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:

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.

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.

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.

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 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.

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%.

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:

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.