Forskare från St. Petersburg Federal Research Center (SPb FRC) vid Ryska vetenskapsakademin, med ekonomiskt stöd från det ryska utbildnings- och vetenskapsministeriet, har utvecklat ett inhemskt digitalt system för att hantera vertikala gårdar som odlar grönt. Uppfinningen körs på rysk mjukvara, den kan individuellt konfigureras för effektiv och automatiserad produktion av olika typer av jordbruksprodukter och fjärrstyras via Internet från en persondator eller smartphone.
En vertikal gård är ett agroindustriellt komplex där man i ett slutet kretslopp, oavsett årstid eller klimatförhållanden, kan odla olika grödor (till exempel sallad eller tomater). Det är ett slutet rum med behållare som innehåller ämnen som är nödvändiga för att odla grödor (jord, hydroponics eller aeroponics). Tankar i en vertikal gård placeras i flera "lager" under varandra, vilket effektivt upptar hela utrymmet. Rummet håller en speciell temperatur, luftfuktighet, belysning och så vidare. Idag täcker sådana gårdar ofta stora områden och förser städerna med färska och varierade växtprodukter.
Driften av en stor gård kräver dock ett stort antal anställda och noggrann tillförsel av näringsämnen och ljus till växterna och upprätthållande av en viss temperatur. Därför krävs produktionsautomationssystem för smidig och effektiv drift av sådana agroindustriella komplex.
"Vi har utvecklat ett inhemskt digitalt komplex som ger full automatisering av odlingsprocesser i vertikala gårdar av växter som jordgubbar, olika typer av sallader och mikrogrönt. Själva utvecklingen omfattar mjukvara med ett användarvänligt grafiskt gränssnitt, hårdvarumoduler som kan formas till system för olika ändamål, samt ett antal tjänster som kan länka samman stora växthuskomplex till en enda informationsstruktur”, säger Anton Savelyev, chef. av laboratoriet för autonoma robotsystem i St. Petersburg Federal Research Center vid den ryska vetenskapsakademin. .
Det digitala systemet består av tre sammanlänkade nivåer. Den första låter dig konfigurera (forma) driftsparametrarna för olika jordbruksenheter: pumpar, lampor, mikroklimatunderhållssystem, sensorer. Konfigurationen går genom en lokal servermodul, som låter dig kommunicera med olika sensorer och ställdon, samt lagra data om deras funktion. Samtidigt fungerar de konfigurerade modulerna på den första nivån oberoende av den lokala servern i en given cykel.
Den andra nivån är en lokal server för jordbrukskomplexet, som tar emot och aggregerar (kombinerar) data från alla enheter. På så sätt kan du övervaka systemets prestanda, förutsäga modulfel och identifiera kritiska situationer (förlust av kommunikation med modulerna, brott mot trycket i bevattningssystemet, förändring av den optimala temperaturen och så vidare). Dessutom sänder alla moduler information på ett avstånd av upp till 6 km från en källa i ett öppet område. Detta gör det möjligt för användaren att avstå från kablar, vilket minskar kostnaden för automatisering.
Om objektet har Internet kommer den lokala servern att kunna ansluta det till den tredje nivån i systemet – molnlagring. Den kopplar samman flera objekt av vertikala gårdar till ett enda nätverk, vilket säkerställer driftbarheten för stora komplex. Och systemgränssnittet låter dig växla mellan olika komplex, ta emot information om driften och fel på en persondator, surfplatta eller smartphone och därmed fjärrstyra företaget.
“Systemet kan snabbt skalas upp tack vare trådlös kommunikation och modulär design, och ett tydligt gränssnitt gör att alla användare snabbt kan anpassa sig för att ange specifika odlingsparametrar för vissa grödor. Dessutom är systemet universellt när det gäller jord – det fungerar med vanlig jord, hydro- och aeroponik. Analoger av vår utveckling görs utomlands, till exempel i Nederländerna. Men de är flera gånger dyrare och kräver en vanlig underhållsavgift. Vi erbjuder moduler och mjukvara för inhemsk utveckling i linje med importersättning för den ryska ekonomin”, säger Andrey Ronzhin, chef för St. Petersburg Federal Research Center vid Ryska vetenskapsakademin.
Utvecklingen kommer att hjälpa till att automatisera ett antal processer på gården (underhåll av mikroklimatet, kontroll av lösningsförsörjningen och ljuscykeln), snabbt övervaka systemparametrar och ackumulera data, det vill säga i vissa fall bli av med den mänskliga faktorn . Detta kommer att öka gårdarnas produktivitet och förbättra kvaliteten på slutprodukten.
Nu implementeras ett digitalt system för hantering av vertikala gårdar vid ett av företagen i det agroindustriella komplexet nära St. Petersburg.
Källa