RU2282979C1 - Method for controlling and regulating of plant growing process and apparatus for performing the same - Google Patents

Method for controlling and regulating of plant growing process and apparatus for performing the same Download PDF

Info

Publication number
RU2282979C1
RU2282979C1 RU2005103492/12A RU2005103492A RU2282979C1 RU 2282979 C1 RU2282979 C1 RU 2282979C1 RU 2005103492/12 A RU2005103492/12 A RU 2005103492/12A RU 2005103492 A RU2005103492 A RU 2005103492A RU 2282979 C1 RU2282979 C1 RU 2282979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
total
exoergy
unit
exergy
Prior art date
Application number
RU2005103492/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005103492A (en
Inventor
Александр Владимирович Дубровин (RU)
Александр Владимирович Дубровин
Александр Николаевич Обыночный (RU)
Александр Николаевич Обыночный
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority to RU2005103492/12A priority Critical patent/RU2282979C1/en
Publication of RU2005103492A publication Critical patent/RU2005103492A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282979C1 publication Critical patent/RU2282979C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, commercial plant growing.
SUBSTANCE: method involves determining radiation energy absorbed by plants, said energy being used during photosynthesis process and corresponding to average spectral sensitivity of the given kind of plant; growing plant of the given kind by defining design value of total exoergy, with optical radiation wavelength values being taken into consideration; controlling during growing process actual resulting exoergy; ceasing plant growing process when actual resulting exoergy reaches said design value of total exoergy. Apparatus has photosynthesis irradiance sensor, plant kind setter, comparator, unit for calculating design value of total exoergy, actual resulting exoergy indicator, total exoergy design value setter, signaling unit, and controlled switch. Output of photosynthesis irradiance sensor is connected to first input of unit for calculating design value of total exoergy, whose output is connected to first control input of comparator and to input of actual resulting exoergy indicator. Plant kind setter is connected via total exoergy design value setter to second input of comparator, to output of which comparator are connected second input of total exoergy design value calculating unit and inputs of signaling unit and controlled switch. Apparatus is further provided with amplifier whose input defines first input of total exoergy design value calculating unit, and whose output is switched to first input of integrator. Output of said integrator is connected via peak detector and multiplication unit to output of total exoergy design value calculating unit. Connection of zeroing inputs of integrator and peak detector defines second input of total exoergy design value calculating unit.
EFFECT: increased efficiency and reduced operating costs for growing of farm plants.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к технологиям растениеводства и может быть использовано в отраслях промышленного растениеводства.The invention relates to the field of agriculture, to the technologies of crop production and can be used in industries of crop production.

Известны способы и устройства оценки действия оптического излучения на растения, включающие измерение той части поглощаемой растениями энергии излучения, которая используется растением в процессе фотосинтеза и соответствует спектральной чувствительности статистически среднего растения данного вида.Known methods and devices for assessing the effect of optical radiation on plants, including measuring that part of the absorbed radiation energy that is used by the plant in the process of photosynthesis and corresponds to the spectral sensitivity of a statistically average plant of this species.

Примером осуществления этих способов и устройств являются технические решения по а.с. СССР 124669. Способ оценки действия оптического излучения на растения /И.И.Свентицкий //Б.И. 1959. № 23; по а.с. СССР 254247. Способ оценки теплового действия оптического излучения на растения /П.И.Сторожев, П.Я.Купянский, П.Г.Афонькин, И.И.Свентицкий //Б.И. 1969. №31; по статье: Бобев К., Янев Т., Стратиева Н., Константинова-Кабасанова Е. Метод и аппаратура для многоканальных фоторадиометрических измерений в целях определения эффективных величин излучения в зависимости от спектральной восприимчивости объекта. В сб. науч. тр.: Биофотометрия и ее приложения. Пущино: АН СССР. НЦ биологических исследований. 1986. С.120-127/.An example of the implementation of these methods and devices are technical solutions for AS USSR 124669. A method for evaluating the effect of optical radiation on plants / I.I. Sventitsky // B.I. 1959. No. 23; by A.S. USSR 254247. A method for evaluating the thermal effect of optical radiation on plants / P.I. Storozhev, P.Ya. Kupyansky, P.G. Afonkin, I.I. Sventitsky // B.I. 1969. No. 31; article: Bobev K., Yanev T., Stratieva N., Konstantinova-Kabasanova E. Method and apparatus for multichannel photoradiometric measurements in order to determine the effective radiation values depending on the spectral susceptibility of the object. On Sat scientific Tr .: Biophotometry and its applications. Pushchino: Academy of Sciences of the USSR. SC biological research. 1986. S. 120-127 /.

