Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сенсорная система учета азотно-углеродного баланса в гидропонной технологии выращивания огурцов и томатов (Разработка прототипа автоматизированной сис
.pdf
71
исследований для томатов и огурцов приведены в Таблице 17 и Таблице 18
соответственно.
Таблица 17. Влияние модифицированного корректирующего раствора на
баланс СО
2
в корневой зоне растений томата
Концентрация СО
2
, ррм
Сре
дн.
Откло
нение
Камера
Фон
505
541
617
580
634
577
519
501
554
559
-
Камера
Базовый
раствор
531
457
630
681
568
568
418
434
560
537
- 4%
Камера
Модифици
рованный
раствор
ГК/ФК =
0,5
512
519
523
560
577
544
536
467
565
533
-5%
Камера
Модифици
рованный
раствор
ГК/ФК =
1,0
489
470
603
488
515
511
462
455
569
454
-19%
5Камера
Модифици
рованный
раствор
ГК/ФК =
1,5
528
502
557
617
579
514
470
422
498
521
-7%
72
Таблица 18. Влияние модифицированного корректирующего раствора на
баланс СО
2
в корневой зоне растений огурца
Концентрация СО
2
, ррм
Сре
дн.
Откло
нение
Камера
Фон
728
732
680
689
658
632
654
701
757
692
-
Камера
Базовый
раствор
731
757
633
665
668
588
618
664
534
651
5,9%
Камера
Модифици
рованный
раствор
ГК/ФК =
0,5
702
719
693
649
699
545
596
667
565
648
-6,4%
Камера
Модифици
рованный
раствор
ГК/ФК =
1,0
687
732
633
510
669
524
562
655
533
612
-11,6
5Камера
Модифици
рованный
раствор
ГК/ФК =
1,5
699
608
655
715
660
594
570
642
608
639
-7,7%
Из Таблиц 17 и 18 видно, что модификация базового питательного
раствора смесью гуминовых и фульвокислот положительно сказывается на
корневом углеродном питании растений томатов и огурцов, но при этом
интенсивность варьируется от соотношения ГК/ФК. Несмотря на то, что
повышенное соотношение в естественных почвенных условиях характеризует
73
больший производственный потенциал, в случае с гидропонными системами
оптимальным соотношением гуминовых кислот к фульвокислотам является 1:1.
При таком соотношении используемый иннтиегральный показатель
продуктивности томатов увеличивается на 19%, огурцов -на 11,6%.
74
Глава 11. Разработка программы и методики испытаний прототипа
автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного
питания огурцов и томатов
Разработка программы и методики испытаний (ПМИ) прототипа
автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного питания
огурцов и томатов (прототипа) проводилась на основании Технического
задания к Договору (Соглашению) №105ГС1ЦТС10-D5/61798 от 30.09.2020 г.
Согласно этому Техническому заданию (далее -ТЗ) в ходе проведения
испытаний должны быть проверены следующие характеристики прототипа:
- возможность измерения сенсорами концентрации углекислого газа в
пределах 300 - 5 000 ррм;
- наличие и стабильная работа функции позиционирования и
ориентирования блока сенсорного;
- наличие и стабильная работа функции обнаружения, локализации и
сегментирования целевых объектов по данным блока сенсорного;
- нахождение значений напряжения питания цепей управления в пределах
220-240 В переменного тока частотой 50 Гц.;
- наличие объема емкости маточного раствора углеводного компонента
питательного раствора в размере не менее 250 литров;
- ожидаемый расход углеводного компонента в пределах не более 22
л/га/сутки;
- планируемое увеличение урожайности от применения прототипа
автоматизированной системы при выращивании томатов не менее, чем на 12%.
Кроме того, в ПМИ определены общие требования к условиям,
обеспечению и проведению испытаний, объем испытаний, методы контроля,
отчетность (в том числе, форма протокола испытаний). Разработанная ПМИ см.
Приложение 8.
75
Виды проверок и критерии их успешности см. Таблицу 19
№
п/п
Вид проверки
Воздействие
Критерий успешности
1.
Проверка
возможности
измерения сенсорами
концентрации
углекислого газа в
пределах 300 - 5 000
ррм
Использование
автономных
сенсоров,
замеряющих
концентрацию
углекислого газа
Измерения сенсорами
концентрации
углекислого газа в
пределах 300 - 5 000
ррм. не менее, чем в
98% испытаний.
2.
Проверка наличия и
стабильной работы
функции
позиционирования и
ориентирования блока
сенсорного
Проверка
производится
визуально
Правильность
позиционирования и
ориентирования блока
сенсорного не менее,
чем в 97% испытаний.
3.
Проверка наличия и
стабильная работа
функции
обнаружения,
локализации и
сегментирования
целевых объектов по
данным блока
сенсорного
Проверка
производится
визуально
Стабильное
обнаружение,
локализации и
сегментирования
целевых объектов
сенсорный блоком не
менее, чем в 97%
испытаний.
