RU2018144365A

RU2018144365A - Прогноз урожая и эффективность использования света

Info

Publication number: RU2018144365A
Application number: RU2018144365A
Authority: RU
Inventors: Менахем ДИНАР; Омри МОРАГ
Original assignee: Паскаль Текнолоджиз Эгрикалчер Кооперэйтив Сосаети Лтд.
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2020-06-18
Also published as: EP3457835A1; WO2017199253A1; RU2018144365A3; EP3457835A4; CA3024419A1; CA3024419C

Claims

1. Система прогнозирования фактического урожая культуры (ACY) в теплице, содержащая:

- множество блоков взвешивания, причем блоки взвешивания распределены в теплице, каждый из блоков взвешивания присоединен к единичному растению или группе растений и содержит средство для взвешивания растения или группы растений, блоки взвешивания подвешены на приподнятом проводе на одном конце и подключены к верхнему концу растения или группы растений на противоположном конце;

- сеть связи, содержащую средство для передачи веса растения или группы растений от блоков взвешивания к центральному блоку; и

- центральный блок, содержащий:

- средство для приема, сохранения, обработки и анализа данных, принятых от блоков взвешивания через сеть связи;

- специализированный фильтр для идентификации изменений в весе растений и различения между PCC (продуктивным вычисленным компонентом) и VCC (вегетативным вычисленным компонентом) упомянутого веса;

- программный инструментальный компонент, который выполнен с возможностью определения отношения между VCC и PCC, которые образуют суммарный измеренный сырой вес (TMFW) растений в реальном времени;

- программный инструментальный компонент, который выполнен с возможностью вычисления вклада светового излучения от естественных и необязательных искусственных источников в урожай культуры с аппроксимацией полиномиальным уравнением для идентификации соотношения между суммарной величиной упомянутого светового излучения и упомянутым TMFW, причем упомянутая аппроксимация полиномиальным уравнением принимает упомянутое световое излучение и создает упомянутый TMFW;

- программный инструментальный компонент, который выполнен с возможностью генерации предыдущего прогноза суммарного излучения, который будет применяться в конкретной теплице с конкретным географическим положением, геометрической формой и типом покрытия на конкретных видах растений в теплице в течение периода времени выращивания упомянутых конкретных видов растений, и осуществления дополнительных характеризации и определения соотношения между упомянутым излучением и накопленной производительностью растительной культуры в течение периода времени выращивания, причем упомянутый программный инструментальный компонент выполнен с возможностью обеспечения прогнозирования упомянутых PCC и VCC упомянутого периода времени выращивания с учетом данных роста самого недавнего периода роста, предшествующего упомянутому периоду времени выращивания упомянутых конкретных видов растений в упомянутой конкретной теплице; и

- программный инструментальный компонент, который выполнен с возможностью осуществления предсказания и прогнозирования фактического урожая культуры (ACY) в течение будущего периода времени на основании измеренного упомянутого TMFW растений, VCC и PCC и выделения ресурсов для получения предсказанного ACY, причем упомянутый программный инструментальный компонент выполнен с возможностью вычисления соотношения между упомянутыми ACY и TMFW с помощью уравнения полиномиальной аппроксимации для получения упомянутых предсказания и прогнозирования.

2. Система по п. 1, в которой упомянутый специализированный блок управления обратной связью содержит:

- программный инструментальный компонент, выполненный с возможностью сбора и анализа обработанных и необработанных данных, принятых от упомянутого средства для приема, сохранения, обработки и анализа данных; и

- программный инструмент оптимизации, выполненный с возможностью оптимизации распределения упомянутого ACY внутри теплицы для упомянутых конкретных видов растений, расположенных на упомянутой конкретной площади в теплице, причем упомянутые компоненты программного инструмента оптимизации выполнены с возможностью генерации набора исполнимых действий и рекомендаций для коррекции и модификации различных параметров управления внутри теплицы.

3. Система по п. 2, в которой упомянутые данные содержат данные измеренного веса растений, извлеченные упомянутые параметры VCC, PCC и TMFW, текущие и прогнозируемые данные излучения и ACY теплицы, условия локальной окружающей среды и общие климатические данные, принятые от упомянутого центрального блока и датчиков, распределенных внутри теплицы и/или внешних баз данных.

4. Система по п. 2, в которой упомянутые параметры содержат рекомендованные параметры распределения температуры и влажности окружающей среды.