В указанных и в аналогичных работах пользовались энтропийным анализом. К техногенной энергетике процесса выращивания растений отношения не имелось. Применялись фотометрические методы. В начале 80-х годов 20-го века в энергетике энтропийный анализ был заменен эксергетическим. Стали измерять мощность эксергии, или величину облученности. В настоящее время в условиях рыночной экономики, непосредственно связанной с необходимостью всемерного снижения непроизводительных издержек производства, возникла потребность определения именно свободной, полезной для фотосинтеза энергии, т.е. собственно эксергии. Эксергия до сих пор только рассчитывается и для целей автоматического контроля и управления не используется, т.к. традиционно считается величиной теоретической. Однако для роста растений важна не мощность оптического излучения, а поглощенная ими энергия оптического излучения, т.е. эксергия.Entropy analysis was used in these and similar works. There was no relation to the technogenic energy of the process of growing plants. Photometric methods were used. In the early 80s of the 20th century, in the energy sector, entropy analysis was replaced by exergy. They began to measure the exergy power, or the value of irradiation. Currently, in a market economy that is directly related to the need for a comprehensive reduction in overhead costs of production, a need has arisen for determining precisely free, useful energy for photosynthesis, i.e. actually exergy. Exergy is still only calculated and is not used for the purposes of automatic control and management, because traditionally considered a theoretical value. However, for plant growth, it is not optical radiation power that matters, but the optical radiation energy absorbed by them, i.e. exergy.

Недостатком указанных способов и устройств их осуществления является невозможность непрерывного во времени автоматического определения показателя эксергии и управления технологиями растениеводства по их результирующему полезному энергетическому показателю, т.е. по величине эксергии.The disadvantage of these methods and devices for their implementation is the impossibility of a continuous continuous automatic determination of the exergy index and the management of crop production technologies by their resulting useful energy indicator, i.e. largest exergy.

Причиной является отсутствие как операции учета точной характеристики эксергии, так и отсутствие способов и устройств автоматизации управления по этому важнейшему показателю в растениеводстве, в технологических процессах, в экологии, в энергетике, в биосферных исследованиях.The reason is the lack of both the operation of accounting for the exact characteristics of exergy and the lack of methods and devices for automation of control for this most important indicator in crop production, in technological processes, in ecology, in energy, and in biosphere research.

Численное определение эксергии как свободной в отношении фотосинтеза энергии дается во многих литературных источниках, например Свентицкий И.И. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство. Пущино: АН СССР. НЦ биологических исследований. Ин-т агрохимии и почвоведения. 1982. 222 с. (см. стр.93):A numerical definition of exergy as free in relation to photosynthesis of energy is given in many literature, for example, Sventitsky II Ecological bioenergetics of plants and agricultural production. Pushchino: Academy of Sciences of the USSR. SC biological research. Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science. 1982. 222 p. (see page 93):

Figure 00000002
Figure 00000002

где е - эксергия или свободная энергия фотосинтеза, Дж/м2; φ(λ, t) - функция спектральной интенсивности оптического излучения, отн. ед.; К(λ) - функция относительной спектральной эффективности фотосинтеза, отн. ед.; λ - длина волны оптического излучения, 10-9 м (нанометр, нм); t - время, ч.where e is exergy or free energy of photosynthesis, J / m 2 ; φ (λ, t) is a function of the spectral intensity of optical radiation, rel. units; K (λ) is a function of the relative spectral efficiency of photosynthesis, rel. units; λ is the wavelength of optical radiation, 10 -9 m (nanometer, nm); t - time, h

