поступают на планшет в режиме реального времени и отображаются в виде графиков.


     Конструкция комплекса позволяет использовать любую дополнительную комбинацию цифровых и аналоговых датчиков и приборов с возможностью представления  результатов измерений в виде графиков на экране компьютера. К комплексу прилагается учебно-методическое пособие с 35 стартовыми базовыми лабораторными работами и проектами, иллюстрирующее многофункциональность комплекса и его возможности.

       Принцип действия

     Выращивание рассады и растений  осуществляется в условиях варьирования параметров окружающей среды —  интенсивности и характеристик спектра излучения, содержания углекислого и других  газов, влажности и температуры воздуха. В частности, проводятся исследования  влияния на скорость роста и ростовых движений растений продолжительности светового дня, излучения светодиодов «солнечного», красного, синего и комбинированного (красного и синего)  спектров.

     В рамках функционирования комплекса исследуется развитие растений в различных грунтах, влияние механического состава почвы и плодородия почвы, влияние кислотности почвы, определяются оптимальные значение  глубины заделки и  расположения семян в почве  с целью повышения  скорости прорастания растений;  проводится обучение приемам предпосевных обработок семян.

     Проводятся исследования влияния условий водного режима на рост и развитие растений; используется автоматизированный «нижний» полив и ручной полив.

         Описание комплекса

     Конструкция  комплекса выполнена в виде стеллажа с тремя полками и основанием, лицевой панелью и задней крышкой; все элементы конструкции покрыты порошковой краской (серо-белый шагрень).

     На полках размещены прозрачные пластиковые поддоны для осуществления  программируемого или ручного полива горшков с грунтами и растениями, помещенных в данные поддоны.

     Над поддонами установлены прозрачные герметичные пластиковые боксы с отсеками для размещения измерительных датчиков.

     Система программируемого светодиодного освещения включает в себя светодиоды (12 шт.), установленные на радиаторы, охлаждаемые малошумными вентиляторами. Спектр излучения светодиодов – «белого света», «красного света», «синего света» и фитосветодиодов, генерирующих свет, как красного, так и синего спектра.

     Светозащитные пластиковые перегородки исключают попадание в каждый конкретный бокс излучения от соседних светодиодов. Комплекс комплектуется  шторой, ограничивающей попадание света от светодиодов в помещение.

     Система программируемого «нижнего» полива включает в себя резервуар для воды на 60 л, помпу и регуляторы расхода воды  для равномерной раздачи воды по трем каналам. Система программируемого полива обеспечивает увлажнение горшков с растениями в 9 поддонах. В остальных 3 поддонах осуществляется ручной «верхний» и/или «нижний» полив.

     Во избежание вымывания грунта из горшков, последние укомплектованы фильтрующими элементами из минеральной ваты.

     Управление работой систем программируемого светодиодного освещения и полива осуществляется с помощью компьютерного пульта управления, состоящего из трех таймеров. С помощью первого таймера устанавливается  время,  продолжительность и частота автоматизированного полива , с помощью остальных таймеров -  время и продолжительность светодиодной подсветки.

 Конструкция комплекса позволяет использовать любую дополнительную комбинацию цифровых и аналоговых датчиков и приборов с возможностью представления  результатов измерений в виде графиков на экране компьютера.

     К комплексу прилагается учебно-методическое пособие с 35 базовыми лабораторными работами и проектами, иллюстрирующее многофункциональность комплекса и его возможности.

         Технические характеристики базовой модификации комплекса:

     ·        Габариты стеллажа: высота х ширина х глубина - 1900 х 1000 х 400 мм,

     ·        Количество полок с поддонами — 3: нижняя, средняя и верхняя,

     ·        Расстояние между подиумом (основанием)  и нижней полкой,  между нижней и средней полкой, и между средней и верхней полкой – 400 мм,

     ·        Расстояние между верхней полкой и крышкой  - 540 мм,

     ·        Глубина всех полок, крышки и подиума – 400 мм,

     ·        Габариты поддонов: высота х ширина х глубина – 70 х 230 х 290 мм,

     ·        Габариты высоких боксов (8 шт.): высота х ширина х глубина – 410 х 230 х 280 мм,

     ·        Габариты низких боксов (4 шт.): высота х ширина х глубина – 270 х 230 х 280 мм,

     ·        Масса комплекса без поддонов и боксов – не более 50 кг,

     ·        Потребляемая мощность – 545 Вт,

     ·        Питающее напряжение - 220В ± 10%, 50 Гц,

     ·        Объем  резервуара – 60 л,

     ·        Высота подачи воды помпой – не менее 2 м,

     ·        Производительность  подачи воды – не менее 1,5 л/мин.,


          ·       


                   Комплектность поставки


     ·        Стеллаж с тремя полками и основанием, лицевой панелью и задней крышкой – 1 шт.,

     ·        Прозрачные пластиковые поддоны для установки горшков с грунтами – 12 шт.,

     ·        прозрачные пластиковые боксы над поддонами – 12 шт.,

     ·        система  светодиодного освещения – 1 шт.,

     ·        светозащитные пластиковые перегородки – 9 шт.,

     ·        система автоматизированного полива – 1 шт.,

     ·       пластиковые горшки с фильтрующими элементами  из минеральной ваты  - 48 шт.,

     ·      комплект измерительных датчиков и приборов – 1 шт.,

     ·       светозащитная штора – 1 шт.,

     ·        руководство по эксплуатации (паспорт) – 1 шт.,

     ·        учебно-методическое пособие   - 1 шт.,

     ·        гарантийный талон     - 1 шт.,

     ·         упаковочная тара  для стеллажа 2000х1100х450  - 1 шт.,

     ·        упаковочная тара  для упаковки боксов, поддонов, измерительных датчиков и светозащитных перегородок, 1050 х 800 х 450 мм.