290 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Проект умная теплица

Анонсы

Умная теплица – автономный, роботизированный и изолированный от внешних воздействий сельскохозяйственный объект для получения растениеводческой продукции в автоматическом режиме, максимально минимизирующий участие оператора, агронома, инженера. Система оптимизирует экономику объекта с учетом затрат и потребительской активности, соблюдает экологические и санитарно-гигиенические регламенты, используя цифровые технологии (искусственный интеллект, интернет вещей, RFID и др.) с учетом агроэкологической оценки гибридов и сортов растений, анализа грунтов и т.д.

Построение цифровой экономики предусматривает внедрение информационных технологий во все сферы деятельности государства на различных уровнях. Одним из ключевых направлений является создание и практическое применение совокупности программно-аппаратных решений и роботизированных интеллектуальных технологий выращивания сельскохозяйственных растений в закрытых системах («Умных теплицах»), позволяющих снизить издержки производства и повысить производительность работ. Практическое применение указанных технологий позволяет комплексно решать целый ряд имеющихся и новых задач обработки больших массивов данных в цифровой экономике и способствовать преодолению большинства технологических барьеров.

Разработка современной комплексной и завершенной технологии «Умной теплицы», базирующейся на применении интернета вещей (от защищенной связи, сенсоров и носимых устройств до облачных аналитических систем) для производства продуктов питания, которые позволят снизить издержки для уже существующих комплексов без существенных финансовых вложений в их техническое переоснащение, либо спроектировать инновационные объекты.

Обеспечение стабильного роста производства продукции растениеводства в защищенном грунте, получение высококонкурентных субстратов и удобрений, отечественных инновационных систем (микроклимат, освещение, эффективное энергоснабжение, универсальный модуль, питание, автономность и др.) для закрытого грунта, методов контроля качества продукции, сырья и продовольствия, снижение энергоемкости производства и увеличения питательной ценности овощей.

Стратегические задачи реализации проекта:

  1. Развитие интеллектуальных продуктов в области биоинженерии и закрытых систем выращивания растений.
  2. Разработка автоматизированных систем сбора, анализа данных, а также удаленного управления теплицами с применением беспроводных сенсоров, микроэлектронных комплексов с цифровым форматом обработки и передачи сигналов.
  3. Разработка беспроводных платформ для сбора, передачи, обработки и визуализации данных с промышленных устройств интернета вещей для тепличного хозяйства.
  4. Разработка методов и алгоритмов анализа больших массивов данных для интеллектуального управления теплицами, мониторинга и прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур в тепличном хозяйстве.
  5. Взаимодействие с бизнесом в части актуализации образовательных программ, повышения квалификации преподавателей, создание центра возможностей для стартапов в области технологий интернета вещей и умных теплиц для сельского хозяйства.

Целевые индикаторы и показатели:

  • снижение издержек производства продуктов питания в закрытых системах с применением технологии Умная теплица — более чем на 15% относительно аналогов без применения технологий;
  • количество объектов переоснащенных с применение элементов Умная теплица, либо спроектированных по технологии Умная теплица (ед.) — более 500 на год окончания проекта;
  • снижение уровня импортозависимости в производстве овощей за счет внедрения «Умных» теплиц более чем на 70%.

Проект умная теплица

Мы собираем информацию, когда вы регистрируетесь на сайте, заходите на свой аккаунт, совершаете покупку, участвуете в акции и/или выходите из аккаунта. Информация включает ваше имя, адрес электронной почты, номер телефона и данные по кредитной карте.

Кроме того, мы автоматически регистрируем ваш компьютер и браузер, включая IP, ПО и аппаратные данные, а также адрес запрашиваемой страницы.

