Oamenii de știință de la Centrul Federal de Cercetare din Sankt Petersburg (SPb FRC) al Academiei Ruse de Științe, cu sprijinul financiar al Ministerului Educației și Științei din Rusia, au dezvoltat un sistem digital intern pentru gestionarea fermelor verticale care cultivă verdeață. Invenția rulează pe software rusesc, poate fi configurată individual pentru producția eficientă și automată a diferitelor tipuri de produse agricole și controlată de la distanță prin internet de pe un computer personal sau smartphone.
O fermă verticală este un complex agroindustrial în care, într-un ciclu închis, indiferent de anotimp sau de condițiile climatice, pot fi cultivate diverse culturi (de exemplu, salată verde sau roșii). Este o camera inchisa cu recipiente ce contin substante necesare cresterii culturilor (sol, hidroponie sau aeroponie). Rezervoarele dintr-o fermă verticală sunt plasate în mai multe „straturi” unul sub celălalt, ocupând efectiv întregul spațiu. Camera menține o temperatură deosebită, umiditate, iluminare și așa mai departe. Astăzi, astfel de ferme acoperă adesea suprafețe vaste și oferă orașelor produse vegetale proaspete și variate.
Cu toate acestea, funcționarea unei ferme mari necesită un număr mare de angajați și aprovizionarea precisă cu nutrienți și lumină a plantelor și menținerea unei anumite temperaturi. Prin urmare, pentru funcționarea lină și eficientă a unor astfel de complexe agro-industriale, sunt necesare sisteme de automatizare a producției.
„Am dezvoltat un complex digital intern care asigură automatizarea completă a proceselor de creștere în fermele verticale de plante precum căpșuni, diverse tipuri de salate și microverzi. Dezvoltarea în sine include software cu o interfață grafică ușor de utilizat, module hardware care pot fi transformate în sisteme pentru diverse scopuri, precum și o serie de servicii care pot lega complexe mari de sere într-o singură structură de informații”, spune Anton Savelyev, șeful al laboratorului de sisteme robotizate autonome al Centrului Federal de Cercetare din Sankt Petersburg al Academiei Ruse de Științe. .
Sistemul digital este format din trei niveluri interconectate. Primul vă permite să configurați (formați) parametrii de funcționare a diferitelor unități agricole: pompe, lămpi, sisteme de întreținere a microclimatului, senzori. Configurația trece printr-un modul de server local, care vă permite să comunicați cu diverși senzori și actuatori, precum și să stocați date despre funcționarea acestora. În același timp, modulele configurate ale primului nivel funcționează independent de serverul local într-un ciclu dat.
Al doilea nivel este un server local al complexului agricol, care primește și agregează (combină) date de la toate dispozitivele. În acest fel, puteți monitoriza performanța sistemului, puteți anticipa defecțiunile modulelor și puteți identifica situațiile critice (pierderea comunicării cu modulele, încălcarea presiunii în sistemul de irigare, modificarea temperaturii optime și așa mai departe). În plus, toate modulele transmit informații la o distanță de până la 6 km de o sursă într-o zonă deschisă. Acest lucru permite utilizatorului să renunțe la fire, reducând astfel costul automatizării.
Dacă obiectul are Internet, serverul local îl va putea conecta la al treilea nivel al sistemului – stocarea în cloud. Conectează mai multe obiecte ale fermelor verticale într-o singură rețea, asigurând astfel operabilitatea complexelor mari. Și interfața de sistem vă permite să comutați între diferite complexe, să primiți informații despre funcționarea și defecțiunile pe un computer personal, tabletă sau smartphone și, prin urmare, să controlați de la distanță întreprinderea.
„Sistemul poate fi extins rapid datorită comunicării wireless și designului modular, iar o interfață clară permite oricărui utilizator să se adapteze rapid pentru a introduce parametrii de creștere specifici pentru anumite culturi. În plus, sistemul este universal în ceea ce privește solul – funcționează cu solul obișnuit, hidro- și aeroponică. Analogii dezvoltării noastre sunt făcute în străinătate, de exemplu, în Țările de Jos. Dar sunt de câteva ori mai scumpe și necesită o taxă de întreținere regulată. Oferim module și software de dezvoltare internă în conformitate cu înlocuirea importurilor pentru economia rusă”, spune Andrey Ronzhin, directorul Centrului Federal de Cercetare din Sankt Petersburg al Academiei Ruse de Științe.
Dezvoltarea va ajuta la automatizarea unui număr de procese în fermă (întreținerea microclimatului, controlul aprovizionării cu soluție și a ciclului de lumină), monitorizarea rapidă a parametrilor sistemului și acumularea de date, adică, în unele cazuri, scăpa de factorul uman . Acest lucru va crește productivitatea fermelor și va îmbunătăți calitatea produsului final.
Acum, la una dintre întreprinderile complexului agroindustrial de lângă Sankt Petersburg este implementat un sistem digital de gestionare a fermelor verticale.
Sursă