Abstracte: La intel·ligència de l’agricultura de les instal·lacions modernes depèn principalment del sistema de funcionament i manteniment. La intel·ligència del sistema de funcionament i manteniment està directament relacionada amb l’eficiència integral de l’operació d’hivernacle i també representa la modernització de l’agricultura de les instal·lacions, que té el valor de la popularització i el desenvolupament en profunditat. Aquest treball introdueix l'aplicació del sistema de funcionament i manteniment intel·ligent en una base d'agricultura de les instal·lacions a Qingdao, analitza el seu efecte d'aplicació i avalua el valor de popularització del sistema, per tal de proporcionar referència d'informació per als professionals rellevants i ampliar l'estudi en profunditat. de sistemes relacionats, millorant així el nivell tècnic i intel·ligent de l’agricultura de les instal·lacions.

Paraules clau: Sistema de funcionament i manteniment intel·ligent; Agricultura de les instal·lacions; Aplicació

Amb el ràpid desenvolupament de la Xina, els mètodes tradicionals de producció agrícola no han pogut satisfer les exigències de la societat per la qualitat i la quantitat de productes agrícoles. L’agricultura moderna de les instal·lacions, caracteritzada per un alt rendiment, eficiència i qualitat superior, s’ha desenvolupat ràpidament en els darrers anys, presentant un immens potencial de mercat. No obstant això, en comparació amb els països o regions agrícoles desenvolupades del món, el nivell de tecnologia agrícola de les instal·lacions de la Xina encara es queda significativament, particularment en l'aplicació de sistemes de manteniment i funcionament intel·ligents basats en IoT agrícoles com ara sensors agrícoles i cervells de núvols de màquines, on la digitalització necessita una millora urgent .

1. Sistema de funcionament i manteniment intel·ligent per a l’agricultura

1.1 Definició del sistema

El sistema d’operació i manteniment intel·ligent per a l’agricultura és una tecnologia del sistema emergent que integra profundament la tecnologia IoT, la tecnologia de gestió intel·ligent i diversos processos agrícoles com la plantació, l’emmagatzematge, el processament, el transport, la traçabilitat i el consum. Mitjançant la integració de "System+Hardware", el sistema de funcionament i manteniment intel·ligent agrícola utilitza les tecnologies clau d'Internet de les coses, com ara la tecnologia de detecció, la tecnologia de transmissió, la tecnologia de processament i la tecnologia comuna, per resoldre de forma exhaustiva els problemes multi interactius com ara Com a identificació individual agrícola, consciència situacional, xarxes d’equips heterogenis, processament de dades heterogènia de diverses fonts, descobriment de coneixement i suport de decisions.

1.2 Ruta tècnica

Normalment, l'estructura del sistema de gestió agrícola es compon principalment de percepció, xarxa i plataforma. Sobre aquesta base, les empreses poden ampliar capes més lògiques segons els tipus agrícoles i les necessitats empresarials. L’arquitectura del sistema d’operació i manteniment intel·ligent agrícola es mostra a la figura 1.

Per tal de satisfer les necessitats d’operació i manteniment intel·ligents de l’agricultura de les instal·lacions, sensors com el sensor de temperatura i humitat, sensor de diòxid de carboni, sensor d’il·luminació, sensor de corrent, sensor de flux d’aigua, sensor de flux de diòxid de carboni, sensor de flux de gas natural, sensor de pressió de pes , El sensor EC i el sensor de pH es poden personalitzar, i les empreses amb una gran demanda poden investigar i desenvolupar sensors i obtenir el protocol de transmissió de dades subjacent per assegurar -se a l'estable Transmissió i captura de dades.