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому являются способ и устройство оценки действия оптического излучения на растения и управления общим обогревом теплицы, предназначенные для измерения эффективной величины излучения в зависимости от спектральной восприимчивости растения и температуры воздуха среды обитания растений. Они включают расчет значения температуры воздуха, сравнение измеренной величины с ее заданным значением и автоматическое регулирование температуры воздуха в помещении теплицы. Примерами осуществления являются технические решения, отраженные в известных литературных источниках: Свентицкий И.И., Сулацков В.Г., Сторожев П.И., Ефанов В.И. О согласовании температуры культивационного помещения с оптическим облучением //Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1968. №2. С.24-28; Свентицкий И.И. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство. Пущино: АН СССР. НЦ биологических исследований. Ин-т агрохимии и почвоведения. 1982. 222 с. (см. стр.168-173).The closest in technical essence to the proposed are a method and apparatus for assessing the effect of optical radiation on plants and controlling the overall heating of the greenhouse, designed to measure the effective value of the radiation depending on the spectral susceptibility of the plant and the air temperature of the plant habitat. They include calculating the air temperature, comparing the measured value with its setpoint and automatically adjusting the air temperature in the greenhouse. Examples of implementation are technical solutions reflected in well-known literary sources: Sventitsky II, Sulatskov VG, Storozhev PI, Efanov VI On the coordination of the temperature of the cultivation room with optical radiation // Mechanization and electrification of socialist agriculture. 1968. No. 2. S.24-28; Sventitsky I.I. Ecological bioenergetics of plants and agricultural production. Pushchino: Academy of Sciences of the USSR. SC biological research. Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science. 1982. 222 p. (see p. 168-173).

Недостатками известных технических решений являются высокие затраты, связанные с большим расходом тепловой энергии при общем обогреве помещения с растениями, и невозможность определения физиологически и экономически целесообразного момента времени прекращения выращивания конкретной партии растений, т.е. физиологически и экономически целесообразной продолжительности технологического процесса в растениеводстве.The disadvantages of the known technical solutions are the high costs associated with the high consumption of thermal energy during the general heating of the room with plants, and the inability to determine the physiologically and economically feasible time point for stopping the cultivation of a particular batch of plants, i.e. physiologically and economically feasible duration of the technological process in crop production.

Задачей изобретения является определение момента времени физиологически целесообразного прекращения выращивания растений, экономия эксплуатационных затрат на технологию выращивания сельскохозяйственных растений, повышение экономической эффективности растениеводства.The objective of the invention is to determine the point in time of a physiologically appropriate termination of plant growth, saving operating costs on the technology of growing agricultural plants, increasing the economic efficiency of crop production.

В результате использования изобретения определяется момент времени прекращения выращивания растений, когда достигается заданная по технологии выращивания физиологически целесообразная результирующая продуктивность растений, осуществляется сигнализация обслуживающему персоналу, при этом формируется управляющий сигнал для остановки (выключения) технологического оборудования.As a result of the use of the invention, a time point is determined for stopping the cultivation of plants, when the physiologically appropriate resulting productivity of the plants specified by the cultivation technology is achieved, an alarm is given to maintenance personnel, and a control signal is generated to stop (turn off) the processing equipment.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе контроля и управления процессом выращивания растений, включающем определение поглощаемой растениями энергии излучения, используемой в процессе фотосинтеза и соответствующей среднему значению спектральной чувствительности растения данного вида, для выращиваемого растения данного вида производят определение расчетной величины суммарной эксергии с учетом длин волн оптического излучения, а в процессе выращивания осуществляют контроль фактической результирующей эксергии и при достижения ее значения расчетной величины суммарной эксергии прекращают процесс выращивания растений.The above technical result is achieved by the fact that in the method of monitoring and controlling the process of growing plants, which includes determining the absorbed radiation energy of plants used in the photosynthesis process and corresponding to the average spectral sensitivity of a plant of a given species, the calculated value of the total exergy is determined for the grown plant of this species taking into account wavelengths of optical radiation, and in the process of growing control the actual resulting ex WGIG and achieve its values calculated value of the total exergy process stopped growing plants.

