AbstraktneKaasaegse põllumajandusettevõtte intelligentne arendamine sõltub peamiselt käitamis- ja hooldussüsteemist. Käitamis- ja hooldussüsteemi intelligentne arendamine on otseselt seotud kasvuhoonete käitamise tervikliku efektiivsusega ning esindab ka põllumajandusettevõtte moderniseerimist, millel on populariseerimise ja põhjaliku arendamise väärtus. See artikkel tutvustab intelligentse käitamis- ja hooldussüsteemi rakendamist Qingdao põllumajandusettevõtte baasis, analüüsib selle rakenduse mõju ja hindab süsteemi populariseerimisväärtust, et pakkuda asjakohastele praktikutele teavet ja laiendada seotud süsteemide edasist põhjalikku uurimist, parandades seeläbi põllumajandusettevõtte tehnilist ja intelligentset taset.

Märksõnad: Intelligentne käitus- ja hooldussüsteem; Põllumajandusrajatised; Rakendus

Hiina kiire arengu tõttu ei ole traditsioonilised põllumajanduslikud tootmismeetodid suutnud rahuldada ühiskonna nõudmisi põllumajandustoodete kvaliteedi ja kvantiteedi osas. Kaasaegne rajatistepõhine põllumajandus, mida iseloomustab kõrge saagikus, efektiivsus ja suurepärane kvaliteet, on viimastel aastatel kiiresti arenenud, pakkudes tohutut turupotentsiaali. Võrreldes arenenud põllumajandusriikide või -piirkondadega maailmas on Hiina rajatistepõhise põllumajanduse tehnoloogia tase siiski märkimisväärselt maha jäänud, eriti põllumajanduslike asjade internetil põhinevate intelligentsete käitamis- ja hooldussüsteemide, näiteks põllumajanduslike andurite ja masina pilveajude rakendamisel, kus digitaliseerimine vajab kiiret täiustamist.

1. Põllumajanduse intelligentne käitus- ja hooldussüsteem

1.1 Süsteemi definitsioon

Põllumajanduse intelligentne käitamis- ja hooldussüsteem on arenev süsteemitehnoloogia, mis integreerib sügavalt asjade interneti tehnoloogia, intelligentse haldustehnoloogia ja mitmesugused põllumajandusprotsessid, nagu istutamine, ladustamine, töötlemine, transport, jälgitavus ja tarbimine. "Süsteemi + riistvara" integreerimise kaudu kasutab põllumajanduslik intelligentne käitamis- ja hooldussüsteem asjade interneti võtmetehnoloogiaid, nagu sensoritehnoloogia, edastustehnoloogia, töötlemistehnoloogia ja üldtehnoloogia, et lahendada terviklikult mitme interaktiivse probleemi, nagu põllumajanduslik isik, olukorrateadlikkus, heterogeenne seadmete võrgustik, mitme allika heterogeenne andmetöötlus, teadmiste avastamine ja otsuste toetamine.

1.2 Tehniline marsruut

Tavaliselt koosneb põllumajandusliku juhtimissüsteemi struktuur peamiselt tajust, võrgustikust ja platvormist. Selle põhjal saavad ettevõtted laiendada loogilisemaid kihte vastavalt põllumajandusliikidele ja ärivajadustele. Põllumajandusliku intelligentse juhtimis- ja hooldussüsteemi arhitektuur on näidatud joonisel 1.

Põllumajanduse intelligentse käitamise ja hoolduse vajaduste rahuldamiseks saab kohandada selliseid andureid nagu temperatuuri- ja niiskusandur, süsinikdioksiidiandur, valgustusandur, vooluandur, veevooluandur, süsinikdioksiidi vooluandur, maagaasivooluandur, kaalurõhuandur, EC-andur ja pH-andur ning suure nõudlusega ettevõtted saavad uurida ja arendada andureid ning läbida aluseks oleva andmeedastusprotokolli, et tagada andmete stabiilne edastamine ja kogumine.

