Muhtasari:Utambuzi wa kilimo cha kisasa cha vituo hutegemea zaidi mfumo wa uendeshaji na matengenezo. Utambuzi wa mfumo wa uendeshaji na matengenezo unahusiana moja kwa moja na ufanisi kamili wa uendeshaji wa chafu, na pia unawakilisha uboreshaji wa kilimo cha vituo, ambacho kina thamani ya uenezaji na maendeleo ya kina. Karatasi hii inaleta matumizi ya mfumo wa uendeshaji na matengenezo wa akili katika msingi wa kilimo cha vituo huko Qingdao, inachambua athari yake ya matumizi, na kutathmini thamani ya uenezaji wa mfumo, ili kutoa marejeleo ya taarifa kwa watendaji husika na kupanua utafiti zaidi wa kina wa mifumo inayohusiana, hivyo kuboresha kiwango cha kiufundi na kizuri cha kilimo cha vituo.

Maneno Muhimu: Mfumo wa Uendeshaji na Matengenezo Mahiri; Kilimo cha Kituo; Matumizi

Kwa maendeleo ya haraka ya China, mbinu za uzalishaji wa kilimo za kitamaduni hazijaweza kukidhi mahitaji ya jamii ya ubora na wingi wa bidhaa za kilimo. Kilimo cha kisasa cha vifaa, kinachojulikana kwa mavuno mengi, ufanisi, na ubora wa hali ya juu, kimekua kwa kasi katika miaka ya hivi karibuni, kikiwasilisha uwezo mkubwa wa soko. Hata hivyo, ikilinganishwa na nchi au maeneo yaliyoendelea ya kilimo duniani, kiwango cha teknolojia ya kilimo cha vifaa cha China bado kiko nyuma sana, hasa katika matumizi ya mifumo ya uendeshaji na matengenezo ya akili ya kilimo inayotegemea IoT kama vile vitambuzi vya kilimo na ubongo wa wingu la mashine, ambapo udijitali unahitaji uboreshaji wa haraka.

1. Mfumo Mahiri wa Uendeshaji na Utunzaji kwa Kilimo

1.1 Ufafanuzi wa Mfumo

Mfumo wa uendeshaji na matengenezo ya akili kwa kilimo ni teknolojia inayoibuka ya mfumo ambayo inaunganisha kwa undani teknolojia ya IoT, teknolojia ya usimamizi wa akili, na michakato mbalimbali ya kilimo kama vile kupanda, kuhifadhi, kusindika, kusafirisha, ufuatiliaji, na matumizi. Kupitia ujumuishaji wa "mfumo+vifaa", mfumo wa uendeshaji na matengenezo ya akili ya kilimo hutumia teknolojia muhimu za Mtandao wa Vitu, kama vile teknolojia ya kuhisi, teknolojia ya upitishaji, teknolojia ya usindikaji na teknolojia ya kawaida, ili kutatua kikamilifu matatizo mengi shirikishi kama vile utambulisho wa mtu binafsi wa kilimo, ufahamu wa hali, mitandao ya vifaa tofauti, usindikaji wa data wa vyanzo vingi tofauti, ugunduzi wa maarifa na usaidizi wa maamuzi.

1.2 Njia ya Kiufundi

Kwa kawaida, muundo wa mfumo wa usimamizi wa kilimo unajumuisha zaidi mtazamo, mtandao na jukwaa. Kwa msingi huu, makampuni ya biashara yanaweza kupanua tabaka za kimantiki zaidi kulingana na aina za kilimo na mahitaji ya biashara. Usanifu wa mfumo wa uendeshaji na matengenezo wa akili wa kilimo unaonyeshwa kwenye Mchoro 1.

