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
81
Глава 13. Доработка прототипа автоматизированной системы
оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов по
результатам испытаний
В ходе проведения испытаний были выявлена недоработка в работе
прототипа автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного
питания огурцов и томатов. Эта недоработка не влияет на достижение
запланированных характеристик, а относится к технологичности работы
прототипа. Выявленная проблема заключалась в длительном (более 360 секунд)
промежутке времени между передачей сигнала для подачи корректирующего
раствора питания огурцов и томатов и началом подачи корректирующего
раствора. Задержка подачи корректирующего раствора приводит к увеличению
времени, в течение которого корневое питания огурцов и томатов является
неоптимальным. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению эффективности
применения прототипа;
В результате проведенных доработок промежуток времени между
передачей сигнала для подачи корректирующего раствора питания огурцов и
томатов и началом подачи корректирующего раствора был сокращен с 360 до
150 секунд. Таких результатов удалось достигнуть за счет замены
контроллера, принимающего сигналы от компьютера который взаимодействует
с инжектором Вентури.
82
Заключение
В ходе проведения работы по разработке сенсорной системы учета
азотно-углеродного баланса в гидропонной технологии выращивания огурцов и
томатов были выполнены следующие работы:
- разработан прототип автоматизированной системы оптимизации
корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- изготовлен прототип автоматизированной системы оптимизации
корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- разработана дополнительная составляющая питательных смесей с
использованием компонентов для приготовления питательных смесей для
оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- разработана программа и методика испытаний прототипа
автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного питания
огурцов и томатов;
- проведены испытания прототипа автоматизированной системы
оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- произведена доработка прототипа автоматизированной системы
оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов по результатам
испытаний.
Краткие выводы по результатам выполнений НИОКР:
1.1.В ходе проведения НИОКР по разработке сенсорной системы учета
азотно-углеродного баланса в гидропонной технологии выращивания огурцов и
томатов были получены следующие результаты:
- математическая модель для определения оптимальных значений азотно-
углеродного баланса в гидропонной технологии выращивания огурцов и
томатов;
- оптимальные значений корневого углеродного питания огурцов и
томатов;
83
- перечень измерительных сенсоров, используемых в качестве приборов
учета азотно-углеродного баланса в корневой зоне растений томата и огурца и
их приобретение;
- месторасположение сенсоров в теплицах для получения достоверной
информации о значениях корневого углеродного питания огурцов и томатов.
- алгоритм обработки полученной от сенсоров информации для прототипа
автоматизированной системы оптимизации корневого углеродного питания
огурцов и томатов с целью принятия решений об оптимизации азотноуглеродного баланса в реальном режиме времени;
- механизм реализации решений по оптимизации корневого углеродного
питания огурцов и томатов;
- сенсорная система учета азотно-углеродного баланса в гидропонной
технологии выращивания огурцов и томатов;
- прототип автоматизированной системы;
- оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- дополнительная составляющая питательных смесей с использованием
компонентов для приготовления питательных смесей для оптимизации
корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- программа и методика испытаний прототипа автоматизированной
системы оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- протоколы и Акт испытания прототипа автоматизированной системы
оптимизации корневого углеродного питания огурцов и томатов;
- доработанный прототип автоматизированной системы оптимизации
корневого углеродного питания огурцов и томатов по результатам испытаний.
1.2. Разработанный прототип автоматизированной системы оптимизации
корневого углеродного питания огурцов и томатов имеет следующие основные
конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные
характеристики прототипа:
- возможность измерения сенсорами концентрации углекислого газа в
пределах 300 - 5 000 ррм;
84
- 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;
- расход углеводного компонента в пределах не более 22 л/га/сутки;
- увеличение урожайности от применения прототипа автоматизированной
системы при выращивании томатов не менее, чем на 12%.
Указанные характеристики подтверждены результатами испытаний
прототипа и соответствуют Техническим требованиям к научно-техническому
продукту, заданным в разделе 4 Технического задания к Договору
(Соглашению) №105ГС1ЦТС10-D5/61798 от 30.09.2020 г.
1.3. Технико-экономическое обоснование стоимости углеводного
компонента.
В Таблице 20 приведен состав углеводного компонента (обоснование
состава см. главу 10) и стоимость его отдельных составляющих (данные взяты с
сайта Агросервер - agroserver.ru). На основании этих данных в Таблице 20
произведен расчет стоимости одного литра углеводного компонента, которая
составляет 59,36 рублей. Таким образом, полученная стоимость углеводного
компонента значительно ниже значения этого показателя, запланированного в
ТЗ на выполнение НИОКР (110 руб/л.)
85
Таблица 20. Состав углеводного компонента и стоимость его отдельных
составляющих
Кислота
Концентрация
г/л.
