AbstrakAng intelihensiya sa modernong agrikultura sa pasilidad nagdepende sa sistema sa operasyon ug pagmentinar. Ang intelihensiya sa sistema sa operasyon ug pagmentinar direktang may kalabutan sa komprehensibo nga kaepektibo sa operasyon sa greenhouse, ug nagrepresentar usab sa modernisasyon sa agrikultura sa pasilidad, nga adunay bili sa pagpasikat ug lawom nga pag-uswag. Kini nga papel nagpaila sa aplikasyon sa intelihenteng sistema sa operasyon ug pagmentinar sa usa ka base sa agrikultura sa pasilidad sa Qingdao, nag-analisar sa epekto sa aplikasyon niini, ug nagtimbang-timbang sa bili sa pagpasikat sa sistema, aron makahatag og reperensya sa impormasyon alang sa mga may kalabutan nga practitioner ug mapalapdan ang dugang nga lawom nga pagtuon sa mga may kalabutan nga sistema, sa ingon nagpauswag sa teknikal ug intelihenteng lebel sa agrikultura sa pasilidad.

Mga Keyword: Maalamon nga Sistema sa Operasyon ug Pagmentinar; Agrikultura sa Pasilidad; Aplikasyon

Uban sa paspas nga pag-uswag sa China, ang tradisyonal nga mga pamaagi sa produksiyon sa agrikultura wala makatubag sa mga panginahanglan sa katilingban alang sa kalidad ug gidaghanon sa mga produkto sa agrikultura. Ang modernong agrikultura sa pasilidad, nga gihulagway sa taas nga ani, kahusayan, ug labaw nga kalidad, kusog nga miuswag sa bag-ohay nga mga tuig, nga nagpakita sa dako nga potensyal sa merkado. Bisan pa, kung itandi sa mga naugmad nga mga nasud o rehiyon sa agrikultura sa kalibutan, ang lebel sa teknolohiya sa agrikultura sa pasilidad sa China nagpabilin nga ubos kaayo, labi na sa aplikasyon sa mga intelihenteng sistema sa operasyon ug pagmentinar nga nakabase sa IoT sa agrikultura sama sa mga sensor sa agrikultura ug utok sa cloud sa makina, diin ang digitalisasyon nanginahanglan dayon nga pag-uswag.

1. Maalamon nga Sistema sa Operasyon ug Pagmentinar para sa Agrikultura

1.1 Kahulugan sa Sistema

Ang intelihenteng sistema sa operasyon ug pagmentinar para sa agrikultura usa ka nag-uswag nga teknolohiya sa sistema nga lawom nga naghiusa sa teknolohiya sa IoT, teknolohiya sa intelihenteng pagdumala, ug lainlaing mga proseso sa agrikultura sama sa pagtanom, pagtipig, pagproseso, transportasyon, pagsubay, ug pagkonsumo. Pinaagi sa paghiusa sa "system+hardware", ang intelihenteng sistema sa operasyon ug pagmentinar sa agrikultura naggamit sa mga hinungdanong teknolohiya sa Internet of Things, sama sa teknolohiya sa sensing, teknolohiya sa transmission, teknolohiya sa pagproseso ug komon nga teknolohiya, aron komprehensibo nga masulbad ang mga problema nga multi-interactive sama sa pag-ila sa indibidwal nga agrikultura, pagkahibalo sa sitwasyon, heterogeneous nga networking sa kagamitan, multi-source heterogeneous nga pagproseso sa datos, pagdiskobre sa kahibalo ug suporta sa desisyon.

1.2 Teknikal nga Ruta

Kasagaran, ang istruktura sa sistema sa pagdumala sa agrikultura gilangkoban sa persepsyon, network, ug plataporma. Base niini, ang mga negosyo makapalapad sa mas lohikal nga mga lut-od sumala sa mga tipo sa agrikultura ug mga panginahanglanon sa negosyo. Ang arkitektura sa intelihenteng sistema sa operasyon ug pagmentinar sa agrikultura gipakita sa Hulagway 1.