1.3 Arengu olulisus

Intelligentne käitus- ja hooldussüsteem kasutab põllumajandusliku asjade interneti kaudu intelligentset sensoritehnoloogiat, infoedastustehnoloogiat ja intelligentset töötlemistehnoloogiat, et teostada reaalajas seiret ja kaugjuhtimist kõikide põllumajandustegevuse lülide üle, edendada põllumajandusliku tootmise, juhtimise ja strateegiliste otsuste intelligentset teavitamist ning saavutada põllumajandusliku tootmise kõrge efektiivsus, intensiivistamine, ulatuse suurendamine ja standardiseerimine. Lõpuks realiseeritakse kõigi põllukultuuride tootmise lülide vertikaalne ühendus ja kõigi põllumajandustööstuse ahela lülide horisontaalne ühendus. Luuakse ringmajanduse ökosüsteem istutustehnoloogia süsteemi, põllumajandusliku aju platvormi, põllumajandusliku toiduohutuse, põllumajandustoodete kaubandusplatvormi, uue põllumajandusliku tarneahela finantssüsteemi, iseloomuliku põllumajandusturismi ning täiendava istutamise ja aretusega (joonis 2).

 

2.Vee ja väetise integreerimise teabe jälgimine

2.1 Süsteemi põhimõte

Süsteem annab vee- ja väetisesüsteemile negatiivset tagasisidet, tuvastades kookospähklikliide maatriksi veesisalduse, EC, pH ja muud väärtused, millel on oluline roll niisutamise täpsel juhtimisel. Vastavalt erinevate istutusstseenide iseärasustele, analüüsides ja uurides maatriksi omadusi ja struktuuri, töötatakse välja empiiriline ajastusniisutusmudel, maatriksi veekeskkonna ülemise ja alumise piiri niisutusmudel; vee ja väetise integreeritud teabe hankimise süsteem saab niisutusmudelit juhtida ning optimeerimist ja iteratsiooni saab tootmis- ja hooldusprotsessis pidevalt läbi viia.

2.2 Süsteemi koostis

Süsteem koosneb vedeliku sisselaskeava kogumisseadmest, vedeliku tagasivoolu kogumisseadmest, substraadi reaalajas jälgimisseadmest ja sidekomponendist, kusjuures vedeliku sisselaskeava kogumisseade koosneb pH-andurist, EC-andurist, veepumbast, voolumõõturist ja muudest osadest; ning vedeliku tagasivoolu kogumisseade koosneb rõhuandurist, pH-andurist, EC-andurist ja muudest osadest; substraadi reaalajas jälgimisseade koosneb vedeliku tagasivoolu kogumisalusest, vedeliku tagasivoolu filtri sõelas, rõhuandurist, pH-andurist, EC-andurist, temperatuuri- ja niiskusandurist ning muudest osadest. Sidemoodul sisaldab kahte LoRa moodulit, üks keskjuhtimisruumis ja teine ​​kasvuhoones (joonis 3). Arvuti ja keskjuhtimisruumis asuva sidekomponendi vahel on juhtmega ühendus, keskjuhtimisruumis asuva sidekomponendi ja kasvuhoones asuva sidekomponendi vahel on juhtmega ühendus ning kasvuhoones asuva sidekomponendi ja relee, substraadi tuvastamise komponendi ja vedeliku tagasivoolu tuvastamise komponendi vahel on juhtmega ühendus (joonis 4).

2.3 Rakenduse mõjud

Selle seiresüsteemi abil võrreldakse vee ja väetisega niisutamise mõju ainult tarnijate pakutava niisutussüsteemi omaga. Viimasega võrreldes väheneb selle seiresüsteemiga tomatitaime keskmine niisutuskogus 8,7% päevas ja tagastusvedeliku maht 18% ning tagastusvedeliku EC väärtus on põhimõtteliselt sama, mis näitab, et põllukultuurid kasutavad toitainelahust rohkem, kui seda seiresüsteemi kasutatakse niisutamiseks vastavalt põllukultuuride toitainelahuse imendumise seadusele. Selle intelligentse niisutussüsteemi abil saab empiirilise ajastatud kastmisega võrreldes vähendada niisutuskogust 29% ja tagastusvedeliku hulka keskmiselt 53% (joonis 5–6).

 

