सार: आधुनिक सुविधा शेतीचे बुद्धिमत्ताकरण प्रामुख्याने ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणालीवर अवलंबून असते. ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणालीचे बुद्धिमत्ताकरण थेट ग्रीनहाऊस ऑपरेशनच्या व्यापक कार्यक्षमतेशी संबंधित आहे आणि सुविधा शेतीच्या आधुनिकीकरणाचे देखील प्रतिनिधित्व करते, ज्याचे लोकप्रियीकरण आणि सखोल विकासाचे मूल्य आहे. हा पेपर किंगदाओमधील सुविधा शेती बेसमध्ये बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणालीच्या वापराची ओळख करून देतो, त्याच्या अनुप्रयोग परिणामाचे विश्लेषण करतो आणि प्रणालीच्या लोकप्रियीकरण मूल्याचे मूल्यांकन करतो, जेणेकरून संबंधित व्यावसायिकांना माहिती संदर्भ प्रदान करता येईल आणि संबंधित प्रणालींचा अधिक सखोल अभ्यास वाढवता येईल, अशा प्रकारे सुविधा शेतीची तांत्रिक आणि बुद्धिमान पातळी सुधारेल.

कीवर्ड: बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणाली; सुविधा शेती; अनुप्रयोग

चीनच्या जलद विकासासह, पारंपारिक कृषी उत्पादन पद्धती कृषी उत्पादनांच्या गुणवत्तेसाठी आणि प्रमाणासाठी समाजाच्या मागण्या पूर्ण करण्यास असमर्थ ठरल्या आहेत. उच्च उत्पन्न, कार्यक्षमता आणि उत्कृष्ट गुणवत्तेने वैशिष्ट्यीकृत आधुनिक सुविधा शेती अलिकडच्या वर्षांत वेगाने विकसित झाली आहे, ज्यामध्ये प्रचंड बाजारपेठ क्षमता आहे. तथापि, जगातील विकसित कृषी देश किंवा प्रदेशांच्या तुलनेत, चीनची सुविधा कृषी तंत्रज्ञान पातळी अजूनही लक्षणीयरीत्या मागे आहे, विशेषतः कृषी सेन्सर्स आणि मशीन क्लाउड ब्रेन सारख्या कृषी आयओटी-आधारित बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणालींच्या वापरामध्ये, जिथे डिजिटलायझेशनमध्ये त्वरित सुधारणा आवश्यक आहे.

१. शेतीसाठी बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणाली

१.१ सिस्टम व्याख्या

शेतीसाठी बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणाली ही एक उदयोन्मुख प्रणाली तंत्रज्ञान आहे जी आयओटी तंत्रज्ञान, बुद्धिमान व्यवस्थापन तंत्रज्ञान आणि लागवड, साठवणूक, प्रक्रिया, वाहतूक, ट्रेसेबिलिटी आणि वापर यासारख्या विविध कृषी प्रक्रियांना खोलवर एकत्रित करते. "सिस्टम+हार्डवेअर" च्या एकत्रीकरणाद्वारे, कृषी बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणाली इंटरनेट ऑफ थिंग्जच्या प्रमुख तंत्रज्ञानाचा वापर करते, जसे की सेन्सिंग तंत्रज्ञान, ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान, प्रक्रिया तंत्रज्ञान आणि सामान्य तंत्रज्ञान, कृषी वैयक्तिक ओळख, परिस्थितीजन्य जागरूकता, विषम उपकरणे नेटवर्किंग, बहु-स्रोत विषम डेटा प्रक्रिया, ज्ञान शोध आणि निर्णय समर्थन यासारख्या बहु-परस्परसंवादी समस्यांचे व्यापकपणे निराकरण करण्यासाठी.

१.२ तांत्रिक मार्ग

सहसा, कृषी व्यवस्थापन प्रणालीची रचना प्रामुख्याने धारणा, नेटवर्क आणि प्लॅटफॉर्मने बनलेली असते. या आधारावर, उपक्रम कृषी प्रकार आणि व्यवसायाच्या गरजांनुसार अधिक तार्किक स्तरांचा विस्तार करू शकतात. कृषी बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणालीची रचना आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे.

सुविधा शेतीच्या बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभालीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, तापमान आणि आर्द्रता सेन्सर, कार्बन डायऑक्साइड सेन्सर, प्रदीपन सेन्सर, करंट सेन्सर, वॉटर फ्लो सेन्सर, कार्बन डायऑक्साइड फ्लो सेन्सर, नैसर्गिक वायू फ्लो सेन्सर, वेट प्रेशर सेन्सर, ईसी सेन्सर आणि पीएच सेन्सर यासारखे सेन्सर कस्टमाइझ केले जाऊ शकतात आणि मोठ्या प्रमाणात मागणी असलेले उद्योग सेन्सर्स संशोधन आणि विकसित करू शकतात आणि डेटाचे स्थिर प्रसारण आणि कॅप्चर सुनिश्चित करण्यासाठी अंतर्निहित डेटा ट्रान्समिशन प्रोटोकॉलमधून जाऊ शकतात.

