چکیده: هوشمند سازی کشاورزی تسهیلات مدرن عمدتاً به سیستم عملکرد و نگهداری بستگی دارد. هوشمند سازی سیستم عملکرد و نگهداری مستقیماً با کارآیی جامع عملکرد گلخانه مرتبط است ، و همچنین نشانگر نوسازی کشاورزی تسهیلات است که ارزش محبوبیت و توسعه عمیق را دارد. در این مقاله کاربرد سیستم عملکرد و نگهداری هوشمند در یک پایگاه کشاورزی تسهیلات در چینگدائو ، تأثیر کاربرد آن را تجزیه و تحلیل می کند و ارزش محبوبیت سیستم را ارزیابی می کند ، تا بتواند مرجع اطلاعاتی را برای پزشکان مربوطه ارائه دهد و مطالعه عمیق تر را گسترش دهد از سیستم های مرتبط ، بنابراین سطح فنی و هوشمند کشاورزی تسهیلات را بهبود می بخشد.

کلمات کلیدی: سیستم عملکرد و نگهداری هوشمند ؛ کشاورزی تسهیلات ؛ کاربرد

با توسعه سریع چین ، روشهای تولید سنتی کشاورزی نتوانسته است خواسته های جامعه را برای کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی برآورده کند. کشاورزی تسهیلات مدرن ، که با عملکرد بالا ، کارآیی و کیفیت برتر مشخص می شود ، در سالهای اخیر به سرعت توسعه یافته و پتانسیل بازار بی نظیری را ارائه می دهد. با این حال ، در مقایسه با کشورهای کشاورزی توسعه یافته یا مناطق در جهان ، سطح فناوری کشاورزی تسهیلات چین هنوز هم به طور قابل توجهی عقب مانده است ، به ویژه در استفاده از سیستم های هوشمند و نگهداری هوشمندانه مبتنی بر IoT کشاورزی مانند سنسورهای کشاورزی و مغزهای ابر ماشین ، جایی که دیجیتالی شدن نیاز به بهبود فوری دارد بشر

1. سیستم عملیاتی و نگهداری هوشمند برای کشاورزی

1.1 تعریف سیستم

سیستم عملکرد و نگهداری هوشمند برای کشاورزی یک فناوری سیستم در حال ظهور است که عمیقاً فناوری IoT ، فناوری مدیریت هوشمند و فرآیندهای مختلف کشاورزی مانند کاشت ، ذخیره ، پردازش ، حمل و نقل ، قابلیت ردیابی و مصرف را ادغام می کند. از طریق ادغام "سیستم+سخت افزار" ، سیستم عملیاتی و نگهداری هوشمند کشاورزی از فن آوری های کلیدی اینترنت اشیاء ، مانند فناوری سنجش ، فناوری انتقال ، فناوری پردازش و فناوری مشترک ، برای حل جامع مشکلات چند تعامل استفاده می کند. به عنوان شناسایی فردی کشاورزی ، آگاهی موقعیتی ، شبکه تجهیزات ناهمگن ، پردازش داده های ناهمگن چند منبع ، کشف دانش و پشتیبانی از تصمیم گیری.

1.2 مسیر فنی

معمولاً ساختار سیستم مدیریت کشاورزی عمدتاً از ادراک ، شبکه و پلتفرم تشکیل شده است. بر این اساس ، شرکت ها می توانند لایه های منطقی تری را با توجه به انواع کشاورزی و نیازهای تجاری گسترش دهند. معماری سیستم عملکرد و نگهداری هوشمند کشاورزی در شکل 1 نشان داده شده است.

به منظور تأمین نیازهای عملکرد هوشمند و نگهداری از کشاورزی تسهیلات ، سنسورهایی مانند سنسور دما و رطوبت ، سنسور دی اکسید کربن ، سنسور روشنایی ، سنسور جریان ، سنسور جریان آب ، سنسور جریان دی اکسید کربن ، سنسور جریان گاز طبیعی ، سنسور فشار وزن ، سنسور فشار وزن ، سنسور EC و سنسور PH را می توان سفارشی کرد ، و شرکت هایی با تقاضای زیاد می توانند سنسورها را تحقیق و توسعه دهند و از طریق پروتکل انتقال داده های اساسی برای اطمینان از انتقال پایدار و ضبط داده ها.

1.3 اهمیت توسعه

سیستم عملکرد و نگهداری هوشمند از فناوری سنجش هوشمند ، فناوری انتقال اطلاعات و فناوری پردازش هوشمند از طریق اینترنت کشاورزی اشیاء برای انجام نظارت در زمان واقعی و کنترل از راه دور کلیه پیوندها در فعالیت های کشاورزی ، ترویج اطلاعات هوشمندانه تولید کشاورزی ، مدیریت و استفاده می کند. تصمیم استراتژیک و تحقق راندمان بالا ، تشدید ، مقیاس و استاندارد سازی تولید کشاورزی. سرانجام ، اتصال عمودی همه پیوندها در تولید محصولات زراعی و اتصال افقی همه پیوندها در کل زنجیره صنعت کشاورزی تحقق می یابد. ایجاد یک محیط زیست اقتصاد دایره ای با سیستم فناوری کاشت ، سکوی مغز کشاورزی ، ایمنی مواد غذایی کشاورزی ، پلت فرم تجارت محصولات کشاورزی ، سیستم مالی زنجیره تأمین جدید کشاورزی ، گردشگری کشاورزی مشخصه و کاشت و پرورش مکمل (شکل 2).

