Abstrakt: Intelligentiseringen af ​​det moderne facilitetslandbrug afhænger hovedsageligt af drifts- og vedligeholdelsessystemet. Intelligentiseringen af ​​drifts- og vedligeholdelsessystemet er direkte relateret til den omfattende effektivitet af drivhusdrift og repræsenterer også moderniseringen af ​​anlæggets landbrug, som har værdien af ​​popularisering og dybdegående udvikling. Denne artikel introducerer anvendelsen af ​​intelligent drifts- og vedligeholdelsessystem i en facilitetslandbrugsbase i Qingdao, analyserer dens anvendelseseffekt og evaluerer populariseringsværdien af ​​systemet for at give informationsreference for relevante praktikere og udvide den yderligere dybdegående undersøgelse af relaterede systemer, hvilket forbedrer det tekniske og intelligente niveau for facilitetslandbrug.

Nøgleord: Intelligent drift og vedligeholdelsessystem; Facilitetslandbrug; Anvendelse

Med Kinas hurtige udvikling har traditionelle landbrugsproduktionsmetoder ikke været i stand til at imødekomme samfundets krav om kvalitet og mængde af landbrugsprodukter. Moderne facilitetslandbrug, kendetegnet ved højt udbytte, effektivitet og overlegen kvalitet, har udviklet sig hurtigt i de senere år og præsenteret et enormt markedspotentiale. Sammenlignet med udviklede landbrugslande eller regioner i verden hænger Kinas facilitet Landbrugsteknologiniveau imidlertid stadig markant, især i anvendelsen af ​​landbrugs IoT-baseret intelligent drift og vedligeholdelsessystem .

1. Intelligent drift og vedligeholdelsessystem til landbrug

1.1 Systemdefinition

Det intelligente drifts- og vedligeholdelsessystem for landbrug er en voksende systemteknologi, der dybt integrerer IoT -teknologi, intelligent styringsteknologi og forskellige landbrugsprocesser såsom plantning, opbevaring, behandling, transport, sporbarhed og forbrug. Gennem integrationen af ​​"System+Hardware" bruger den landbrugsintelligente drift og vedligeholdelsessystem de vigtigste teknologier på tingenes internet, såsom sensorteknologi, transmissionsteknologi, behandlingsteknologi og almindelig teknologi, til omfattende at løse de multi-interaktive problemer sådan Som landbrugsindividuel identifikation, situationsbevidsthed, heterogent udstyrsnetværk, multi-source heterogen databehandling, videnopdagelse og beslutningsstøtte.

1.2 Teknisk rute

Normalt er strukturen i landbrugsstyringssystemet hovedsageligt sammensat af opfattelse, netværk og platform. På dette grundlag kan virksomheder udvide flere logiske lag i henhold til landbrugstyper og forretningsbehov. Arkulturen for det landbrugsintelligenser og vedligeholdelsessystem er vist i figur 1.

For at imødekomme behovene ved intelligent drift og vedligeholdelse af facilitetslandbrug, sensorer såsom temperatur og fugtighedssensor, kuldioxidføler, belysningssensor, strøm sensor, vandstrømssensor, kuldioxidstrømssensor, naturgasstrømssensor, vægttrykssensor , EF Optagelse af data.

1.3 Udvikling af betydning

Det intelligente drifts- og vedligeholdelsessystem bruger intelligent sensorteknologi, informationstransmissionsteknologi og intelligent behandlingsteknologi gennem det landbrugsinternet af ting til at gennemføre realtidsovervågning og fjernbetjening af alle links i landbrugsaktiviteter, fremme den intelligente informationisering af landbrugsproduktion, styring og styring og styring Strategisk beslutning og indse den høje effektivitet, intensivering, skala og standardisering af landbrugsproduktionen. Endelig vil den lodrette forbindelse af alle links i afgrødeproduktion og den vandrette forbindelse af alle forbindelser i hele landbrugsindustrikæden blive realiseret. Opret en cirkulær økonomiøkologi med plantningsteknologisystem, landbrugshjerneplatform, landbrugsfødevaresikkerhed, handelsplatform for landbrugsprodukter, nyt landbrugsforsyningskædesystem, karakteristisk landbrugsturisme og komplementær plantning og avl (figur 2).

 

2.Informationsovervågning af vand- og gødningsintegration

2.1 Systemprincip

Systemet udfører negativ feedback til vand- og gødningssystemet ved at detektere vandindholdet, EC, PH og andre værdier af kokosnøddematrix, som spiller en vigtig rolle i vejledning af kunstvanding nøjagtigt. I henhold til egenskaberne ved forskellige plantescener gennem analyse og forskning af matrixegenskaber og struktur til at udvikle den empiriske timing -kunstvandingsmodel, den øvre og nedre grænsevandingsmodel for matrixvandindstilling; Vand- og gødningsintegreret informationskøbssystem kan kontrollere kunstvandingsmodel, optimering og iteration kan udføres kontinuerligt i produktionsoperationen og vedligeholdelsesprocessen.

2.2 Systemsammensætning

Systemet består af flydende indsamlingsenhed, flydende returindsamlingsindretning, substrat realtidsovervågningsenhed og kommunikationskomponent, hvor den flydende indsamlingsanordning består af pH-sensor, EC-sensor, vandpumpe, flowmeter og andre dele; og den flydende returindsamlingsenhed består af en trykføler, en pH -sensor, en EC -sensor og andre dele; Substratet i realtidsovervågningsenheden består af en flydende returindsamlingsbakke, en flydende returfilterskærm, en trykføler, en pH-sensor, en EC-sensor, en temperatur- og fugtighedssensor og andre dele. Kommunikationsmodulet inkluderer to LORA -moduler, det ene i det centrale kontrolrum og det andet i drivhuset (figur 3). Der findes en kablet forbindelse mellem computeren og den kommunikationskomponent, der er placeret i det centrale kontrolrum, der findes trådløs forbindelse mellem kommunikationskomponenten, der og relæet, substratdetekteringskomponenten og detektionsdetekteringskomponent (figur 4).