Технический результат достигается также тем, что устройство для контроля и управления процессом выращивания растений, содержащее датчик фотосинтезной облученности, задатчик вида растений, содержит компаратор, блок вычисления расчетной величины суммарной эксергии, индикатор фактической результирующей эксергии, задатчик расчетной величины суммарной эксергии, блок сигнализации и управляемый ключ, причем выход датчика фотосинтезной облученности соединен с первым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии, выход которого подключен к первому управляющему входу компаратора и ко входу индикатора фактической результирующей эксергии, а задатчик вида растений соединен через задатчик расчетной величины суммарной эксергии со вторым входом компаратора, к выходу которого подключены второй вход блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии и входы блока сигнализации и управляемого ключа.The technical result is also achieved by the fact that a device for monitoring and controlling the process of growing plants, comprising a photosynthetic irradiation sensor, a plant species adjuster, comprises a comparator, a unit for calculating the calculated total exergy value, an indicator of the actual resulting exergy, a set exchanger calculator for the total exergy, a signaling unit and a controllable the key, and the output of the photosynthetic irradiation sensor is connected to the first input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy, the output to The second one is connected to the first control input of the comparator and to the input of the indicator of the actual resulting exergy, and the plant type detector is connected via a setpoint calculator for the total exergy to the second input of the comparator, the second input of the unit for calculating the calculated total exergy and the inputs of the signaling unit and the controlled key are connected .

Устройство также содержит усилитель, вход которого является первым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии, выход подключен к первому входу интегратора, выход которого через пиковый детектор и элемент умножения подключен к выходу блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии, а соединение обнуляющих входов интегратора и пикового детектора является вторым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии.The device also contains an amplifier, the input of which is the first input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy, the output is connected to the first input of the integrator, the output of which is connected through the peak detector and the multiplication element to the output of the unit for calculating the calculated amount of total exergy, and the connection of the resetting inputs of the integrator and the peak detector is the second input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером. Важнейшая числовая характеристика эффективности фотосинтеза растений - эксергия, т.е. полезная энергия, усвоенная растением для его выживания и развития. Опытным путем устанавливаются физиологически и экономически рациональные значения эксергии для каждого вида выращиваемых растений. Остается лишь автоматизировать процесс сигнализации обслуживающему персоналу полеводческого или тепличного хозяйства с момента времени, когда дальнейшее продолжение технологического процесса выращивания растений является физиологически и экономически нецелесообразным, а также сформировать управляющий сигнал для прекращения технологического процесса растениеводства, например для остановки оборудования (для выключения искусственного освещения в теплице). Способ реализует операции измерения и задания значений эксергии, их взаимного сравнения, сигнализации и управления по результату сравнения.The essence of the invention is illustrated by example. The most important numerical characteristic of the efficiency of plant photosynthesis is exergy, i.e. useful energy absorbed by the plant for its survival and development. Physiologically and economically rational exergy values for each type of cultivated plants are experimentally established. It remains only to automate the signaling process for the maintenance personnel of the field or greenhouse economy from the moment when the further continuation of the technological process of growing plants is physiologically and economically impractical, as well as generate a control signal to terminate the crop production process, for example, to stop equipment (to turn off artificial lighting in the greenhouse ) The method implements the operation of measuring and setting exergy values, their mutual comparison, signaling and control by the result of the comparison.

Устройство для осуществления способа содержит датчик фотосинтезной облученности 1, задатчик вида растений 2, при этом в него дополнительно введены компаратор 3, блок вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4, индикатор фактической результирующей эксергии 5, задатчик расчетной величины суммарной эксергии 6, блок сигнализации 7 и управляемый ключ 8, причем выход датчика фотосинтезной облученности 1 соединен с первым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4, выход которого подключен к первому управляющему входу компаратора 3 и ко входу индикатора фактической результирующей эксергии 5, задатчик вида растений 2 соединен через задатчик результирующей эксергии 6 со вторым входом компаратора, к выходу которого подключены второй вход блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4 и входы блока сигнализации 7 и управляемого ключа 8.The device for implementing the method comprises a photosynthetic irradiation sensor 1, a plant species adjuster 2, wherein a comparator 3, a calculating unit of the calculated total exergy 4, an indicator of the actual resulting exergy 5, a setter of the calculated total exergy 6, a signaling unit 7 and a controllable are additionally introduced into it; key 8, and the output of the photosynthetic irradiation sensor 1 is connected to the first input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy 4, the output of which is connected to the first control input comparator 3 and to the input of the indicator actual resulting exergy 5, dial type of plant 2 is connected through the dial resulting exergy 6 to a second input of the comparator, to the output of which is connected to the second input calculation block calculated value of the total exergy 4 and inputs the alarm unit 7 and the controllable switch 8.