2. Использование информации

Информация, которую мы получаем от вас, может быть использована, чтобы:

Сделать услуги соответствующими вашим индивидуальным запросам

Предложить персонализированную рекламу

Улучшить наш сайт

Улучшить систему поддержки пользователей

Читать еще:  Профильная труба для теплицы

Связаться с вами по электронной почте

Устроить акцию, конкурс или организовать исследование

3. Защита личных данных при онлайн-продажах

Мы являемся единственным владельцем информации, собранной на данном сайте. Ваши личные данные не будут проданы или каким-либо образом переданы третьим лицам по каким-либо причинам, за исключением необходимых данных для выполнения запроса или транзакции, например, при отправке заказа.

4. Раскрытие информации третьим лицам

Мы не продаем, не обмениваем и не передаем личные данные сторонним компаниям. Это не относится к надежным компаниям, которые помогают нам в работе сайта и ведении бизнеса при условии, что они соглашаются сохранять конфиденциальность информации.

Мы готовы делиться информацией, чтобы предотвратить преступления или помочь в их расследовании, если речь идет о подозрении на мошенничество, действиях, физически угрожающих безопасности людей, нарушениях правил использования или в случаях, когда это предусмотрено законом.

Неконфиденциальная информация может быть предоставлена другим компаниям в целях маркетинга, рекламы и т.д.

5. Защита информации

Мы используем различные средства безопасности, чтобы гарантировать сохранность ваших личных данных. К вашим услугам самое современное шифрование. VpnMentor также защищает ваши данные в режиме оффлайн. Только те сотрудники, которые работают с конкретным заданием (например, техническая поддержка или проведение оплаты) получают доступ к личным данным. Сервера и компьютеры, на которых записана конфиденциальная информация, находятся в безопасном окружении.

Использование файлов “cookie”

Наши файлы “cookie” используются для улучшения доступа к сайту и определения повторных посещений. Кроме того, они позволяют отследить наиболее интересующие запросы. Файлы “cookie” не передают никакую конфиденциальную информацию.

6. Отказ от подписки

Мы используем электронную почту, чтобы предоставить вам информацию по вашему заказу, новостям компании, информации по продуктам и т.д. Если вы желаете отказаться от подписки, в каждом письме даны подробные инструкции, как вы можете это сделать.

Пользуясь услугами нашего сайта, вы автоматически соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности.

Творческий проект «Умная теплица»
проект по технологии по теме

Автоматизированная система полива ,мониторинг .

Скачать:

ВложениеРазмер
Автоматический полив теплицы1.81 МБ

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Основным содержанием курса является изучение особенностей выращивания рассады и овощной продукции в защищенном грунте. Главная цель курса — воспитание культуры земледелия у подростков на основе теорет.

Данный материал содержит описание проведенного в школьной теплице учебного опыта по выращиванию арбузов и дынь. Опыт проводился в форме проектной работы юннатов школы под руководством учит.

Презентация разработана для творческого отчёта кружка «Юный исследователь». Здесь представлен опыт работы школьной теплицы.

В работе представлен ход практико-ориентированного учебного проекта, реализованного на базе школьной теплицы.

материал о работе школьной теплицы.

Современное развитие общества диктует новые подходы к оцениванию качества школьного образования. Оценка результата образования ориентирована на сформированность не только знаний, но и умений применять.

Возможности современных автоматизированных систем в теплицах с инструкцией по внедрению

Искусственная среда для выращивания растений способствует круглогодичному снятию урожая. При создании микроклимата частным образом используются готовые проекты умной теплицы и самоделки. Среди систем автоматизации тепличных комплексов лидирует аппаратно-программное обеспечение Arduino, которое позволяет роботизировать домашнее хозяйство даже людям, малосведущим в электронике.

Необходимость автоматизации теплицы

Жизнедеятельность растений напрямую связана с температурным режимом, влажностью, освещенностью и другими факторами. Малейшие отклонения в окружающей среде негативно сказываются на темпах роста и урожайности. Соблюдение строгих тепличных условий – кропотливый и трудоемкий процесс, который нуждается в постоянном контроле. Умная теплица своими руками сводит к минимуму человеческое участие, освобождает время и позволяет управлять ростом овощных и фруктовых культур на расстоянии.

