Abstrak: Pintar pertanian kemudahan moden terutamanya bergantung kepada sistem operasi dan penyelenggaraan. Pintar sistem operasi dan penyelenggaraan secara langsung berkaitan dengan kecekapan komprehensif operasi rumah hijau, dan juga mewakili pemodenan pertanian kemudahan, yang mempunyai nilai populalisasi dan pembangunan mendalam. Makalah ini memperkenalkan penerapan sistem operasi dan penyelenggaraan pintar di pangkalan pertanian kemudahan di Qingdao, menganalisis kesan aplikasinya, dan menilai nilai populasi sistem, untuk memberikan rujukan maklumat bagi pengamal yang berkaitan dan mengembangkan kajian mendalam selanjutnya sistem yang berkaitan, dengan itu meningkatkan tahap pertanian kemudahan teknikal dan pintar.

Kata kunci: Sistem operasi dan penyelenggaraan pintar; Pertanian kemudahan; Permohonan

Dengan perkembangan pesat China, kaedah pengeluaran pertanian tradisional tidak dapat memenuhi tuntutan masyarakat untuk kualiti dan kuantiti produk pertanian. Pertanian kemudahan moden, yang dicirikan oleh hasil yang tinggi, kecekapan, dan kualiti unggul, telah berkembang pesat pada tahun -tahun kebelakangan ini, membentangkan potensi pasaran yang besar. Walau bagaimanapun, berbanding dengan negara-negara pertanian atau wilayah yang maju di dunia, tahap teknologi pertanian kemudahan China masih jauh, terutamanya dalam penggunaan sistem operasi dan penyelenggaraan pintar berasaskan pertanian seperti sensor pertanian dan otak awan mesin, di mana digitalisasi memerlukan peningkatan segera .

1. Operasi Pintar dan Sistem Penyelenggaraan untuk Pertanian

1.1 Definisi Sistem

Sistem operasi dan penyelenggaraan pintar untuk pertanian adalah teknologi sistem yang baru muncul yang sangat mengintegrasikan teknologi IoT, teknologi pengurusan pintar, dan pelbagai proses pertanian seperti penanaman, penyimpanan, pemprosesan, pengangkutan, kebolehkesanan, dan penggunaan. Melalui penyepaduan "sistem+perkakasan", sistem operasi pintar dan penyelenggaraan pertanian menggunakan teknologi utama Internet perkara, seperti teknologi penderiaan, teknologi penghantaran, teknologi pemprosesan dan teknologi bersama, untuk menyelesaikan masalah multi-interaktif secara komprehensif seperti itu Sebagai pengenalan individu pertanian, kesedaran keadaan, rangkaian peralatan heterogen, pemprosesan data heterogen pelbagai sumber, penemuan pengetahuan dan sokongan keputusan.

1.2 Laluan Teknikal

Biasanya, struktur sistem pengurusan pertanian terutamanya terdiri daripada persepsi, rangkaian dan platform. Atas dasar ini, perusahaan dapat mengembangkan lebih banyak lapisan logik mengikut jenis pertanian dan keperluan perniagaan. Senibina sistem operasi dan penyelenggaraan pintar pertanian ditunjukkan dalam Rajah 1.

Untuk memenuhi keperluan operasi pintar dan penyelenggaraan pertanian kemudahan, sensor seperti sensor suhu dan kelembapan, sensor karbon dioksida, sensor pencahayaan, sensor semasa, sensor aliran air, sensor aliran karbon dioksida, sensor aliran gas asli, sensor tekanan berat badan , Sensor EC dan sensor pH boleh disesuaikan, dan perusahaan dengan permintaan yang besar dapat meneliti dan mengembangkan sensor, dan melalui protokol transmisi data yang mendasari untuk memastikan penghantaran yang stabil dan menangkap data.

1.3 Kepentingan Pembangunan

Sistem operasi dan penyelenggaraan pintar menggunakan teknologi penderiaan pintar, teknologi penghantaran maklumat dan teknologi pemprosesan pintar melalui internet pertanian untuk menjalankan pemantauan masa nyata dan kawalan jauh bagi semua hubungan dalam aktiviti pertanian, mempromosikan maklumat pintar pengeluaran pertanian, pengurusan dan Keputusan strategik, dan merealisasikan kecekapan tinggi, intensifikasi, skala dan penyeragaman pengeluaran pertanian. Akhirnya, sambungan menegak semua pautan dalam pengeluaran tanaman dan sambungan mendatar semua pautan dalam rantaian industri pertanian akan direalisasikan. Mewujudkan ekologi ekonomi pekeliling dengan sistem teknologi penanaman, platform otak pertanian, keselamatan makanan pertanian, platform perdagangan produk pertanian, sistem kewangan rantaian bekalan pertanian baru, pelancongan pertanian dan penanaman dan pembiakan pelengkap (Rajah 2).