2.3 Applikationseffekter

Effekten af ​​kunstvanding med vand- og gødningsvandingssystem, der fodres tilbage af dette overvågningssystem, sammenlignes med virkningen af ​​kunstvandingssystemet leveret af leverandører alene. Sammenlignet med sidstnævnte reduceres den gennemsnitlige kunstvanding pr. Tomatanlæg med dette overvågningssystem med 8,7% pr. Dag, og returvæskevolumen reduceres med 18%, og EF -værdien af ​​returvæsken er dybest set den samme, hvilket viser det Mere næringsopløsning bruges af afgrøder, når dette overvågningssystem bruges til kunstvanding i henhold til loven om næringsopløsningsabsorption af afgrøder. Brug af dette intelligente kunstvandingssystem kan reducere kunstvandingsmængden med 29% og væsken afkast med 53% i gennemsnit sammenlignet med den empiriske tidsbestemte kunstvanding (figur 5 ~ 6).

 

3. IoT-baseret miljøkontrolsystem

Over for efterspørgslen efter nøjagtig kontrol af storskala dynamiske spektrale knudepunkter i plantefabrikker introduceres Fusion Internet of Things-teknologien for at løse problemerne i storskala og heterogen knudeindsamling og nøjagtig kontrol af det lette miljømiljø. Intelligent Lighting Control System i Plant Factory tager intelligente LED-belysningsarmaturer som transportør og vedtager WF-IoT Big Data Fusion Internet of Things Technology til at opbygge en storstilet decentraliseret terminalnetværk, der understøtter dataindsamling, transmission og kontrol. Systemet kan grupperes frit efter produktionskrav, og lysintensiteten af ​​plantelysarmaturer kan kontinuerligt justeres i realtid i henhold til forskellige lysforhold og plantevækstbehov for at realisere nøjagtig kontrol af supplerende lysintensitet og supplerende lysmængde (Figur 7). Gennem det perifere netværk kan den dynamiske indsamling og transmission af sensedata såsom miljø og belysning realiseres, og på samme tid kan onlineovervågning af energiforbrug realiseres, og energiforbruget af supplerende lys i hvert vækstområde kan forstå i realtid.

Systemet realiserer den fine styring af planter ved at indsamle dataene fra intern og ekstern kontrol af drivhuset og afslutter produktudviklingen af ​​"plantehåndteringsmodel". Gennem sensorer af strøm, CO2, naturgas og vand, realiseres overvågningsdataindsamlingen af ​​"energisystem". Ved hjælp af robotvisionsteknologi gennem dataene om frugtfarve, frugtnummer, frugtstamstørrelse, blade, stængler og så videre overvåges og genkendes hele processen med afgrødevækstdata (figur 8).

4.Salgsfremmende værdi

Landbrugs intelligent drifts- og vedligeholdelsessystem ved hjælp af fordelene ved industriel internetplatform, en investering, mange gange servicebrug, ved hjælp af delingskonceptet om industrielt internet, fremmer opførelsen af ​​Internet of Things i facilitetslandbrug til lave omkostninger og høj effektivitet, og Forbedrer det intelligente og grønne niveau af facilitetslandbrug. Ved at tage et projekt, der anvender systemet i Laixi City, Qingdao som et eksempel, kan den omfattende udnyttelsesgrad af gødning nå over 90%, hvilket er tre gange for traditionel jorddyrkning. Der er ingen udladning af produktion af spildevand i hele processen, hvilket sparer 95% vand sammenlignet med feltdyrkning og reducerer forurening af gødning til jord. Gennem påvisning af CO2 i drivhuset af dette system analyseres miljøfaktorerne såsom temperatur og belysning inden for og uden for drivhuset omfattende, og udbuddet af CO2 reguleres i realtid, som ikke kun imødekommer planternes behov, men også Undgår affald, styrker effektivt afgrøde fotosyntesen, fremskynder kulhydratopsamling, øger udbyttet pr. Enhedsareal og forbedrer grøntsagskvaliteten. Hele sæt af drifts- og vedligeholdelsesstyringssystem har realiseret den automatiske drift af drivhusmiljøkontrolfaciliteter, den automatiske og nøjagtige drift af udstyr til hele vejr, reduceret energiomkostningerne med 10% og de manuelle driftsomkostninger med 60% og ved På samme tid kan det gøre beskyttende svar, såsom at lukke vinduet i første gang mod ugunstigt vejr, såsom stærk vind, regn og sne, effektivt undgå tabet af drivhuset og afgrøder i drivhuset i lyset af pludseligt dårligt vejr.

5.Konklusion

Den moderne udvikling af facilitetslandbrug kan ikke adskilles fra velsignelsen af ​​landbrugsintelligent styringssystem. Kun det tilsvarende styringssystem har stærkere opfattelse, analyse og beslutningsevne kan fortsætte med at komme videre på moderniseringsvejen. Landbrugs intelligent styringssystem reducerer manglen på kunstig styring og fremmer den intelligente information om landbrugsproduktion, ledelse og strategisk beslutning. Med stigningen i input og kontinuerlig berigelse af brugsscenarierne i systemet skal dens datamodel opdateres og itereres konstant på grundlag af flere data, bliver mere intelligente og forbedrer den intelligente grad af moderne facilitetslandbrug.

ENDE

[Citationsoplysninger]

Original forfatter Sha Bifeng, Zhang Zheng, ETL. Greenhouse Horticulture Agricultural Engineering Technology 19. april 2024 10:47 Beijing