دانشمندان مرکز تحقیقات فدرال سنت پترزبورگ (SPb FRC) آکادمی علوم روسیه، با حمایت مالی وزارت آموزش و پرورش و علوم روسیه، یک سیستم دیجیتال داخلی برای مدیریت مزارع عمودی که سبزی ها را پرورش می دهند، توسعه داده اند. این اختراع بر روی نرم افزار روسی اجرا می شود، می توان آن را به صورت جداگانه برای تولید کارآمد و خودکار انواع مختلف محصولات کشاورزی پیکربندی کرد و از راه دور از طریق اینترنت از رایانه شخصی یا تلفن هوشمند کنترل کرد.
مزرعه عمودی یک مجتمع کشت و صنعت است که در آن، در یک چرخه بسته، صرف نظر از فصل یا شرایط آب و هوایی، می توان محصولات مختلفی (مثلا کاهو یا گوجه فرنگی) کشت کرد. این یک اتاق بسته با ظروف حاوی مواد لازم برای رشد محصولات (خاک، هیدروپونیک یا ایروپونیک) است. مخازن در یک مزرعه عمودی در چندین "لایه" زیر یکدیگر قرار می گیرند و به طور موثر کل فضا را اشغال می کنند. اتاق دما، رطوبت، نور و غیره خاصی را حفظ می کند. امروزه چنین مزارعی اغلب مناطق وسیعی را پوشش می دهند و محصولات گیاهی تازه و متنوعی را در اختیار شهرها قرار می دهند.
اما بهره برداری از یک مزرعه بزرگ مستلزم تعداد زیاد کارمند و تامین دقیق مواد مغذی و نور گیاهان و حفظ دمای معین است. بنابراین برای عملکرد روان و کارآمد این گونه مجتمع های کشت و صنعت، سیستم های اتوماسیون تولید مورد نیاز است.
ما یک مجتمع دیجیتال داخلی ایجاد کردهایم که اتوماسیون کامل فرآیندهای رشد را در مزارع عمودی گیاهانی مانند توت فرنگی، انواع مختلف سالاد و میکروگرین فراهم میکند. خود توسعه شامل نرمافزار با رابط گرافیکی کاربر پسند، ماژولهای سختافزاری است که میتوانند به سیستمهایی برای اهداف مختلف تبدیل شوند، و همچنین تعدادی خدمات که میتوانند مجتمعهای گلخانهای بزرگ را به یک ساختار اطلاعاتی واحد پیوند دهند. آزمایشگاه سیستم های رباتیک خودمختار مرکز تحقیقات فدرال سنت پترزبورگ آکادمی علوم روسیه. .
سیستم دیجیتال از سه سطح به هم پیوسته تشکیل شده است. اولین مورد به شما امکان می دهد پارامترهای عملیات واحدهای مختلف مزرعه را پیکربندی کنید (شکل دهید): پمپ ها، لامپ ها، سیستم های نگهداری میکروکلیم، سنسورها. پیکربندی از طریق یک ماژول سرور محلی می گذرد، که به شما امکان می دهد با سنسورها و محرک های مختلف ارتباط برقرار کنید و همچنین اطلاعات مربوط به عملکرد آنها را ذخیره کنید. در عین حال، ماژول های پیکربندی شده سطح اول به طور مستقل از سرور محلی در یک چرخه مشخص کار می کنند.
سطح دوم یک سرور محلی مجتمع کشاورزی است که داده ها را از همه دستگاه ها دریافت و تجمیع (ترکیب) می کند. به این ترتیب می توانید عملکرد سیستم را زیر نظر داشته باشید، خرابی های ماژول را پیش بینی کنید و شرایط بحرانی (از بین رفتن ارتباط با ماژول ها، نقض فشار در سیستم آبیاری، تغییر دمای بهینه و ...) را شناسایی کنید. علاوه بر این، همه ماژول ها اطلاعات را در فاصله حداکثر 6 کیلومتری از یک منبع در یک منطقه باز منتقل می کنند. این به کاربر اجازه می دهد از سیم ها چشم پوشی کند و در نتیجه هزینه اتوماسیون را کاهش دهد.
اگر شیء دارای اینترنت باشد، سرور محلی قادر خواهد بود آن را به سطح سوم سیستم - ذخیره سازی ابری متصل کند. چندین شی از مزارع عمودی را به یک شبکه متصل می کند، بنابراین عملکرد مجتمع های بزرگ را تضمین می کند. و رابط سیستم به شما امکان می دهد بین مجتمع های مختلف سوئیچ کنید ، اطلاعاتی در مورد عملکرد و نقص در رایانه شخصی ، تبلت یا تلفن هوشمند دریافت کنید و از این طریق شرکت را از راه دور کنترل کنید.
سیستم را می توان به لطف ارتباطات بی سیم و طراحی ماژولار به سرعت بزرگ کرد، و یک رابط واضح به هر کاربر اجازه می دهد تا به سرعت خود را با وارد کردن پارامترهای رشد خاص برای محصولات خاص سازگار کند. علاوه بر این، این سیستم از نظر خاک جهانی است - با خاک معمولی، هیدرو- و آئروپونیک کار می کند. آنالوگ های توسعه ما در خارج از کشور، به عنوان مثال، در هلند ساخته می شوند. اما آنها چندین برابر گران تر هستند و نیاز به هزینه تعمیر و نگهداری منظم دارند. آندری رونژین، مدیر مرکز تحقیقات فدرال سنت پترزبورگ آکادمی علوم روسیه می گوید: ما ماژول ها و نرم افزارهای توسعه داخلی را در راستای جایگزینی واردات برای اقتصاد روسیه ارائه می دهیم.
این توسعه به خودکارسازی تعدادی از فرآیندها در مزرعه (نگهداری از ریزاقلیم، کنترل عرضه محلول و چرخه نور)، نظارت سریع بر پارامترهای سیستم و جمع آوری داده ها، یعنی در برخی موارد، خلاص شدن از شر عامل انسانی کمک می کند. . این امر باعث افزایش بهره وری مزارع و بهبود کیفیت محصول نهایی می شود.
اکنون یک سیستم دیجیتال برای مدیریت مزارع عمودی در یکی از شرکت های مجتمع کشاورزی و صنعتی نزدیک سن پترزبورگ در حال اجرا است.
منبع