AbstraktD'Intelligenzéierung vun der moderner Anlagenlandwirtschaft hänkt haaptsächlech vum Betribs- a Wartungssystem of. D'Intelligenzéierung vum Betribs- a Wartungssystem hänkt direkt mat der ëmfaassender Effizienz vum Treibhausbetrieb zesummen a representéiert och d'Moderniséierung vun der Anlagenlandwirtschaft, déi de Wäert vun der Populariséierung an der déiwer Entwécklung huet. Dëse Pabeier stellt d'Uwendung vun intelligentem Betribs- a Wartungssystem an enger Anlagenlandwirtschaftsbasis zu Qingdao vir, analyséiert säin Uwendungseffekt a bewäert de Populariséierungswäert vum System, fir Informatiounsreferenzen fir relevant Praktiker ze bidden an d'weider Déiftstudie vu verwandte Systemer auszebauen, an doduerch den techneschen an intelligenten Niveau vun der Anlagenlandwirtschaft ze verbesseren.

SchlësselwierderIntelligent Betribs- a Wartungssystem; Landwirtschaft; Applikatioun

Mat der schneller Entwécklung vu China konnten traditionell landwirtschaftlech Produktiounsmethoden net méi den Ufuerderunge vun der Gesellschaft un d'Qualitéit a Quantitéit vun landwirtschaftleche Produkter gerecht ginn. Déi modern Anlagenlandwirtschaft, déi duerch en héije Rendement, Effizienz a besser Qualitéit charakteriséiert ass, huet sech an de leschte Jore séier entwéckelt a bitt e grousst Maartpotenzial. Am Verglach mat entwéckelte landwirtschaftleche Länner oder Regiounen op der Welt läit de Technologieniveau vun der Anlagenlandwirtschaft a China awer nach ëmmer däitlech hannert, besonnesch bei der Uwendung vun intelligenten Operatiouns- a Wartungssystemer baséiert op dem IoT vun der Landwirtschaft, wéi z. B. landwirtschaftlech Sensoren a Maschinne-Cloud-Gehirer, wou d'Digitaliséierung dréngend verbessert muss ginn.

1. Intelligent Betribs- a Wartungssystem fir d'Landwirtschaft

1.1 Systemdefinitioun

Den intelligenten Operatiouns- a Wartungssystem fir d'Landwirtschaft ass eng nei Systemtechnologie, déi IoT-Technologie, intelligent Gestiounstechnologie a verschidde landwirtschaftlech Prozesser wéi Planzung, Lagerung, Veraarbechtung, Transport, Traçabilitéit a Konsum déif integréiert. Duerch d'Integratioun vu "System+Hardware" benotzt den intelligenten Operatiouns- a Wartungssystem fir d'landwirtschaftlech Entwécklung déi Schlësseltechnologien vum Internet vun de Saachen, wéi Sensortechnologie, Transmissiounstechnologie, Veraarbechtungstechnologie a gemeinsam Technologie, fir déi multi-interaktiv Problemer wéi landwirtschaftlech individuell Identifikatioun, Situatiounsbewosstsinn, heterogen Ausrüstungsnetzwierker, heterogen Datenveraarbechtung aus verschiddene Quellen, Wëssensentdeckung an Entscheedungsënnerstëtzung ëmfaassend ze léisen.

1.2 Technesche Wee

Normalerweis setzt sech d'Struktur vun engem landwirtschaftleche Managementsystem haaptsächlech aus Perceptioun, Netzwierk a Plattform zesummen. Op dëser Basis kënnen d'Entreprisen méi logesch Schichten no landwirtschaftlechen Aarten a Geschäftsbedürfnisser ausbauen. D'Architektur vum intelligenten Betribs- a Wartungssystem fir d'landwirtschaft gëtt an der Figur 1 gewisen.

