В настоящее время агропродовольственный сектор включает новые технологии в связи с большими требованиями производства и требованиями к разнообразию, качеству и требованиям рынка. Требуется технологическая реконструкция сектора, где решающая роль играет контрольная техника. Методы автоматического управления и робототехники включены во все уровни сельскохозяйственного производства: посадка, производство, сбор урожая, послеуборочные процессы и транспортировка. Современное сельское хозяйство подчиняется правилам с точки зрения качества и воздействия на окружающую среду, и, следовательно, это поле, где применение автоматических методов контроля существенно возросла в последние годы. Заказать готовые комплекты для мониторинга микроклимата теплицы можно на  agrogenez.ru

Как известно, теплицы имеют очень обширную поверхность, где климатические условия могут варьироваться в разных точках (пространственный распределенный характер). Несмотря на эту особенность, очень часто устанавливается только один датчик для каждой климатической переменной в неподвижной точке теплицы как представитель основной динамики системы. Одна из причин заключается в том, что для типичных тепличных установок требуется большое количество проводов для распределения датчиков и исполнительных механизмов. Поэтому система становится сложной и дорогостоящей, и поэтому добавление новых датчиков или исполнительных механизмов в разных точках теплиц весьма ограничено.

В последние годы, беспроводные сенсорные сети (WSN) становятся важным решением этой проблемы. WSN представляет собой набор узлов датчиков и исполнительных механизмов, соединенных беспроводной средой для выполнения распределенных зондирующих и действующих задач. Сенсорные узлы собирают данные и обмениваются данными по сетевой среде с компьютерной системой, которая называется базовой станцией. На основе собранной информации базовая станция принимает решения, а затем исполнительные узлы выполняют соответствующие действия в среде. Этот процесс позволяет пользователям ощущать и контролировать окружающую среду где угодно. Существует множество ситуаций, когда предпочтение отдается WSN, например, мониторинг окружающей среды, мониторинг качества продукции и другие, где необходим надзор за большими площадями. Часто WSN используются в сочетании с системами на основе событий для контроля внутреннего тепличного климата.

С другой стороны, системы, основанные на событиях, становятся все более обыденными, особенно для распределенного контроля и контроля в реальном времени. Характерным приложением, работающим в операционной системе на основе событий, является то, что переменные состояния обычно обновляются асинхронно во времени, например, когда обнаружено событие, представляющее интерес, или из-за задержки в вычислении и / или связи. Событие на основе системы управления в настоящее время представлены в качестве решения многих задач управления. В системах управления на основе событий правильная динамическая эволюция системных переменных — это то, что решает, когда будет выполняться следующее управляющее действие, тогда как в системе управления, основанной на времени, автономная прогрессия времени — это то, что запускает выполнение контрольных действий. Основная причина преобладания систем управления, основанных на времени, основана на существовании хорошо известной теории для систем управления с постоянным временем выборки. Однако существующие распределенные системы управления также налагают ограничения на архитектуру системы, что затрудняет принятие парадигмы, основанной на событиях, активируемых за время. Например, в случае замкнутого управления с использованием компьютерных сетей или шин (таких как полевая шина, локальная сеть или Интернет), где требуется асинхронная связь. Альтернативой этим подходам является использование контроллеров на основе событий, которые не ограничиваются синхронным появлением действий контроллера. Использование синхронного периода выборки является одним из самых суровых условий, которые контролируют инженеры для выполнения задач внедрения. Можно найти множество примеров, таких как мобильные телефоны, устройства печати или КПК. Сложность этих устройств (процессов), а также сложность контроллера возрастают очень
быстро.

Проблемы контроля в теплицах в основном сосредоточены на системах фертилизации и климата. Проблема управления фертилизацией обычно решается с учетом количества воды и удобрений, необходимых для посева. Проблема климатического контроля заключается в поддержании температуры и влажности парниковых газов в определенных диапазонах, несмотря на нарушения. Адаптивные и упреждающие контроллеры обычно используются для решения проблемы климатического контроля. Таким образом, системы фертилизации и климата могут быть представлены как проблемы управления на основе событий, когда контрольные действия будут вычисляться и выполняться, когда это требуется системой, например, когда вода требуется для урожая или когда вентиляция должна быть закрыта из-за изменений снаружи погодных условий. Кроме того, как описано выше, с системами управления на основе событий новый управляющий сигнал генерируется только при обнаружении изменений в системе. То есть коммутации управляющего сигнала производятся только тогда, когда происходят события. Этот факт очень важен для жизни привода и с экономической точки зрения (сокращение использования электричества или топлива), особенно в теплицах, где обычно привод состоит из механических устройств, управляемых реле.

Оставить комментарий