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

ФГБУ «ВНИИЗЖ» получило патент РФ на изобретение «Штамм «A/chicken/Chelyabinsk/314-1/2020 H9N2» вируса гриппа птиц рода Alphainfluenzavirus вида Influenza А virus подтипа Н9

ФГБУ «ВНИИЗЖ» получило патент РФ на изобретение «Штамм «A/chicken/Chelyabinsk/314-1/2020 H9N2» вируса гриппа птиц рода Alphainfluenzavirus вида Influenza А virus подтипа Н9

Подведомственным Россельхознадзору ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (г. Владимир) получен патент Российской Федерации №2 767 359 на изобретение «Штамм «A/chicken/Chelyabinsk/314-1/2020 H9N2» вируса гриппа птиц рода Alphainfluenzavirus вид...

В Алматинской области обсудили лучшие кейсы фермерских хозяйств, использующих альтернативные источники энергии

В Алматинской области обсудили лучшие кейсы фермерских хозяйств, использующих альтернативные источники энергии

Вниманию СМИ представили опыт крестьянских хозяйств по использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и обсудили дальнейший потенциал и развитие этого направления на научно-практической конференции «Опыт и перспективы внедрения ВИЭ в малые фермерск...

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...

 коз

коз

Ученые Алтайского государственного аграрного университета завершили опытные испытания российского пробиотического препарата «Плантарум» для сельскохозяйственных животных, который после регистрации сможет заменить на российском рынке импортные аналоги Кол...

а свою ценность

а 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 ...

Экспериментальный тепличный комплекс для изучения трюфелевых грибов создадут в Иркутском государственном университете

Экспериментальный тепличный комплекс для изучения трюфелевых грибов создадут в Иркутском государственном университете

Биотехнологический трюфелевый проект молодых ученых ИГУ получил поддержку Российского научного фонда Проект молодых ученых Иркутского государственного университета получил поддержку Российского научного фонда (РНФ). Размер гранта, который будет выделен в...

ать аграрное образование непрерывным

ать аграрное образование непрерывным

С такими предложениями к агробизнесу обратились ученые Государственного аграрного университета Северного Зауралья (Тюмень) на десятой выставке «Тюмень Агро-2022» На панельной дискуссии были представлены итоги прикладных научных исследований цифровой тран...

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Ульяновский ГАУ получил патент на сорт озимой пшеницы «Студенческая нива»

Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений выдала Ульяновскому ГАУ патент на сорт озимой мягкой пшеницы «Студенческая нива» Созданный под руководством доцента кафедры земледелия, растениеводства и селекции Надежды Захаровой...

не в разных регионах России

не 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...