Ученые ЛЭТИ повысили урожайность автоматизированной теплицы с помощью нейросети
Студентка 1 курса магистратуры кафедры САУ Анастасия Олеговна Федоркова и выпускница факультета электротехники и автоматики Юлия Васильевна Игнатович
Давно известно, что невозможно выращивать различные культуры круглый год. Более того, не каждый климат подходит для созревания плодов или цветения растений даже в благоприятные сезоны. Поэтому были созданы теплицы, которые защищают растения от суровых погодных условий и помогают контролировать условия выращивания. В нынешнее время создано немало автоматизированных теплиц, которые включают в себя различные датчики и исполнительные механизмы для контроля процесса выращивания растений.
Сделать систему, которая бы контролировала процесс выращивания исходя из того, какая культура там находится призван проект ученых кафедры системы автоматического управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Автоматизированная система фито мониторинга и выращивания растений». Экспериментальный образец теплицы представила научная группа в составе студентки магистратуры 1 курса кафедры САУ Федорковой Анастасии Олеговны и выпускницы факультета ФЭА Игнатович Юлии Васильевны под руководством декана факультета электротехники и автоматики Скакун Анастасии Дмитриевны.
Плюс автоматизации в том, что программа сама следит за растением. Она задаёт требуемые параметры влажности почвы, освещённости, необходимое количество удобрений для определённой стадии. Также необходимо продумать контроль здоровья растений, человек по невнимательности может просмотреть болезнь у культуры. В перспективе использование нейросети, будет автоматически распознавать больные растения и уведомлять об этом ответственного человека. Это не может не сказаться на том, что количество заболевших растений снизится, они будут расти быстрее и повысится их урожайность, — комментирует студентка 1 курса магистратуры кафедры САУ Федоркова Анастасия Олеговна
Отличительная особенность созданной системы — контроль стадии выращивания культуры с помощью дальномеров. Весь период роста растения разбит на 3 этапа: период рассады, период роста, период созревания. В зависимости от этого и от вида культуры, выращиваемой внутри теплицы, система запрограммирована для поддержания требуемых показателей температуры, влажности, освещенности, количества и времени подачи удобрения.
Конструкция представляет прямоугольный параллелепипед из оргстекла, у которого есть верхняя съемная крышка и боковые отверстия для циркуляции воздуха. Внутри посевы разделены на три участка для возможности раздельного полива и в каждом ящике есть датчики, которые измеряют влажность, освещённость и температуру. Также продуманы различные места для крепления подогрева, для измерения освещённости и для нахождения дальномеров, которые замеряют расстояния для выращивания культуры.
Аналоги теплицы существуют, однако на текущий момент среди конкурентов нельзя выделить кого-то, кто бы мог обеспечить равнозначную замену проекту. Их реализация не предусматривает точную индивидуальную настройку под выращиваемую культуру, они могут контролировать освещённость, температуру, влажность почвы, контроль влажности воздуха и углекислого газа. То чего нет в других системах – это контроль стадии роста с помощью дальномеров и здоровья выращиваемых культур, — комментирует выпускница факультета электротехники и автоматики Игнатович Юлия Васильевна
Основной упор учёные планируют сделать на фитомониторинг, он поможет дополнительно контролировать болезни выращиваемой культуры. Также сейчас осуществляется доработка конструкции системы, меняются датчики и лампы.
Разработка поддержана грантом конкурса научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических проектов СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Проект получил финансирование на реализацию в размере 800 тыс. рублей.
Наука
СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Ученые ЛЭТИ – победители Президентской «молодежной» грантовой программы Российского научного фонда
Исследование ученых ЛЭТИ позволит повысить эффективность материалов для солнечных батарей
