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

ые к изменениям климата

ые к изменениям климата

Успехи сельскохозяйственной отрасли во многом определяются научными достижениями. А кузницей научных кадров в сфере АПК региона на протяжении многих лет является Оренбургский государственный аграрный университет. Задача вуза – с помощью научных открытий с...

ла свою ценность

ла свою ценность

Специалисты «Главрыбвода» провели научный эксперимент с водорослью хлорелла, благодаря которой увеличивается масса рыб Применение микроводорослей хлорелла на водных объектах рыбоводных комплексов позволит увеличить количество и качество первичного звена ...

тнерстве

тнерстве

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...

й пшеницы проходят сортоиспытания в Казахстане

й пшеницы проходят сортоиспытания в Казахстане

Учеными СибНИИСХоза вместе с казахстанскими коллегами созданы совместные сорта яровой мягкой пшеницы Байсан, Семеновна, Волошинка, обладающие высокой и стабильной урожайностью, хорошим качеством зерна, устойчивостью к заболеваниям растений, хорошими хлебо...

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

О супер-силе березы рассказали географы МГУ

Географы МГУ изучили загрязнение экосистем вблизи отвалов угольных шахт в Тульской области Сотрудники географического факультета МГУ изучили содержание потенциально токсичных элементов в Подмосковном угольном бассейне. Исследователи проанализировали 98 п...

Разработка пермских ученых позволит справиться с засухой

Разработка пермских ученых позволит справиться с засухой

Для южных регионов России актуальна проблема рационального использования водных ресурсов, так как запасы пресной воды ограничены. Использование для полива минерализованной воды может привести к засолению почвы и негативным последствиям для растений. Групп...

ором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

ором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

С 12 по 14 апреля в Уфе прошел Экологический форум, на котором ученые Башкирского государственного аграрного университета представили свои уникальные разработки К примеру, один из элементов карбоновых полигонов - квадрокоптер с газоанализатором для оценк...

Донской ГАУ представил научные достижения и инновации на агрофоруме Юга России

Донской ГАУ представил научные достижения и инновации на агрофоруме Юга России

Со 2 по 4 марта 2022 года в Ростове-на-Дону проходит юбилейный 25-й Агропромышленный форум Юга России, являющийся одной из крупнейших в стране площадок для демонстрации современных технологий. Донской ГАУ представил на форуме инновации в сфере агроинженер...

 обработки почвы

обработки почвы

Томская область в 2021-2022 учебном году впервые вошла в программу Россельхозбанка по поддержке талантливой молодёжи. Пять перспективных студентов Томского сельскохозяйственного института до сентября 2022 года будут ежемесячно получать по 15 тысяч рублей ...