1.3 Significació del desenvolupament

El sistema de funcionament i manteniment intel·ligent utilitza tecnologia de detecció intel·ligent, tecnologia de transmissió d’informació i tecnologia de processament intel·ligent a través de l’Internet agrícola de les coses per realitzar un seguiment en temps real i el control remot de tots els enllaços en activitats agrícoles, promouen la informació intel·ligent de la producció agrícola, la gestió i la gestió Decisió estratègica i adonar -se de l’alta eficiència, intensificació, escala i estandardització de la producció agrícola. Finalment, es realitzarà la connexió vertical de tots els enllaços en la producció de cultius i la connexió horitzontal de tots els enllaços de tota la cadena de la indústria agrícola. Creeu una ecologia d’economia circular amb sistema de tecnologia de plantació, plataforma cerebral agrícola, seguretat alimentària agrícola, plataforma de comerç de productes agrícoles, nou sistema financer de la cadena de subministrament agrícola, característic turisme agrícola i plantació i cria complementària (figura 2).

 

2.Supervisió de la informació de la integració de l'aigua i dels fertilitzants

2.1 Principi del sistema

El sistema realitza una retroalimentació negativa del sistema d’aigua i fertilitzants detectant el contingut d’aigua, la CE, el pH i altres valors de la matriu de segó de coco, que té un paper important en l’orientació del reg amb precisió. Segons les característiques de diferents escenes de plantació, mitjançant l’anàlisi i la investigació de les característiques i l’estructura de la matriu, per desenvolupar el model de reg de sincronització empírica, el model de reg límit superior i inferior de la configuració d’aigua de la matriu; El sistema d’adquisició d’informació integrada d’aigua i fertilitzants pot controlar el model de reg, l’optimització i la iteració es poden dur a terme contínuament en el procés de funcionament i manteniment de producció.

2.2 Composició del sistema

El sistema consisteix en dispositiu de recollida d’entrades d’entrada líquida, dispositiu de recollida de retorn de líquid, dispositiu de control en temps real de substrat i component de comunicació, en què el dispositiu de recollida d’entrada de líquid consisteix en sensor de pH, sensor CE, bomba d’aigua, fluxímetre i altres parts; i el dispositiu de recollida de retorn de líquid consisteix en un sensor de pressió, un sensor de pH, un sensor CE i altres parts; El dispositiu de control en temps real del substrat consisteix en una safata de recollida de retorn líquid, una pantalla de filtre de retorn líquid, un sensor de pressió, un sensor de pH, un sensor CE, un sensor de temperatura i humitat i altres parts. El mòdul de comunicació inclou dos mòduls Lora, un a la sala de control central i l’altre a l’hivernacle (figura 3). Existeix connexió per cable entre l’ordinador i el component de comunicació situat a la sala de control central, hi ha una connexió sense fils entre el component de comunicació situat a la sala de control central i el component de comunicació col·locat a l’hivernacle i hi ha connexió per cable entre el component de comunicació a l’hivernacle i el relé, el component de detecció del substrat i el component de detecció de retorn de líquid (figura 4).

2.3 Efectes de l'aplicació

L’efecte del reg amb l’aigua i el sistema de reg de fertilitzants alimentats per aquest sistema de control es compara amb el del sistema de reg proporcionat només pels proveïdors. En comparació amb aquest últim, el reg mitjà per planta de tomàquet amb aquest sistema de control es redueix un 8,7% al dia, i el volum de líquid de retorn es redueix en un 18%, i el valor de la CE del líquid de retorn és bàsicament el mateix, cosa que demostra que això Els cultius utilitzen més solució de nutrients quan aquest sistema de control s'utilitza per a reg segons la llei de l'absorció de solucions de nutrients per part dels cultius. L'ús d'aquest sistema de reg intel·ligent pot reduir la quantitat de reg en un 29% i el retorn del líquid un 53% de mitjana en comparació amb el reg cronometrat empíric (figura 5 ~ 6).

