俄羅斯科學院聖彼得堡聯邦研究中心 (SPb FRC) 的科學家在俄羅斯教育和科學部的財政支持下,開發了一個國內數字系統,用於管理種植綠色植物的垂直農場。 該發明在俄羅斯軟件上運行,可以單獨配置以實現各種農產品的高效和自動化生產,並通過個人電腦或智能手機通過互聯網進行遠程控制。
垂直農場是一個農業綜合體,在封閉的循環中,無論季節或氣候條件如何,都可以種植各種作物(例如生菜或西紅柿)。 這是一個封閉的房間,裡面裝有容器,裡面裝有作物生長所需的物質(土壤、水培法或氣培法)。 垂直農場中的坦克被放置在彼此下方的幾個“層”中,有效地佔據了整個空間。 房間保持特殊的溫度、濕度、照明等。 今天,這些農場通常覆蓋廣闊的地區,為城市提供新鮮多樣的植物產品。
然而,大型農場的運營需要大量的員工,需要準確地為植物提供養分和光照,並保持一定的溫度。 因此,為了此類農工綜合體的平穩高效運營,需要生產自動化系統。
“我們開發了一個國內數字綜合體,可在草莓、各種沙拉和微型蔬菜等垂直農場的種植過程中提供完全自動化。 開發本身包括具有用戶友好圖形界面的軟件、可組成用於各種用途的系統的硬件模塊,以及可將大型溫室綜合體連接成單一信息結構的多項服務,”負責人 Anton Savelyev 說俄羅斯科學院聖彼得堡聯邦研究中心自主機器人系統實驗室。 .
數字系統由三個相互關聯的層次組成。 第一個允許您配置(形成)各種農場單元的操作參數:泵、燈、小氣候維護系統、傳感器。 配置通過本地服務器模塊傳遞,該模塊允許您與各種傳感器和執行器進行通信,並存儲有關其功能的數據。 同時,第一級配置的模塊在給定的周期內獨立於本地服務器工作。
第二級是農業綜合體的本地服務器,它接收和匯總(組合)來自所有設備的數據。 通過這種方式,您可以監控系統性能、預測模塊故障並識別危急情況(與模塊失去通信、灌溉系統中的壓力違規、最佳溫度變化等)。 此外,所有模塊都在距源頭 6 公里的空曠區域傳輸信息。 這允許用戶放棄電線,從而降低自動化成本。
如果對像有互聯網,本地服務器將能夠將它連接到系統的第三層——雲存儲。 它將垂直農場的多個對象連接成一個網絡,從而確保大型綜合體的可操作性。 並且系統界面允許您在不同的綜合體之間切換,在個人電腦、平板電腦或智能手機上接收有關操作和故障的信息,從而遠程控制企業。
“由於無線通信和模塊化設計,該系統可以快速擴大規模,清晰的界面允許任何用戶快速適應輸入某些作物的特定生長參數。 此外,該系統在土壤方面是通用的——它適用於普通土壤、水培和氣培。 我們發展的類似物是在國外製造的,例如在荷蘭。 但是它們要貴幾倍,並且需要定期維護費用。 我們為俄羅斯經濟提供符合進口替代的國內開發模塊和軟件,”俄羅斯科學院聖彼得堡聯邦研究中心主任 Andrey Ronzhin 說。
該開發將有助於農場的一些流程自動化(小氣候的維護、溶液供應和光照週期的控制)、快速監控系統參數和積累數據,即在某些情況下擺脫人為因素. 這將提高農場的生產力並提高最終產品的質量。
現在,一個用於管理垂直農場的數字系統正在聖彼得堡附近的農工業綜合體的一個企業中實施。
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