АпстрактИнтелигентизацијата на модерното земјоделство во објектите главно зависи од системот за работа и одржување. Интелигентизацијата на системот за работа и одржување е директно поврзана со сеопфатната ефикасност на работењето на стаклениците, а исто така претставува модернизација на земјоделството во објектите, што има вредност на популаризација и длабински развој. Овој труд ја воведува примената на интелигентниот систем за работа и одржување во земјоделска база во објектите во Кингдао, го анализира неговиот ефект од примената и ја оценува вредноста на популаризацијата на системот, со цел да обезбеди референтни информации за релевантните практичари и да го прошири понатамошното длабинско проучување на поврзаните системи, со што се подобрува техничкото и интелигентното ниво на земјоделството во објектите.

Клучни зборовиИнтелигентен систем за работа и одржување; Земјоделство во објекти; Примена

Со брзиот развој на Кина, традиционалните методи на земјоделско производство не беа во можност да ги задоволат барањата на општеството за квалитет и квантитет на земјоделски производи. Современото инсталациско земјоделство, кое се карактеризира со висок принос, ефикасност и супериорен квалитет, брзо се разви во последниве години, претставувајќи огромен пазарен потенцијал. Сепак, во споредба со развиените земјоделски земји или региони во светот, нивото на технологија на инсталациско земјоделство во Кина сè уште значително заостанува, особено во примената на интелигентни системи за работа и одржување базирани на IoT во земјоделството, како што се земјоделски сензори и машински облачни мозоци, каде што дигитализацијата има потреба од итно подобрување.

1. Интелигентен систем за работа и одржување за земјоделство

1.1 Дефиниција на системот

Интелигентниот систем за работа и одржување за земјоделство е нова системска технологија која длабоко ја интегрира IoT технологијата, технологијата за интелигентно управување и разни земјоделски процеси како што се садење, складирање, преработка, транспорт, следливост и потрошувачка. Преку интеграција на „систем+хардвер“, интелигентниот систем за работа и одржување во земјоделството ги користи клучните технологии на Интернетот на нештата, како што се технологијата за сензори, технологијата за пренос, технологијата за обработка и заедничката технологија, за сеопфатно решавање на мултиинтерактивни проблеми како што се идентификација на земјоделски поединци, свест за ситуацијата, вмрежување на хетерогена опрема, обработка на хетерогени податоци од повеќе извори, откривање на знаење и поддршка на одлуки.

1.2 Техничка рута

Вообичаено, структурата на системот за управување со земјоделството е главно составена од перцепција, мрежа и платформа. Врз основа на ова, претпријатијата можат да прошират повеќе логички слоеви според земјоделските типови и деловните потреби. Архитектурата на системот за интелигентно работење и одржување во земјоделството е прикажана на Слика 1.

За да се задоволат потребите за интелигентно работење и одржување на земјоделските објекти, сензорите како што се сензори за температура и влажност, сензори за јаглерод диоксид, сензори за осветлување, сензори за струја, сензори за проток на вода, сензори за проток на јаглерод диоксид, сензори за проток на природен гас, сензори за тежина и притисок, EC сензори и pH сензори можат да се прилагодат, а претпријатијата со голема побарувачка можат да истражуваат и развиваат сензори и да го користат основниот протокол за пренос на податоци за да обезбедат стабилен пренос и снимање на податоци.

1.3 Значење за развој

Интелигентниот систем за работа и одржување користи интелигентна технологија за сензори, технологија за пренос на информации и технологија за интелигентна обработка преку земјоделскиот Интернет на нештата за да спроведе мониторинг во реално време и далечинска контрола на сите врски во земјоделските активности, да промовира интелигентна информатизација на земјоделското производство, управување и стратешки одлуки и да оствари висока ефикасност, интензивирање, обем и стандардизација на земјоделското производство. Конечно, ќе се реализира вертикално поврзување на сите врски во производството на култури и хоризонтално поврзување на сите врски во целиот синџир на земјоделската индустрија. Создавање екологија на кружна економија со систем на технологија за садење, платформа за земјоделски мозок, безбедност на земјоделска храна, платформа за трговија со земјоделски производи, нов финансиски систем на синџирот на снабдување во земјоделството, карактеристичен земјоделски туризам и комплементарно садење и одгледување (Слика 2).