१.३ विकासाचे महत्त्व

बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणाली कृषी इंटरनेट ऑफ थिंग्जद्वारे बुद्धिमान संवेदन तंत्रज्ञान, माहिती प्रसारण तंत्रज्ञान आणि बुद्धिमान प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा वापर करते जेणेकरून कृषी क्रियाकलापांमधील सर्व दुव्यांचे रिअल-टाइम देखरेख आणि रिमोट कंट्रोल केले जाऊ शकते, कृषी उत्पादन, व्यवस्थापन आणि धोरणात्मक निर्णयांचे बुद्धिमान माहितीकरण प्रोत्साहन दिले जाऊ शकते आणि कृषी उत्पादनाची उच्च कार्यक्षमता, तीव्रता, प्रमाण आणि मानकीकरण साकारले जाऊ शकते. शेवटी, पीक उत्पादनातील सर्व दुव्यांचे अनुलंब कनेक्शन आणि संपूर्ण कृषी उद्योग साखळीतील सर्व दुव्यांचे क्षैतिज कनेक्शन साकार होईल. लागवड तंत्रज्ञान प्रणाली, कृषी मेंदू व्यासपीठ, कृषी अन्न सुरक्षा, कृषी उत्पादने व्यापार व्यासपीठ, नवीन कृषी पुरवठा साखळी आर्थिक प्रणाली, वैशिष्ट्यपूर्ण कृषी पर्यटन आणि पूरक लागवड आणि प्रजनन (आकृती 2) सह एक वर्तुळाकार अर्थव्यवस्था पर्यावरणशास्त्र तयार करा.

 

२.पाणी आणि खतांच्या एकत्रीकरणाचे माहिती निरीक्षण

२.१ प्रणाली तत्व

ही प्रणाली नारळाच्या कोंड्याच्या मॅट्रिक्समधील पाण्याचे प्रमाण, EC, pH आणि इतर मूल्ये शोधून पाणी आणि खत प्रणालीला नकारात्मक अभिप्राय देते, जे सिंचनाचे अचूक मार्गदर्शन करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावते. वेगवेगळ्या लागवड दृश्यांच्या वैशिष्ट्यांनुसार, मॅट्रिक्स वैशिष्ट्ये आणि संरचनेचे विश्लेषण आणि संशोधन करून, अनुभवजन्य वेळेचे सिंचन मॉडेल विकसित करण्यासाठी, मॅट्रिक्स वॉटर सेटिंगचे वरचे आणि खालचे मर्यादा सिंचन मॉडेल; पाणी आणि खत एकात्मिक माहिती संपादन प्रणाली सिंचन मॉडेल नियंत्रित करू शकते, उत्पादन ऑपरेशन आणि देखभाल प्रक्रियेत ऑप्टिमायझेशन आणि पुनरावृत्ती सतत करता येते.

२.२ प्रणाली रचना

या प्रणालीमध्ये द्रव इनलेट संकलन यंत्र, द्रव परतावा गोळा करणारे यंत्र, सब्सट्रेट रिअल-टाइम मॉनिटरिंग डिव्हाइस आणि कम्युनिकेशन घटक असतात, ज्यामध्ये द्रव इनलेट संकलन यंत्रात pH सेन्सर, EC सेन्सर, वॉटर पंप, फ्लोमीटर आणि इतर भाग असतात; आणि द्रव परतावा गोळा करणारे यंत्रात दाब सेन्सर, pH सेन्सर, EC सेन्सर आणि इतर भाग असतात; सब्सट्रेट रिअल-टाइम मॉनिटरिंग यंत्रात द्रव परतावा गोळा करणारे ट्रे, द्रव परतावा फिल्टर स्क्रीन, दाब सेन्सर, pH सेन्सर, EC सेन्सर, तापमान आणि आर्द्रता सेन्सर आणि इतर भाग असतात. संप्रेषण मॉड्यूलमध्ये दोन LoRa मॉड्यूल समाविष्ट आहेत, एक मध्यवर्ती नियंत्रण कक्षात आणि दुसरा ग्रीनहाऊसमध्ये (आकृती 3). संगणक आणि मध्यवर्ती नियंत्रण कक्षात ठेवलेल्या संप्रेषण घटकामध्ये वायर्ड कनेक्शन अस्तित्वात आहे, मध्यवर्ती नियंत्रण कक्षात ठेवलेल्या संप्रेषण घटकामध्ये आणि ग्रीनहाऊसमध्ये ठेवलेल्या संप्रेषण घटकामध्ये वायर्ड कनेक्शन अस्तित्वात आहे आणि ग्रीनहाऊसमधील संप्रेषण घटक आणि रिले, सब्सट्रेट शोध घटक आणि द्रव परतावा शोध घटक (आकृती 4) दरम्यान वायर्ड कनेक्शन अस्तित्वात आहे.