Решаемые задачи

Автоматизация создания и поддержания необходимых условий окружающей среды подразумевает управление:

  • температурным режимом;
  • поливом и орошением;
  • освещением;
  • подогревом почвы;
  • подкормкой CO₂.

Особая роль отводится мониторингу процессов, автономности и оперативной реакции на малейшие отклонения.

Возможности и оборудование

Считывание данных и изменение состояния окружающей среды производится с помощью датчиков и исполнительных устройств. Главенствующую роль играет контроллер, который сопряжен с системой дистанционного управления. Каждое устройство, входящее в робототехнический комплекс, выполняет определенные функции. Оборудование умной теплицы состоит из систем:

  • поддержания оптимального температурного режима. Для понижения температуры применяются актуаторы. С помощью этих приспособлений регулируется воздухообмен между помещением и внешней средой. Получая сигнал извне, шаговый двигатель, пневматическое или гидравлическое устройство приводит форточку в необходимое положение. Соответствующие сигналы генерируются датчиками температуры и ветра;
  • подогрева почвы. Оптимальная температура в теплице достигается с помощью терморегуляторов, ТЭНов, электрокабеля или других нагревательных приборов, интенсивность работы которых зависит от команд температурных датчиков;
  • освещения. Система включает лампы и датчик освещенности, главной деталью которого является фоторезистор. Формирование управляющего сигнала происходит за счет изменения сопротивления в зависимости от интенсивности светового потока. Помимо осветительных приборов, в регулировании освещенности могут участвовать автоматические шторы;
  • контроля уровня CO₂. Соответствующий датчик связан с вентиляторами, посредством которых помещение освобождается от выработанного растениями кислорода. Подкормка растений двуокисью углерода повышает урожайность на 30%;
  • полива. Автоматизация полива обеспечивается сенсорами влажности (гигрометрами). Из экономических соображений система оборудуется датчиками расхода воды. Простейшие устройства представлены таймерами, которые включают и выключают орошение в заданные промежутки времени.

Расход воды – важный фактор, который напрямую связан с площадью тепличного помещения и особенностями выращивания конкретных растений. При оптимально заданных временных интервалах полива, датчики влажности выполняют функции аварийных сигнализаторов.

Преимущества перед обычной

В таблице №1 представлены преимущества и недостатки обыкновенной и умной теплиц.

Обычная«Умная»
ПлюсыМинусыПлюсыМинусы
Независимость от источников энергииНеобходимость постоянного присутствияАвтоматический и удаленный контрольЗависимость от источников питания
Низкая себестоимостьПовышенные трудоатратыТочное соблюдение режимовЗатраты на приобретение оборудования
Простота в обслуживанииМинимальное участи человекаВыход из строя отдельных элементов

Недостатки с автономностью умной теплицы решаются с помощью аккумуляторов, генераторов и емкостей с водою.

Проекты и схемы умных теплиц

Среди почитателей роботизации дома и приусадебного хозяйства, наибольшим уважением пользуется умная теплица на ардуино. Главным компонентом платы-контроллера является процессор, снабженный микросхемой памяти. Используемые для умных теплиц схемы отличаются марками процессоров и функционалом.

Одна из простейших схем-проектов автоматической теплицы на Arduino Uno (мини) изображена на рисунке 1.

Освещенность оценивается фоторезистором. Температурный режим определяется датчиком TMP36. Интенсивность полива регулируется на основании данных с модуля влажности и датчика DHT11.

Расширенный вариант управления микроклиматом в теплице предполагает плата Arduino Mega. Схема-проект интеллектуального «овощевода» представлена на рисунке 2.

Сердцем аппаратной платформы является микроконтроллер ATmega1280. Для считывания/передачи цифровой информации используется 8 выходов. Для обработки аналоговых данных используется 10 портов.

Еще один вариант теплицы с Арудино изображен на рисунке 3.

В качестве универсального таймера-контроллера умной теплицы также можно использовать GyverControl (Рисунок 3).

Интеллектуальное устройство оборудовано семью логическими выходами с напряжением 5В. Для управления серво- и линейными приводами предусмотрены 3 отдельных канала.