 

2.Pemantauan maklumat mengenai integrasi air dan baja

2.1 Prinsip Sistem

Sistem ini memberikan maklum balas negatif kepada sistem air dan baja dengan mengesan kandungan air, EC, pH dan nilai -nilai lain dari matriks dedak kelapa, yang memainkan peranan penting dalam membimbing pengairan dengan tepat. Mengikut ciri -ciri adegan penanaman yang berbeza, melalui analisis dan penyelidikan ciri -ciri dan struktur matriks, untuk membangunkan model pengairan masa empirikal, model pengairan had atas dan bawah matriks penetapan air; Sistem pemerolehan maklumat bersepadu air dan baja dapat mengawal model pengairan, pengoptimuman dan lelaran dapat dilakukan secara berterusan dalam proses operasi dan penyelenggaraan pengeluaran.

2.2 Komposisi Sistem

Sistem ini terdiri daripada peranti pengumpulan salur masuk cecair, peranti pengumpulan pulangan cecair, peranti pemantauan masa nyata dan komponen komunikasi, di mana peranti pengumpulan salur masuk cecair terdiri daripada sensor pH, sensor EC, pam air, flowmeter dan bahagian lain; dan peranti pengumpulan pulangan cecair terdiri daripada sensor tekanan, sensor pH, sensor EC dan bahagian lain; Peranti pemantauan masa nyata substrat terdiri daripada dulang pengumpulan pulangan cecair, skrin penapis pulangan cecair, sensor tekanan, sensor pH, sensor EC, sensor suhu dan kelembapan dan bahagian lain. Modul komunikasi termasuk dua modul LORA, satu di bilik kawalan pusat dan yang lain di rumah hijau (Rajah 3). Sambungan berwayar wujud di antara komputer dan komponen komunikasi yang diletakkan di bilik kawalan pusat, sambungan tanpa wayar wujud di antara komponen komunikasi yang diletakkan di bilik kawalan pusat dan komponen komunikasi yang diletakkan di rumah hijau, dan sambungan berwayar wujud antara komponen komunikasi di rumah hijau dan komponen pengesanan substrat dan komponen pengesanan pulangan cecair (Rajah 4).

2.3 Kesan Aplikasi

Kesan pengairan dengan sistem pengairan air dan baja yang diberi makan oleh sistem pemantauan ini dibandingkan dengan sistem pengairan yang disediakan oleh pembekal sahaja. Berbanding dengan yang terakhir, pengairan purata setiap tumbuhan tomato dengan sistem pemantauan ini dikurangkan sebanyak 8.7% sehari, dan jumlah cecair pulangan dikurangkan sebanyak 18%, dan nilai EC cecair pulangan pada dasarnya sama, yang menunjukkan bahawa Lebih banyak penyelesaian nutrien digunakan oleh tanaman apabila sistem pemantauan ini digunakan untuk pengairan mengikut undang -undang penyerapan penyelesaian nutrien oleh tanaman. Menggunakan sistem pengairan pintar ini dapat mengurangkan jumlah pengairan sebanyak 29% dan pulangan cecair sebanyak 53% secara purata berbanding dengan pengairan masa empirikal (Rajah 5 ~ 6).

 

3. Sistem Kawalan Alam Sekitar Berasaskan IoT

Menghadapi permintaan kawalan yang tepat terhadap nod spektrum dinamik berskala besar di kilang-kilang tumbuhan, teknologi Fusion Internet of Things diperkenalkan untuk menyelesaikan masalah pengambilan nod berskala besar dan heterogen dan kawalan tepat terhadap persekitaran cahaya tumbuhan. Sistem kawalan pencahayaan pintar di kilang tumbuhan mengambil lekapan pencahayaan LED pintar sebagai pembawa, dan mengadopsi WF-IoT Big Data Fusion Internet of Things Technology untuk membina rangkaian terminal yang terdesentralisasi secara besar-besaran yang menyokong pemerolehan data, penghantaran dan kawalan. Sistem ini boleh dikelompokkan secara bebas mengikut keperluan pengeluaran, dan intensiti cahaya lekapan lampu tumbuhan dapat diselaraskan secara berterusan dalam masa nyata mengikut keadaan pencahayaan yang berlainan dan keperluan pertumbuhan tumbuhan, untuk merealisasikan kawalan tepat keamatan cahaya tambahan dan kuantiti cahaya tambahan (Rajah 7). Melalui rangkaian persis dipegang dalam masa nyata.