 

2نظارت اطلاعات بر ادغام آب و کود

2.1 اصل سیستم

این سیستم با تشخیص میزان آب ، EC ، pH و سایر مقادیر ماتریس سبوس نارگیل ، بازخورد منفی به سیستم آب و کود می دهد ، که نقش مهمی در هدایت آبیاری به طور دقیق دارد. با توجه به ویژگی های صحنه های مختلف کاشت ، از طریق تجزیه و تحلیل و تحقیق از ویژگی ها و ساختار ماتریس ، برای توسعه مدل آبیاری زمان تجربی ، مدل آبیاری حد بالا و پایین تنظیم آب ماتریس. سیستم کسب اطلاعات یکپارچه آب و کود می تواند مدل آبیاری را کنترل کند ، بهینه سازی و تکرار می تواند به طور مداوم در فرآیند تولید و نگهداری تولید انجام شود.

2.2 ترکیب سیستم

این سیستم از دستگاه جمع آوری ورودی مایع ، دستگاه جمع آوری بازگشت مایع ، دستگاه نظارت بر زمان واقعی و مؤلفه ارتباطی تشکیل شده است ، که در آن دستگاه جمع آوری ورودی مایع از سنسور pH ، سنسور EC ، پمپ آب ، ممتاز و سایر قسمت ها تشکیل شده است. و دستگاه جمع آوری بازگشت مایع از سنسور فشار ، سنسور pH ، سنسور EC و سایر قسمت ها تشکیل شده است. دستگاه مانیتورینگ در زمان واقعی بستر شامل یک سینی جمع آوری بازگشت مایع ، صفحه فیلتر برگشتی مایع ، سنسور فشار ، سنسور pH ، سنسور EC ، سنسور دما و رطوبت و سایر قسمت ها است. ماژول ارتباطی شامل دو ماژول لورا ، یکی در اتاق کنترل مرکزی و دیگری در گلخانه است (شکل 3). اتصال سیمی بین رایانه و مؤلفه ارتباطی که در اتاق کنترل مرکزی قرار می گیرد وجود دارد ، اتصال بی سیم بین مؤلفه ارتباطی قرار داده شده در اتاق کنترل مرکزی و مؤلفه ارتباطی قرار داده شده در گلخانه وجود دارد و اتصال سیمی بین مؤلفه ارتباطی موجود در گلخانه وجود دارد و رله ، مؤلفه تشخیص بستر و مؤلفه تشخیص بازگشت مایع (شکل 4).

2.3 اثرات کاربردی

تأثیر آبیاری با سیستم آبیاری آب و کود که توسط این سیستم نظارت تغذیه می شود با سیستم آبیاری ارائه شده توسط تأمین کنندگان به تنهایی مقایسه می شود. در مقایسه با حالت دوم ، میانگین آبیاری در هر گیاه گوجه فرنگی با این سیستم نظارت 8.7 ٪ در روز کاهش می یابد و حجم مایع برگشتی 18 ٪ کاهش می یابد و مقدار EC مایع برگشتی در واقع یکسان است ، که نشان می دهد محلول بیشتر مواد مغذی توسط محصولات زراعی هنگام استفاده از این سیستم نظارت برای آبیاری طبق قانون جذب محلول مواد مغذی توسط محصولات زراعی استفاده می شود. با استفاده از این سیستم آبیاری هوشمند می تواند مقدار آبیاری را 29 ٪ کاهش دهد و به طور متوسط ​​53 ٪ بازده مایع در مقایسه با آبیاری به موقع تجربی (6 ~ 6).

 

3. سیستم کنترل محیط زیست مبتنی بر IoT

در مواجهه با تقاضای کنترل دقیق گره های طیفی پویا در مقیاس بزرگ در کارخانه های گیاهی ، فناوری Fusion Internet of Things برای حل مشکلات دستیابی به گره در مقیاس بزرگ و ناهمگن و کنترل دقیق محیط نور گیاه معرفی شده است. سیستم کنترل نورپردازی هوشمند در کارخانه گیاهان ، وسایل روشنایی LED هوشمند را به عنوان حامل می گیرد و WF-IOT Big Data Fusion Internet Internet of Things را برای ساختن یک شبکه ترمینال غیر متمرکز در مقیاس بزرگ که از دستیابی ، انتقال و کنترل داده ها پشتیبانی می کند ، اتخاذ می کند. این سیستم با توجه به نیاز تولید می تواند آزادانه گروه بندی شود و شدت نور وسایل روشنایی گیاه با توجه به شرایط مختلف روشنایی و نیازهای رشد گیاه می تواند به طور مداوم در زمان واقعی تنظیم شود ، تا بتواند کنترل دقیق شدت نور تکمیلی و مقدار نور مکمل را تحقق بخشد. (شکل 7). از طریق شبکه محیطی ، جمع آوری پویا و انتقال داده های سنجش مانند محیط و روشنایی قابل تحقق است و در عین حال ، نظارت آنلاین بر مصرف انرژی قابل تحقق است و مصرف انرژی نور مکمل در هر منطقه رشد می تواند در زمان واقعی درک شود.

