Επιστήμονες από το Ομοσπονδιακό Ερευνητικό Κέντρο της Αγίας Πετρούπολης (SPb FRC) της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, με την οικονομική υποστήριξη του Ρωσικού Υπουργείου Παιδείας και Επιστημών, ανέπτυξαν ένα εγχώριο ψηφιακό σύστημα για τη διαχείριση κάθετων αγροκτημάτων που καλλιεργούν χόρτα. Η εφεύρεση τρέχει σε ρωσικό λογισμικό, μπορεί να διαμορφωθεί μεμονωμένα για αποτελεσματική και αυτοματοποιημένη παραγωγή διαφόρων τύπων γεωργικών προϊόντων και να ελέγχεται εξ αποστάσεως μέσω Διαδικτύου από προσωπικό υπολογιστή ή smartphone.
Κάθετη φάρμα είναι ένα αγροτοβιομηχανικό συγκρότημα όπου, σε κλειστό κύκλο, ανεξάρτητα από την εποχή ή τις κλιματικές συνθήκες, μπορούν να καλλιεργηθούν διάφορες καλλιέργειες (για παράδειγμα, μαρούλι ή ντομάτες). Είναι ένα κλειστό δωμάτιο με δοχεία που περιέχουν ουσίες απαραίτητες για την καλλιέργεια των καλλιεργειών (χώμα, υδροπονία ή αεροπονία). Οι δεξαμενές σε ένα κάθετο αγρόκτημα τοποθετούνται σε πολλά «στρώματα» το ένα κάτω από το άλλο, καταλαμβάνοντας ουσιαστικά ολόκληρο τον χώρο. Το δωμάτιο διατηρεί μια ειδική θερμοκρασία, υγρασία, φωτισμό και ούτω καθεξής. Σήμερα, τέτοιες φάρμες καλύπτουν συχνά τεράστιες εκτάσεις και παρέχουν στις πόλεις φρέσκα και ποικίλα φυτικά προϊόντα.
Ωστόσο, η λειτουργία μιας μεγάλης φάρμας απαιτεί μεγάλο αριθμό εργαζομένων και την ακριβή παροχή θρεπτικών ουσιών και φωτός στα φυτά και διατήρηση μιας συγκεκριμένης θερμοκρασίας. Επομένως, για την ομαλή και αποτελεσματική λειτουργία τέτοιων αγροτοβιομηχανικών συγκροτημάτων απαιτούνται συστήματα αυτοματισμού παραγωγής.
«Έχουμε αναπτύξει ένα εγχώριο ψηφιακό συγκρότημα που παρέχει πλήρη αυτοματοποίηση των διαδικασιών καλλιέργειας σε κάθετες φάρμες φυτών όπως φράουλες, διάφορα είδη σαλάτας και μικροπράσινα. Η ίδια η ανάπτυξη περιλαμβάνει λογισμικό με φιλική προς τον χρήστη γραφική διεπαφή, ενότητες υλικού που μπορούν να διαμορφωθούν σε συστήματα για διάφορους σκοπούς, καθώς και μια σειρά από υπηρεσίες που μπορούν να συνδέσουν μεγάλα συγκροτήματα θερμοκηπίου σε μια ενιαία δομή πληροφοριών», λέει ο Anton Savelyev, επικεφαλής. του εργαστηρίου αυτόνομων ρομποτικών συστημάτων του Ομοσπονδιακού Ερευνητικού Κέντρου Αγίας Πετρούπολης της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. .
Το ψηφιακό σύστημα αποτελείται από τρία διασυνδεδεμένα επίπεδα. Το πρώτο σάς επιτρέπει να διαμορφώσετε (διαμορφώσετε) τις παραμέτρους λειτουργίας διαφόρων αγροτικών μονάδων: αντλίες, λαμπτήρες, συστήματα συντήρησης μικροκλίματος, αισθητήρες. Η διαμόρφωση περνά μέσα από μια μονάδα τοπικού διακομιστή, η οποία σας επιτρέπει να επικοινωνείτε με διάφορους αισθητήρες και ενεργοποιητές, καθώς και να αποθηκεύετε δεδομένα σχετικά με τη λειτουργία τους. Ταυτόχρονα, οι διαμορφωμένες μονάδες του πρώτου επιπέδου λειτουργούν ανεξάρτητα από τον τοπικό διακομιστή σε έναν δεδομένο κύκλο.