Aron matubag ang mga panginahanglan sa intelihenteng operasyon ug pagmentinar sa pasilidad sa agrikultura, ang mga sensor sama sa temperature ug humidity sensor, carbon dioxide sensor, illumination sensor, current sensor, water flow sensor, carbon dioxide flow sensor, natural gas flow sensor, weight pressure sensor, EC sensor ug pH sensor mahimong ipasibo, ug ang mga negosyo nga adunay dako nga panginahanglan mahimong mag-research ug magpalambo sa mga sensor, ug moagi sa nagpahiping data transmission protocol aron masiguro ang lig-on nga transmission ug pagkuha sa datos.

1.3 Kamahinungdanon sa Pag-uswag

Ang intelihenteng sistema sa operasyon ug pagmentinar naggamit ug intelihenteng teknolohiya sa pag-ila, teknolohiya sa pagpadala sa impormasyon, ug intelihenteng teknolohiya sa pagproseso pinaagi sa Internet of Things sa agrikultura aron pagpahigayon ug real-time nga pagmonitor ug remote control sa tanang sumpay sa mga kalihokan sa agrikultura, pagpalambo sa intelihenteng impormasyon sa produksiyon sa agrikultura, pagdumala, ug estratehikong desisyon, ug pagkab-ot sa taas nga kahusayan, pagpakusog, sukod, ug estandardisasyon sa produksiyon sa agrikultura. Sa katapusan, ang bertikal nga koneksyon sa tanang sumpay sa produksiyon sa tanom ug ang pinahigda nga koneksyon sa tanang sumpay sa tibuok kadena sa industriya sa agrikultura matuman. Paghimo ug usa ka sirkular nga ekolohiya sa ekonomiya nga adunay sistema sa teknolohiya sa pagtanom, plataporma sa utok sa agrikultura, kaluwasan sa pagkaon sa agrikultura, plataporma sa pamatigayon sa mga produkto sa agrikultura, bag-ong sistema sa pinansyal sa kadena sa suplay sa agrikultura, kinaiya nga turismo sa agrikultura, ug komplementaryong pagtanom ug pagpasanay (Hulagway 2).

 

2.Pagmonitor sa impormasyon sa pag-integra sa tubig ug abono

2.1 Prinsipyo sa Sistema

Ang sistema mopahigayon og negatibong feedback ngadto sa sistema sa tubig ug abono pinaagi sa pag-ila sa sulod sa tubig, EC, pH ug uban pang mga bili sa matrix sa sanga sa lubi, nga adunay importanteng papel sa paggiya sa irigasyon sa tukma nga paagi. Sumala sa mga kinaiya sa lain-laing mga talan-awon sa pagtanom, pinaagi sa pag-analisar ug panukiduki sa mga kinaiya ug istruktura sa matrix, aron mapalambo ang empirical timing irrigation model, ang upper ug lower limit irrigation model sa matrix water setting; ang water and fertilizer integrated information acquisition system makakontrol sa irrigation model, ang optimization ug iteration mahimong padayon nga ipahigayon sa production operation ug maintenance process.

2.2 Komposisyon sa Sistema

Ang sistema gilangkoban sa liquid inlet collecting device, liquid return collecting device, substrate real-time monitoring device ug communication component, diin ang liquid inlet collecting device gilangkoban sa pH sensor, EC sensor, water pump, flowmeter ug uban pang mga parte; ug ang liquid return collecting device gilangkoban sa pressure sensor, pH sensor, EC sensor ug uban pang mga parte; Ang substrate real-time monitoring device gilangkoban sa liquid return collecting tray, liquid return filter screen, pressure sensor, pH sensor, EC sensor, temperature ug humidity sensor ug uban pang mga parte. Ang communication module naglakip sa duha ka LoRa modules, usa sa central control room ug ang usa sa greenhouse (Figure 3). Adunay wired connection tali sa computer ug sa communication component nga gibutang sa central control room, wireless connection tali sa communication component nga gibutang sa central control room ug sa communication component nga gibutang sa greenhouse, ug adunay wired connection tali sa communication component sa greenhouse ug sa relay, substrate detection component ug liquid return detection component (Figure 4).

2.3 Mga Epekto sa Aplikasyon

Ang epekto sa irigasyon gamit ang tubig ug abono nga gipabalik niining sistema sa pagmonitor gitandi sa sistema sa irigasyon nga gihatag sa mga supplier lamang. Kon itandi sa ulahi, ang aberids nga irigasyon kada tanom nga kamatis gamit kini nga sistema sa pagmonitor mikunhod og 8.7% kada adlaw, ug ang gidaghanon sa likido nga gibalik mikunhod og 18%, ug ang EC value sa likido nga gibalik parehas ra, nga nagpakita nga mas daghang solusyon sa sustansya ang gigamit sa mga tanom kung kini nga sistema sa pagmonitor gigamit alang sa irigasyon sumala sa balaod sa pagsuhop sa solusyon sa sustansya sa mga tanom. Ang paggamit niining intelihenteng sistema sa irigasyon makapakunhod sa gidaghanon sa irigasyon og 29% ug ang likido nga gibalik og 53% sa aberids kon itandi sa empirical timed irrigation (Figure 5 ~ 6).

 

3. Sistema sa Pagkontrol sa Kalikopan nga Gibase sa IoT

Tungod sa panginahanglan sa tukmang pagkontrol sa dagkong dinamikong spectral nodes sa mga pabrika sa planta, ang teknolohiya sa fusion Internet of Things gipaila aron masulbad ang mga problema sa dagkong ug heterogeneous nga pag-angkon og node ug tukmang pagkontrol sa palibot sa kahayag sa planta. Ang intelihenteng sistema sa pagkontrol sa suga sa pabrika sa planta naggamit og intelihenteng LED lighting fixtures isip carrier, ug naggamit sa WF-IOT big data fusion Internet of Things technology aron pagtukod og dakong desentralisadong terminal network nga nagsuporta sa pagkuha, pagpadala, ug pagkontrol sa datos. Ang sistema mahimong gawasnon nga i-grupo sumala sa mga kinahanglanon sa produksiyon, ug ang intensity sa kahayag sa mga plant lighting fixtures mahimong padayon nga i-adjust sa tinuod nga oras sumala sa lain-laing mga kondisyon sa suga ug mga panginahanglan sa pagtubo sa tanom, aron makab-ot ang tukmang pagkontrol sa intensity sa dugang nga kahayag ug gidaghanon sa dugang nga kahayag (Figure 7). Pinaagi sa peripheral network, ang dinamikong pagkolekta ug pagpadala sa sensing data sama sa palibot ug kahayag mahimong matuman, ug sa samang higayon, ang online monitoring sa konsumo sa enerhiya mahimong matuman, ug ang konsumo sa enerhiya sa dugang nga kahayag sa matag lugar sa pagtubo mahimong masabtan sa tinuod nga oras.

Ang sistema makatuman sa maayong pagdumala sa mga tanom pinaagi sa pagkolekta sa datos sa internal ug external nga kontrol sa greenhouse, ug makompleto ang pagpalambo sa produkto sa "plant management model". Pinaagi sa mga sensor sa kuryente, CO2, natural gas ug tubig, ang pagkolekta sa datos sa pagmonitor sa "energy system" matuman. Gamit ang teknolohiya sa robot vision, pinaagi sa datos sa kolor sa prutas, gidaghanon sa prutas, gidak-on sa punoan sa prutas, dahon, punoan ug uban pa, ang tibuok proseso sa datos sa pagtubo sa tanom mabantayan ug mailhan (Figure 8).