Ili kukidhi mahitaji ya uendeshaji na matengenezo ya vifaa vya kilimo kwa busara, vitambuzi kama vile kitambuzi cha halijoto na unyevunyevu, kitambuzi cha kaboni dioksidi, kitambuzi cha mwanga, kitambuzi cha mkondo wa maji, kitambuzi cha mtiririko wa kaboni dioksidi, kitambuzi cha mtiririko wa gesi asilia, kitambuzi cha shinikizo la uzito, kitambuzi cha EC na kitambuzi cha pH vinaweza kubinafsishwa, na makampuni yenye mahitaji makubwa yanaweza kutafiti na kutengeneza vitambuzi, na kupitia itifaki ya msingi ya upitishaji data ili kuhakikisha upitishaji na ukamataji thabiti wa data.

1.3 Umuhimu wa Maendeleo

Mfumo wa uendeshaji na matengenezo wa akili hutumia teknolojia ya kuhisi akili, teknolojia ya upitishaji habari na teknolojia ya usindikaji akili kupitia Mtandao wa Mambo wa Kilimo ili kufanya ufuatiliaji wa wakati halisi na udhibiti wa mbali wa viungo vyote katika shughuli za kilimo, kukuza uhamishaji wa habari wa akili wa uzalishaji wa kilimo, usimamizi na uamuzi wa kimkakati, na kutambua ufanisi wa juu, uimarishaji, ukubwa na usanifishaji wa uzalishaji wa kilimo. Hatimaye, muunganisho wima wa viungo vyote katika uzalishaji wa mazao na muunganisho mlalo wa viungo vyote katika mnyororo mzima wa tasnia ya kilimo utapatikana. Unda ikolojia ya uchumi wa mviringo yenye mfumo wa teknolojia ya upandaji, jukwaa la ubongo wa kilimo, usalama wa chakula cha kilimo, jukwaa la biashara ya bidhaa za kilimo, mfumo mpya wa kifedha wa ugavi wa kilimo, utalii wa kilimo wa kipekee na upandaji na ufugaji wa ziada (Mchoro 2).

 

2.Ufuatiliaji wa taarifa kuhusu ujumuishaji wa maji na mbolea

2.1 Kanuni ya Mfumo

Mfumo hutoa maoni hasi kwa mfumo wa maji na mbolea kwa kugundua kiwango cha maji, EC, pH na thamani zingine za matrix ya nazi, ambayo ina jukumu muhimu katika kuongoza umwagiliaji kwa usahihi. Kulingana na sifa za matukio tofauti ya upandaji, kupitia uchambuzi na utafiti wa sifa na muundo wa matrix, ili kukuza modeli ya umwagiliaji ya wakati wa majaribio, modeli ya umwagiliaji ya kikomo cha juu na cha chini cha mpangilio wa maji wa matrix; mfumo wa upatikanaji wa taarifa jumuishi wa maji na mbolea unaweza kudhibiti modeli ya umwagiliaji, uboreshaji na marudio yanaweza kufanywa mfululizo katika mchakato wa uendeshaji na matengenezo ya uzalishaji.

2.2 Muundo wa Mfumo

Mfumo huu una kifaa cha kukusanya kiingilio cha kioevu, kifaa cha kukusanya kiingilio cha kioevu, kifaa cha ufuatiliaji wa muda halisi na sehemu ya mawasiliano, ambapo kifaa cha kukusanya kiingilio cha kioevu kina kihisi cha pH, kihisi cha EC, pampu ya maji, kipima mtiririko na sehemu zingine; na kifaa cha kukusanya kiingilio cha kioevu kina kihisi cha shinikizo, kihisi cha pH, kihisi cha EC na sehemu zingine; Kifaa cha ufuatiliaji wa muda halisi cha substrate kina trei ya kukusanya kiingilio cha kioevu, skrini ya kichujio cha kiingilio cha kioevu, kihisi cha shinikizo, kihisi cha pH, kihisi cha EC, kihisi cha halijoto na unyevu na sehemu zingine. Moduli ya mawasiliano inajumuisha moduli mbili za LoRa, moja katika chumba cha udhibiti cha kati na nyingine katika chafu (Mchoro 3). Muunganisho wa waya upo kati ya kompyuta na sehemu ya mawasiliano iliyowekwa katika chumba cha udhibiti cha kati, muunganisho wa waya upo kati ya sehemu ya mawasiliano iliyowekwa katika chumba cha udhibiti cha kati na sehemu ya mawasiliano iliyowekwa katika chafu, na muunganisho wa waya upo kati ya sehemu ya mawasiliano katika chafu na kipokezi, sehemu ya kugundua kiingilio cha substrate na sehemu ya kugundua kiingilio cha kioevu (Mchoro 4).