76
4.
Проверка нахождения
значений напряжения
питания цепей
управления в пределах
220-240 В
переменного тока
частотой 50 Гц.;
Проверка
производится
вольтметром
Значение напряжения
питания цепей
управления находится
в пределах 220-240 В
переменного тока и
частотой 50 Гц. не
менее, чем в 95%
испытаний.
5.
Проверка объема
емкости маточного
раствора углеводного
компонента
питательного раствора
в размере не менее 250
литров
Проводится при
помощи измерения
емкости маточного
раствора углеводного
компонента
питательного
раствора
Установленная (ые)
емкость (и) для
маточного раствора
углеводного
компонента
питательного раствора
в размере составляет не
менее 250 литров.
6.
Проверка ожидаемого
расхода углеводного
компонента в
пределах не более 22
л/га/сутки.
Проводится при
помощи оценки
суточного расхода
углеводного
компонента в литрах
на 1 га тепличной
площади
Расход углеводного
компонента находится
в пределах не более 22
л/га/сутки не менее,
чем в 95% испытаний.
77
7.
Проверка
планируемого
увеличения
урожайности от
применения
прототипа
автоматизированной
системы при
выращивании томатов
не менее, чем на 12%.
Проводится путем
установления
разницы в весе
томатов,
выращенных на 0.5
га тепличных
площадей с
использованием и без
использования
прототипа
автоматизированной
системы при
выращивании
томатов
В серии параллельно
проводимых
испытаний на 1 га
(участка 0.5 г с
применением
прототипа
автоматизированной
системы при
выращивании томатов
и участка 0.5 г без
применения прототипа
автоматизированной
системы) при
выращивании томатов
разница в урожайности
должна составлять не
менее 12%
Необходимо отметить, что наиболее трудоемкой будет проверка
характеристики «Планируемое увеличение урожайности от применения
прототипа автоматизированной системы при выращивании томатов не менее,
чем на 12%». Для этого в тепличном комплексе должно быть выделено два
участка с одинаковыми условиями выращивания томатов. На одном из участков
будут использоваться возможности, предоставляемые прототипом
автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного питания
огурцов и томатов, на другом -не будут использоваться. В ходе сбора урожая на
каждом из этих участков будет осуществляться замер полученного урожая и
полученные результаты позволят оценить достижение заявленной
характеристики.
78
Таким образом, в ходе выполнения второго этапа работ по проекту была
разработана ПМИ, на основании которой будут проводиться испытания
прототипа автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного
питания огурцов и томатов. Разработка ПМИ проводилась на основании
Технического задания к Договору (Соглашению) №105ГС1ЦТС10-D5/61798 от
30.09.2020 г., что обеспечивает в ходе проведения испытаний проверку всех
запланированных характеристик прототипа.
79
Глава 12. Проведение испытаний прототипа автоматизированной
системы оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов
Целью испытаний прототипа автоматизированной системы оптимизации
корневого углеродного питания огурцов и томатов являлось установление
значения его характеристик значениям, приведенным в Техническом Задании к
Договору (Соглашению) №105ГС1ЦТС10-D5/61798 от 30.09.2020 г. Испытания
проводились с 20 июля по 12 сентября 2021 г. на основании разработанной
программы и методики испытаний (см. Приложение 8).
В ходе испытаний была произведена проверка следующих характеристик:
- возможность измерения сенсорами концентрации углекислого газа в
пределах 300 - 5 000 ррм;
- наличие и стабильная работа функции позиционирования и
ориентирования блока сенсорного;
- наличие и стабильная работа функции обнаружения, локализации и
сегментирования целевых объектов по данным блока сенсорного;
- нахождение значений напряжения питания цепей управления в пределах
220-240 В переменного тока частотой 50 Гц.;
- наличие объема емкости маточного раствора углеводного компонента
питательного раствора в размере не менее 250 литров;
- ожидаемый расход углеводного компонента в пределах не более 22
л/га/сутки;
- планируемое увеличение урожайности от применения прототипа
автоматизированной системы при выращивании томатов не менее, чем на 12%.
При проведении испытаний соблюдались общие требования к условиям,
обеспечению и проведению испытаний, объем испытаний и другие условия,
определенные в Программе и методике испытаний (см. Приложение 8).
Результаты испытаний приведенные в Протоколе испытания
(Приложение 9), показывают, что разработанный прототип
автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного питания
80
огурцов и томатов полностью соответствует требованиям Технического
Задания к Договору (Соглашению) №105ГС1ЦТС10-D5/61798 от 30.09.2020 г..
На основании Протокола испытаний был составлен Акт испытаний
(Приложение 10), в котором подтверждено это соответствие.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]