מדענים ממרכז המחקר הפדרלי של סנט פטרסבורג (SPb FRC) של האקדמיה הרוסית למדעים, בתמיכה כספית של משרד החינוך והמדע הרוסי, פיתחו מערכת דיגיטלית מקומית לניהול חוות אנכיות המגדלות ירקות. ההמצאה פועלת על תוכנה רוסית, ניתן להגדיר אותה בנפרד לייצור יעיל ואוטומטי של סוגים שונים של מוצרים חקלאיים ולשלוט מרחוק דרך האינטרנט ממחשב אישי או סמארטפון.
חווה אנכית היא מתחם אגרו-תעשייתי שבו ניתן לגדל, במחזור סגור, ללא קשר לעונה או לתנאי האקלים, גידולים שונים (למשל חסה או עגבניות). זהו חדר סגור עם מיכלים המכילים חומרים הדרושים לגידול יבולים (אדמה, הידרופוניקה או אירופוניקה). טנקים בחווה אנכית ממוקמים בכמה "שכבות" אחד מתחת לשני, תופסים למעשה את כל החלל. החדר שומר על טמפרטורה מיוחדת, לחות, תאורה וכן הלאה. כיום, חוות כאלה מכסות לא פעם שטחים נרחבים ומספקות לערים מוצרים צמחיים טריים ומגוונים.
אולם הפעלת חווה גדולה מצריכה מספר רב של עובדים ואספקה מדויקת של חומרי הזנה ואור לצמחים ושמירה על טמפרטורה מסוימת. לכן, להפעלה חלקה ויעילה של מתחמים אגרו-תעשייתיים כאלה, נדרשות מערכות אוטומציה של ייצור.
"פיתחנו מתחם דיגיטלי ביתי המספק אוטומציה מלאה של תהליכי גידול בחוות אנכיות של צמחים כמו תותים, סוגים שונים של סלטים ומיקרו ירוקים. הפיתוח עצמו כולל תוכנה עם ממשק גרפי ידידותי למשתמש, מודולי חומרה הניתנים ליצירת מערכות למטרות שונות, וכן מספר שירותים שיכולים לקשר מתחמי חממה גדולים למבנה מידע אחד", אומר אנטון סבלייב, ראש ראשי. של המעבדה למערכות רובוטיות אוטונומיות של מרכז המחקר הפדרלי של סנט פטרבורג של האקדמיה הרוסית למדעים. .
המערכת הדיגיטלית מורכבת משלוש רמות מחוברות זו לזו. הראשון מאפשר לך להגדיר (ליצור) את פרמטרי הפעולה של יחידות חקלאיות שונות: משאבות, מנורות, מערכות תחזוקת מיקרו אקלים, חיישנים. התצורה עוברת דרך מודול שרת מקומי, המאפשר לך לתקשר עם חיישנים ומפעילים שונים, כמו גם לאחסן נתונים על תפקודם. במקביל, המודולים המוגדרים של הרמה הראשונה פועלים ללא תלות בשרת המקומי במחזור נתון.
הרמה השנייה היא שרת מקומי של המתחם החקלאי, הקולט ומצבר (משלב) נתונים מכל המכשירים. כך ניתן לעקוב אחר ביצועי המערכת, לחזות כשלים במודול ולזהות מצבים קריטיים (איבוד תקשורת עם המודולים, הפרת לחץ במערכת ההשקיה, שינוי בטמפרטורה האופטימלית וכדומה). בנוסף, כל המודולים מעבירים מידע במרחק של עד 6 ק"מ ממקור בשטח פתוח. זה מאפשר למשתמש לוותר על חוטים, ובכך להפחית את עלות האוטומציה.
אם לאובייקט יש אינטרנט, השרת המקומי יוכל לחבר אותו לרמה השלישית של המערכת - אחסון בענן. הוא מחבר מספר אובייקטים של חוות אנכיות לרשת אחת, ובכך מבטיח את יכולת הפעולה של מתחמים גדולים. וממשק המערכת מאפשר לעבור בין מתחמים שונים, לקבל מידע על הפעולה והתקלות במחשב אישי, טאבלט או סמארטפון, ובכך לשלוט מרחוק בארגון.
"ניתן להגדיל את המערכת במהירות הודות לתקשורת אלחוטית ועיצוב מודולרי, וממשק ברור מאפשר לכל משתמש להסתגל במהירות להכנסת פרמטרי גידול ספציפיים לגידולים מסוימים. יתרה מכך, המערכת היא אוניברסלית מבחינת הקרקע - היא עובדת עם אדמה רגילה, הידרו-ואירופוניקה. אנלוגים של הפיתוח שלנו מיוצרים בחו"ל, למשל, בהולנד. אבל הם יקרים פי כמה ודורשים דמי תחזוקה קבועים. אנו מציעים מודולים ותוכנה של פיתוח מקומי בהתאם להחלפת ייבוא לכלכלה הרוסית", אומר אנדריי רונז'ין, מנהל מרכז המחקר הפדרלי של סנט פטרסבורג של האקדמיה הרוסית למדעים.
הפיתוח יסייע לאוטומציה של מספר תהליכים בחווה (תחזוקת המיקרו אקלים, בקרת אספקת התמיסות ומחזור האור), ניטור מהיר של פרמטרי מערכת וצבירת נתונים, כלומר, במקרים מסוימים, להיפטר מהגורם האנושי. . זה יגדיל את התפוקה של החוות וישפר את איכות המוצר הסופי.
כעת מיושמת מערכת דיגיטלית לניהול חוות אנכיות באחד מהמפעלים של המתחם האגרו-תעשייתי ליד סנט פטרסבורג.
מָקוֹר