4.Bili sa Promosyon

Ang intelihenteng operasyon ug pagmentinar sa agrikultura, gamit ang mga bentaha sa plataporma sa industriyal nga Internet, usa ka puhunan, daghang beses nga paggamit sa serbisyo, gamit ang konsepto sa pagpaambit sa industriyal nga Internet, nagpasiugda sa pagtukod sa Internet of Things sa agrikultura sa pasilidad sa mubu nga gasto ug taas nga kahusayan, ug nagpauswag sa intelihenteng ug berde nga lebel sa agrikultura sa pasilidad. Gamit ang usa ka proyekto nga naggamit sa sistema sa Laixi City, Qingdao isip pananglitan, ang komprehensibo nga rate sa paggamit sa abono mahimong moabot sa kapin sa 90%, nga tulo ka pilo kaysa sa tradisyonal nga pagtanom sa yuta. Walay produksiyon sa hugaw nga gipagawas sa tibuok proseso, nga makadaginot og 95% nga tubig kon itandi sa pagtanom sa uma ug makapakunhod sa polusyon sa abono sa yuta. Pinaagi sa pag-ila sa CO2 sa greenhouse pinaagi niini nga sistema, ang mga hinungdan sa palibot sama sa temperatura ug kahayag sa sulod ug gawas sa greenhouse komprehensibo nga gisusi, ug ang suplay sa CO2 gi-regulate sa tinuod nga oras, nga dili lamang makatubag sa mga panginahanglan sa mga tanom, apan makalikay usab sa basura, epektibong nagpalig-on sa photosynthesis sa tanom, nagpadali sa pagtipon sa carbohydrate, nagdugang sa ani kada unit area ug nagpauswag sa kalidad sa utanon. Ang tibuok hugpong sa sistema sa pagdumala sa operasyon ug pagmentinar nakaamgo sa awtomatikong operasyon sa mga pasilidad sa pagkontrol sa palibot sa greenhouse, ang awtomatiko ug tukma nga operasyon sa mga kagamitan sa tanang panahon, nakakunhod sa gasto sa enerhiya og 10% ug sa manwal nga gasto sa operasyon og 60%, ug sa samang higayon, makahimo kini og mga panalipod sama sa pagsira sa bintana sa unang higayon batok sa dili maayong panahon sama sa kusog nga hangin, ulan ug niyebe, nga epektibong nakalikay sa pagkawala sa greenhouse mismo ug mga tanom sa greenhouse atubangan sa kalit nga dili maayong panahon.

5.Konklusyon

Ang modernong pag-uswag sa agrikultura sa pasilidad dili mabulag gikan sa panalangin sa sistema sa intelihente nga pagdumala sa agrikultura. Ang katugbang nga sistema sa pagdumala lamang ang adunay mas lig-on nga panan-aw, pag-analisar, ug abilidad sa paghimo og desisyon ang makapadayon sa pag-uswag sa dalan sa modernisasyon. Ang sistema sa intelihente nga pagdumala sa agrikultura nakapakunhod pag-ayo sa mga kakulangan sa artipisyal nga pagdumala ug nagpasiugda sa intelihente nga impormasyon sa produksiyon sa agrikultura, pagdumala, ug estratehikong desisyon. Uban sa pagdugang sa input ug padayon nga pagpayaman sa mga senaryo sa paggamit sa sistema, ang modelo sa datos niini kinahanglan nga kanunay nga i-update ug usbon base sa dugang nga datos, nga mahimong mas intelihente, ug komprehensibo nga mapauswag ang intelihente nga lebel sa modernong agrikultura sa pasilidad.

KATAPUSAN

[impormasyon sa pagkutlo]

Orihinal nga awtor Sha Bifeng, Zhang Zheng, ug uban pa. Greenhouse Horticulture Agricultural Engineering Technology Abril 19, 2024 10:47 Beijing