Устройство также содержит усилитель 9, вход которого является первым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4, а выход подключен к первому входу интегратора 10, выход которого через пиковый детектор 11 и элемент умножения 12 подключен к выходу блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4, а соединение обнуляющих входов интегратора 10 и пикового детектора 11 является вторым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4.The device also contains an amplifier 9, the input of which is the first input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy 4, and the output is connected to the first input of the integrator 10, the output of which through the peak detector 11 and the multiplication element 12 is connected to the output of the unit for calculating the calculated value of the total exergy 4, and the connection of the zeroing inputs of the integrator 10 and the peak detector 11 is the second input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy 4.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3.The essence of the invention is illustrated in figure 1, figure 2, figure 3.

На фиг.1 приведена иллюстрация способа в виде временных диаграмм работы устройства по способу.Figure 1 shows an illustration of the method in the form of time diagrams of the operation of the device by the method.

На фиг.2 приведена общая схема устройства по способу.Figure 2 shows a General diagram of a device according to the method.

На фиг.3 изображена общая схема блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4.Figure 3 shows the General diagram of the unit for calculating the calculated value of the total exergy 4.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом. Все вычислительные операции способа, за исключением операции интегрирования по времени и умножения на принятый коэффициент пропорциональности А=0,31...0,99, выполняет известный из аналогов и прототипа датчик фотосинтезной облученности 1. Выходной сигнал датчика фотосинтезной облученности 1 преобразуется в блоке вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4, индицируется в индикаторе фактической результирующей эксергии 5 и поступает на первый вход компаратора (схемы сравнения релейного типа) 3. Задатчик вида растений 2 формирует сигнал соответствия виду выращиваемых растений, значению которого соответствует установленное в задатчике расчетной величины суммарной эксергии 6 и определенное по результатам априорных исследований технологическое значение результирующей эксергии, которому соответствует полученная в проведенных ранее опытах экономически эффективная результирующая продуктивность растений. В момент достижения значением измеренной суммарной эксергии ее заданного значения срабатывает компаратор 3 и включается блок сигнализации 7, оповещая персонал растениеводческого предприятия о физиологической и экономической целесообразности завершения технологического процесса выращивания растений, причем формируется управляющий сигнал на выходе управляемого ключа 8. Одновременно блок вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4 подготавливается к очередному циклу работы при выращивании очередной партии растений.A device for implementing the method works as follows. All the computational operations of the method, with the exception of the operation of integration over time and multiplying by the adopted proportionality coefficient A = 0.31 ... 0.99, are performed by the photosynthetic irradiation sensor 1 known from analogues and prototype. The output signal of the photosynthetic irradiation sensor 1 is converted in the calculation unit the calculated value of total exergy 4 is indicated in the indicator of the actual resulting exergy 5 and is fed to the first input of the comparator (relay type comparison circuit) 3. Plant species generator 2 generates a signal correspondence to the type of plants grown, the value of which corresponds to the calculated value of total exergy 6 set in the setter and determined from the results of a priori research, the technological value of the resulting exergy, which corresponds to the cost-effective resulting plant productivity obtained in previous experiments. When the value of the measured total exergy reaches its set value, the comparator 3 is activated and the alarm unit 7 is turned on, notifying the personnel of the crop plant about the physiological and economic feasibility of completing the technological process of growing plants, and a control signal is generated at the output of the controlled key 8. At the same time, the unit for calculating the calculated total value exergy 4 is prepared for the next cycle of work when growing the next batch of plants.