२.३ अनुप्रयोग परिणाम

या देखरेख प्रणालीद्वारे पुरवल्या जाणाऱ्या पाणी आणि खत सिंचन प्रणालीच्या सिंचनाच्या परिणामाची तुलना केवळ पुरवठादारांनी पुरवलेल्या सिंचन प्रणालीशी केली जाते. नंतरच्या तुलनेत, या देखरेख प्रणालीसह टोमॅटोच्या रोपाला सरासरी सिंचन दररोज 8.7% ने कमी होते आणि परत येणाऱ्या द्रवाचे प्रमाण 18% ने कमी होते आणि परत येणाऱ्या द्रवाचे EC मूल्य मुळात सारखेच असते, जे दर्शविते की पिकांद्वारे पोषक द्रावण शोषणाच्या नियमानुसार जेव्हा ही देखरेख प्रणाली सिंचनासाठी वापरली जाते तेव्हा पिकांद्वारे अधिक पोषक द्रावण वापरले जाते. या बुद्धिमान सिंचन प्रणालीचा वापर केल्याने अनुभवजन्य वेळेनुसार सिंचनाच्या तुलनेत सिंचनाचे प्रमाण 29% आणि द्रव परत येण्याचे प्रमाण सरासरी 53% ने कमी होऊ शकते (आकृती 5 ~ 6).

 

3. आयओटी-आधारित पर्यावरण नियंत्रण प्रणाली

प्लांट फॅक्टरीजमध्ये मोठ्या प्रमाणात डायनॅमिक स्पेक्ट्रल नोड्सच्या अचूक नियंत्रणाच्या मागणीला तोंड देत, मोठ्या प्रमाणात आणि विषम नोड अधिग्रहण आणि वनस्पतीच्या प्रकाश वातावरणाच्या अचूक नियंत्रणाच्या समस्या सोडवण्यासाठी फ्यूजन इंटरनेट ऑफ थिंग्ज तंत्रज्ञान सादर केले जात आहे. प्लांट फॅक्टरीमध्ये बुद्धिमान प्रकाश नियंत्रण प्रणाली बुद्धिमान एलईडी प्रकाश फिक्स्चरला वाहक म्हणून घेते आणि डेटा अधिग्रहण, प्रसारण आणि नियंत्रणास समर्थन देणारे मोठ्या प्रमाणात विकेंद्रित टर्मिनल नेटवर्क तयार करण्यासाठी WF-IOT बिग डेटा फ्यूजन इंटरनेट ऑफ थिंग्ज तंत्रज्ञानाचा अवलंब करते. उत्पादन आवश्यकतांनुसार प्रणाली मुक्तपणे गटबद्ध केली जाऊ शकते आणि प्लांट लाइटिंग फिक्स्चरची प्रकाश तीव्रता वेगवेगळ्या प्रकाश परिस्थिती आणि वनस्पतींच्या वाढीच्या गरजांनुसार रिअल टाइममध्ये सतत समायोजित केली जाऊ शकते, जेणेकरून पूरक प्रकाश तीव्रता आणि पूरक प्रकाश प्रमाणाचे अचूक नियंत्रण साध्य होईल (आकृती 7). परिधीय नेटवर्कद्वारे, पर्यावरण आणि प्रदीपन यासारख्या संवेदन डेटाचे गतिमान संकलन आणि प्रसारण साध्य केले जाऊ शकते आणि त्याच वेळी, ऊर्जा वापराचे ऑनलाइन निरीक्षण केले जाऊ शकते आणि प्रत्येक वाढीच्या क्षेत्रात पूरक प्रकाशाचा ऊर्जा वापर वास्तविक वेळेत समजला जाऊ शकतो.

ही प्रणाली ग्रीनहाऊस अंतर्गत आणि बाह्य नियंत्रणाचा डेटा गोळा करून वनस्पतींचे उत्तम व्यवस्थापन साध्य करते आणि "वनस्पती व्यवस्थापन मॉडेल" चे उत्पादन विकास पूर्ण करते. विद्युत प्रवाह, CO2, नैसर्गिक वायू आणि पाण्याच्या सेन्सर्सद्वारे, "ऊर्जा प्रणाली" चे देखरेख डेटा संकलन साकार केले जाते. रोबोट व्हिजन तंत्रज्ञानाचा वापर करून, फळांचा रंग, फळांची संख्या, फळांच्या देठाचा आकार, पाने, देठ इत्यादींच्या डेटाद्वारे, पीक वाढीच्या डेटाची संपूर्ण प्रक्रिया निरीक्षण केली जाते आणि ओळखली जाते (आकृती 8).

