Científicos del Centro de Investigación Federal de San Petersburgo (SPb FRC) de la Academia de Ciencias de Rusia, con el apoyo financiero del Ministerio de Educación y Ciencia de Rusia, han desarrollado un sistema digital doméstico para administrar granjas verticales que cultivan verduras. La invención se ejecuta en un software ruso, puede configurarse individualmente para la producción eficiente y automatizada de varios tipos de productos agrícolas y controlarse de forma remota a través de Internet desde una computadora personal o un teléfono inteligente.
Una granja vertical es un complejo agroindustrial donde, en un ciclo cerrado, independientemente de la temporada o las condiciones climáticas, se pueden cultivar varios cultivos (por ejemplo, lechuga o tomate). Es una habitación cerrada con recipientes que contienen sustancias necesarias para el cultivo (tierra, hidroponía o aeroponía). Los tanques en una granja vertical se colocan en varias "capas" una debajo de la otra, ocupando efectivamente todo el espacio. La habitación mantiene una temperatura, humedad, iluminación, etc. especiales. Hoy en día, estas granjas a menudo cubren vastas áreas y proporcionan a las ciudades productos vegetales frescos y variados.
Sin embargo, la operación de una granja grande requiere una gran cantidad de empleados y el suministro preciso de nutrientes y luz a las plantas y el mantenimiento de una temperatura determinada. Por lo tanto, para el funcionamiento fluido y eficiente de tales complejos agroindustriales, se requieren sistemas de automatización de la producción.
“Hemos desarrollado un complejo digital doméstico que proporciona una automatización completa de los procesos de cultivo en granjas verticales de plantas como fresas, varios tipos de ensaladas y microvegetales. El desarrollo en sí incluye software con una interfaz gráfica fácil de usar, módulos de hardware que se pueden formar en sistemas para varios propósitos, así como una serie de servicios que pueden vincular grandes complejos de invernaderos en una sola estructura de información”, dice Anton Savelyev, jefe del laboratorio de sistemas robóticos autónomos del Centro Federal de Investigación de San Petersburgo de la Academia Rusa de Ciencias. .
El sistema digital consta de tres niveles interconectados. El primero le permite configurar (formar) los parámetros de funcionamiento de varias unidades de la granja: bombas, lámparas, sistemas de mantenimiento de microclima, sensores. La configuración pasa por un módulo de servidor local, que le permite comunicarse con varios sensores y actuadores, así como almacenar datos sobre su funcionamiento. Al mismo tiempo, los módulos configurados del primer nivel funcionan independientemente del servidor local en un ciclo determinado.
El segundo nivel es un servidor local del complejo agrícola, que recibe y agrega (combina) datos de todos los dispositivos. De esta forma, puede monitorear el desempeño del sistema, predecir fallas en los módulos e identificar situaciones críticas (pérdida de comunicación con los módulos, violación de presión en el sistema de riego, cambio en la temperatura óptima, etc.). Además, todos los módulos transmiten información a una distancia de hasta 6 km de una fuente en un área abierta. Esto permite al usuario prescindir de los cables, reduciendo así el costo de la automatización.
Si el objeto tiene Internet, el servidor local podrá conectarlo al tercer nivel del sistema: almacenamiento en la nube. Conecta varios objetos de granjas verticales en una sola red, asegurando así la operatividad de grandes complejos. Y la interfaz del sistema le permite cambiar entre diferentes complejos, recibir información sobre el funcionamiento y el mal funcionamiento en una computadora personal, tableta o teléfono inteligente y, por lo tanto, controlar la empresa de forma remota.
“El sistema se puede ampliar rápidamente gracias a la comunicación inalámbrica y el diseño modular, y una interfaz clara permite que cualquier usuario se adapte rápidamente para ingresar parámetros de crecimiento específicos para ciertos cultivos. Además, el sistema es universal en términos de suelo: funciona con suelo ordinario, hidroponía y aeroponía. Los análogos de nuestro desarrollo se hacen en el extranjero, por ejemplo, en los Países Bajos. Pero son varias veces más caros y requieren una tarifa de mantenimiento regular. Ofrecemos módulos y software de desarrollo nacional en línea con la sustitución de importaciones para la economía rusa”, dice Andrey Ronzhin, director del Centro de Investigación Federal de San Petersburgo de la Academia Rusa de Ciencias.
El desarrollo ayudará a automatizar una serie de procesos en la granja (mantenimiento del microclima, control del suministro de solución y el ciclo de luz), monitorear rápidamente los parámetros del sistema y acumular datos, es decir, en algunos casos, deshacerse del factor humano. . Esto aumentará la productividad de las granjas y mejorará la calidad del producto final.
Ahora se está implementando un sistema digital para administrar granjas verticales en una de las empresas del complejo agroindustrial cerca de San Petersburgo.
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