3. Asjade internetil põhinev keskkonnakontrollisüsteem

Tehastes tegutsevate suuremahuliste dünaamiliste spektraalsõlmede täpse juhtimise nõudluse rahuldamiseks on kasutusele võetud asjade interneti fusioontehnoloogia, et lahendada suuremahulise ja heterogeense sõlmede omandamise ning tehase valguskeskkonna täpse juhtimise probleeme. Tehase intelligentne valgustuse juhtimissüsteem võtab kandjaks intelligentsed LED-valgustid ning rakendab WF-IOT suurandmete asjade interneti fusioontehnoloogiat, et luua suuremahuline detsentraliseeritud terminalivõrk, mis toetab andmete kogumist, edastamist ja juhtimist. Süsteemi saab vabalt grupeerida vastavalt tootmisnõuetele ning tehase valgustusseadmete valgustugevust saab reaalajas pidevalt reguleerida vastavalt erinevatele valgustingimustele ja taimede kasvuvajadustele, et realiseerida lisavalguse intensiivsuse ja koguse täpne juhtimine (joonis 7). Perifeerse võrgu kaudu saab teostada dünaamilist anduriandmete, näiteks keskkonna ja valgustuse, kogumist ja edastamist ning samal ajal saab teostada energiatarbimise online-jälgimist ning iga kasvupiirkonna lisavalguse energiatarbimist saab reaalajas haarata.

Süsteem realiseerib taimede peenjuhtimist, kogudes kasvuhoone sise- ja välisjuhtimise andmeid, ning viib lõpule "taimejuhtimismudeli" tootearenduse. Voolu-, CO2-, maagaasi- ja veeandurite kaudu toimub "energiasüsteemi" seireandmete kogumine. Robotnägemistehnoloogia abil jälgitakse ja tuvastatakse kogu põllukultuuride kasvuandmete protsess puuviljade värvi, arvu, varre suuruse, lehtede, varte jms andmete kaudu (joonis 8).

4.Reklaamiväärtus

Põllumajanduslik intelligentne käitamise ja hooldamise süsteem, mis kasutab tööstusliku interneti platvormi eeliseid, ühe investeeringu ja mitmekordse teenusekasutuse ning tööstusliku interneti jagamise kontseptsiooni abil edendab asjade interneti loomist põllumajanduses madalate kulude ja suure tõhususega ning parandab põllumajanduse intelligentset ja rohelist taset. Näiteks Laixi linnas Qingdaos süsteemi rakendava projekti puhul võib väetise üldine kasutusmäär ulatuda üle 90%, mis on kolm korda rohkem kui traditsioonilisel mullaharimisel. Kogu protsessis ei esine tootmisreovee ärajuhtimist, mis säästab 95% vett võrreldes põlluharimisega ja vähendab väetise saastumist pinnasesse. Selle süsteemi abil kasvuhoones CO2 tuvastamise abil analüüsitakse põhjalikult keskkonnategureid, nagu temperatuur ja valgustus nii kasvuhoones kui ka väljaspool, ning CO2 pakkumist reguleeritakse reaalajas, mis mitte ainult ei vasta taimede vajadustele, vaid väldib ka raiskamist, tugevdab tõhusalt saagi fotosünteesi, kiirendab süsivesikute kogunemist, suurendab saagikust pindalaühiku kohta ja parandab köögiviljade kvaliteeti. Kogu käitamise ja hoolduse juhtimissüsteemi komplekt on realiseerinud kasvuhoone keskkonnajuhtimisseadmete automaatse töö, iga ilmaga töötavate seadmete automaatse ja täpse töö, vähendanud energiakulusid 10% ja käsitsi juhtimise kulusid 60% ning samal ajal suudab see teha kaitsemeetmeid, näiteks sulgeda akna esimest korda ebasoodsate ilmastikutingimuste, näiteks tugeva tuule, vihma ja lume eest, vältides tõhusalt kasvuhoone enda ja kasvuhoones olevate põllukultuuride kadumist ootamatu halva ilma korral.

5.Kokkuvõte

Põllumajandusliku rajatise tänapäevast arengut ei saa lahutada põllumajandusliku intelligentse juhtimissüsteemi õnnistusest. Ainult vastav juhtimissüsteem, millel on tugevam taju, analüüsivõime ja otsustusvõime, saab moderniseerimise teel edasi liikuda. Põllumajanduslik intelligentne juhtimissüsteem vähendab oluliselt tehisjuhtimise puudusi ja edendab põllumajandusliku tootmise, juhtimise ja strateegiliste otsuste intelligentset informeerimist. Süsteemi sisendi suurenemise ja kasutusstsenaariumide pideva rikastumise tõttu tuleb selle andmemudelit pidevalt ajakohastada ja itereerida, tuginedes üha suuremale hulgale andmetele, et see muutuks intelligentsemaks ja parandaks igakülgselt kaasaegse põllumajandusliku rajatise intelligentsuse taset.

LÕPP

[viiteteave]

Algupärane autor Sha Bifeng, Zhang Zheng jt. Kasvuhoonete aiandus Põllumajandustehnika tehnoloogia 19. aprill 2024 10:47 Peking