Forskere fra St. Petersburg Federal Research Center (SPb FRC) under Det Russiske Videnskabsakademi har med økonomisk støtte fra det russiske undervisnings- og videnskabsministerium udviklet et indenlandsk digitalt system til styring af vertikale gårde, der dyrker grønt. Opfindelsen kører på russisk software, den kan individuelt konfigureres til effektiv og automatiseret produktion af forskellige typer landbrugsprodukter og fjernstyres via internettet fra en personlig computer eller smartphone.
En vertikal gård er et agroindustrielt kompleks, hvor der i en lukket cyklus, uanset årstid eller klimatiske forhold, kan dyrkes forskellige afgrøder (f.eks. salat eller tomater). Det er et lukket rum med beholdere, der indeholder stoffer, der er nødvendige for dyrkning af afgrøder (jord, hydroponics eller aeroponics). Tanke i en lodret gård er placeret i flere "lag" under hinanden, hvilket effektivt optager hele rummet. Rummet holder en særlig temperatur, luftfugtighed, belysning og så videre. I dag dækker sådanne gårde ofte store områder og forsyner byerne med friske og varierede planteprodukter.
Driften af en stor bedrift kræver dog et stort antal medarbejdere og nøjagtig tilførsel af næringsstoffer og lys til planterne og opretholdelse af en vis temperatur. Derfor er produktionsautomatiseringssystemer påkrævet for en jævn og effektiv drift af sådanne agroindustrielle komplekser.
"Vi har udviklet et indenlandsk digitalt kompleks, der giver fuld automatisering af dyrkningsprocesser i vertikale gårde med planter såsom jordbær, forskellige typer salater og mikrogrønt. Selve udviklingen omfatter software med et brugervenligt grafisk interface, hardwaremoduler, der kan formes til systemer til forskellige formål, samt en række tjenester, der kan koble store drivhuskomplekser til en samlet informationsstruktur,” siger Anton Savelyev, chef. af laboratoriet for autonome robotsystemer i St. Petersborgs føderale forskningscenter for det russiske videnskabsakademi. .
Det digitale system består af tre indbyrdes forbundne niveauer. Den første giver dig mulighed for at konfigurere (forme) driftsparametrene for forskellige landbrugsenheder: pumper, lamper, mikroklimavedligeholdelsessystemer, sensorer. Konfigurationen går gennem et lokalt servermodul, som giver dig mulighed for at kommunikere med forskellige sensorer og aktuatorer, samt gemme data om deres funktion. Samtidig fungerer de konfigurerede moduler på første niveau uafhængigt af den lokale server i en given cyklus.
Det andet niveau er en lokal server for landbrugskomplekset, som modtager og samler (kombinerer) data fra alle enheder. På denne måde kan du overvåge systemets ydeevne, forudsige modulfejl og identificere kritiske situationer (tab af kommunikation med modulerne, brud på tryk i kunstvandingssystemet, ændring i den optimale temperatur og så videre). Derudover transmitterer alle moduler information i en afstand på op til 6 km fra en kilde i et åbent område. Dette giver brugeren mulighed for at give afkald på ledninger og derved reducere omkostningerne ved automatisering.
Hvis objektet har internet, vil den lokale server være i stand til at forbinde det til det tredje niveau af systemet - cloud storage. Det forbinder flere objekter af vertikale farme til et enkelt netværk, og sikrer således driften af store komplekser. Og systemgrænsefladen giver dig mulighed for at skifte mellem forskellige komplekser, modtage information om driften og fejlfunktioner på en personlig computer, tablet eller smartphone og derved fjernstyre virksomheden.
"Systemet kan hurtigt skaleres op takket være trådløs kommunikation og modulært design, og en overskuelig grænseflade giver enhver bruger mulighed for hurtigt at tilpasse sig til at indtaste specifikke dyrkningsparametre for bestemte afgrøder. Desuden er systemet universelt med hensyn til jord – det fungerer med almindelig jord, hydro- og aeroponik. Analoger af vores udvikling er lavet i udlandet, for eksempel i Holland. Men de er flere gange dyrere og kræver et almindeligt vedligeholdelsesgebyr. Vi tilbyder moduler og software til indenlandsk udvikling i overensstemmelse med importsubstitution for den russiske økonomi,” siger Andrey Ronzhin, direktør for St. Petersborgs føderale forskningscenter i det russiske videnskabsakademi.
Udviklingen vil hjælpe med at automatisere en række processer på bedriften (vedligeholdelse af mikroklimaet, kontrol af løsningsforsyningen og lyscyklussen), hurtigt overvåge systemparametre og akkumulere data, det vil sige i nogle tilfælde slippe af med den menneskelige faktor . Dette vil øge produktiviteten i bedrifterne og forbedre kvaliteten af det endelige produkt.
Nu implementeres et digitalt system til styring af vertikale gårde hos en af virksomhederne i det agroindustrielle kompleks nær St. Petersborg.
Kilde