Воронеж, Воронежская область, Россия
Россия
УДК 631.674 Способы орошения (полив)
В тепличном хозяйстве орошение является одним из основных технологических процессов, который в существенной мере обеспечивает качественные и объемные показатели производимой продукции. При этом широкое распространение получила технология комбинированного орошения, сочетающая в себе малообъемные способы капельного и аэрозольного орошения. Рассмотрена система комбинированного орошения, в состав которой включена установка для электрохимической активации (ЭХА) воды. Расширенные возможности этой системы обусловлены реактивной способностью метастабильных продуктов ЭХА воды католита и анолита. В растениеводстве католит и анолит используются как стимулятор роста и антисептик соответственно. Автоматизация системы комбинированного орошения, помимо ресурсосбережения, также направлена на предотвращение нарушений технологических режимов, обусловленных субъективным (“человеческим”) фактором. В статье рассмотрены алгоритмы управления режимами капельного и аэрозольного орошения обычной водой, капельного и аэрозольного орошения католитом, аэрозольного орошения анолитом. В начале выполнения алгоритма выполняется контрольное тестирование, предназначенное для выявления возможных неисправностей в системе орошения (например, разрыв капельных трубок или засоление капельниц). В случае обнаруженной неисправности выдается диагностическое сообщение, сопровождаемое звуковым сигналом. Более сложные технологические режимы орошения, связанные с использованием католита и анолита, включают в себя также контроль работоспособности установки для ЭХА воды. Контроль технологических параметров орошения (влажность почвы, влажность воздуха, уровень pH почвы) осуществляется путем опроса соответствующих датчиков и сравнения полученных значений с заданными. При достижении заданных значений по сигналу микроконтроллера происходит отключение соответствующих технологических звеньев (электронасосов, электромагнитных клапанов). Представленные алгоритмы предназначены для разработки программного обеспечения микроконтроллерного блока управления системой комбинированного орошения.
Теплицы, комбинированная система орошения, автоматизация, электрохимически активированная вода, католит, анолит, технологический режим, алгоритмизация.
1. Григоров, М.С. Способы, техника полива и режимы орошения сельскохозяйственных культур в открытом грунте и теплицах / М.С. Григоров // Научное обеспечение национального проекта «Развитие АПК»: материалы научно-практической конференции. - Волгоград: Волгоградский государственный аграрный университет. - 2008. - С. 51-53.
2. Система комбинированного орошения и эффективность производства овощной продукции / Н.Н. Дубенок, А.В. Майер, В.М. Гуренко, С.В. Бородычев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2019. - № 2(54). - С. 253-265. - DOI:https://doi.org/10.32786/2071-9485-2019-02-31.
3. Прилуцкий, В.И. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия / В.И. Прилуцкий, В.М. Бахир. - М. : ВНИИМТ, 1995. - 228 с.
4. Белицкая, М.Н. Электроактивированная вода: возможности использования в растениеводстве / М.Н. Белицкая, Е.Э. Нефедьева // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17, №24. - С. 124-128.
5. Создание эффективных экологически безопасных технологий и технических средств орошения нового поколения / С.Я. Семененко, М.Н. Лытов, Е.И. Чушкина, А.Н. Чушкин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2018. - №2 (50). - С. 64-71.
6. Aspects of Electrochemically Activated Water Solutions Practical Use / V. Ptashnyk, I. Bordun, V. Pohrebennyk [et al.] // Journal of Ecological Engineering. - 2020. - Vol. 21, I. 7. - Pp. 222-231. - DOI:https://doi.org/10.12911/22998993/125588.
7. Стариков, А.В. Стимулирование роста тепличных растений путем подпитки электрохимически активированной водой с использованием специальной системы туманообразования / А.В. Стариков, А.В. Колесников, В.В. Найденко // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2017. - Т. 3, № 1 (27). - С. 345-350.
8. Стариков, А.В. Разработка усовершенствованной автоматизированной установки для электрохимической активации воды / А.В. Стариков, В.В. Найденко // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2018.- №5 (41). - С. 74-79.
9. Стариков, А.В. Возможности использования и особенности построения автоматизированной системы полива электрохимически активированной водой в тепличных комплексах / А.В. Стариков, А.В. Колесников // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2018. - №5 (41). - С. 21-25.
10. Стариков, А.В. Система комбинированного орошения в тепличных комплексах с использованием электрохимически активированной воды / А.В. Стариков, А.А. Старикова // Механизация и автоматизация технологических процессов в сельскохозяйственном производстве : сборник материалов национальной научно-практической конференции. - Воронеж, 2020. - С. 492-498.
11. Ресурсосберегающие энергоэффективные экологически безопасные технологии и технические средства орошения : справочник. - М.: ФГБНУ “Росинформагротех”, 2015. - 264 с.
12. Hatem, E. An Automated Irrigation System for Greenhouses / E. Hatem // American Journal of Electrical and Electronic Engineering. - 2017. - Vol. 5(2). - Pp. 48-57. - DOI:https://doi.org/10.12691/ajeee-5-2-3.
13. Мелихова, Е.В. Моделирование и оптимизация комбинированного орошения на основе цифровых информационных технологий : специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель : автореф. дис. …д-ра техн. наук / Елена Валентиновна Мелихова. - Волгоград, 2019. - 40 с.
14. Kirkpatrick, R. Mechanism of action of Electro-Chemically Activated Water / R. Kirkpatrick. - LAP LAMBERT Academic Publishing, 2019. - 264 p.
15. Вотченников, И. Автоматизация тепличного комплекса / И. Вотченников // Control Engineering Россия. - 2020. - №2(86). С. 74-76.
16. Силуянов, И. Автоматизация тепличных комплексов / И. Силуянов // Control Engineering Россия. - 2021. - №3(93). С. 9630.
17. Алюков, В. Автоматизированная система контроля технологических параметров тепличного комбината / В. Алюков, В. Куртов, Н. Куртов // СТА: Современные технологии автоматизации. - 2007. - № 4. - С. 52.
18. Автоматизация управления капельным поливом тепличных культур / И.З. Аширов, В.А. Шахов, С.В. Горячев [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2017. - №4 (66). - С. 133-135.
19. Лях, Т.В. Автоматизированная верификация алгоритмов управления сложными технологическими объектами на программных имитаторах / Т.В. Лях, В.Е. Зюбин, Н.О. Гаранина // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. - 2018. - Т. 16, №8. - С. 85-94. - DOI: DOI:https://doi.org/10.25205/1818-7900-2018-16-4-85-94.
20. Усмонов, У.Т. Принцип построения алгоритмов управления технологическими объектами / У.Т. Усмонов, С.У. Фарходов, Ю.Ш. Авазов // Современные материалы, техника и технологии. - 2017. - №4(12). - С. 47-51.