5. Система по п. 4, дополнительно содержащая, по меньшей мере, одно устройство источника искусственного светового излучения распределенный в теплице, причем упомянутые параметры дополнительно содержат интенсивность искусственного излучения и рекомендованную конфигурацию распределения упомянутых устройств источника искусственного света.

6. Система по п. 5, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно устройство источника искусственного светового излучения распределенный в теплице действует согласно упомянутому прогнозированию упомянутого ACY.

7. Система по п. 5, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно устройство источника искусственного светового излучения управляется вручную.

8. Система по п. 5, в которой упомянутое, по меньшей мере, одно устройство источника искусственного светового излучения автоматически управляется средством коротковолновой связи.

9. Система по п. 1, в которой упомянутый центральный блок выполнен с возможностью предсказания ACY в упомянутой теплице с известными условиями климата, окружающей среды и роста на основании упомянутых параметров TMFW, VCC и PCC.

10. Система по п. 1, в которой упомянутые VCC и PCC определяются путем прямого измерения снижения веса упомянутой культуры, причем упомянутое измерение осуществляется сразу после действия отбора, причем измеренные значения упомянутых VCC и PCC поступают на упомянутый программный инструментальный компонент для определения отношения между VCC и PCC, которые образуют TMFW растений в реальном времени.

11. Система по п. 1, в которой упомянутый короткий период составляет от трех до четырех недель вперед на основании накопленных предыдущих данных, полученных из конкретной теплицы и/или множества теплиц.

12. Система по п. 1, в которой упомянутый центральный блок дополнительно выполнен с возможностью создания планирования операций, предназначенных для посадки, выращивания, уборки урожая, упаковки, отгрузки и продажи выбранного количества упомянутых культур в выбранный сезон конкретного года на основании упомянутого прогнозирования упомянутого ACY.

13. Система по п. 1, в которой упомянутый прогноз излучения измеряется метеорологическими станциями.

14. Система по п. 1, в которой упомянутый прогноз излучения оценивается из средних значений излучения, вычисленных из локальных экспериментальных измерений излучения, осуществляемых в положении теплицы в течение нескольких лет.

15. Система по п. 1, в которой изменения локальной температуры в теплице измеряются согласно изменениям в системе источников излучения и нагрева в теплице.

16. Способ прогнозирования ACY выбранных видов культур в теплице, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:

- распределяют множество блоков взвешивания в теплице, причем каждый из блоков взвешивания присоединен к единичному растению или группе растений и содержит средство для взвешивания растения или группы растений, блоки взвешивания подвешены на приподнятом проводе на одном конце и подключены к верхнему концу растения или группы растений на противоположном конце;

- развертывают сеть связи в теплице, причем сеть связи содержит средство для передачи веса растения или группы растений от блоков взвешивания к центральному блоку;

- соединяют упомянутые блоки взвешивания с упомянутым центральным блоком через упомянутую сеть связи; и

- осуществляют следующие операции в упомянутом центральном блоке:

- сбор данных, содержащих TMFW на заданной частоте дискретизации по времени;

- классификацию упомянутых данных согласно положению и id теплицы, типу растения и технологии измерения;

- разделение между операционными задачами уборки урожая культуры и дефолиации с помощью временного фильтра;

- извлечение вычисленных параметров VCC и PCC по отдельности;

- сбор накопленных данных излучения вне и внутри теплицы;

- сбор данных о конкретном положении теплицы, геометрической форме и типе покрытия;

- анализ и вычисление соотношения полиномиальной аппроксимации между интенсивностью упомянутого излучения и TMFW;

- повторное вычисление упомянутого соотношения по отдельности заново для каждого экспериментального периода времени для устранения собственных экспериментальных изменений, которые особенно выражены между разными периодами времени выращивания;

- вычисление соотношения полиномиальной аппроксимации между ACY и упомянутым TMFW;

- повторное вычисление упомянутого соотношения между упомянутыми TMFW и ACY заново для каждого из упомянутых разных экспериментальных периодов времени;

- генерирование коэффициентов полиномиальной аппроксимации между интенсивностью упомянутого излучения и TMFW и между упомянутыми TMFW и ACY; и

- прогнозирование упомянутого ACY и TMFW по времени на основании упомянутых коэффициентов полиномиальной аппроксимации в течение периода времени 3-4 недели вперед.

17. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этап, на котором собирают данные о спецификациях и типе искусственного светового излучения.

18. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этап, на котором модифицируют параметры условий окружающей среды, интенсивность источника и распределение искусственного излучения для оптимизации будущего урожая культуры в теплице.