Результаты исследования представлены в сборнике всероссийской научно-технической конференции «Автоматизированные системы управления и информационные технологии» 2024 года. Проект реализован при поддержке программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Концепция «умной» теплицы объединяет передовые технологии автоматизации: сеть взаимосвязанных сенсоров, исполнительные модули и интеллектуальные контроллеры, которые обеспечивают автономное поддержание микроклимата. В отличие от существующих решений, предлагаемая система представляет собой целостный продукт, готовый к использованию без дополнительной настройки.
Комплексный подход к агротехнологиям
Специалисты Пермского Политеха создали уникальную платформу, где все компоненты встроены непосредственно в конструкцию теплицы. На этапе компьютерного моделирования в среде MatLab Simulink разработаны алгоритмы управления четырьмя ключевыми параметрами: температурным режимом, уровнем влажности, системой орошения и световым регулированием. Финальная версия продукта позволит круглосуточно поддерживать идеальные условия для роста растений без участия человека.
Интеллектуальное управление микроклиматом
«Наша система анализирует данные сенсоров и мгновенно адаптирует среду под потребности культур, – делится Каролина Каплина, разработчик проекта. – При температуре выше 30°C активируется вентиляция, а при охлаждении ниже 10°C включаются инфракрасные обогреватели. Автоматический полив работает по заданному графику, а умное освещение поддерживает интенсивность свыше 100 000 люкс». Тестирование показало, что такая технология может увеличить урожайность в 2-5 раз за счет оптимизации условий произрастания.
Мобильная лаборатория для больших площадей
Для масштабных тепличных комплексов предложено оригинальное решение – самоходная платформа с роботизированным манипулятором. Устройство размером 16×24 см оснащено всенаправленными колесами и измерительным щупом, который определяет влажность почвы, температуру грунта и другие ключевые параметры. Навигация осуществляется через сканирование QR-кодов, что обеспечивает точное перемещение между зонами контроля.
Перспективы развития технологии
«Цифровой двойник системы уже успешно прошел тестирование на виртуальном участке 90×90 см, – отмечает доцент Олег Гончаровский. – Следующим шагом станет создание рабочего прототипа для полевых испытаний». Внедрение этой разработки открывает новые возможности для сельского хозяйства, позволяя сосредоточить усилия на стратегических задачах вместо рутинного мониторинга.
Ученые продолжают совершенствовать систему, добавляя функции анализа кислотности почвы и расширяя возможности манипулятора. Интеграция всех компонентов в единый комплекс знаменует новый этап в развитии точного земледелия.
Источник: naked-science.ru