2.3 Athari za Matumizi

Athari ya umwagiliaji kwa kutumia mfumo wa umwagiliaji wa maji na mbolea unaotokana na mfumo huu wa ufuatiliaji inalinganishwa na ile ya mfumo wa umwagiliaji unaotolewa na wasambazaji pekee. Ikilinganishwa na mwisho, wastani wa umwagiliaji kwa kila mmea wa nyanya kwa kutumia mfumo huu wa ufuatiliaji hupunguzwa kwa 8.7% kwa siku, na kiasi cha kioevu kinachorudishwa hupunguzwa kwa 18%, na thamani ya EC ya kioevu kinachorudishwa kimsingi ni sawa, ambayo inaonyesha kwamba myeyusho zaidi wa virutubisho hutumiwa na mazao wakati mfumo huu wa ufuatiliaji unatumika kwa umwagiliaji kulingana na sheria ya unyonyaji wa myeyusho wa virutubisho na mazao. Kutumia mfumo huu wa umwagiliaji wenye akili kunaweza kupunguza kiwango cha umwagiliaji kwa 29% na kurudi kwa kioevu kwa 53% kwa wastani ikilinganishwa na umwagiliaji wa majaribio wa wakati (Mchoro 5 ~ 6).

 

3. Mfumo wa Udhibiti wa Mazingira Unaotegemea IoT

Kwa kuzingatia mahitaji ya udhibiti sahihi wa nodi kubwa za spectral zenye nguvu katika viwanda vya mimea, teknolojia ya muunganisho wa Mtandao wa Vitu imeanzishwa ili kutatua matatizo ya upatikanaji wa nodi kubwa na tofauti na udhibiti sahihi wa mazingira ya mwanga wa mmea. Mfumo wa udhibiti wa taa mahiri katika kiwanda cha mimea huchukua vifaa vya taa vya LED vyenye akili kama kibebaji, na hutumia teknolojia ya muunganisho wa data kubwa wa Mtandao wa Vitu wa WF-IOT ili kujenga mtandao mkubwa wa terminal unaounga mkono upatikanaji, uwasilishaji na udhibiti wa data. Mfumo unaweza kupangwa kwa uhuru kulingana na mahitaji ya uzalishaji, na nguvu ya mwanga ya vifaa vya taa vya mimea inaweza kubadilishwa kila wakati kwa wakati halisi kulingana na hali tofauti za taa na mahitaji ya ukuaji wa mimea, ili kufikia udhibiti sahihi wa nguvu ya ziada ya mwanga na kiasi cha ziada cha mwanga (Mchoro 7). Kupitia mtandao wa pembeni, ukusanyaji na uwasilishaji wa nguvu wa data ya kuhisi kama vile mazingira na mwangaza unaweza kufikiwa, na wakati huo huo, ufuatiliaji mtandaoni wa matumizi ya nishati unaweza kufikiwa, na matumizi ya nishati ya mwanga wa ziada katika kila eneo la ukuaji yanaweza kufikiwa kwa wakati halisi.

