Современные системы автоматического управления для ферм

Значительный прогресс в области вычислительных мощностей и автоматизированных систем сделал роботизацию практичным решением для эффективного фермерского хозяйства. Задача роботов — заменять людей при выполнении повторяющихся и физически тяжелых обязанностей. Кроме того, они могут использоваться для выполнения узкоспециализированных действий. Системы автоматического управления для ферм регулируют освещение, полив, температурный режим, подачу кормов, движение сельхозтехники или работу производственных линий.

Содержание:

Плюсы роботизации сельского хозяйства

Целью автоматизации является не замена оператора, а эффективная поддержка его в выполняемых обязанностях. Обсуждаемая новизна в области сельского хозяйства может гарантировать, прежде всего, большую производительность труда и, следовательно, конечно, большие возможности для выращивания и производства. Это позволит фермерам значительно сэкономить время и сосредоточиться на других аспектах выполняемых ими обязанностей.

Упрощенное управление

Сельское хозяйство, автоматизация и развитие робототехники также могут гарантировать обществу более высокие урожаи и широкие возможности для производства продуктов питания. Автоматизация сельского хозяйства также может эффективно облегчить общее управление на фермах, значительно упростив ведение отчетов и прогнозов.

  1. Автоматизация фермерских хозяйств повышает эффективность цепочек поставок, обеспечивая минимальные потери продуктов питания и повышенную прибыль.
  2. Сельскохозяйственные роботы с меньшей вероятностью совершают ошибки и работают быстрее, чем люди.
  3. Сельскохозяйственные роботы, оснащенные датчиками для обнаружения сорняков и вредителей, позволяют снизить потребление пестицидов. Опрыскивание проводится только на участках, пораженных вредителями. Поэтому посевы не требуют чрезмерного использования химикатов.
  4. Сельскохозяйственные роботы могут работать круглосуточно, а их обслуживание требует минимальных затрат. Это снижает зависимость от человеческих ресурсов и общие затраты на производство продуктов питания.
  5. Некоторые сельскохозяйственные роботы оснащены различными насадками, что повышает их универсальность и позволяет выполнять множество задач.

Для каких задач подходят автоматизированные системы

Посев культур

Традиционный метод посева семян бывает малоэффективным, что может негативно сказаться на урожайности. Вместо этого система автоматического посева (с помощью геомапирования) гарантирует, что семена размещаются в нужных местах и на нужной глубине.

Для измерения уровня жидкостей и твердых веществ как в огромных семенных бункерах, так и в небольших контейнерах для хранения полезны емкостные датчики, которые замеряют уровень наполнения емкости. Датчик обеспечивает постоянную и точную индикацию количества семян на единицу площади.

Орошение и удобрение

Системы точного орошения, поддерживаемые автоматизацией, позволяют значительно сократить потребление воды. Сельскохозяйственные роботы, хотя и все еще находятся в стадии исследований, оказались чрезвычайно функциональными для анализа отдельных рядов сельскохозяйственных культур и точного опрыскивания их удобрениями или полива водой.

Автоматические системы также могут использовать картографирование полей, урожайности и состояния почвы, что дает прочную основу для еще более точной работы. Встроенная в систему база данных, в свою очередь, позволяет сохранять состояние данного поля, фиксированные технологические пути для различных машин и операций, так что, прервав работу в неблагоприятных условиях, ее можно возобновить на следующий день с того же места.

Прополка

Удаление сорняков всегда является проблемой, учитывая растущую устойчивость растений к пестицидам и повышенный интерес потребителей к органическим продуктам питания, в которых использовалось только минимальное количество химических веществ. Роботизированные платформы позволяют различать культурные растения и сорняки, а затем механически удалять последние. Система проста в использовании и очень точна. Самое главное, что с помощью этой технологии фермы могут отказаться от использования гербицидов.

Мониторинг состояния сельскохозяйственных культур

С помощью современных дронов, оснащенных камерами, датчиками и искусственным интеллектом, можно проводить посев, а также опрыскивание и опыление растений, контролировать состояние каждого поля и сравнивать текущие данные с аналогичными за предыдущие месяцы или годы. На основе спутниковых снимков и карт ресурса почвы, создаются прикладные карты посевов или внесения удобрений. Их можно загружать на терминал, установленный в тракторе или другой сельхозтехнике. Визуализация карт помогает фермерам лучше видеть изменения в почве условиях на данном поле и точнее оценивать потенциал урожайности. Агрохимический анализ почвы (уровень N, P, K и других минералов, а также pH) перед посадкой или после сбора урожая позволяет точно рассчитывать правильные дозы удобрений. Мониторинг цвета листьев в период вегетации растений показывает избыток или недостаток того или иного химического элемента в пределах анализируемого поля и дает возможность точечно вносить необходимые подкормки.

Сбор урожая

Фермерам не нужно беспокоиться о найме сезонных рабочих. Роботы сканируют фрукты и определяют степень их зрелости, а затем аккуратно снимают их. Однако следует отметить, что собранный таким способом урожай имеет несколько больший показатель потерь.

Фенотипирование

Фенотипирование в сельском хозяйстве — это процесс измерения и анализа свойств сельскохозяйственных культур, таких как их устойчивость, рост, урожайность и адаптивность. Этот процесс помогает улучшить исследуемые растения для их будущего выращивания. Робототехника в области фенотипирования является относительно новой областью, но несколько систем робототехники продемонстрировали свою эффективность при измерении химических и физиологических свойств различных растений.