Вышеуказанные схемы не являются окончательным решением роботизации теплицы. Появление новых, более совершенных контроллеров, расширяет возможности автоматики и придает ей большую эффективность.

Возможности удаленного контроля и регулирования

Помимо местного управления, умная теплица на Ардуино предоставляет возможность дистанционного контроля оборудования и обмена данными посредством пульта, мобильных гаджетов и персональных компьютеров. В качестве интерфейса может использоваться USB, Bluetooth, Wi-Fi, GSM и интернет. Посредниками в данном процессе служат соответствующие модули и приложения, которые представлены:

  • RemoteXY;
  • Blynk;
  • Virtuino;
  • Bluino Loader;
  • Arduino Bluetooth Control и пр.

Особого внимания заслуживает софт BT Voice Control for Arduino, которое обеспечивает управление тепличным оборудованием с помощью голосовых команд. При синхронизации с «Алисой» это приложение предполагает массу удобств.

Основные критерии выбора систем для автоматизации теплиц

При кажущейся простоте, выбор оборудования для автоматизации тепличного хозяйства затрудняет даже специалистов. Идеальным условием считается подбор автоматики одного производителя. Поскольку данный критерий труднодоступен, перед тем, как автоматизировать теплицу необходимо:

  • определиться с ее площадью и назначением (выращиваемые культуры);
  • высчитать количество датчиков и исполнительных устройств;
  • в зависимости от предыдущего пункта подобрать контроллер или использовать конструктор;
  • решить вопрос с управлением и контролем.

С развитием научно-технического прогресса, готовые проекты умных теплиц быстро устаревают. Поэтому при выборе автоматики для искусственного выращивания овощей и фруктов необходимо опираться на новейшие технологии и оборудование.

Приборы для автоматизации теплиц за 2020 год

Чтобы автоматизировать теплицу, необходимо обзавестись соответствующим оборудованием, примерами которого в 2020 году являются:

  • Контроллер для умной теплицы серии «iТеплица -малый контроллер». Гарантирует комплексный контроль микроклимата в помещении с ограниченной площадью. Обеспечивает поддержание температуры, проветривание, подкормку и полив растений. Предполагает управление вспомогательными механизмами. Рассчитан на длительное хранение данных обо всех изменениях окружающей среды. Оснащен продвинутой системой визуализации SCADA. Комплектуется датчиками влажности, освещенности и программным обеспечением. Цена от 17 тыс. рублей.

  • SMART STANDARD VENT «УМНАЯ ТЕПЛИЦА» — набор для автоматизации теплицы. Обладает богатым функционалом, охватывающим практически все сегменты поддержания заданного микроклимата. Для контроля и обмена данными используются гаджеты, связанные с интернетом. Цена от 47,9 тыс. рублей.

  • «Умница lite» – бюджетный вариант умной теплицы. Помимо блока управления комплектуется картой памяти micro SD, USB-адаптером, датчиками температуры, влажности, освещенности, уровня воды и пр. Цена от 9,9 тыс. рублей.

  • Смарт-теплица на базе контроллера Терраформ. Обеспечивает контроль пяти параметров микроклимата. Комплектуется датчиками температуры, влажности, освещенности, температуры почвы. Предполагает подключение сенсоров CO₂ и pH.

Пошаговая инструкция создания умной теплицы

Наделить «интеллектом» можно практически каждую теплицу, которая отвечает стандартам выращивания овощей, фруктов и цветов в искусственных условиях. Для этого необходимо:

  1. Приобрести готовый комплект автоматики или подобрать оборудование, которые соответствуют созданию необходимого микроклимата и площади помещения.
  2. Оптимально разместить датчики и исполнительные устройства.
  3. Соединить все элементы с контроллером.
  4. Установить необходимое программное обеспечение.
  5. Предусмотреть дистанционное управление.
  6. Организовать автономное питание.

Один из вариантов создания умной теплицы представлен в видео:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector