Учени от Санкт Петербургския федерален изследователски център (SPb FRC) на Руската академия на науките, с финансовата подкрепа на Министерството на образованието и науката на Русия, разработиха местна цифрова система за управление на вертикални ферми, които отглеждат зеленина. Изобретението работи на руски софтуер, може да се конфигурира индивидуално за ефективно и автоматизирано производство на различни видове селскостопански продукти и да се управлява дистанционно чрез интернет от персонален компютър или смартфон.
Вертикалната ферма е агропромишлен комплекс, в който в затворен цикъл, независимо от сезона или климатичните условия, могат да се отглеждат различни култури (например маруля или домати). Това е затворено помещение с контейнери, съдържащи вещества, необходими за отглеждане на култури (почва, хидропоника или аеропоника). Резервоарите във вертикална ферма са поставени на няколко „слоя“ един под друг, като ефективно заемат цялото пространство. В помещението се поддържа специална температура, влажност, осветление и т.н. Днес такива ферми често покриват огромни площи и осигуряват на градовете пресни и разнообразни растителни продукти.
Работата на една голяма ферма обаче изисква голям брой служители и точно подаване на хранителни вещества и светлина към растенията и поддържане на определена температура. Следователно, за безпроблемната и ефективна работа на такива агропромишлени комплекси са необходими системи за автоматизация на производството.
„Разработихме домашен дигитален комплекс, който осигурява пълна автоматизация на процесите на отглеждане във вертикални ферми на растения като ягоди, различни видове салати и микрозелени. Самата разработка включва софтуер с удобен за потребителя графичен интерфейс, хардуерни модули, които могат да се формират в системи за различни цели, както и редица услуги, които могат да свържат големи оранжерийни комплекси в единна информационна структура“, казва Антон Савелиев, ръководител на лабораторията по автономни роботизирани системи на Санкт Петербургския федерален изследователски център на Руската академия на науките. .
Цифровата система се състои от три взаимосвързани нива. Първият ви позволява да конфигурирате (формирате) параметрите на работа на различни селскостопански единици: помпи, лампи, системи за поддръжка на микроклимата, сензори. Конфигурацията преминава през локален сървърен модул, който ви позволява да комуникирате с различни сензори и задвижващи механизми, както и да съхранявате данни за тяхното функциониране. В същото време конфигурираните модули от първо ниво работят независимо от локалния сървър в даден цикъл.
Второто ниво е локален сървър на земеделския комплекс, който получава и агрегира (комбинира) данни от всички устройства. По този начин можете да наблюдавате работата на системата, да прогнозирате повреди на модулите и да идентифицирате критични ситуации (загуба на комуникация с модулите, нарушение на налягането в поливната система, промяна в оптималната температура и т.н.). Освен това всички модули предават информация на разстояние до 6 км от източник в открита местност. Това позволява на потребителя да се откаже от кабелите, като по този начин намалява разходите за автоматизация.
Ако обектът има интернет, локалният сървър ще може да го свърже с третото ниво на системата – облачно съхранение. Той свързва няколко обекта от вертикални ферми в единна мрежа, като по този начин гарантира работоспособността на големите комплекси. А системният интерфейс ви позволява да превключвате между различни комплекси, да получавате информация за работата и неизправностите на персонален компютър, таблет или смартфон и по този начин дистанционно да управлявате предприятието.
„Системата може бързо да се разшири благодарение на безжичната комуникация и модулния дизайн, а ясният интерфейс позволява на всеки потребител бързо да се адаптира, за да въведе специфични параметри на отглеждане за определени култури. Освен това системата е универсална по отношение на почвата – работи с обикновена почва, хидро- и аеропоника. Аналози на нашата разработка се правят в чужбина, например в Холандия. Но те са няколко пъти по-скъпи и изискват редовна такса за поддръжка. Ние предлагаме модули и софтуер за вътрешна разработка в съответствие с импортозаместването на руската икономика“, казва Андрей Ронжин, директор на Санкт Петербургския федерален изследователски център на Руската академия на науките.
Разработката ще помогне за автоматизиране на редица процеси във фермата (поддържане на микроклимата, контрол на доставката на разтвор и цикъл на светлина), бързо наблюдение на параметрите на системата и натрупване на данни, тоест в някои случаи да се отървете от човешкия фактор . Това ще повиши производителността на фермите и ще подобри качеството на крайния продукт.
Сега в едно от предприятията на агропромишления комплекс близо до Санкт Петербург се внедрява цифрова система за управление на вертикални ферми.
източник