Цена по
прайсу, руб./л
(кг)
Расчет стоимости
отдельных компонентов
и цена 1 литра
углеводного компонента
(руб./литр)
Щавелевая
1,5
307
0,46
Муравьиная
- - -
Винная
8,7
370
3,22
Яблочная
20,9
590
12,33
Лимонная
50,0
85
4,25
Янтарная
12,4
110
1,36
Уксусная
6,5
290
1,89
Фульвокислоты
(И.Овсинский)
33
450
14,85
Гуминовые
кислоты
(Лигногумат)
28
750
21,0
Всего
59,36
2. Рекомендации и исходные данные по конкретному использованию
результатов НИОКР. Первое внедрение прототипа автоматизированной
системы применяется в тепличных комплексах для оптимизации корневого
углеродного питания огурцов и томатов будет произведено в теплицах
потенциального заказчика - ООО «Тепличный комплекс «ЮгАгроХолдинг».
Дальнейшее внедрение будет произведено в тепличных комплексах РФ.
3. Оценка технико-экономической эффективности внедрения.
Оптимизация корневого углеродного питания огурцов и томатов, получаемая за
86
счет использования прототипа автоматизированной системы, позволяет
повысить урожайности при выращивании томатов не менее, чем на 12%. Это
подтверждено результатами испытаний.
4. Оценка научно-технического уровня выполненной НИОКР в сравнении
с лучшими достижениями в данной области. Уровень выполненной НИОКР
соответствует лучшими достижениями в данной области, так как аналогичные
системы в настоящее время не созданы, а разработанный прототип
обеспечивает повышение урожайности при выращивании томатов не менее,
чем на 12%, что для является высоким показателем.
87
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Cambaredlella C. A. Experimental verification of simulated soil organic matter
pools / C. A. Cambaredlella // Soil Process. Carbon Cycle. – 1998. – P. 519–
526.
2. McGill W. B. Review and classification of ten soil organic matter (SOM)
models / W. B. McGill // in: Smith, U. J. (Ed.), Evaluation of Soil Organic
Matter Models. – Springer, Berlin, 1996. – P. 111–132.
3. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.:Колос, 1996. 367с.
4. Мамонтов В.Г.,Афанасьев Р.А., Родионова Л.П., Быканова О.М. К вопросу
о лабильном органическом веществе почв// Плодородие. 2008. №2 (41). с.
20-22.
5. Когут Б.М., Булкина Л.Ю. Сравнительная оценка воспроизводимости
методов определения лабильных форм гумуса черноземов // Проблемы и
методы биологической индикации и диагностики почв. М.: МГУ. 1980.
С.4-12
6. VancuraV., HanzlikovaA. Rootexudatesofplants. IV. Differences in chemical
composition of seed and seedlings exudates. PlantandSoil, 1972, 36: 271-282
7. Смирнов А.М., Рост и метаболизм изолированных корней в стерильной
культуре, м., 1970.
8. Л.В. Кравченко, А.И. Шапошников, Н.М. Макарова, Т.С. Азарова, К.А.
Львова, И.И. Костюк, И.А. Тихонович. Видовые особенности состава
корневых выделений растений и его изменение в ризосфере под влиянием
почвенной микрофлоры. Сельскохозяйственная биология, 2011, №3, с.71-
75
9. Трэвис С. Уокер, Суровый Пал Байе, Эрих Гротевольд, Хорхе М. Виванко.
Корневая экссудация и биология ризосферы. Опубликовановмае 2003 г.
DOI: lmps://doi.org/10.1104/рр. 102.019661
10. М а г t е n s R. Contribution of rhizodeposits to the maintenance and growth
of soil microbial biomass. SoilBiol. Biochem., 1990, 22: 141-147.
88
УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
НИОКР — научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы
ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография
ООО — общество с ограниченной ответственностью
СО
2
— углекислый газ
ЭВМ — электронная вычислительная машина
ЛОВ — лабильного органического вещества
НПО — научно-производственное объединение
ПМИ — программы и методики испытаний
ТЗ — техническое задание
ТК — тепличный комплекс
СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА УЧЕТА АЗОТНО-УГЛЕРОДНОГО
БАЛАНСА В ГИДРОПОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ВЫРАЩИВАНИЯ ОГУРЦОВ И ТОМАТОВ
(Разработка прототипа автоматизированной системы оптимизации
корневого углеродного питания огурцов и томатов)
Учебно-практическое пособие
_____________________________________________
Подписано в печать 07.02.2022 г. Формат 60х90/16
Бумага офисная. Печать-ризография.
У.п.л. 2,7. Тираж 100 экз.
_____________________________________________________________________________
Издательство ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет им. А.А. Кадырова»
Адрес: 364037 Чеченская Республика, г. Грозный, ул. Субры Кишиевой, 33
89
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]