 

2.Мониторинг на информации за интеграција на вода и ѓубрива

2.1 Принцип на системот

Системот врши негативна повратна информација до системот за вода и ѓубрива со детекција на содржината на вода, EC, pH и други вредности на матрицата од кокосови трици, што игра важна улога во прецизното насочување на наводнувањето. Според карактеристиките на различните сцени на садење, преку анализа и истражување на карактеристиките и структурата на матрицата, се развива емпириски модел на наводнување со временско мерење, модел на наводнување со горна и долна граница на поставувањето на водата во матрицата; интегрираниот систем за собирање информации за вода и ѓубрива може да го контролира моделот за наводнување, оптимизацијата и итерацијата може да се вршат континуирано во процесот на производство, работење и одржување.

2.2 Состав на системот

Системот се состои од уред за собирање на влезот на течност, уред за собирање на поврат на течност, уред за следење во реално време на подлогата и комуникациска компонента, при што уредот за собирање на влезот на течност се состои од pH сензор, EC сензор, пумпа за вода, мерач на проток и други делови; а уредот за собирање на поврат на течност се состои од сензор за притисок, pH сензор, EC сензор и други делови; Уредот за следење во реално време на подлогата се состои од послужавник за собирање на поврат на течност, екран за филтер за поврат на течност, сензор за притисок, pH сензор, EC сензор, сензор за температура и влажност и други делови. Комуникацискиот модул вклучува два LoRa модули, еден во централната контролна соба, а другиот во стаклена градина (Слика 3). Постои жична врска помеѓу компјутерот и комуникациската компонента поставена во централната контролна соба, постои безжична врска помеѓу комуникациската компонента поставена во централната контролна соба и комуникациската компонента поставена во стаклена градина, и постои жична врска помеѓу комуникациската компонента во стаклена градина и релето, компонентата за детекција на подлогата и компонентата за детекција на поврат на течност (Слика 4).

2.3 Ефекти од апликацијата

Ефектот од наводнувањето со систем за наводнување со вода и ѓубрива што го враќа овој систем за следење е спореден со оној на системот за наводнување што го обезбедуваат само добавувачите. Во споредба со вториот, просечното наводнување по растение домати со овој систем за следење е намалено за 8,7% дневно, а волуменот на повратната течност е намален за 18%, а вредноста на EC на повратната течност е во основа иста, што покажува дека повеќе хранлив раствор се користи од културите кога овој систем за следење се користи за наводнување според законот за апсорпција на хранлив раствор од културите. Користењето на овој интелигентен систем за наводнување може да ја намали количината на наводнување за 29%, а повратната течност за 53% во просек во споредба со емпириското временски ограничено наводнување (Слика 5 ~ 6).

 

3. Систем за контрола на животната средина базиран на IoT

Соочени со барањето за прецизна контрола на големите динамички спектрални јазли во фабриките, воведена е технологијата „Фузија на интернет на нештата“ за да се решат проблемите со аквизиција на големи и хетерогени јазли и прецизна контрола на светлосната средина на фабриката. Интелигентниот систем за контрола на осветлувањето во фабриката ги зема интелигентните LED светилки како носител и ја усвојува технологијата „Фузија на интернет на нештата“ со големи податоци WF-IOT за да изгради голема децентрализирана терминална мрежа што поддржува аквизиција, пренос и контрола на податоци. Системот може слободно да се групира според барањата на производството, а интензитетот на светлината на светилките на фабриките може континуирано да се прилагодува во реално време според различните услови на осветлување и потребите за раст на растенијата, со цел да се постигне прецизна контрола на интензитетот на дополнителната светлина и количината на дополнителна светлина (Слика 7). Преку периферната мрежа, може да се реализира динамично собирање и пренос на сензорски податоци како што се околината и осветлувањето, а во исто време, може да се реализира онлајн следење на потрошувачката на енергија, а потрошувачката на енергија на дополнителната светлина во секоја област на раст може да се следи во реално време.

