Wetenschappers van het St. Petersburg Federal Research Center (SPb FRC) van de Russische Academie van Wetenschappen hebben, met financiële steun van het Russische ministerie van Onderwijs en Wetenschappen, een binnenlands digitaal systeem ontwikkeld voor het beheer van verticale boerderijen die groen verbouwen. De uitvinding draait op Russische software, kan individueel worden geconfigureerd voor efficiënte en geautomatiseerde productie van verschillende soorten landbouwproducten en op afstand worden bediend via internet vanaf een pc of smartphone.
Een vertical farm is een agro-industrieel complex waar in een gesloten kringloop, ongeacht het seizoen of de klimatologische omstandigheden, verschillende gewassen (bijvoorbeeld sla of tomaten) geteeld kunnen worden. Het is een afgesloten ruimte met containers die stoffen bevatten die nodig zijn voor het verbouwen van gewassen (aarde, hydrocultuur of aeroponics). Tanks in een verticale boerderij worden in verschillende "lagen" onder elkaar geplaatst, waardoor ze effectief de hele ruimte in beslag nemen. De kamer behoudt een speciale temperatuur, vochtigheid, verlichting enzovoort. Tegenwoordig bestrijken dergelijke boerderijen vaak uitgestrekte gebieden en voorzien ze steden van verse en gevarieerde plantaardige producten.
De exploitatie van een groot bedrijf vereist echter een groot aantal medewerkers en de nauwkeurige toevoer van voedingsstoffen en licht naar de planten en het handhaven van een bepaalde temperatuur. Voor een soepele en efficiënte werking van dergelijke agro-industriële complexen zijn daarom productieautomatiseringssystemen vereist.
“We hebben een binnenlands digitaal complex ontwikkeld dat zorgt voor volledige automatisering van teeltprocessen in verticale teelten van planten zoals aardbeien, verschillende soorten salades en microgroenten. De ontwikkeling zelf omvat software met een gebruiksvriendelijke grafische interface, hardwaremodules die kunnen worden omgevormd tot systemen voor verschillende doeleinden, evenals een aantal diensten die grote kassencomplexen kunnen koppelen tot één informatiestructuur”, zegt Anton Savelyev, hoofd van het laboratorium van autonome robotsystemen van het St. Petersburg Federale Onderzoekscentrum van de Russische Academie van Wetenschappen. .
Het digitale systeem bestaat uit drie onderling verbonden niveaus. Met de eerste kunt u de bedrijfsparameters van verschillende landbouweenheden configureren (vormen): pompen, lampen, microklimaatonderhoudssystemen, sensoren. De configuratie verloopt via een lokale servermodule, waarmee u met verschillende sensoren en actuatoren kunt communiceren en gegevens over hun werking kunt opslaan. Tegelijkertijd werken de geconfigureerde modules van het eerste niveau onafhankelijk van de lokale server in een bepaalde cyclus.
Het tweede niveau is een lokale server van het agrarische complex, die gegevens van alle apparaten ontvangt en aggregeert (combineert). Op deze manier kunt u de prestaties van het systeem bewaken, modulestoringen voorspellen en kritieke situaties identificeren (verlies van communicatie met de modules, overschrijding van de druk in het irrigatiesysteem, wijziging van de optimale temperatuur, enzovoort). Bovendien verzenden alle modules informatie op een afstand van maximaal 6 km van een bron in een open gebied. Hierdoor kan de gebruiker afzien van draden, waardoor de kosten van automatisering worden verlaagd.
Als het object internet heeft, kan de lokale server het verbinden met het derde niveau van het systeem - cloudopslag. Het verbindt meerdere objecten van verticale boerderijen tot één netwerk en zorgt zo voor de exploitatie van grote complexen. En met de systeeminterface kunt u schakelen tussen verschillende complexen, informatie ontvangen over de werking en storingen op een personal computer, tablet of smartphone en daarmee de onderneming op afstand besturen.
“Het systeem kan snel worden opgeschaald dankzij draadloze communicatie en modulair ontwerp, en een duidelijke interface stelt elke gebruiker in staat zich snel aan te passen om specifieke teeltparameters voor bepaalde gewassen in te voeren. Bovendien is het systeem universeel in termen van bodem - het werkt met gewone aarde, hydro- en aeroponics. Analogons van onze ontwikkeling worden in het buitenland gemaakt, bijvoorbeeld in Nederland. Maar ze zijn meerdere malen duurder en vereisen een regelmatig onderhoudstarief. We bieden modules en software voor binnenlandse ontwikkeling in lijn met importsubstitutie voor de Russische economie”, zegt Andrey Ronzhin, directeur van het St. Petersburg Federale Onderzoekscentrum van de Russische Academie van Wetenschappen.
De ontwikkeling zal helpen bij het automatiseren van een aantal processen op de boerderij (onderhoud van het microklimaat, controle van de oplossingstoevoer en de lichtcyclus), het snel bewaken van systeemparameters en het verzamelen van gegevens, dat wil zeggen, in sommige gevallen het wegwerken van de menselijke factor . Dit zal de productiviteit van boerderijen verhogen en de kwaliteit van het eindproduct verbeteren.
Nu wordt een digitaal systeem voor het beheer van verticale boerderijen geïmplementeerd bij een van de ondernemingen van het agro-industriële complex in de buurt van St. Petersburg.
bron