KopsavilkumsMūsdienu kompleksās lauksaimniecības intelektualizācija galvenokārt ir atkarīga no ekspluatācijas un apkopes sistēmas. Ekspluatācijas un apkopes sistēmas intelektualizācija ir tieši saistīta ar siltumnīcu darbības visaptverošo efektivitāti un atspoguļo arī kompleksās lauksaimniecības modernizāciju, kurai ir popularizēšanas un padziļinātas attīstības vērtība. Šajā rakstā ir ieviesta intelektuālās ekspluatācijas un apkopes sistēmas pielietošana kompleksās lauksaimniecības bāzē Čingdao, analizēta tās pielietošanas ietekme un novērtēta sistēmas popularizēšanas vērtība, lai sniegtu informatīvu atsauci attiecīgajiem praktiķiem un paplašinātu saistīto sistēmu tālāku padziļinātu izpēti, tādējādi uzlabojot kompleksās lauksaimniecības tehnisko un intelektuālo līmeni.

AtslēgvārdiInteliģenta ekspluatācijas un apkopes sistēma; Lauksaimniecības objektos; Pielietojums

Līdz ar Ķīnas straujo attīstību tradicionālās lauksaimniecības ražošanas metodes nav spējušas apmierināt sabiedrības prasības pēc lauksaimniecības produktu kvalitātes un kvantitātes. Mūsdienu kompleksā lauksaimniecība, ko raksturo augsta raža, efektivitāte un izcila kvalitāte, pēdējos gados ir strauji attīstījusies, radot milzīgu tirgus potenciālu. Tomēr, salīdzinot ar attīstītajām lauksaimniecības valstīm vai reģioniem pasaulē, Ķīnas kompleksās lauksaimniecības tehnoloģiju līmenis joprojām ievērojami atpaliek, jo īpaši lauksaimniecības lietu interneta (IoT) balstītu intelektuālu darbības un apkopes sistēmu, piemēram, lauksaimniecības sensoru un mašīnu mākoņsmadzeņu, pielietošanā, kur digitalizācija ir steidzami jāuzlabo.

1. Inteliģenta lauksaimniecības ekspluatācijas un apkopes sistēma

1.1 Sistēmas definīcija

Inteliģentā lauksaimniecības ekspluatācijas un uzturēšanas sistēma ir jauna sistēmu tehnoloģija, kas dziļi integrē lietu interneta (IoT) tehnoloģiju, intelektuālās pārvaldības tehnoloģiju un dažādus lauksaimniecības procesus, piemēram, stādīšanu, uzglabāšanu, apstrādi, transportēšanu, izsekojamību un patēriņu. Izmantojot "sistēmas + aparatūras" integrāciju, lauksaimniecības intelektuālā ekspluatācijas un uzturēšanas sistēma izmanto lietu interneta galvenās tehnoloģijas, piemēram, sensoru tehnoloģiju, pārraides tehnoloģiju, apstrādes tehnoloģiju un koplietojamo tehnoloģiju, lai visaptveroši risinātu tādas daudzinteraktīvas problēmas kā lauksaimniecības individuālā identifikācija, situācijas izpratne, neviendabīgu iekārtu tīklošana, vairāku avotu neviendabīga datu apstrāde, zināšanu atklāšana un lēmumu atbalsts.

1.2 Tehniskais maršruts

Parasti lauksaimniecības pārvaldības sistēmas struktūru galvenokārt veido uztvere, tīkls un platforma. Pamatojoties uz to, uzņēmumi var paplašināt loģiskos slāņus atbilstoši lauksaimniecības veidiem un biznesa vajadzībām. Lauksaimniecības intelektuālās darbības un uzturēšanas sistēmas arhitektūra ir parādīta 1. attēlā.

Lai apmierinātu lauksaimniecības iekārtu inteliģentas darbības un uzturēšanas vajadzības, var pielāgot tādus sensorus kā temperatūras un mitruma sensors, oglekļa dioksīda sensors, apgaismojuma sensors, strāvas sensors, ūdens plūsmas sensors, oglekļa dioksīda plūsmas sensors, dabasgāzes plūsmas sensors, svara spiediena sensors, EC sensors un pH sensors, un uzņēmumi ar lielu pieprasījumu var pētīt un izstrādāt sensorus un izmantot pamatā esošo datu pārraides protokolu, lai nodrošinātu stabilu datu pārraidi un uztveršanu.

1.3 Attīstības nozīme

Viedā ekspluatācijas un apkopes sistēma izmanto viedās uztveršanas tehnoloģijas, informācijas pārraides tehnoloģijas un viedās apstrādes tehnoloģijas, izmantojot lauksaimniecības lietu internetu, lai veiktu visu lauksaimniecības darbību posmu uzraudzību un tālvadību reāllaikā, veicinātu lauksaimniecības ražošanas, vadības un stratēģisko lēmumu viedu informāciju, kā arī panāktu lauksaimniecības ražošanas augstu efektivitāti, intensifikāciju, mērogu un standartizāciju. Visbeidzot, tiks panākta visu kultūraugu ražošanas posmu vertikāla savienošana un visu lauksaimniecības nozares ķēdes posmu horizontāla savienošana. Izveidot aprites ekonomikas ekoloģiju ar stādīšanas tehnoloģiju sistēmu, lauksaimniecības smadzeņu platformu, lauksaimniecības pārtikas nekaitīgumu, lauksaimniecības produktu tirdzniecības platformu, jaunu lauksaimniecības piegādes ķēdes finanšu sistēmu, raksturīgu lauksaimniecības tūrismu un papildinošu stādīšanu un selekciju (2. attēls).

 

2.Informācijas uzraudzība par ūdens un mēslojuma integrāciju

2.1 Sistēmas princips

Sistēma veic negatīvu atgriezenisko saiti ūdens un mēslojuma sistēmai, nosakot kokosriekstu klijas matricas ūdens saturu, EC, pH un citas vērtības, kam ir svarīga loma precīzā apūdeņošanas vadībā. Atbilstoši dažādu stādīšanas ainu īpašībām, analizējot un pētot matricas īpašības un struktūru, lai izstrādātu empīrisku apūdeņošanas laika modeli, matricas ūdens iestatījuma augšējo un apakšējo robežu apūdeņošanas modeli; integrēta ūdens un mēslojuma informācijas ieguves sistēma var kontrolēt apūdeņošanas modeli, optimizāciju un iterāciju var veikt nepārtraukti ražošanas darbības un apkopes procesā.

2.2 Sistēmas sastāvs

Sistēma sastāv no šķidruma ieplūdes savākšanas ierīces, šķidruma atgriešanas savākšanas ierīces, substrāta reāllaika uzraudzības ierīces un sakaru komponenta, kur šķidruma ieplūdes savākšanas ierīce sastāv no pH sensora, EC sensora, ūdens sūkņa, plūsmas mērītāja un citām daļām; un šķidruma atgriešanas savākšanas ierīce sastāv no spiediena sensora, pH sensora, EC sensora un citām daļām; substrāta reāllaika uzraudzības ierīce sastāv no šķidruma atgriešanas savākšanas paplātes, šķidruma atgriešanas filtra sieta, spiediena sensora, pH sensora, EC sensora, temperatūras un mitruma sensora un citām daļām. Komunikācijas modulis ietver divus LoRa moduļus, vienu centrālajā vadības telpā un otru siltumnīcā (3. attēls). Pastāv vadu savienojums starp datoru un sakaru komponentu, kas novietots centrālajā vadības telpā, bezvadu savienojums pastāv starp sakaru komponentu, kas novietots centrālajā vadības telpā, un sakaru komponentu, kas novietots siltumnīcā, un vadu savienojums pastāv starp sakaru komponentu siltumnīcā un releju, substrāta noteikšanas komponentu un šķidruma atgriešanas noteikšanas komponentu (4. attēls).

2.3 Lietojumprogrammas efekti

Šīs uzraudzības sistēmas sniegtā informācija par apūdeņošanas ietekmi, izmantojot ūdens un mēslošanas līdzekļu apūdeņošanas sistēmu, tiek salīdzināta ar piegādātāju nodrošinātas apūdeņošanas sistēmas ietekmi. Salīdzinot ar pēdējo, vidējais apūdeņošanas daudzums uz vienu tomātu augu ar šo uzraudzības sistēmu samazinās par 8,7 % dienā, un atgrieztā šķidruma apjoms samazinās par 18 %, un atgrieztā šķidruma EC vērtība būtībā ir tāda pati, kas liecina, ka kultūraugi izmanto vairāk barības vielu šķīduma, ja šo uzraudzības sistēmu izmanto apūdeņošanai saskaņā ar barības vielu šķīduma absorbcijas likumu kultūraugos. Izmantojot šo viedās apūdeņošanas sistēmu, apūdeņošanas daudzumu var samazināt par 29 % un šķidruma atdevi vidēji par 53 %, salīdzinot ar empīrisko laikiestatītajām apūdeņošanas sistēmām (5.–6. attēls).

 

3. IoT balstīta vides kontroles sistēma

Saskaroties ar pieprasījumu pēc precīzas liela mēroga dinamisko spektrālo mezglu kontroles rūpnīcu rūpnīcās, tiek ieviesta lietu interneta (IoT) tehnoloģija, lai atrisinātu liela mēroga un heterogēnu mezglu iegūšanas un precīzas rūpnīcas gaismas vides kontroles problēmas. Inteliģenta apgaismojuma vadības sistēma rūpnīcā par nesēju izmanto viedus LED apgaismes ķermeņus un pieņem WF-IOT lielo datu sapludināšanas lietu interneta tehnoloģiju, lai izveidotu liela mēroga decentralizētu termināļu tīklu, kas atbalsta datu iegūšanu, pārraidi un kontroli. Sistēmu var brīvi grupēt atbilstoši ražošanas prasībām, un augu apgaismes ķermeņu gaismas intensitāti var nepārtraukti regulēt reāllaikā atbilstoši dažādiem apgaismojuma apstākļiem un augu augšanas vajadzībām, lai realizētu precīzu papildu gaismas intensitātes un papildu gaismas daudzuma kontroli (7. attēls). Izmantojot perifērijas tīklu, var realizēt dinamisko sensoru datu, piemēram, vides un apgaismojuma, apkopošanu un pārraidi, vienlaikus realizējot enerģijas patēriņa tiešsaistes uzraudzību un reāllaikā uztverot papildu gaismas enerģijas patēriņu katrā augšanas zonā.

Sistēma realizē precīzu augu pārvaldību, apkopojot siltumnīcas iekšējās un ārējās vadības datus, un pabeidz "augu pārvaldības modeļa" produkta izstrādi. Izmantojot strāvas, CO2, dabasgāzes un ūdens sensorus, tiek realizēta "enerģijas sistēmas" uzraudzības datu vākšana. Izmantojot robotizētu redzes tehnoloģiju, izmantojot augļu krāsas, augļu skaita, augļu kātu lieluma, lapu, kātu u.c. datus, tiek uzraudzīts un atpazīts viss kultūraugu augšanas datu process (8. attēls).

4.Reklāmas vērtība

Lauksaimniecības intelektuālā ekspluatācijas un apkopes sistēma, izmantojot rūpnieciskā interneta platformas priekšrocības, vienu ieguldījumu, daudzas pakalpojumu izmantošanas reizes, izmantojot rūpnieciskā interneta koplietošanas koncepciju, veicina lietu interneta izveidi lauksaimniecībā ar zemām izmaksām un augstu efektivitāti, kā arī uzlabo intelektuālās lauksaimniecības līmeni. Ņemot par piemēru projektu, kurā sistēma tiek piemērota Laixi pilsētā, Cjindao, visaptverošais mēslojuma izmantošanas līmenis var sasniegt vairāk nekā 90%, kas ir trīs reizes vairāk nekā tradicionālajā augsnes apstrādē. Visā procesā nav ražošanas notekūdeņu izplūdes, kas ietaupa 95% ūdens salīdzinājumā ar lauka apstrādi un samazina mēslojuma piesārņojumu augsnē. Ar šīs sistēmas palīdzību, nosakot CO2 siltumnīcā, tiek vispusīgi analizēti tādi vides faktori kā temperatūra un apgaismojums siltumnīcas iekšpusē un ārpusē, un CO2 piegāde tiek regulēta reāllaikā, kas ne tikai apmierina augu vajadzības, bet arī novērš atkritumus, efektīvi stiprina kultūraugu fotosintēzi, paātrina ogļhidrātu uzkrāšanos, palielina ražu uz platības vienību un uzlabo dārzeņu kvalitāti. Viss ekspluatācijas un apkopes vadības sistēmas kopums ir realizējis siltumnīcas vides kontroles iekārtu automātisku darbību, visu laikapstākļu iekārtu automātisku un precīzu darbību, samazinājis enerģijas izmaksas par 10% un manuālās darbības izmaksas par 60%, un vienlaikus tas var veikt aizsardzības pasākumus, piemēram, pirmo reizi aizvērt logu pret nelabvēlīgiem laikapstākļiem, piemēram, spēcīgu vēju, lietu un sniegu, efektīvi novēršot pašas siltumnīcas un kultūraugu zudumu siltumnīcā pēkšņu sliktu laikapstākļu gadījumā.

5.Secinājums

Mūsdienu lauksaimniecības iekārtu attīstību nevar atdalīt no lauksaimniecības intelektuālās vadības sistēmas sniegtajām priekšrocībām. Tikai atbilstoša vadības sistēma ar spēcīgāku uztveri, analīzes spējām un lēmumu pieņemšanas spējām var turpināt virzīties uz priekšu pa modernizācijas ceļu. Lauksaimniecības intelektuālā vadības sistēma ievērojami samazina mākslīgās vadības trūkumus un veicina lauksaimniecības ražošanas, vadības un stratēģisko lēmumu intelektuālu informāciju. Palielinoties ievades datiem un nepārtraukti papildinot sistēmas lietošanas scenārijus, tās datu modelis ir pastāvīgi jāatjaunina un jāpilnveido, pamatojoties uz arvien vairāk datiem, lai tas kļūtu intelektiskāks un visaptveroši uzlabotu mūsdienu lauksaimniecības iekārtu intelektuālo līmeni.

BEIGAS

[citāta informācija]

Oriģinālie autori Ša Bifens, Džans Džens u.c. Siltumnīcu dārzkopība Lauksaimniecības inženiertehnoloģija 2024. gada 19. aprīlis 10:47 Pekina