این سیستم با جمع آوری داده های کنترل داخلی و خارجی گلخانه ، مدیریت خوب گیاهان را تحقق می بخشد و توسعه محصول "مدل مدیریت گیاه" را تکمیل می کند. از طریق سنسورهای جریان ، CO2 ، گاز طبیعی و آب ، جمع آوری داده های نظارت "سیستم انرژی" تحقق می یابد. با استفاده از فناوری ربات بینایی ، از طریق داده های رنگ میوه ، تعداد میوه ، اندازه ساقه میوه ، برگ ، ساقه و غیره ، کل فرآیند داده های رشد محصول کنترل و تشخیص داده می شود (شکل 8).

4.ارزش تبلیغاتی

سیستم عملیاتی و نگهداری هوشمند کشاورزی ، با استفاده از مزایای بستر اینترنتی صنعتی ، یک سرمایه گذاری ، بسیاری از اوقات استفاده از خدمات ، با استفاده سطح هوشمند و سبز کشاورزی تسهیلات را بهبود می بخشد. با استفاده از یک پروژه با استفاده از سیستم در شهر Laixi ، Qingdao به عنوان نمونه ، میزان استفاده جامع کود می تواند به بیش از 90 ٪ برسد ، که سه برابر کشت سنتی خاک است. هیچ تخلیه فاضلاب تولیدی در کل فرآیند وجود ندارد ، که در مقایسه با کشت مزرعه 95 ٪ آب صرفه جویی می کند و آلودگی کود را به خاک کاهش می دهد. از طریق تشخیص CO2 در گلخانه توسط این سیستم ، عوامل محیطی مانند دما و روشنایی در داخل و خارج از گلخانه به طور جامع مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند ، و تأمین CO2 در زمان واقعی تنظیم می شود ، که نه تنها نیاز گیاهان را برآورده می کند ، بلکه همچنین نیازهای گیاهان را برآورده می کند ، بلکه همچنین نیازهای گیاهان را برآورده می کند ، بلکه همچنین نیازهای گیاهان را برآورده می کند ، بلکه همچنین نیازهای گیاهان را برآورده می کند. از زباله جلوگیری می کند ، به طور موثری فتوسنتز محصول را تقویت می کند ، تجمع کربوهیدرات را تسریع می کند ، عملکرد در واحد را افزایش می دهد و کیفیت سبزیجات را بهبود می بخشد. کل مجموعه سیستم مدیریت بهره برداری و نگهداری ، عملکرد خودکار تسهیلات کنترل محیط گلخانه ، عملکرد خودکار و دقیق تجهیزات همه یوطنی را تحقق بخشیده است ، هزینه انرژی را 10 ٪ کاهش داده و عملکرد دستی 60 ٪ و در در همان زمان ، می تواند پاسخ های محافظتی مانند بستن پنجره در اولین بار در برابر هوای نامطلوب مانند باد شدید ، باران و برف ایجاد کند ، به طور موثری از از دست دادن گلخانه و محصولات زراعی موجود در گلخانه در مقابل هوای ناگهانی بد جلوگیری می کند.

5.پایان

توسعه مدرن کشاورزی تسهیلات را نمی توان از نعمت سیستم مدیریت هوشمند کشاورزی جدا کرد. فقط سیستم مدیریت مربوطه ادراک ، تجزیه و تحلیل و توانایی تصمیم گیری می تواند به جلو در مسیر نوسازی ادامه یابد. سیستم مدیریت هوشمند کشاورزی کاستی های مدیریت مصنوعی را تا حد زیادی کاهش می دهد و اطلاعات هوشمندانه تولید کشاورزی ، مدیریت و تصمیم استراتژیک را ارتقا می بخشد. با افزایش ورودی و غنی سازی مداوم سناریوهای استفاده از سیستم ، مدل داده آن باید بر اساس داده های بیشتر ، هوشمند تر و به طور جامع بهبود درجه هوشمند کشاورزی مدرن ، به روز شود و به طور مداوم تکرار شود.

پایان

[اطلاعات استناد]

نویسنده اصلی Sha Bifeng ، Zhang Zheng ، Etl. فن آوری مهندسی کشاورزی باغبانی گلخانه 19 آوریل 2024 10:47 پکن