Системот го реализира прецизното управување со растенијата преку собирање на податоци за внатрешна и надворешна контрола на стаклена градина и го комплетира развојот на производот „модел за управување со растенија“. Преку сензорите за струја, CO2, природен гас и вода, се реализира собирањето на податоци за следење на „енергетскиот систем“. Користејќи роботска визија, преку податоците за бојата на плодовите, бројот на плодовите, големината на стеблото на плодот, листовите, стеблата и така натаму, целиот процес на податоци за растот на културите се следи и препознава (Слика 8).

4.Промотивна вредност

Интелигентниот земјоделски систем за работење и одржување, користејќи ги предностите на индустриската интернет платформа, една инвестиција, повеќекратна употреба на услугите, користејќи го концептот на споделување на индустрискиот интернет, ја промовира изградбата на Интернет на нештата во земјоделството на објектите со ниска цена и висока ефикасност, и го подобрува интелигентното и зелено ниво на земјоделството на објектите. Земајќи го како пример проектот што го применува системот во градот Лаикси, Кингдао, сеопфатната стапка на искористеност на ѓубривата може да достигне над 90%, што е три пати повеќе од традиционалното обработување на почвата. Во целиот процес нема испуштање отпадни води од производството, што заштедува 95% вода во споредба со обработувањето на терен и го намалува загадувањето на почвата со ѓубрива. Преку откривање на CO2 во стаклена градина од страна на овој систем, факторите на животната средина како што се температурата и осветлувањето внатре и надвор од стаклена градина се сеопфатно анализирани, а снабдувањето со CO2 се регулира во реално време, што не само што ги задоволува потребите на растенијата, туку и го избегнува отпадот, ефикасно ја зајакнува фотосинтезата на културите, го забрзува акумулирањето на јаглехидрати, го зголемува приносот по единица површина и го подобрува квалитетот на зеленчукот. Целиот систем за управување со работењето и одржувањето го реализира автоматското работење на постројките за контрола на стаклена градина, автоматското и прецизно работење на опремата за сите временски услови, ги намали трошоците за енергија за 10% и трошоците за рачно работење за 60%, а во исто време може да направи заштитни реакции како што е затворање на прозорецот уште при првото затворање од неповолни временски услови како што се силен ветер, дожд и снег, ефикасно избегнувајќи го губењето на самата стаклена градина и посевите во стаклена градина во услови на ненадејно лошо време.

5.Заклучок

Современиот развој на интелигентното земјоделство не може да се одвои од благословот на интелигентниот систем за управување со земјоделството. Само соодветниот систем за управување со посилна перцепција, анализа и способност за донесување одлуки може да продолжи да се движи напред по патот на модернизација. Интелигентниот систем за управување со земјоделството значително ги намалува недостатоците на вештачкото управување и ја промовира интелигентната информатизација на земјоделското производство, управувањето и стратешките одлуки. Со зголемувањето на влезните податоци и континуираното збогатување на сценаријата за употреба на системот, неговиот модел на податоци треба постојано да се ажурира и итерира врз основа на повеќе податоци, станувајќи поинтелигентен и сеопфатно подобрувајќи го степенот на интелигенција на модерното институционално земјоделство.

КРАЈ

[информации за цитатот]

Оригинален автор Ша Бифенг, Жанг Женг, итн. Хортикултура во стакленички објекти Земјоделско инженерство Технологија 19 април 2024 10:47 Пекинг