 

3. Sistema de control ambiental basat en IoT

Davant la demanda de control exacte de nodes espectrals dinàmics a gran escala en fàbriques vegetals, la tecnologia Fusion Internet of Things s’introdueix per resoldre els problemes d’adquisició de nodes a gran escala i heterogeni i un control precís del medi lleuger de la planta. El sistema de control d’il·luminació intel·ligent a la fàbrica de plantes pren accessoris d’il·luminació LED intel·ligents com a transportista i adopta la tecnologia WF-IOT Big Data Fusion Internet of Things per crear una xarxa de terminal descentralitzada a gran escala que admet l’adquisició, la transmissió i el control de dades. El sistema es pot agrupar lliurement segons els requisits de producció, i la intensitat de la llum dels accessoris d’il·luminació de plantes es pot ajustar contínuament en temps real segons diferents condicions d’il·luminació i necessitats de creixement de les plantes, per tal de realitzar un control precís de la intensitat de llum suplementària i la quantitat suplementària de la llum. (Figura 7). A través de la xarxa perifèrica, es pot realitzar la recollida dinàmica i la transmissió de dades de detecció com l’entorn i la il·luminació i, alhora Agafeu -vos en temps real.

El sistema s’adona de la bona gestió de les plantes recopilant les dades del control intern i extern d’efecte hivernacle i completa el desenvolupament de productes del “model de gestió de plantes”. A través dels sensors de corrent, CO2, gas natural i aigua, es realitza la recollida de dades de control del "sistema energètic". Utilitzant la tecnologia Robot Vision, a través de les dades del color de la fruita, el nombre de fruites, la mida de la tija de fruita, les fulles, les tiges, etc., es controla i es reconeix tot el procés de creixement de les dades de creixement (figura 8).

4.Valor promocional

El sistema de funcionament i manteniment intel·ligent agrícola, que utilitza els avantatges de la plataforma Internet industrial, una inversió, moltes vegades d’ús del servei, utilitzant el concepte de compartir Internet industrial, promou la construcció d’internet de les coses a l’agricultura de les instal·lacions a baix cost i alta eficiència i Millora el nivell intel·ligent i verd de l’agricultura de les instal·lacions. Prenent un projecte que aplica el sistema a la ciutat de Laixi, Qingdao, com a exemple, la taxa d’ús integral d’adobs pot arribar a superar el 90%, la qual cosa és tres vegades la del cultiu tradicional del sòl. No hi ha cap descàrrega d’aigües residuals en tot el procés, que estalvia un 95% d’aigua en comparació amb el cultiu de camp i redueix la contaminació de fertilitzants al sòl. Mitjançant la detecció de CO2 a l’hivernacle per aquest sistema, s’analitzen de forma exhaustiva els factors ambientals com la temperatura i la il·luminació dins i fora de l’hivernacle, i el subministrament de CO2 es regula en temps real, que no només satisfà les necessitats de les plantes, sinó també Evita els residus, reforça eficaçment la fotosíntesi de cultius, accelera l’acumulació de carbohidrats, augmenta el rendiment per unitat d’àrea i millora la qualitat vegetal. Tot el sistema de gestió de funcionament i manteniment s’ha adonat del funcionament automàtic de les instal·lacions de control de l’entorn d’efecte hivernacle, el funcionament automàtic i exacte dels equips de tot temps El mateix temps, pot fer respostes protectores com tancar la finestra en la primera vegada contra un clima advers com el vent fort, la pluja i la neu, evitant eficaçment la pèrdua de l’hivernacle i els cultius a l’hivernacle davant d’un mal temps.

5.Conclusió

El desenvolupament modern de l’agricultura de les instal·lacions no es pot separar de la benedicció del sistema de gestió intel·ligent agrícola. Només el sistema de gestió corresponent té una percepció, anàlisi i capacitat de presa de decisions més fortes poden seguir avançant en el camí de la modernització. El sistema de gestió intel·ligent agrícola redueix considerablement les mancances de la gestió artificial i promou la informació intel·ligent de la producció agrícola, la gestió i la decisió estratègica. Amb l’augment de l’entrada i l’enriquiment continu dels escenaris d’ús del sistema, s’ha d’actualitzar i iterar constantment el seu model de dades i iterar constantment sobre la base de més dades, cada cop més intel·ligents i millorant de forma exhaustiva el grau intel·ligent de l’agricultura de les instal·lacions modernes.

Final

[Informació de citació]

Autor original Sha Bifeng, Zhang Zheng, ETL. Tecnologia d'enginyeria agrícola d'horticultura d'hivernacle 19 d'abril de 2024 10:47 Pequín