溫室里，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)控制著遮陽網(wǎng)、風(fēng)機等設(shè)施，還有水肥一體化設(shè)備“負責(zé)”配肥、灌溉；辦公樓內(nèi)，一套數(shù)字孿生系統(tǒng)實時監(jiān)控著所有的動態(tài)，生產(chǎn)管理系統(tǒng)精確管理生產(chǎn)全過程……

在位于浦東的上海綠立方農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)基地，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用無處不在，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對農(nóng)作物、生產(chǎn)環(huán)境的實時監(jiān)控，并通過數(shù)字模型，對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設(shè)計、信息化管理，為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)插上了科技的翅膀。

溫室設(shè)施設(shè)備自動操作

連日40攝氏度左右的高溫，讓綠立方生產(chǎn)基地栽培的生菜面臨著嚴峻考驗。不過，在大棚內(nèi)，溫度卻保持在35攝氏度左右。這樣的降溫效果，全靠大棚的遮陽網(wǎng)、天窗、風(fēng)機、高壓噴霧等設(shè)施設(shè)備的功勞。

而這些設(shè)施設(shè)備的運作，卻不需要太多人工的判斷和操作。一套溫室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)掌控著各類設(shè)施設(shè)備，讓它們在恰當?shù)臅r候自動開啟，發(fā)揮各自的功能。

“最近的氣溫實在太高，遠遠超出生菜生長最適宜的溫度范圍，夏季溫室環(huán)境調(diào)控的挑戰(zhàn)比較大，如果在溫差較大的春秋季節(jié)，環(huán)境調(diào)控會更加接近目標范圍，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的效果就會更加明顯。”綠立方產(chǎn)品總監(jiān)張樣平告訴小布。

事實上，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不僅利用環(huán)境傳感器收集溫室內(nèi)的溫度數(shù)值，還有濕度、二氧化碳和光照度等數(shù)值，根據(jù)設(shè)定的控制邏輯進行溫室設(shè)施設(shè)備的自動操作。例如，當溫室內(nèi)的光合有效輻射值超過設(shè)定值時，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會自動打開遮陽網(wǎng)，減少光照射入。

水肥一體化設(shè)備則通過數(shù)字系統(tǒng)對主機、母液桶、工作液桶的控制，按照設(shè)定的電導(dǎo)率和酸堿度自動配制營養(yǎng)液，以設(shè)定的灌溉頻率、時長對生產(chǎn)區(qū)進行統(tǒng)一灌溉。

張樣平介紹，水肥一體化設(shè)備的使用，相比傳統(tǒng)的人工配肥，不僅省去了每次稱量、攪拌等耗時耗力的工序，更能確保營養(yǎng)液的酸堿度和電導(dǎo)率穩(wěn)定在最適合農(nóng)作物生產(chǎn)的數(shù)值，讓灌溉更加精確。

1:1建立數(shù)字模型

如果說物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和水肥一體化設(shè)備是溫室大棚內(nèi)發(fā)揮自動調(diào)控作用的“左膀右臂”，那么綠立方使用的數(shù)字孿生系統(tǒng)則是整個基地生產(chǎn)管理的“中樞大腦”。

張樣平告訴小布，綠立方生產(chǎn)基地整個100畝的園區(qū)，以及占地50畝的4個溫室，包括溫室內(nèi)的各類設(shè)施設(shè)備，全部通過1:1比例建立了數(shù)字模型，然后將數(shù)字模型與園區(qū)內(nèi)的設(shè)施設(shè)備建立數(shù)字映射，形成了數(shù)字孿生系統(tǒng)。

當溫室內(nèi)設(shè)施設(shè)備狀態(tài)變化的時候，數(shù)字孿生系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)字模型實時發(fā)生變化，工作人員只要坐在電腦前，就能隨時了解運作狀況。當工作人員在數(shù)字孿生系統(tǒng)中操作數(shù)字模型時，溫室內(nèi)的設(shè)施設(shè)備也會相應(yīng)調(diào)整。

“我們的數(shù)字模型，甚至將每一盤種植的生菜都用圖形的方式顯示出來，可以清楚地看到小苗期、中苗期、成菜期等不同階段。”張樣平說，“相比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，這套數(shù)字孿生系統(tǒng)可以更直觀明了地反映園區(qū)和溫室內(nèi)設(shè)施設(shè)備以及農(nóng)作物的動態(tài)情況。”

此外，數(shù)字孿生系統(tǒng)還與生產(chǎn)管理系統(tǒng)打通。后者是根據(jù)蔬菜工廠生產(chǎn)模式開發(fā)的一套生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以從原材料管理、生產(chǎn)流程控制、成本等方面進行科學(xué)精準管理，可以精確到種植床、育苗床，清楚明了地知道園區(qū)內(nèi)各個溫室種植了多少床，種植了哪些床，利于生產(chǎn)統(tǒng)籌管理規(guī)劃。

“兩個系統(tǒng)打通后，長期的生產(chǎn)計劃和實時的生產(chǎn)狀態(tài)便有了更好的結(jié)合。”張樣平說。

AGV小車將實現(xiàn)自動運送

除此之外，綠立方生產(chǎn)基地還在探索自動化系統(tǒng)，目前已經(jīng)進入最后的調(diào)試階段。據(jù)張樣平介紹，這套自動化系統(tǒng)投入使用后，將實現(xiàn)溫室內(nèi)甚至園區(qū)內(nèi)物流的自動化運作。

目前，溫室大棚的一個個種植臺已經(jīng)張貼了二維碼。這些二維碼將作為自動導(dǎo)引運輸車（AGV）的識別標的，引導(dǎo)運輸車開展農(nóng)產(chǎn)品、種植盤等的自動運送。

AGV小車可以根據(jù)平臺的指令，將培育完成的育苗盤自動運送到移栽機，完成移栽后再運送到種植區(qū)，或者將成熟的生菜運送到采摘區(qū)或倉庫，然后再將使用過的種植盤運送到清洗區(qū)。

張樣平介紹，生產(chǎn)基地內(nèi)的道路符合AGV小車的運行條件，并且都已經(jīng)做好了相應(yīng)的標識，能夠讓小車除了在溫室內(nèi)運行外，還能根據(jù)指令在各個溫室之間“流動”。

據(jù)悉，多方面的數(shù)字化系統(tǒng)運用，讓整個園區(qū)內(nèi)有望基本實現(xiàn)無人化操作。“目前我們溫室內(nèi)的工作人員只需要保留十幾個人，大多數(shù)生產(chǎn)過程已經(jīng)實現(xiàn)自動化。”張樣平說，“后續(xù)我們還將不斷完善數(shù)字化技術(shù)的運用，讓農(nóng)業(yè)變得更加智能。”

(來源：浦東發(fā)布）

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