Vedci z Petrohradského federálneho výskumného centra (SPb FRC) Ruskej akadémie vied s finančnou podporou ruského ministerstva školstva a vedy vyvinuli domáci digitálny systém na riadenie vertikálnych fariem, ktoré pestujú zeleň. Vynález beží na ruskom softvéri, dá sa individuálne nakonfigurovať na efektívnu a automatizovanú výrobu rôznych druhov poľnohospodárskych produktov a ovládať na diaľku cez internet z osobného počítača alebo smartfónu.
Vertikálna farma je agropriemyselný komplex, kde sa v uzavretom cykle, bez ohľadu na ročné obdobie alebo klimatické podmienky, môžu pestovať rôzne plodiny (napríklad šalát alebo paradajky). Ide o uzavretú miestnosť s nádobami obsahujúcimi látky potrebné na pestovanie plodín (pôda, hydropónia alebo aeropónia). Nádrže vo vertikálnej farme sú umiestnené v niekoľkých „vrstvách“ pod sebou a efektívne zaberajú celý priestor. V miestnosti sa udržiava špeciálna teplota, vlhkosť, osvetlenie atď. Dnes takéto farmy často pokrývajú rozsiahle oblasti a poskytujú mestám čerstvé a rozmanité rastlinné produkty.
Prevádzka veľkej farmy si však vyžaduje veľký počet zamestnancov a presné zásobovanie rastlín živinami a svetlom a udržiavanie určitej teploty. Preto sú pre hladkú a efektívnu prevádzku takýchto agropriemyselných komplexov potrebné systémy automatizácie výroby.
„Vyvinuli sme domáci digitálny komplex, ktorý poskytuje plnú automatizáciu procesov pestovania na vertikálnych farmách rastlín, ako sú jahody, rôzne druhy šalátov a microgreens. Samotný vývoj zahŕňa softvér s užívateľsky prívetivým grafickým rozhraním, hardvérové moduly formovateľné do systémov na rôzne účely, ako aj množstvo služieb, ktoré dokážu prepojiť veľké skleníkové komplexy do jednej informačnej štruktúry,“ hovorí Anton Savelyev, vedúci laboratória autonómnych robotických systémov Petrohradského federálneho výskumného centra Ruskej akadémie vied. .
Digitálny systém pozostáva z troch vzájomne prepojených úrovní. Prvý vám umožňuje konfigurovať (formovať) prevádzkové parametre rôznych poľnohospodárskych jednotiek: čerpadlá, lampy, systémy údržby mikroklímy, senzory. Konfigurácia prechádza cez lokálny serverový modul, ktorý umožňuje komunikáciu s rôznymi senzormi a akčnými členmi, ako aj ukladanie údajov o ich fungovaní. Zároveň nakonfigurované moduly prvej úrovne pracujú nezávisle od lokálneho servera v danom cykle.
Druhou úrovňou je lokálny server poľnohospodárskeho komplexu, ktorý prijíma a agreguje (kombinuje) dáta zo všetkých zariadení. Takto môžete sledovať výkon systému, predpovedať poruchy modulov a identifikovať kritické situácie (strata komunikácie s modulmi, narušenie tlaku v závlahovom systéme, zmena optimálnej teploty a pod.). Všetky moduly navyše prenášajú informácie na vzdialenosť až 6 km od zdroja na otvorenom priestranstve. To umožňuje užívateľovi vzdať sa káblov, čím sa znížia náklady na automatizáciu.
Ak má objekt internet, lokálny server ho bude môcť pripojiť k tretej úrovni systému – cloudovému úložisku. Spája niekoľko objektov vertikálnych fariem do jednej siete, čím zabezpečuje prevádzkyschopnosť veľkých komplexov. A systémové rozhranie vám umožňuje prepínať medzi rôznymi komplexmi, prijímať informácie o prevádzke a poruchách na osobnom počítači, tablete alebo smartfóne, a tak na diaľku ovládať podnik.
„Systém je možné rýchlo rozšíriť vďaka bezdrôtovej komunikácii a modulárnemu dizajnu a jasné rozhranie umožňuje každému používateľovi rýchlo sa prispôsobiť zadávaniu špecifických parametrov pestovania pre určité plodiny. Systém je navyše univerzálny z hľadiska pôdy – pracuje s bežnou pôdou, hydro- a aeropóniou. Analógy nášho vývoja vznikajú v zahraničí, napríklad v Holandsku. Sú ale niekoľkonásobne drahšie a vyžadujú si pravidelný poplatok za údržbu. Ponúkame moduly a softvér domáceho vývoja v súlade so substitúciou dovozu pre ruskú ekonomiku,“ hovorí Andrey Ronzhin, riaditeľ Petrohradského federálneho výskumného centra Ruskej akadémie vied.
Vývoj pomôže zautomatizovať množstvo procesov na farme (udržiavanie mikroklímy, kontrola dodávky roztoku a svetelného cyklu), rýchlo sledovať parametre systému a zhromažďovať dáta, teda v niektorých prípadoch zbaviť sa ľudského faktora. . Tým sa zvýši produktivita fariem a zlepší sa kvalita konečného produktu.
Teraz sa v jednom z podnikov agropriemyselného komplexu pri Petrohrade zavádza digitálny systém riadenia vertikálnych fariem.
zdroj