4.प्रचारात्मक मूल्य

औद्योगिक इंटरनेट प्लॅटफॉर्म, एक गुंतवणूक, अनेक वेळा सेवा वापर, औद्योगिक इंटरनेटच्या शेअरिंग संकल्पनेचा वापर करून, कृषी बुद्धिमान ऑपरेशन आणि देखभाल प्रणाली, कमी खर्चात आणि उच्च कार्यक्षमतेने सुविधा शेतीमध्ये इंटरनेट ऑफ थिंग्जच्या बांधकामाला प्रोत्साहन देते आणि सुविधा शेतीची बुद्धिमान आणि हरित पातळी सुधारते. किंगदाओच्या लाइक्सी सिटीमध्ये या प्रणालीचा वापर करणाऱ्या प्रकल्पाचे उदाहरण घेतल्यास, खताचा व्यापक वापर दर 90% पेक्षा जास्त पोहोचू शकतो, जो पारंपारिक माती लागवडीच्या तिप्पट आहे. संपूर्ण प्रक्रियेत कोणतेही उत्पादन सांडपाणी सोडले जात नाही, ज्यामुळे शेतातील लागवडीच्या तुलनेत 95% पाणी वाचते आणि खताचे मातीमध्ये प्रदूषण कमी होते. या प्रणालीद्वारे ग्रीनहाऊसमध्ये CO2 शोधण्याद्वारे, ग्रीनहाऊसच्या आत आणि बाहेर तापमान आणि प्रकाशयोजना यासारख्या पर्यावरणीय घटकांचे सर्वसमावेशक विश्लेषण केले जाते आणि CO2 चा पुरवठा वास्तविक वेळेत नियंत्रित केला जातो, जो केवळ वनस्पतींच्या गरजा पूर्ण करत नाही तर कचरा टाळतो, पीक प्रकाशसंश्लेषण प्रभावीपणे मजबूत करतो, कार्बोहायड्रेट संचयनाला गती देतो, प्रति युनिट क्षेत्र उत्पादन वाढवतो आणि भाज्यांची गुणवत्ता सुधारतो. संपूर्ण ऑपरेशन आणि देखभाल व्यवस्थापन प्रणालीने ग्रीनहाऊस पर्यावरण नियंत्रण सुविधांचे स्वयंचलित ऑपरेशन, सर्व-हवामान उपकरणांचे स्वयंचलित आणि अचूक ऑपरेशन, ऊर्जा खर्चात 10% आणि मॅन्युअल ऑपरेशन खर्चात 60% कपात केली आहे आणि त्याच वेळी, ते जोरदार वारा, पाऊस आणि बर्फ यांसारख्या प्रतिकूल हवामानाविरुद्ध पहिल्यांदाच खिडकी बंद करणे, अचानक खराब हवामानाच्या वेळी ग्रीनहाऊसचे आणि ग्रीनहाऊसमधील पिकांचे नुकसान प्रभावीपणे टाळणे यासारखे संरक्षणात्मक प्रतिसाद देऊ शकते.

5.निष्कर्ष

सुविधा शेतीचा आधुनिक विकास कृषी बुद्धिमान व्यवस्थापन प्रणालीच्या आशीर्वादापासून वेगळा करता येत नाही. केवळ संबंधित व्यवस्थापन प्रणालीमध्ये मजबूत धारणा, विश्लेषण आणि निर्णय घेण्याची क्षमता असते तीच आधुनिकीकरणाच्या मार्गावर पुढे जाऊ शकते. कृषी बुद्धिमान व्यवस्थापन प्रणाली कृत्रिम व्यवस्थापनातील कमतरता मोठ्या प्रमाणात कमी करते आणि कृषी उत्पादन, व्यवस्थापन आणि धोरणात्मक निर्णयांच्या बुद्धिमान माहितीकरणाला प्रोत्साहन देते. इनपुटमध्ये वाढ आणि प्रणालीच्या वापराच्या परिस्थितींचे सतत समृद्धीकरण झाल्यामुळे, त्याचे डेटा मॉडेल अधिक डेटाच्या आधारे सतत अद्यतनित आणि पुनरावृत्ती करणे आवश्यक आहे, अधिक बुद्धिमान बनणे आणि आधुनिक सुविधा शेतीची बुद्धिमान पदवी व्यापकपणे सुधारणे आवश्यक आहे.

शेवट

[उद्धरण माहिती]

मूळ लेखक शा बिफेंग, झांग झेंग, इत्यादी. ग्रीनहाऊस हॉर्टिकल्चर कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान १९ एप्रिल २०२४ १०:४७ बीजिंग