Abstrak:Intelijenisasi tatanén fasilitas modéren utamina gumantung kana sistem operasi sareng pangropéa. Intelijenisasi sistem operasi sareng pangropéa langsung aya hubunganana sareng efisiensi komprehensif operasi rumah kaca, sareng ogé ngagambarkeun modernisasi tatanén fasilitas, anu gaduh nilai popularisasi sareng pamekaran anu jero. Makalah ieu ngenalkeun aplikasi sistem operasi sareng pangropéa anu cerdas dina basis tatanén fasilitas di Qingdao, nganalisis pangaruh aplikasi na, sareng meunteun nilai popularisasi sistem, supados tiasa nyayogikeun rujukan inpormasi pikeun praktisi anu relevan sareng ngalegaan panilitian anu langkung jero ngeunaan sistem anu aya hubunganana, sahingga ningkatkeun tingkat téknis sareng cerdas tatanén fasilitas.

Kecap konciSistem Operasi sareng Pangropéa anu Cerdas; Tatanén Fasilitas; Aplikasi

Kalayan kamekaran Cina anu gancang, metode produksi tatanén tradisional teu acan tiasa minuhan paménta masarakat pikeun kualitas sareng kuantitas produk tatanén. Tatanén fasilitas modéren, anu dicirikeun ku hasil anu luhur, efisiensi, sareng kualitas anu unggul, parantos mekar gancang dina sababaraha taun terakhir, nampilkeun poténsi pasar anu ageung pisan. Nanging, dibandingkeun sareng nagara atanapi daérah tatanén maju di dunya, tingkat téknologi tatanén fasilitas Cina masih kénéh jauh, khususna dina aplikasi sistem operasi sareng pangropéa cerdas berbasis IoT tatanén sapertos sénsor tatanén sareng otak awan mesin, dimana digitalisasi peryogi perbaikan anu gancang.

1. Sistem Operasi sareng Pangropéa anu Cerdas pikeun Tatanén

1.1 Définisi Sistem

Sistem operasi sareng pangropéa anu cerdas pikeun tatanén mangrupikeun téknologi sistem anu muncul anu ngahijikeun sacara jero téknologi IoT, téknologi manajemen anu cerdas, sareng rupa-rupa prosés tatanén sapertos melak, nyimpen, ngolah, transportasi, katelusuran, sareng konsumsi. Ngaliwatan integrasi "sistem + perangkat keras", sistem operasi sareng pangropéa anu cerdas pikeun tatanén nganggo téknologi konci Internet of Things, sapertos téknologi panginderaan, téknologi transmisi, téknologi pangolahan sareng téknologi umum, pikeun ngarengsekeun sacara komprehensif masalah multi-interaktif sapertos idéntifikasi individu tatanén, kasadaran situasional, jaringan alat hétérogén, pangolahan data hétérogén multi-sumber, panemuan pangaweruh sareng dukungan kaputusan.

1.2 Rute Téknis

Biasana, struktur sistem manajemen pertanian utamina diwangun ku persepsi, jaringan sareng platform. Dumasar kana ieu, perusahaan tiasa ngalegaan lapisan anu langkung logis numutkeun jinis pertanian sareng kabutuhan bisnis. Arsitéktur sistem operasi sareng pangropéa cerdas pertanian dipidangkeun dina Gambar 1.

Pikeun minuhan kabutuhan operasi sareng pangropéa anu cerdas pikeun tatanén fasilitas, sensor sapertos sensor suhu sareng kalembaban, sensor karbon dioksida, sensor iluminasi, sensor arus, sensor aliran cai, sensor aliran karbon dioksida, sensor aliran gas alam, sensor tekanan beurat, sensor EC sareng sensor pH tiasa disaluyukeun, sareng perusahaan anu gaduh paménta anu ageung tiasa nalungtik sareng ngembangkeun sensor, sareng ngalangkungan protokol transmisi data anu aya di handapeunna pikeun mastikeun transmisi sareng panangkepan data anu stabil.

1.3 Pentingna Pangwangunan

Sistem operasi sareng pangropéa anu cerdas nganggo téknologi panginderaan anu cerdas, téknologi transmisi inpormasi, sareng téknologi pamrosésan anu cerdas ngalangkungan Internet of Things tatanén pikeun ngalaksanakeun pangawasan sacara real-time sareng kontrol jarak jauh sadaya tautan dina kagiatan tatanén, ngamajukeun informasi anu cerdas ngeunaan produksi tatanén, manajemen, sareng kaputusan strategis, sareng ngawujudkeun efisiensi, intensifikasi, skala, sareng standarisasi produksi tatanén anu luhur. Pamungkas, sambungan vertikal sadaya tautan dina produksi pepelakan sareng sambungan horizontal sadaya tautan dina sakumna ranté industri tatanén bakal diwujudkeun. Nyiptakeun ékologi ékonomi sirkular kalayan sistem téknologi penanaman, platform otak tatanén, kaamanan pangan tatanén, platform perdagangan produk tatanén, sistem kauangan ranté suplai tatanén énggal, wisata tatanén anu khas, sareng penanaman sareng pemuliaan anu saling melengkapi (Gambar 2).