Το δεύτερο επίπεδο είναι ένας τοπικός διακομιστής του αγροτικού συγκροτήματος, ο οποίος λαμβάνει και συγκεντρώνει (συνδυάζει) δεδομένα από όλες τις συσκευές. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να παρακολουθείτε την απόδοση του συστήματος, να προβλέψετε αστοχίες της μονάδας και να εντοπίσετε κρίσιμες καταστάσεις (απώλεια επικοινωνίας με τις μονάδες, παραβίαση της πίεσης στο σύστημα άρδευσης, αλλαγή στη βέλτιστη θερμοκρασία κ.λπ.). Επιπλέον, όλες οι μονάδες μεταδίδουν πληροφορίες σε απόσταση έως και 6 km από μια πηγή σε ανοιχτό χώρο. Αυτό επιτρέπει στον χρήστη να παραιτηθεί από καλώδια, μειώνοντας έτσι το κόστος του αυτοματισμού.
Εάν το αντικείμενο έχει Διαδίκτυο, ο τοπικός διακομιστής θα μπορεί να το συνδέσει στο τρίτο επίπεδο του συστήματος - αποθήκευση cloud. Συνδέει πολλά αντικείμενα κάθετων αγροκτημάτων σε ένα ενιαίο δίκτυο, διασφαλίζοντας έτσι τη λειτουργικότητα μεγάλων συγκροτημάτων. Και η διεπαφή συστήματος σάς επιτρέπει να κάνετε εναλλαγή μεταξύ διαφορετικών συγκροτημάτων, να λαμβάνετε πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργία και τις δυσλειτουργίες σε έναν προσωπικό υπολογιστή, tablet ή smartphone και, ως εκ τούτου, να ελέγχετε εξ αποστάσεως την επιχείρηση.
«Το σύστημα μπορεί να κλιμακωθεί γρήγορα χάρη στην ασύρματη επικοινωνία και τη σπονδυλωτή σχεδίαση και μια σαφής διεπαφή επιτρέπει σε κάθε χρήστη να προσαρμοστεί γρήγορα ώστε να εισάγει συγκεκριμένες παραμέτρους καλλιέργειας για ορισμένες καλλιέργειες. Επιπλέον, το σύστημα είναι καθολικό ως προς το έδαφος – λειτουργεί με συνηθισμένο χώμα, υδρο- και αεροπονία. Ανάλογα της ανάπτυξής μας γίνονται στο εξωτερικό, για παράδειγμα, στην Ολλανδία. Αλλά είναι αρκετές φορές πιο ακριβά και απαιτούν τακτική χρέωση συντήρησης. Προσφέρουμε ενότητες και λογισμικό εγχώριας ανάπτυξης σύμφωνα με την υποκατάσταση των εισαγωγών για τη ρωσική οικονομία», λέει ο Andrey Ronzhin, διευθυντής του Ομοσπονδιακού Ερευνητικού Κέντρου της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης.
Η ανάπτυξη θα βοηθήσει στην αυτοματοποίηση ορισμένων διαδικασιών στο αγρόκτημα (διατήρηση του μικροκλίματος, έλεγχος της παροχής διαλύματος και του κύκλου φωτός), θα παρακολουθεί γρήγορα τις παραμέτρους του συστήματος και θα συσσωρεύει δεδομένα, δηλαδή, σε ορισμένες περιπτώσεις, θα απαλλαγεί από τον ανθρώπινο παράγοντα . Αυτό θα αυξήσει την παραγωγικότητα των εκμεταλλεύσεων και θα βελτιώσει την ποιότητα του τελικού προϊόντος.
Τώρα ένα ψηφιακό σύστημα διαχείρισης κάθετων αγροκτημάτων εφαρμόζεται σε μια από τις επιχειρήσεις του αγροτοβιομηχανικού συγκροτήματος κοντά στην Αγία Πετρούπολη.
Πηγή