AbstrakDie intelligentisering van moderne fasiliteitslandbou hang hoofsaaklik af van die bedryfs- en instandhoudingstelsel. Die intelligentisering van die bedryfs- en instandhoudingstelsel hou direk verband met die omvattende doeltreffendheid van kweekhuisbedryf, en verteenwoordig ook die modernisering van fasiliteitslandbou, wat die waarde van popularisering en diepgaande ontwikkeling het. Hierdie artikel stel die toepassing van intelligente bedryfs- en instandhoudingstelsels in 'n fasiliteitslandboubasis in Qingdao bekend, analiseer die toepassingseffek daarvan en evalueer die populariseringswaarde van die stelsel, om sodoende inligtingsverwysing vir relevante praktisyns te verskaf en die verdere diepgaande studie van verwante stelsels uit te brei, en sodoende die tegniese en intelligente vlak van fasiliteitslandbou te verbeter.

SleutelwoordeIntelligente Bedryfs- en Onderhoudstelsel; Fasiliteitslandbou; Toepassing

Met China se vinnige ontwikkeling kon tradisionele landbouproduksiemetodes nie aan die samelewing se eise vir die kwaliteit en kwantiteit van landbouprodukte voldoen nie. Moderne fasiliteitslandbou, gekenmerk deur hoë opbrengs, doeltreffendheid en uitstaande gehalte, het die afgelope paar jaar vinnig ontwikkel en bied enorme markpotensiaal. In vergelyking met ontwikkelde landboulande of -streke in die wêreld, is China se fasiliteitslandboutegnologievlak egter steeds aansienlik agter, veral in die toepassing van landbou-IoT-gebaseerde intelligente bedryfs- en instandhoudingstelsels soos landbousensors en masjienwolkbreine, waar digitalisering dringend verbeter moet word.

1. Intelligente Bedryfs- en Onderhoudstelsel vir Landbou

1.1 Stelseldefinisie

Die intelligente bedryfs- en instandhoudingstelsel vir landbou is 'n opkomende stelseltegnologie wat IoT-tegnologie, intelligente bestuurstegnologie en verskeie landbouprosesse soos plant, berging, verwerking, vervoer, naspeurbaarheid en verbruik diep integreer. Deur die integrasie van "stelsel + hardeware" gebruik die intelligente landboubedryfs- en instandhoudingstelsel die sleuteltegnologieë van die Internet van Dinge, soos sensortegnologie, transmissietegnologie, verwerkingstegnologie en algemene tegnologie, om die multi-interaktiewe probleme soos landbou-individuele identifikasie, situasionele bewustheid, heterogene toerustingnetwerke, multi-bron heterogene dataverwerking, kennisontdekking en besluitnemingsondersteuning omvattend op te los.

1.2 Tegniese Roete

Gewoonlik bestaan ​​die struktuur van 'n landboubestuurstelsel hoofsaaklik uit persepsie, netwerk en platform. Op grond hiervan kan ondernemings meer logiese lae uitbrei volgens landboutipes en besigheidsbehoeftes. Die argitektuur van die intelligente landboubedryfs- en onderhoudstelsel word in Figuur 1 getoon.

Om aan die behoeftes van intelligente bedryf en instandhouding van landboufasiliteite te voldoen, kan sensors soos temperatuur- en humiditeitsensors, koolstofdioksiedsensors, beligtingsensors, stroomsensors, watervloeisensors, koolstofdioksiedvloeisensors, natuurlike gasvloeisensors, gewigsdruksensors, EC-sensors en pH-sensors aangepas word, en ondernemings met groot aanvraag kan sensors ondersoek en ontwikkel, en deur die onderliggende data-oordragprotokol kom om die stabiele oordrag en vaslegging van data te verseker.

1.3 Ontwikkelingsbetekenis

Die intelligente bedryfs- en instandhoudingstelsel gebruik intelligente sensortegnologie, inligtingsoordragtegnologie en intelligente verwerkingstegnologie deur die landbou-Internet van Dinge om intydse monitering en afstandbeheer van alle skakels in landbouaktiwiteite uit te voer, die intelligente inligtingsvorming van landbouproduksie, bestuur en strategiese besluitneming te bevorder, en die hoë doeltreffendheid, intensivering, skaal en standaardisering van landbouproduksie te verwesenlik. Laastens sal die vertikale verbinding van alle skakels in gewasproduksie en die horisontale verbinding van alle skakels in die hele landboubedryfsketting gerealiseer word. Skep 'n sirkulêre ekonomie-ekologie met planttegnologiestelsel, landboubreinplatform, landbouvoedselveiligheid, landbouproduktehandelsplatform, nuwe landbouvoorsieningsketting-finansiële stelsel, kenmerkende landboutoerisme en komplementêre plant en teel (Figuur 2).

 

2.Inligtingsmonitering van water- en kunsmisintegrasie

2.1 Stelselbeginsel

Die stelsel voer negatiewe terugvoer na die water- en kunsmisstelsel uit deur die waterinhoud, EC, pH en ander waardes van die klappersemelsmatriks op te spoor, wat 'n belangrike rol speel in die akkurate leiding van besproeiing. Volgens die eienskappe van verskillende planttonele, deur die analise en navorsing van die matrikseienskappe en -struktuur, om die empiriese tydsberekeningsbesproeiingsmodel, die boonste en onderste limietbesproeiingsmodel van die matrikswaterinstelling te ontwikkel; die water- en kunsmis-geïntegreerde inligtingverkrygingstelsel kan die besproeiingsmodel beheer, die optimalisering en iterasie kan voortdurend in die produksiebedryf en onderhoudsproses uitgevoer word.

2.2 Stelselsamestelling

Die stelsel bestaan ​​uit 'n vloeistofinlaat-versameltoestel, vloeistofterugvoer-versameltoestel, substraat-intydse moniteringstoestel en kommunikasiekomponent, waar die vloeistofinlaat-versameltoestel bestaan ​​uit 'n pH-sensor, EC-sensor, waterpomp, vloeimeter en ander dele; en die vloeistofterugvoer-versameltoestel bestaan ​​uit 'n druksensor, 'n pH-sensor, 'n EC-sensor en ander dele; Die substraat-intydse moniteringstoestel bestaan ​​uit 'n vloeistofterugvoer-versamelbak, 'n vloeistofterugvoerfilterskerm, 'n druksensor, 'n pH-sensor, 'n EC-sensor, 'n temperatuur- en humiditeitsensor en ander dele. Die kommunikasiemodule sluit twee LoRa-modules in, een in die sentrale beheerkamer en die ander in die kweekhuis (Figuur 3). 'n Bedrade verbinding bestaan ​​tussen die rekenaar en die kommunikasiekomponent wat in die sentrale beheerkamer geplaas is, 'n draadlose verbinding bestaan ​​tussen die kommunikasiekomponent wat in die sentrale beheerkamer geplaas is en die kommunikasiekomponent wat in die kweekhuis geplaas is, en 'n bedrade verbinding bestaan ​​tussen die kommunikasiekomponent in die kweekhuis en die relais, substraatopsporingskomponent en vloeistofterugvoeropsporingskomponent (Figuur 4).

2.3 Toepassingseffekte

Die effek van besproeiing met water- en kunsmisbesproeiingstelsels wat deur hierdie moniteringstelsel teruggevoer word, word vergelyk met dié van 'n besproeiingstelsel wat slegs deur verskaffers verskaf word. In vergelyking met laasgenoemde word die gemiddelde besproeiing per tamatieplant met hierdie moniteringstelsel met 8,7% per dag verminder, en die terugvloeibare volume met 18% verminder, en die EG-waarde van die terugvloeibare vloeistof is basies dieselfde, wat toon dat meer nutriëntoplossing deur gewasse gebruik word wanneer hierdie moniteringstelsel vir besproeiing gebruik word volgens die wet van nutriëntoplossingabsorpsie deur gewasse. Deur hierdie intelligente besproeiingstelsel te gebruik, kan die besproeiingshoeveelheid met 29% en die vloeistofterugvloei met gemiddeld 53% verminder word in vergelyking met die empiriese tydsberekening van besproeiing (Figuur 5 ~ 6).

 

3. IoT-gebaseerde omgewingsbeheerstelsel

In die lig van die vraag na akkurate beheer van grootskaalse dinamiese spektrale nodusse in aanlegfabrieke, word die fusie-Internet van Dinge-tegnologie bekendgestel om die probleme van grootskaalse en heterogene nodusverkryging en akkurate beheer van die ligomgewing van die aanleg op te los. Intelligente beligtingsbeheerstelsels in aanlegfabrieke neem intelligente LED-beligtingsarmature as die draer en neem WF-IOT grootdata-fusie-Internet van Dinge-tegnologie aan om 'n grootskaalse gedesentraliseerde terminaalnetwerk te bou wat data-verkryging, -oordrag en -beheer ondersteun. Die stelsel kan vrylik gegroepeer word volgens produksievereistes, en die ligintensiteit van aanlegbeligtingsarmature kan voortdurend intyds aangepas word volgens verskillende ligtoestande en plantgroeibehoeftes, om sodoende akkurate beheer van aanvullende ligintensiteit en aanvullende lighoeveelheid te bewerkstellig (Figuur 7). Deur die perifere netwerk kan die dinamiese versameling en oordrag van sensoriese data soos omgewing en beligting bewerkstellig word, en terselfdertyd kan die aanlyn monitering van energieverbruik bewerkstellig word, en die energieverbruik van aanvullende lig in elke groeigebied kan intyds begryp word.

Die stelsel bewerkstellig die fyn bestuur van plante deur die data van kweekhuis interne en eksterne beheer in te samel, en voltooi die produkontwikkeling van die "plantbestuursmodel". Deur die sensors van stroom, CO2, natuurlike gas en water word die moniteringsdata-insameling van die "energiestelsel" bewerkstellig. Deur robotvisietegnologie te gebruik, word die hele proses van gewasgroeidata gemonitor en herken deur die data van vrugkleur, vrugnommer, vrugstingelgrootte, blare, stingels en so aan (Figuur 8).

4.Promosiewaarde

Landbou-intelligente bedryfs- en instandhoudingstelsel, wat die voordele van 'n industriële internetplatform, een belegging, baie keer diensgebruik, en die deelkonsep van industriële internet gebruik, bevorder die konstruksie van die Internet van Dinge in fasiliteitslandbou teen lae koste en hoë doeltreffendheid, en verbeter die intelligente en groen vlak van fasiliteitslandbou. As ons 'n projek in Laixi City, Qingdao, as voorbeeld neem, kan die omvattende benuttingskoers van kunsmis meer as 90% bereik, wat drie keer dié van tradisionele grondbewerking is. Daar is geen produksierioolvuilafvoer in die hele proses nie, wat 95% water bespaar in vergelyking met veldbewerking en die besoedeling van kunsmis in die grond verminder. Deur die opsporing van CO2 in die kweekhuis deur hierdie stelsel, word die omgewingsfaktore soos temperatuur en beligting binne en buite die kweekhuis omvattend geanaliseer, en die toevoer van CO2 word intyds gereguleer, wat nie net aan die behoeftes van plante voldoen nie, maar ook vermorsing vermy, gewasfotosintese effektief versterk, koolhidraatophoping versnel, opbrengs per eenheidsoppervlakte verhoog en groentekwaliteit verbeter. Die hele stel bedryfs- en onderhoudsbestuurstelsels het die outomatiese werking van kweekhuisomgewingbeheerfasiliteite, die outomatiese en akkurate werking van alleweertoerusting gerealiseer, die energiekoste met 10% en die handmatige bedryfskoste met 60% verminder, en terselfdertyd kan dit beskermende reaksies maak soos om die venster die eerste keer toe te maak teen ongunstige weer soos sterk wind, reën en sneeu, wat die verlies van die kweekhuis self en gewasse in die kweekhuis in die aangesig van skielike slegte weer effektief vermy.

5.Gevolgtrekking

Die moderne ontwikkeling van fasiliteitslandbou kan nie geskei word van die seën van 'n intelligente landboubestuurstelsel nie. Slegs die ooreenstemmende bestuurstelsel met sterker persepsie-, analise- en besluitnemingsvermoë kan voortgaan op die pad van modernisering. 'n Intelligente landboubestuurstelsel verminder die tekortkominge van kunsmatige bestuur aansienlik en bevorder die intelligente inligtingsvorming van landbouproduksie, bestuur en strategiese besluitneming. Met die toename in die insette en die voortdurende verryking van die gebruikscenario's van die stelsel, moet die datamodel daarvan voortdurend opgedateer en herhaal word op grond van meer data, wat intelligenter word en die intelligente graad van moderne fasiliteitslandbou omvattend verbeter.

EINDE

[aanhalingsinligting]

Oorspronklike outeur Sha Bifeng, Zhang Zheng, et al. Kweekhuistuinbou Landbou-ingenieurswese Tegnologie 19 April 2024 10:47 Beijing