Какие технические решения используются в автоматизированных системах

Роботизированные устройства выполняют команды, которые они получают от датчиков. Датчики, которые взаимодействуют с этой системой, например, датчики движения, датчики освещенности и т. д. Функции, которые они выполняют, включают в себя включение электрических цепей, управление током, протекающим в электрических цепях, задержку включения или выключения, импульсное действие или выключение освещения по истечении заданного времени.
  1. ПЛК — программируемые логические контроллеры — это устройства, используемые в автоматизации для управления работой машин и оборудования, а задачи выполняются с помощью соответствующего алгоритма (программы) действия. Они могут управлять целыми производственными линиями.
  2. DMX (Digital Multiplex Signal) — это система, управляемая с уровня реализатора standard-цифрового сигнала связи, управляющего сценическим и театральным освещением. Система DMX состоит из контроллера (передатчика), световых устройств (приемников) и проводки. Устройства соединены в цепочку с контроллером в начале и резистором в конце. Управление устройствами осуществляется путем определения адресов DMX.
  3. Bluetooth Mesh — это новый стандарт подключения. Он позволяет управлять не только освещением, но и отдельными устройствами, напрямую друг с другом, а не через общий для всех шлюз или маршрутизатор, в нем нет ни одной уязвимой точки, сбой которой отключил бы всю сеть от использования. Bluetooth Mesh позволяет создавать очень большие сети, состоящие из 32 тыс. узлов.
  4. DALI (Digital Address Lighting Interface) — это протокол связи, который позволяет общаться отдельным элементам установки или всей группой, а функцию контроллера обычно выполняют периферийные устройства или компьютер.
Преимущества интеллектуальных систем управления — это не только снижение эксплуатационных расходов, но и повышение комфорта работы и безопасности. Они дают возможность управлять несколькими элементами одновременно или каждым по отдельности. Мы можем адаптировать работу каждого элемента сети к условиям или потребностям, которые преобладают в данном месте.

Основой эффективного управления сельским хозяйством является устранение факторов, порождающих убытки. Современные решения, то есть интеллектуальные технологии в сельском хозяйстве используют в этой области спутниковую связь, системы GPS, телематику зрения и возможности, которые дает интернет-сеть. Система обеспечивает экономию топлива до 30%, сокращение эксплуатационных расходов на машины до 20% и экономию семян, удобрений и химикатов до 25%.

Автоматические решения Smartargo.ru

С помощью нашей системы «Агроаналитика-IoT» вы сможете полностью автоматизировать планирование полевых работ, контроль за их ходом и анализ результатов и обеспечить до 80% потребностей современной фермы. Решение включает в себя комплекс модулей:
  • Инженерный блок
    Собственный телематический сервер собирает и обрабатывает данные с GPS-трекеров, датчиков работы двигателя, скорости движения и уровня топлива. Система получает информацию не только о перемещениях техники и прицепного оборудования, но и данные о результативности работ, параметрах мониторинга и расходах на различные технологические операции. «Агроаналитика-IoT» автоматически формирует путевые листы и отчеты по всем видам техники и направляет их в системы учета (1С и другие ERP).

  • Агрономический блок
    Приложение собирает и систематизирует сведения о состоянии почв, погодных условиях, выращиваемых культурах, качестве семян, динамике вегетации, внесенных удобрениях и средствах защиты растений. В помощь агроному более 40 источников информации, собранных за несколько лет.
  • Агроскаутинг
    Помогает контролировать качество выполнения сельхозработ и планировать технологические операции. Он позволяет оценивать состояние поля и посевов на отдельных участках и прогнозировать урожайность. Скауты-помощники регулярно объезжают поля и вносят результаты наблюдений в систему через мобильное приложение.
  • Финансы и KPI
    Анализирует статьи затрат по месяцам, помогает устанавливать KPI на сезон для разных культур и отслеживать результаты на сводном дашборде

    Данные можно передавать в ERP-систему для бухгалтерского учета и финансового анализа.
  • Оперативное и годовое планирование
    Помогает составлять планы на весь год, сезон или ближайшие дни при имеющихся ресурсах и производственных мощностях. Система учитывает собранные за несколько лет данные по характеристикам и урожайности полей, правилам севооборот и другие факторы.
  • Контроль готовой продукции
    Данный модуль помогает отслеживать транспортную цепочку от поля до весовой и конечного пункта приема. Он делает прозрачным процесс сбора и перевозки урожая и позволяет снизить до минимума риски хищения или потери продукции.
Отдельно можно отметить блок кадастрового контроля, который упрощает агроному, юридической службе и руководству агропредприятия работу с земельным фондом и облегчает процессы учета земель, планирования расхода семян, средств защиты растений, удобрений, ГСМ и других параметров.

Будущее развитие сельского хозяйства связано со все более интенсивной роботизацией. Автоматизация аграрного сектора может значительно упростить работу фермеров и повысить эффективность выращивания различных культур.
Получить консультацию по системе «Агроаналитика»
Оставьте свои контактные данные и наш менеджер с вами свяжется в ближайшее время
Оставьте номер и мы перезвоним через 5 минут!
Не хотите ждать? Позвоните нам!
8 (800) 700 43 75
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности