Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании

Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании  Ученые Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра (СПб ФИЦ) РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России разработали отечественную цифровую систему для управления вертикальными фермами, на которых выращивают зелень. Изобретение работает на российском программном обеспечении, его можно индивидуально настроить под эффективное и автоматизированное производство различных видов аграрной продукции и управлять им удаленно через интернет с персонального компьютера или смартфона.
 Вертикальная ферма — это агропромышленный комплекс, где в замкнутом цикле, вне зависимости от сезона или климатических условий, можно выращивать различные культурные растения (например, салат или помидоры). Она представляет собой закрытое помещение с емкостями, содержащими необходимые для выращивания культур вещества (грунт, гидропоника или аэропоника). Емкости в вертикальной ферме размещаются в несколько «слоев» друг под другом, эффективно занимая все пространство. В помещении поддерживается специальная температура, влажность, освещение и так далее. Сегодня такие фермы часто занимают огромные площади и позволяют обеспечивать города свежей и разнообразной растительной продукцией.
Однако работа крупной фермы требует большого числа сотрудников и точного снабжения растений питательными веществами и светом и поддержания определенной температуры. Поэтому для бесперебойной и эффективной работы таких агропромышленных комплексов требуются системы автоматизации производства.
«Мы разработали отечественный цифровой комплекс, который обеспечивает полную автоматизацию процессов выращивания в вертикальных фермах растений, таких как клубника, различные виды салатов и микрозелени. Сама разработка включает программное обеспечение с удобным графическим интерфейсом, аппаратные модули, которые можно формировать в системы различного назначения, а также ряд сервисов, которые могут связать в единую информационную структуру крупные тепличные комплексы», — рассказывает руководитель лаборатории автономных робототехнических систем СПб ФИЦ РАН Антон Савельев.
Цифровая система состоит из трех взаимосвязанных уровней. Первый позволяет конфигурировать (формировать) параметры работы различных узлов ферм: насосов, ламп, систем поддержания микроклимата, датчиков. Конфигурация проходит через локальный серверный модуль, который позволяет связываться с различными сенсорами и исполнительными узлами, а также хранить данные об их функционировании. При этом сконфигурированные модули первого уровня работают независимо от локального сервера в заданном цикле.
Второй уровень представляет собой локальный сервер агрокомплекса, который принимает и агрегирует (объединяет) данные со всех устройств. Так можно отслеживать работоспособность системы, прогнозировать поломки модулей и выявлять критические ситуации (потеря связи с модулями, нарушение давления в системе орошения, изменение оптимальной температуры и так далее). Кроме того, все модули передают информацию на расстояние до 6 км от источника на открытой местности. Это позволяет пользователю отказаться от проводов, тем самым снижая стоимость автоматизации.
Если на объекте есть интернет, локальный сервер сможет соединить его с третьим уровнем системы — облачным хранилищем. Оно связывает в единую сеть несколько объектов вертикальных ферм, таким образом получается обеспечить работоспособность крупных комплексов. А интерфейс системы позволяет переключаться между разными комплексами, получать информацию о работе и неполадках на персональный компьютер, планшет или смартфон и тем самым удаленно контролировать предприятие.
«Систему можно быстро масштабировать благодаря беспроводной связи и модульному принципу построения, а понятный интерфейс позволяет любому пользователю быстро адаптироваться для ввода определенных параметров выращивания тех или иных культур. Причем система универсальна с точки зрения почвы — работает с обычным грунтом, гидро- и аэропоникой. Аналоги нашей разработки делают за границей, например, в Нидерландах. Но они в несколько раз дороже и требуют регулярной платы за обслуживание. Мы же предлагаем модули и программное обеспечение отечественной разработки в русле импортозамещения для экономики РФ», — говорит директор СПб ФИЦ РАН Андрей Ронжин.
Разработка поможет автоматизировать ряд процессов на ферме (поддержание микроклимата, управление подачей раствора и циклом освещенности), оперативно мониторить параметры системы и накапливать данные, то есть в ряде случает избавиться от человеческого фактора. Это увеличит производительность ферм и повысит качество конечной продукции.
Сейчас цифровая система для управления вертикальными фермами проходит стадию внедрения на одном из предприятий агропромышленного комплекса под Санкт-Петербургом.
(Источник: сайт и фото Минобрнауки РФ )
Дата публикации: 23.04.2022
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

Уральские ученые запатентуют картофельную паутинку быстрого приготовления

Уральские ученые запатентуют картофельную паутинку быстрого приготовления

В конце 2021 года заведующим отделом картофелеводства ЮУНИИСК - филиала ФГБНУ "Уральского федерального аграрного научно-исследовательского центра»  РАН, доктором технических наук Олегом Гордеевым была подана заявка на изобретение «Способ производства суше...

ФосАгро, Департамент образования Вологодской области и Череповецкий химико-технологический колледж заключили соглашение о партнерстве

ФосАгро, Департамент образования Вологодской области и Череповецкий химико-технологический колледж заключили соглашение о партнерстве

На площадке Череповецкого химико-технологического колледжа (ЧХТК) в 2022 году будет создан образовательно-производственный центр «Химическая промышленность». Для этого колледж при поддержке компании и правительства Вологодской области подал заявку на гран...

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Селекция актинидии для популяризации культуры в России

Сотрудники научных институтов из разных регионов России и бизнесмены  приняли участие в научном онлайн семинаре «Генетическое разнообразие актинидии: мобилизация, сохранение, комплексное изучение и селекция». Семинар состоялся по инициативе ученых  ВИР им...

шеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

шеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

Исследователи из Гетеборгского университета вывели несколько новых сортов пшеницы, устойчивых к почвам с более высокой концентрацией солей. После мутации сорта пшеницы из Бангладеш теперь у них есть пшеница с семенами, которые весят в три раза больше и пр...

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

Ученые выявили генетические маркеры для предсказания качества масел

Исследователи из Сколтеха и Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур (ВНИИМК) провели генетический анализ российских линий подсолнечника и выявили генетические маркеры, по которым можно предсказывать состав токоферолов масла, я...

ния растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

ния растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Впервые в российской практике был описан весь технологический процесс коррекции питания растений: от выбора удобрений или препаратов, подготовки к внесению до настройки сельскохозяйственных машин и контроля качества их работы Исследовательский коллектив ...

унгицидов: как российские ученые синтезировали средство для борьбы с грибковыми болезнями растений

унгицидов: как российские ученые синтезировали средство для борьбы с грибковыми болезнями растений

Российские ученые создали с помощью электрического тока соединение, которое является сильным фунгицидом— веществом для борьбы с грибковыми болезнями растений. Высокая противогрибковая активность нового синтезированного вещества установлена и подтверждена ...

ней диагностики бурсита свиней

ней диагностики бурсита свиней

Фонд содействия инновациям объявил победителей конкурса «УМНИК» по Ростовской области. В числе обладателей грантов – молодые исследователи Донского государственного аграрного университета, представлявшие инновационные проекты в области биотехнологии. В ч...

Разработки для реального сектора экономики обсуждают участники международной конференции в Донском ГАУ

Разработки для реального сектора экономики обсуждают участники международной конференции в Донском ГАУ

8-10 февраля 2022 года в Донском государственном аграрном университете проходит серия научно-практических конференций с международным участием, посвященных развитию аграрной науки и производства, обеспечивающим эффективность реального сектора экономики на...