Abstrakt: Intelliseringen av det moderna anläggningens jordbruk beror främst på drifts- och underhållssystemet. Intelligeniseringen av drifts- och underhållssystemet är direkt relaterad till den omfattande effektiviteten i växthusdrift och representerar också moderniseringen av anläggnings jordbruket, som har värdet av popularisering och djupgående utveckling. Denna artikel introducerar tillämpningen av intelligent drifts- och underhållssystem i en anläggningens jordbruksbas i Qingdao, analyserar dess tillämpningseffekt och utvärderar systemets populariseringsvärde för att ge informationsreferens för relevanta utövare och utvidga den ytterligare djupgående studien av relaterade system som därmed förbättrar den tekniska och intelligenta nivån på anläggningens jordbruk.

Nyckelord: Intelligent drifts- och underhållssystem; Anläggnings jordbruk; Ansökan

Med Kinas snabba utveckling har traditionella jordbruksproduktionsmetoder inte kunnat uppfylla samhällets krav på kvaliteten och mängden jordbruksprodukter. Det moderna anläggningens jordbruk, kännetecknat av hög avkastning, effektivitet och överlägsen kvalitet, har utvecklats snabbt under de senaste åren och presenterat en enorm marknadspotential. Jämfört med utvecklade jordbruksländer eller regioner i världen ligger emellertid Kinas anläggningstekniknivå för jordbrukssteknik fortfarande avsevärt, särskilt i tillämpningen av jordbruks-IoT-baserade intelligenta drift och underhållssystem som jordbrukssensorer och maskinmolnhjärnor, där digitaliseringen behöver brådskande förbättring .

1. Intelligent drift och underhållssystem för jordbruk

1.1 Systemdefinition

Det intelligenta drifts- och underhållssystemet för jordbruk är en nya systemteknologi som djupt integrerar IoT -teknik, intelligent förvaltningsteknologi och olika jordbruksprocesser som plantering, lagring, bearbetning, transport, spårbarhet och konsumtion. Genom integrationen av "System+Hardware" använder jordbruksintelligent drift och underhållssystem nyckelteknologierna på Internet of Things, såsom avkänningsteknik, transmissionsteknik, bearbetningsteknik och gemensam teknik, för att helt enkelt lösa de multi-interaktiva problemen sådana Som jordbruksindividens identifiering, situationell medvetenhet, heterogen utrustningsnätverk, multikällor heterogen databehandling, kunskapsupptäckt och beslutsstöd.

1.2 Teknisk rutt

Vanligtvis består strukturen i jordbrukshanteringssystemet huvudsakligen av uppfattning, nätverk och plattform. På grundval av detta kan företag utöka mer logiska lager enligt jordbrukstyper och affärsbehov. Arkitekturen för jordbruksintelligent drifts- och underhållssystem visas i figur 1.

För att tillgodose behoven av intelligent drift och underhåll av anläggningens jordbruk, sensorer såsom temperatur- och fuktighetssensor, koldioxidsensor, belysningssensor, nuvarande sensor, vattenflödessensor, koldioxidflödessensor, naturgasflödessensor, vikttrycksensor EG -sensor och pH -sensor kan anpassas, och företag med stor efterfrågan kan undersöka och utveckla sensorer och komma igenom det underliggande dataöverföringsprotokollet för att säkerställa stallen överföring och fångst av data.

1.3 Utvecklingens betydelse

Det intelligenta drifts- och underhållssystemet använder intelligent avkänningsteknologi, informationsöverföringsteknologi och intelligent processningsteknologi genom jordbruksinternet för saker för att genomföra realtidsövervakning och fjärrkontroll av alla länkar i jordbruksaktiviteter, främja den intelligenta informationiseringen av jordbruksproduktion, hantering och hantering och hantering och hantering strategiskt beslut och inse den höga effektiviteten, intensifieringen, skalan och standardiseringen av jordbruksproduktionen. Slutligen kommer den vertikala anslutningen av alla länkar i grödproduktion och den horisontella anslutningen av alla länkar i hela jordbruksindustrins kedja att realiseras. Skapa en cirkulär ekonomisk ekologi med planteringsteknologisystem, jordbrukshjärnplattform, jordbruksmat för livsmedelssäkerhet, handelsplattform för jordbruksprodukter, nytt jordbruksförsörjningskedjan finansiella system, karakteristisk jordbruksturism och kompletterande plantering och avel (figur 2).

 

2.Informationsövervakning av vatten- och gödselintegration

2.1 Systemprincip

Systemet utför negativ återkoppling till vatten- och gödselsystemet genom att upptäcka vatteninnehållet, EC, pH och andra värden på kokosnöt Bran -matris, som spelar en viktig roll för att vägleda bevattning exakt. Enligt egenskaperna hos olika planteringsscener, genom analys och forskning av matrisegenskaper och struktur, för att utveckla den empiriska timing -bevattningsmodellen, den övre och nedre gränsbevattningsmodellen för matrisvatteninställning; Vatten- och gödningsmedel Integrerat informationsförvärvssystem kan kontrollera bevattningsmodell, optimering och iteration kan utföras kontinuerligt i produktionsoperationen och underhållsprocessen.

2.2 Systemkomposition

Systemet består av flytande inloppsuppsamlingsenhet, vätsked returuppsamlingsanordning, underlagsövervakningsanordning i realtid och kommunikationskomponent, varvid vätskinloppsuppsamlingsenheten består av pH-sensor, EC-sensor, vattenpump, flödesmätare och andra delar; och vätskan returneringsanordningen består av en trycksensor, en pH -sensor, en EC -sensor och andra delar; Övervakningsanordningen för underlag i realtid består av ett vätsketuruppsamlingsbricka, en vätskefilfilterskärm, en trycksensor, en pH-sensor, en EC-sensor, en temperatur- och fuktighetssensor och andra delar. Kommunikationsmodulen innehåller två LORA -moduler, en i det centrala kontrollrummet och den andra i växthuset (figur 3). Wired -anslutning finns mellan datorn och kommunikationskomponenten placerad i det centrala kontrollrummet, trådlös anslutning finns mellan kommunikationskomponenten placerad i det centrala kontrollrummet och kommunikationskomponenten placerad i växthuset, och trådbunden anslutning finns mellan kommunikationskomponenten i växthuset och relä-, substratdetekteringskomponenten och detektering av vätskedetektering (figur 4).

2.3 Applikationseffekter

Effekten av bevattning med vatten- och gödselbevattningssystem som matas tillbaka av detta övervakningssystem jämförs med det för bevattningssystem som tillhandahålls av leverantörer ensam. Compared with the latter, the average irrigation per tomato plant with this monitoring system is reduced by 8.7% per day, and the return liquid volume is reduced by 18%, and the EC value of the return liquid is basically the same, which shows that Mer näringslösning används av grödor när detta övervakningssystem används för bevattning enligt lagen om näringslösning absorption av grödor. Att använda detta intelligenta bevattningssystem kan minska bevattningsbeloppet med 29% och vätskan avkastning med 53% i genomsnitt jämfört med den empiriska tidsinställda bevattningen (figur 5 ~ 6).

 

3. IoT-baserat miljökontrollsystem

Mat efterfrågan på exakt kontroll av storskaliga dynamiska spektrala noder i växtfabriker introduceras Fusion Internet of Things-tekniken för att lösa problemen med storskaliga och heterogena nodförvärv och noggrann kontroll av ljusmiljön i växt. Intelligent belysningskontrollsystem i Plant Factory tar intelligenta LED-belysningsarmaturer som transportör och antar WF-IoT Big Data Fusion Internet of Things-teknik för att bygga en storskalig decentraliserad terminalnätverk som stöder datainsamling, överföring och kontroll. Systemet kan fritt grupperas enligt produktionskraven, och ljusintensiteten för växtbelysningsarmaturer kan kontinuerligt justeras i realtid beroende på olika belysningsförhållanden och växttillväxtbehov för att realisera exakt kontroll av kompletterande ljusintensitet och kompletterande ljusmängd (Bild 7). Genom det perifera nätverket kan den dynamiska insamlingen och överföringen av avkänningsdata såsom miljö och belysning realiseras, och samtidigt kan onlineövervakningen av energiförbrukningen realiseras och energiförbrukningen av kompletterande ljus i varje tillväxtområde kan grepp i realtid.

Systemet inser den fina hanteringen av växter genom att samla in data från växthusets intern och externa kontroll och slutför produktutvecklingen av "Plant Management Model". Genom sensorerna för ström, CO2, naturgas och vatten, realiseras övervakningsdatainsamlingen av "energisystem". Med hjälp av robotvisionsteknologi, genom data om fruktfärg, fruktantal, fruktstamstorlek, blad, stjälkar och så vidare, övervakas och erkänns hela processen med grödtillväxtdata (figur 8).

4.Reklamvärde

Jordbruksintelligent drifts- och underhållssystem, med hjälp av fördelarna med industriell internetplattform, en investering, många gånger för serviceanvändning, med delningskonceptet för industriellt internet, främjar byggandet av Internet of Things in Facility Agriculture till låg kostnad och hög effektivitet, och Förbättrar den intelligenta och gröna nivån på anläggningens jordbruk. Med ett projekt som tillämpar systemet i Laixi City, Qingdao som exempel, kan den omfattande utnyttjandehastigheten för gödningsmedel nå över 90%, vilket är tre gånger för traditionell markodling. Det finns ingen produktion av avloppsvatten i hela processen, vilket sparar 95% vatten jämfört med fältodling och minskar föroreningen av gödningsmedel till jord. Genom detektering av CO2 i växthus med detta system analyseras miljöfaktorerna såsom temperatur och belysning inom och utanför växthuset omfattande, och utbudet av CO2 regleras i realtid, som inte bara uppfyller växternas behov, utan också Undvik avfall, stärker effektivt grödosyntes, påskyndar kolhydratansamlingen, ökar avkastningen per enhetsarea och förbättrar grönsakskvaliteten. Hela uppsättningen av drifts- och underhållshanteringssystem har realiserat den automatiska driften av växthusmiljöskontrollanläggningar, den automatiska och exakta driften av all-väderutrustning, minskade energikostnaden med 10% och den manuella driftskostnaden med 60% och vid Samtidigt kan det göra skyddande svar som att stänga fönstret under första gången mot ogynnsamt väder som stark vind, regn och snö, vilket effektivt undviker förlusten av växthuset själv och grödor i växthuset inför plötsligt dåligt väder.

5.Slutsats

Den moderna utvecklingen av anläggningens jordbruk kan inte separeras från välsignelsen av jordbrukets intelligenta förvaltningssystem. Endast motsvarande ledningssystem har starkare uppfattning, analys och beslutsförmåga kan fortsätta att gå vidare på moderniseringens väg. Jordbruksintelligent förvaltningssystem minskar bristerna i konstgjord förvaltning och främjar den intelligenta informationen av jordbruksproduktion, förvaltning och strategiskt beslut. Med ökningen av ingången och den kontinuerliga anrikningen av systemets användningsscenarier måste dess datamodell uppdateras och itereras ständigt på grundval av mer data, bli mer intelligent och omfattande förbättra den intelligenta graden av modernt anläggningens jordbruk.

AVSLUTA

[Citationsinformation]

Originalförfattaren Sha Bifeng, Zhang Zheng, ETL. Greenhouse Horticulture Agricultural Engineering Technology 19 april 2024 10:47 Peking