Fir den Ufuerderunge vum intelligenten Betrib an der Ënnerhalt vun der landwirtschaftlecher Ariichtung gerecht ze ginn, kënne Sensore wéi Temperatur- a Fiichtegkeetssensor, Kuelendioxidsensor, Beliichtungssensor, Stroumsensor, Waasserflusssensor, Kuelendioxid-Flusssensor, Äerdgas-Flusssensor, Gewiichtsdrocksensor, EC-Sensor a pH-Sensor personaliséiert ginn, an Entreprisen mat enger grousser Nofro kënnen Sensore fuerschen an entwéckelen, an duerch dat zugronnleeënd Dateniwwerdroungsprotokoll eng stabil Iwwerdroung an Erfassung vun Daten garantéieren.

1.3 Bedeitung vun der Entwécklung

Dat intelligent Betribs- a Wartungssystem benotzt intelligent Sensortechnologie, Informatiounsiwwerdroungstechnologie an intelligent Veraarbechtungstechnologie iwwer den Internet vun de Saachen am Landwirtschaftsberäich, fir Echtzäit-Iwwerwaachung a Fernsteierung vun allen Deeler vun den landwirtschaftlechen Aktivitéiten duerchzeféieren, d'intelligent Informatiounsaarbecht vun der landwirtschaftlecher Produktioun, dem Management an de strategesche Entscheedungsprozesser ze förderen an déi héich Effizienz, d'Intensivéierung, d'Skaléierung an d'Standardiséierung vun der landwirtschaftlecher Produktioun ze realiséieren. Schlussendlech gëtt déi vertikal Verbindung vun allen Deeler an der Kulturenproduktioun an déi horizontal Verbindung vun allen Deeler an der ganzer landwirtschaftlecher Industriekette realiséiert. Eng kreesfërmeg Wirtschaftsekologie mat engem Planztechnologiesystem, enger landwirtschaftlecher Gehirplattform, enger landwirtschaftlecher Liewensmëttelsécherheet, enger landwirtschaftlecher Produkthandelsplattform, engem neie Finanzsystem fir d'Liwwerungskette vun der Landwirtschaft, dem charakteristeschen landwirtschaftlechen Tourismus a komplementärer Planzung an Zucht schafen (Figur 2).

 

2.Informatiounsiwwerwaachung vun der Integratioun vu Waasser an Dünger

2.1 Systemprinzip

De System féiert negativ Réckkopplung un de Waasser- an Düngersystem duerch, andeems en de Waassergehalt, den EC, de pH-Wäert an aner Wäerter vun der Kokosnosskleiematrix erkennt, wat eng wichteg Roll bei der korrekter Leedung vun der Bewässerung spillt. Jee no de Charakteristike vun de verschiddene Planzungszeenen, duerch d'Analyse an d'Fuerschung vun de Matrixcharakteristiken a Struktur, kann en empirescht Timing-Bewässerungsmodell, den ieweschten an ënneschten Grenzbewässerungsmodell vun der Matrixwaasserastellung entwéckelt ginn; en integréiert Informatiounsakkvisitiounssystem fir Waasser an Dünger kann de Bewässerungsmodell kontrolléieren, d'Optimiséierung an d'Iteratioun kënnen kontinuéierlech am Produktiounsbetrib an am Ënnerhaltsprozess duerchgefouert ginn.

2.2 Systemzesummesetzung

De System besteet aus engem Flëssegkeetsinlaat-Sammelgerät, engem Flëssegkeetsrécklaf-Sammelgerät, engem Echtzäit-Iwwerwaachungsgerät fir de Substrat an enger Kommunikatiounskomponent, woubei den Flëssegkeetsinlaat-Sammelgerät aus engem pH-Sensor, engem EC-Sensor, enger Waasserpompel, engem Duerchflussmesser an aneren Deeler besteet; an den Flëssegkeetsrécklaf-Sammelgerät aus engem Drocksensor, engem pH-Sensor, engem EC-Sensor an aneren Deeler besteet; den Echtzäit-Iwwerwaachungsgerät fir de Substrat besteet aus engem Flëssegkeetsrécklaf-Sammelschacht, engem Flëssegkeetsrécklaf-Filtersich, engem Drocksensor, engem pH-Sensor, engem EC-Sensor, engem Temperatur- a Fiichtegkeetssensor an aneren Deeler. De Kommunikatiounsmodul enthält zwee LoRa-Moduler, een am zentralen Kontrollraum an deen aneren am Gewächshaus (Figur 3). Et gëtt eng verkabelt Verbindung tëscht dem Computer an der Kommunikatiounskomponent, déi am zentralen Kontrollraum placéiert ass, eng drahtlos Verbindung tëscht der Kommunikatiounskomponent, déi am zentralen Kontrollraum placéiert ass, an eng verkabelt Verbindung tëscht der Kommunikatiounskomponent am Gewächshaus an dem Relais, der Substratdetektiounskomponent an der Flëssegkeetsrécklafdetektiounskomponent (Figur 4).

2.3 Applikatiounseffekter

Den Effekt vun der Bewässerung mat Waasser- a Düngerbewässerungssystem, dat vun dësem Iwwerwaachungssystem zréckgefiddert gëtt, gëtt mat deem vun engem Bewässerungssystem verglach, dat eleng vun den Ubidder geliwwert gëtt. Am Verglach mat deem Leschten gëtt déi duerchschnëttlech Bewässerung pro Tomateplanz mat dësem Iwwerwaachungssystem ëm 8,7% pro Dag reduzéiert, an de Volume vum Récklafflëssegkeet ëm 18%, an den EC-Wäert vun der Récklafflëssegkeet ass am Fong dee selwechten, wat weist, datt méi Nährstoffléisung vun de Kulturen benotzt gëtt, wann dëst Iwwerwaachungssystem fir d'Bewässerung no dem Gesetz vun der Nährstoffléisungsabsorptioun duerch d'Kulturen benotzt gëtt. Mat dësem intelligenten Bewässerungssystem kann d'Bewässerungsquantitéit ëm 29% an de Récklafflëssegkeetsduerchschnëtt ëm 53% am Verglach mat der empirescher Zäitbewässerung reduzéiert ginn (Figur 5 ~ 6).

 

3. IoT-baséiert Ëmweltkontrollsystem

Fir d'Nofro no enger präziser Kontroll vu groussflächegen dynamesche Spektralknueten a Fabriken ze erfëllen, gëtt d'Fusiouns-Internet vun de Saachen Technologie agefouert, fir d'Problemer vun der groussflächeger an heterogener Knuet Erfaassung an der präziser Kontroll vun der Liichtëmfeld vun der Fabrik ze léisen. En intelligent Beliichtungskontrollsystem an der Fabrik benotzt intelligent LED Beliichtungsarmaturen als Träger a benotzt d'WF-IOT Big Data Fusiouns-Internet vun de Saachen Technologie, fir en dezentraliséiert Terminalnetzwierk a groussflächegen Ëmfang opzebauen, dat Datenerfassung, Iwwerdroung a Kontroll ënnerstëtzt. De System kann fräi no Produktiounsufuerderunge gruppéiert ginn, an d'Liichtintensitéit vun de Planzebeliichtungsarmaturen kann kontinuéierlech a Echtzäit no verschiddene Beliichtungsbedingungen a Wuesstumsbedürfnisser vun de Planzen ugepasst ginn, fir eng präzis Kontroll vun der zousätzlecher Liichtintensitéit an der zousätzlecher Liichtquantitéit ze realiséieren (Figur 7). Iwwer de Peripherie-Netzwierk kann déi dynamesch Erfaassung an Iwwerdroung vu Sensordaten wéi Ëmwelt an Beliichtung realiséiert ginn, an zur selwechter Zäit kann d'Online Iwwerwaachung vum Energieverbrauch realiséiert ginn, an den Energieverbrauch vum zousätzleche Liicht an all Wuesstumsberäich kann a Echtzäit erfaasst ginn.

De System realiséiert d'Genausféierung vu Planzen andeems en d'Donnéeë vun der interner an externer Kontroll vum Treibhaus sammelt a komplettéiert d'Produktentwécklung vum "Planzemanagementmodell". Duerch d'Sensore vu Stroum, CO2, Äerdgas a Waasser gëtt d'Iwwerwaachungsdatensammlung vum "Energiesystem" realiséiert. Mat Hëllef vu Robotervisiounstechnologie gëtt de ganze Prozess vun de Wuesstumsdaten iwwerwaacht an erkannt duerch d'Donnéeë vun der Faarf vun de Friichten, der Zuel vun de Friichten, der Gréisst vun de Friichtenstängelen, de Blieder, de Stängelen asw. (Figur 8).

4.Promotiounswäert

Intelligent landwirtschaftlecht Betribs- a Wartungssystem, dat d'Virdeeler vun enger industrieller Internetplattform, enger Investitioun, villfälteg Notzung vum Service, andeems de Sharing-Konzept vum industriellen Internet benotzt gëtt, fërdert de Bau vum Internet vun de Saachen an der Anlagenlandwirtschaft zu niddrege Käschten an héijer Effizienz a verbessert den intelligenten a gréngen Niveau vun der Anlagenlandwirtschaft. Wann ee Beispill vun engem Projet an der Stad Laixi, Qingdao, hëlt, kann déi ëmfaassend Notzungsquote vun Dünger iwwer 90% erreechen, wat dräimol sou héich ass wéi déi vun der traditioneller Buedembearbeitung. Et gëtt keng Ofwaasseroflaf am ganze Prozess, wat 95% Waasser am Verglach zum Feldbearbeitung spuert an d'Verschmotzung vun Dünger am Buedem reduzéiert. Duerch d'Detektioun vu CO2 am Gewächshaus duerch dëst System ginn d'Ëmweltfaktoren wéi Temperatur an Beliichtung bannen an ausserhalb vum Gewächshaus ëmfaassend analyséiert, an d'CO2-Versuergung gëtt a Echtzäit geregelt, wat net nëmmen d'Bedierfnesser vun de Planzen erfëllt, mee och Offall vermeit, d'Fotosynthese vun de Planzen effektiv stäerkt, d'Kuelenhydratakkumulatioun beschleunegt, den Ertrag pro Flächeneenheet erhéicht an d'Geméisqualitéit verbessert. De ganze Set vu Betribs- a Wartungsmanagementsystemer huet den automatesche Betrib vun den Ëmweltkontrollanlagen am Treibhaus realiséiert, den automateschen an präzise Betrib vun Allwiederausrüstung, d'Energiekäschten ëm 10% an d'Käschte fir de manuelle Betrib ëm 60% reduzéiert, an zur selwechter Zäit kann et Schutzmoossnamen ausféieren, wéi d'Fënster beim éischte Mol zouzemaachen, géint schlecht Wieder wéi staarke Wand, Reen a Schnéi, wouduerch de Verloscht vum Treibhaus selwer an de Kulturen am Treibhaus bei plëtzlechem schlechtem Wieder effektiv vermeit gëtt.

5.Conclusioun

Déi modern Entwécklung vun der landwirtschaftlecher Ariichtung kann net vum Segen vun engem intelligenten landwirtschaftleche Managementsystem getrennt ginn. Nëmmen dat entspriechend Managementsystem mat enger méi staarker Perceptiouns-, Analyse- a Entscheedungsfäegkeet kann op dem Wee vun der Moderniséierung weidergoen. Dat intelligent landwirtschaftlecht Managementsystem reduzéiert d'Nodeeler vum kënschtleche Management däitlech a fërdert déi intelligent Informatiounsaarbecht vun der landwirtschaftlecher Produktioun, dem Management an de strategeschen Entscheedungen. Mat der Erhéijung vum Input an der kontinuéierlecher Beräicherung vun den Notzungsszenarie vum System muss säi Datenmodell stänneg aktualiséiert a widderholl ginn op Basis vun ëmmer méi Daten, fir méi intelligent ze ginn an den intelligenten Niveau vun der moderner landwirtschaftlecher Ariichtung ëmfaassend ze verbesseren.

ENN

[Zitatinformatioun]

Originalauteur Sha Bifeng, Zhang Zheng, etc. Treibhausgaart Landwirtschaftlech Ingenieurstechnologie 19. Abrëll 2024 10:47 Peking