Sistem ini menyedari pengurusan tumbuhan yang baik dengan mengumpul data kawalan dalaman dan luaran rumah hijau, dan melengkapkan pembangunan produk "model pengurusan tumbuhan". Melalui sensor semasa, CO2, gas asli dan air, pengumpulan data pemantauan "sistem tenaga" direalisasikan. Menggunakan teknologi penglihatan robot, melalui data warna buah, bilangan buah, saiz batang buah, daun, batang dan sebagainya, keseluruhan proses data pertumbuhan tanaman dipantau dan diiktiraf (Rajah 8).

4.Nilai promosi

Sistem operasi dan penyelenggaraan pintar pertanian, menggunakan kelebihan platform internet industri, satu pelaburan, banyak masa penggunaan perkhidmatan, menggunakan konsep perkongsian internet industri, menggalakkan pembinaan internet perkara dalam pertanian kemudahan dengan kos rendah dan kecekapan tinggi, dan Meningkatkan tahap pertanian kemudahan pintar dan hijau. Mengambil projek yang menggunakan sistem di Laixi City, Qingdao sebagai contoh, kadar penggunaan baja yang komprehensif dapat mencapai lebih dari 90%, iaitu tiga kali penanaman tanah tradisional. Tiada pelepasan kumbahan pengeluaran dalam keseluruhan proses, yang menjimatkan 95% air berbanding dengan penanaman lapangan dan mengurangkan pencemaran baja ke tanah. Melalui pengesanan CO2 di rumah hijau oleh sistem ini, faktor persekitaran seperti suhu dan pencahayaan di dalam dan di luar rumah hijau dianalisis secara komprehensif, dan bekalan CO2 dikawal dalam masa nyata, yang bukan sahaja memenuhi keperluan tumbuhan, tetapi juga Mengelakkan sisa, dengan berkesan menguatkan fotosintesis tanaman, mempercepatkan pengumpulan karbohidrat, meningkatkan hasil per unit kawasan dan meningkatkan kualiti sayur -sayuran. Seluruh sistem operasi operasi dan penyelenggaraan telah menyedari operasi automatik kemudahan kawalan persekitaran rumah hijau, operasi automatik dan tepat peralatan semua cuaca, mengurangkan kos tenaga sebanyak 10% dan kos operasi manual sebanyak 60%, dan di Pada masa yang sama, ia boleh membuat tindak balas perlindungan seperti menutup tingkap pada kali pertama menentang cuaca buruk seperti angin kencang, hujan dan salji, dengan berkesan mengelakkan kehilangan rumah hijau itu sendiri dan tanaman di rumah hijau dalam menghadapi cuaca buruk yang tiba -tiba.

5.Kesimpulan

Pembangunan moden pertanian kemudahan tidak dapat dipisahkan dari berkat sistem pengurusan pintar pertanian. Hanya sistem pengurusan yang sama mempunyai persepsi yang lebih kuat, analisis dan keupayaan membuat keputusan dapat terus maju di jalan pemodenan. Sistem Pengurusan Pintar Pertanian sangat mengurangkan kekurangan pengurusan buatan dan menggalakkan maklumat pintar pengeluaran pertanian, pengurusan dan keputusan strategik. Dengan peningkatan input dan pengayaan berterusan senario penggunaan sistem, model datanya perlu dikemas kini dan terulang secara berterusan berdasarkan lebih banyak data, menjadi lebih pintar, dan secara komprehensif meningkatkan tahap pertanian kemudahan moden.

Akhir

[Maklumat Petikan]

Pengarang asal Sha Bifeng, Zhang Zheng, Etl. Teknologi Kejuruteraan Pertanian Hortikultur Rumah Hijau 19 April 19, 2024 10:47 Beijing