 

2.Pemantauan informasi ngeunaan integrasi cai sareng pupuk

2.1 Prinsip Sistem

Sistem ieu ngalaksanakeun eupan balik négatif ka sistem cai sareng pupuk ku cara ngadeteksi kandungan cai, EC, pH sareng nilai-nilai sanés tina matriks dedak kalapa, anu maénkeun peran penting dina nungtun irigasi sacara akurat. Numutkeun karakteristik adegan penanaman anu béda, ngalangkungan analisis sareng panilitian karakteristik sareng struktur matriks, pikeun ngembangkeun modél irigasi timing empiris, modél irigasi wates luhur sareng handap tina setélan cai matriks; sistem akuisisi inpormasi cai sareng pupuk anu terintegrasi tiasa ngontrol modél irigasi, optimasi sareng iterasi tiasa dilaksanakeun sacara kontinyu dina prosés operasi sareng pangropéa produksi.

2.2 Komposisi Sistem

Sistem ieu diwangun ku alat pangumpul asupan cairan, alat pangumpul cairan anu mulang, alat pangawas substrat sacara real-time sareng komponén komunikasi, dimana alat pangumpul asupan cairan diwangun ku sénsor pH, sénsor EC, pompa cai, flowmeter sareng bagian sanésna; sareng alat pangumpul cairan anu mulang diwangun ku sénsor tekanan, sénsor pH, sénsor EC sareng bagian sanésna; Alat pangawas substrat sacara real-time diwangun ku baki pangumpul cairan anu mulang, layar saringan cairan anu mulang, sénsor tekanan, sénsor pH, sénsor EC, sénsor suhu sareng kalembaban sareng bagian sanésna. Modul komunikasi ngawengku dua modul LoRa, hiji di rohangan kontrol pusat sareng anu sanésna di rumah kaca (Gambar 3). Aya sambungan kabel antara komputer sareng komponén komunikasi anu ditempatkeun di rohangan kontrol pusat, aya sambungan nirkabel antara komponén komunikasi anu ditempatkeun di rohangan kontrol pusat sareng komponén komunikasi anu ditempatkeun di rumah kaca, sareng aya sambungan kabel antara komponén komunikasi di rumah kaca sareng relay, komponén deteksi substrat sareng komponén deteksi cairan anu mulang (Gambar 4).

2.3 Éfék Aplikasi

Pangaruh irigasi nganggo cai sareng sistem irigasi pupuk anu dialirkeun ku sistem pangawasan ieu dibandingkeun sareng sistem irigasi anu disayogikeun ku supplier nyalira. Dibandingkeun sareng anu terakhir, rata-rata irigasi per pepelakan tomat nganggo sistem pangawasan ieu dikirangan 8,7% per dinten, sareng volume cairan anu balik deui dikirangan 18%, sareng nilai EC tina cairan anu balik deui dasarna sami, anu nunjukkeun yén langkung seueur larutan nutrisi anu dianggo ku pepelakan nalika sistem pangawasan ieu dianggo pikeun irigasi numutkeun hukum panyerepan larutan nutrisi ku pepelakan. Ngagunakeun sistem irigasi anu cerdas ieu tiasa ngirangan jumlah irigasi ku 29% sareng cairan anu balik deui ku rata-rata 53% dibandingkeun sareng irigasi waktos empiris (Gambar 5 ~ 6).

 

3. Sistem Kontrol Lingkungan Berbasis IoT

Nyanghareupan paménta pikeun kontrol anu akurat tina simpul spéktral dinamis skala ageung di pabrik-pabrik pabrik, téknologi fusi Internet of Things diwanohkeun pikeun ngarengsekeun masalah akuisisi simpul skala ageung sareng hétérogén sareng kontrol anu akurat tina lingkungan cahaya pabrik. Sistem kontrol cahaya anu cerdas di pabrik pabrik nganggo perlengkapan lampu LED anu cerdas salaku pamawa, sareng ngadopsi téknologi fusi data ageung WF-IOT Internet of Things pikeun ngawangun jaringan terminal desentralisasi skala ageung anu ngadukung akuisisi, transmisi, sareng kontrol data. Sistem ieu tiasa dikelompokkeun sacara bébas numutkeun sarat produksi, sareng inténsitas cahaya perlengkapan lampu pabrik tiasa disaluyukeun sacara kontinyu sacara real time numutkeun kaayaan cahaya sareng kabutuhan pertumbuhan pepelakan anu béda, supados tiasa ngawujudkeun kontrol anu akurat tina inténsitas cahaya tambahan sareng kuantitas cahaya tambahan (Gambar 7). Ngaliwatan jaringan periferal, pangumpulan dinamis sareng transmisi data sensing sapertos lingkungan sareng iluminasi tiasa direalisasikeun, sareng dina waktos anu sami, pangawasan online konsumsi énergi tiasa direalisasikeun, sareng konsumsi énergi cahaya tambahan di unggal daérah pertumbuhan tiasa kahartos sacara real time.

Sistem ieu ngawujudkeun manajemen pepelakan anu saé ku cara ngumpulkeun data kontrol internal sareng éksternal rumah kaca, sareng ngalengkepan pamekaran produk "modél manajemen pepelakan". Ngaliwatan sénsor arus, CO2, gas alam sareng cai, pangumpulan data monitoring "sistem énergi" direalisasikeun. Ngagunakeun téknologi visi robot, ngaliwatan data warna buah, jumlah buah, ukuran gagang buah, daun, gagang sareng saterasna, sadaya prosés data kamekaran pepelakan diawasi sareng dikenal (Gambar 8).

4.Nilai Promosi

Sistem operasi sareng pangropéa tatanén anu cerdas, nganggo kaunggulan platform Internét industri, hiji investasi, sababaraha kali panggunaan layanan, nganggo konsép babagi Internét industri, ngamajukeun pangwangunan Internet of Things dina tatanén fasilitas kalayan biaya anu murah sareng efisiensi anu luhur, sareng ningkatkeun tingkat tatanén fasilitas anu cerdas sareng héjo. Nyandak proyék anu nerapkeun sistem di Kota Laixi, Qingdao salaku conto, tingkat panggunaan pupuk anu komprehensif tiasa ngahontal langkung ti 90%, nyaéta tilu kali lipat tina budidaya taneuh tradisional. Teu aya pembuangan limbah produksi dina sakabéh prosés, anu ngahémat 95% cai dibandingkeun sareng budidaya lapangan sareng ngirangan polusi pupuk kana taneuh. Ngaliwatan deteksi CO2 di rumah kaca ku sistem ieu, faktor lingkungan sapertos suhu sareng cahaya di jero sareng di luar rumah kaca dianalisis sacara komprehensif, sareng suplai CO2 diatur sacara real time, anu henteu ngan ukur nyumponan kabutuhan pepelakan, tapi ogé nyingkahan runtah, sacara efektif nguatkeun fotosintésis pepelakan, ngagancangkeun akumulasi karbohidrat, ningkatkeun hasil panén per unit area sareng ningkatkeun kualitas sayuran. Sakabéh sistem manajemen operasi sareng pangropéa parantos ngawujudkeun operasi otomatis fasilitas kontrol lingkungan rumah kaca, operasi otomatis sareng akurat pikeun peralatan sadaya cuaca, ngirangan biaya énergi ku 10% sareng biaya operasi manual ku 60%, sareng dina waktos anu sami, éta tiasa ngadamel réspon pelindung sapertos nutup jandela dina waktos anu munggaran ngalawan cuaca anu goréng sapertos angin kenceng, hujan sareng salju, sacara efektif nyingkahan leungitna rumah kaca éta sorangan sareng pepelakan di rumah kaca dina nyanghareupan cuaca anu goréng anu ujug-ujug.

5.Kacindekan

Kamekaran tatanén fasilitas modéren teu tiasa dipisahkeun tina berkah sistem manajemen cerdas tatanén. Ngan sistem manajemen anu saluyu anu gaduh kamampuan persepsi, analisis, sareng pengambilan kaputusan anu langkung kuat anu tiasa teras maju dina jalan modernisasi. Sistem manajemen cerdas tatanén sacara signifikan ngirangan kakurangan manajemen jieunan sareng ngamajukeun informasi cerdas produksi tatanén, manajemen, sareng kaputusan strategis. Kalayan ningkatna input sareng pengayaan skénario panggunaan sistem anu terus-terusan, modél datana kedah diropéa sareng diulang sacara terus-terusan dumasar kana langkung seueur data, janten langkung cerdas, sareng ningkatkeun sacara komprehensif tingkat cerdas tatanén fasilitas modéren.

TUNGTUNG

[inpormasi kutipan]

Pangarang asli Sha Bifeng, Zhang Zheng, etl. Téhnologi Rékayasa Tatanén Hortikultura Rumah Kaca 19 April 2024 10:47 Beijing