Mfumo huu hutekeleza usimamizi mzuri wa mimea kwa kukusanya data ya udhibiti wa ndani na nje wa chafu, na kukamilisha uundaji wa bidhaa ya "modeli ya usimamizi wa mimea". Kupitia vitambuzi vya mkondo, CO2, gesi asilia na maji, ukusanyaji wa data ya ufuatiliaji wa "mfumo wa nishati" unatekelezwa. Kwa kutumia teknolojia ya maono ya roboti, kupitia data ya rangi ya matunda, idadi ya matunda, ukubwa wa shina la matunda, majani, mashina na kadhalika, mchakato mzima wa data ya ukuaji wa mazao unafuatiliwa na kutambuliwa (Mchoro 8).

4.Thamani ya Ofa

Mfumo wa uendeshaji na matengenezo ya kilimo wenye akili, kwa kutumia faida za jukwaa la intaneti ya viwandani, uwekezaji mmoja, matumizi mengi ya huduma, kwa kutumia dhana ya kushiriki intaneti ya viwandani, hukuza ujenzi wa Intaneti ya Vitu katika kilimo cha vituo kwa gharama nafuu na ufanisi mkubwa, na kuboresha kiwango cha akili na kijani cha kilimo cha vituo. Kwa mfano, mradi unaotumia mfumo huo katika Jiji la Laixi, Qingdao, kiwango cha matumizi kamili ya mbolea kinaweza kufikia zaidi ya 90%, ambayo ni mara tatu ya kilimo cha jadi cha udongo. Hakuna utoaji wa maji taka katika mchakato mzima, ambao huokoa 95% ya maji ikilinganishwa na kilimo cha shambani na hupunguza uchafuzi wa mbolea kwenye udongo. Kupitia kugundua CO2 katika chafu na mfumo huu, vipengele vya mazingira kama vile halijoto na mwanga ndani na nje ya chafu huchambuliwa kwa kina, na usambazaji wa CO2 unadhibitiwa kwa wakati halisi, ambao sio tu unakidhi mahitaji ya mimea, lakini pia huepuka upotevu, huimarisha usanisinuru wa mazao kwa ufanisi, huharakisha mkusanyiko wa wanga, huongeza mavuno kwa kila eneo na kuboresha ubora wa mboga. Seti nzima ya mfumo wa usimamizi wa uendeshaji na matengenezo imefanikisha uendeshaji otomatiki wa vifaa vya kudhibiti mazingira ya chafu, uendeshaji otomatiki na sahihi wa vifaa vya hali ya hewa yote, kupunguza gharama ya nishati kwa 10% na gharama ya uendeshaji wa mikono kwa 60%, na wakati huo huo, inaweza kutoa majibu ya kinga kama vile kufunga dirisha mara ya kwanza dhidi ya hali mbaya ya hewa kama vile upepo mkali, mvua na theluji, na kuepuka kwa ufanisi kupotea kwa chafu yenyewe na mazao katika chafu wakati wa hali mbaya ya hewa ya ghafla.

5.Hitimisho

Maendeleo ya kisasa ya kilimo cha vituo hayawezi kutenganishwa na baraka ya mfumo wa usimamizi wa akili wa kilimo. Ni mfumo wa usimamizi unaolingana pekee unao uwezo mkubwa wa utambuzi, uchambuzi na kufanya maamuzi ndio unaoweza kuendelea mbele katika njia ya kisasa. Mfumo wa usimamizi wa akili wa kilimo hupunguza sana mapungufu ya usimamizi bandia na kukuza uenezaji wa habari wa akili wa uzalishaji wa kilimo, usimamizi na uamuzi wa kimkakati. Kwa kuongezeka kwa pembejeo na uboreshaji endelevu wa hali ya matumizi ya mfumo, mfumo wake wa data unahitaji kusasishwa na kurudiwa mara kwa mara kwa msingi wa data zaidi, kuwa na akili zaidi, na kuboresha kikamilifu kiwango cha akili cha kilimo cha kisasa cha vituo.

MWISHO

[taarifa ya nukuu]

Mwandishi asilia Sha Bifeng, Zhang Zheng, n.k. Teknolojia ya Uhandisi wa Kilimo cha Kilimo cha Greenhouse Aprili 19, 2024 10:47 Beijing