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

Пшеница из коллекции ВИР устойчива к бурой ржавчине в разных регионах России

Пшеница из коллекции ВИР устойчива к бурой ржавчине в разных регионах России

50 лет изучения пшеницы в ВИР: выявлены 26 образцов, устойчивых к бурой ржавчине в разных регионах России Мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) — важнейшая культура в мировом производстве зерна. Одним из серьёзных факторов, влияющих на урожайность и каче...

вою ценность

вою 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 ...

Сорта твердой пшеницы Омского АНЦ пройдут испытания на Южном Урале

Сорта твердой пшеницы Омского АНЦ пройдут испытания на Южном Урале

Омский аграрный научный центр (СибНИИСХоз) развивает сотрудничество с другими регионами. На днях представитель центра принял участие в совещании по подготовке к полевым работам в Челябинской области.  В областном совещании участвовали руководители сельхо...

Посла Узбекистана в России заинтересовали научные разработки Мичуринского ГАУ и картофельные инновации

Посла Узбекистана в России заинтересовали научные разработки Мичуринского ГАУ и картофельные инновации

В мае Мичуринский государственный аграрный университет в рамках знакомства с научно-инновационным потенциалом Тамбовской области посетила делегация посольства Республики Узбекистан в Российской Федерации во главе с чрезвычайным и полномочным послом Респуб...

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

Ученые Алтайского края создали два зимостойких сорта яблони

В число районированных по Западно-Сибирскому региону с 2022 года включили два сорта яблони. Их авторами стали ученые научно-исследовательского института садоводства Сибири, входящего в состав Федерального научного Алтайского центра агробиотехнологий.  Со...

ы эффективной защиты садов и полей хищными птицами

ы эффективной защиты садов и полей хищными птицами

На агробиостанции Социально-педагогического института Мичуринского государственного аграрного университета создается база для разработки методов биологической защиты сельскохозяйственных угодий с применением специально обученных хищных птиц  Данный спосо...

Россия и Индия начнут развивать взаимодействие по линии аграрных вузов

Россия и Индия начнут развивать взаимодействие по линии аграрных вузов

Об этом заявил замминистра сельского хозяйства РФ Сергей Левин Россия и Индия провели 2-е заседание совместной рабочей группы по сотрудничеству в области сельского хозяйства. Мероприятие прошло под председательством замминистров сельского хозяйства – Се...

Открытие нового класса фунгицидов: как российские ученые синтезировали средство для борьбы с грибковыми болезнями растений

Открытие нового класса фунгицидов: 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 ...

Студенты Пермского Политеха сконструировали электрический мини-экскаватор для защиты климата

Студенты Пермского Политеха сконструировали электрический мини-экскаватор для защиты климата

За последние пять лет рынок малогабаритной техники вырос на 20 %. Однако большинство из ныне выпускаемого оборудования имеет ряд недостатков. Ученые Пермского Политеха сконструировали мини-экскаватор, который будет работать от электрической сети, что позв...