Блок вычисления расчетной величины суммарной эксергии 4 работает следующим образом. Усилитель 9 усиливает и нормирует выходной сигнал датчика фотосинтезной облученности 1. Пиковый детектор 11 сохраняет, в том числе и в ночное время, значение интегрального сигнала эксергии на выходе реального аналогового интегратора 10. Элемент умножения 12 обеспечивает операцию умножения на коэффициент пропорциональности способа, например на его общепринятое значение А=0,94. В момент завершения цикла выращивания данной партии растений интегратор 10 и пиковый детектор 11 обнуляются сигналом с выхода компаратора 3, подготавливаясь к очередному циклу работы с другой партией растений.The unit for calculating the calculated value of the total exergy 4 works as follows. The amplifier 9 amplifies and normalizes the output signal of the photosynthetic irradiation sensor 1. The peak detector 11 stores, including at night, the value of the integrated exergy signal at the output of a real analog integrator 10. The multiplication element 12 provides the operation of multiplication by the proportionality coefficient of the method, for example, by generally accepted value A = 0.94. At the time of completion of the growing cycle of this batch of plants, the integrator 10 and the peak detector 11 are reset to zero by the signal from the output of the comparator 3, preparing for the next cycle of work with another batch of plants.

Таким образом, способ и устройство обеспечивают своевременную сигнализацию о физиологической и, соответственно, экономической целесообразности прекращения технологического процесса растениеводства и одновременное формирование управляющего сигнала для остановки (выключения) технологического оборудования, что способствует своевременному устранению бессмысленных эксплуатационных затрат производства. При этом в полной мере используется физиологический (генетический) потенциал растений, существенно повышается технико-экономическая эффективность растениеводства.Thus, the method and device provide timely signaling of the physiological and, accordingly, economic feasibility of terminating the crop production process and the simultaneous formation of a control signal to stop (turn off) the processing equipment, which contributes to the timely elimination of meaningless operating costs of production. At the same time, the physiological (genetic) potential of plants is fully used, and the technical and economic efficiency of plant growing is significantly increased.

Claims (3)

1. Способ контроля и управления процессом выращивания растений, включающий определение поглощаемой растениями энергии излучения, используемой в процессе фотосинтеза и соответствующей среднему значению спектральной чувствительности растения данного вида, отличающийся тем, что для выращиваемого растения данного вида производят определение расчетной величины суммарной эксергии с учетом длин волн оптического излучения, а в процессе выращивания осуществляют контроль фактической результирующей эксергии и при достижении ее значения расчетной величины суммарной эксергии прекращают процесс выращивания растений.1. A method of monitoring and controlling the process of growing plants, which includes determining the energy absorbed by the plants used in photosynthesis and corresponding to the average spectral sensitivity of a plant of a given species, characterized in that for the growing plant of this species, the calculated value of the total exergy is determined taking into account wavelengths optical radiation, and during the growing process, the actual resulting exergy is monitored and, when it reaches the ras value even values of total exergy stop the process of growing plants. 2. Устройство для контроля и управления процессом выращивания растений, содержащее датчик фотосинтезной облученности, задатчик вида растений, отличающееся тем, что оно содержит компаратор, блок вычисления расчетной величины суммарной эксергии, индикатор фактической результирующей эксергии, задатчик расчетной величины суммарной эксергии, блок сигнализации и управляемый ключ, причем выход датчика фотосинтезной облученности соединен с первым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии, выход которого подключен к первому управляющему входу компаратора и к входу индикатора фактической результирующей эксергии, а задатчик вида растений соединен через задатчик расчетной величины суммарной эксергии со вторым входом компаратора, к выходу которого подключены второй вход блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии и входы блока сигнализации и управляемого ключа.2. A device for monitoring and controlling the process of growing plants containing a photosynthetic irradiation sensor, a plant species adjuster, characterized in that it comprises a comparator, a unit for calculating the calculated total exergy value, an indicator of the actual resulting exergy, a set exchanger for the calculated total exergy value, an alarm unit and a controllable key, and the output of the photosynthetic irradiation sensor is connected to the first input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy, the output of which is connected to th control input of the comparator and to the input of the indicator resulting exergy actual and setpoint type of plant is connected via dial total exergy calculated value to the second input of the comparator, which are connected to the output of the second input unit for calculating the calculated value of the total exergy and inputs the signaling unit and controllable switch. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно содержит усилитель, вход которого является первым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии, выход подключен к первому входу интегратора, выход которого через пиковый детектор и элемент умножения подключен к выходу блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии, а соединение обнуляющих входов интегратора и пикового детектора является вторым входом блока вычисления расчетной величины суммарной эксергии.3. The device according to claim 2, characterized in that it contains an amplifier, the input of which is the first input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy, the output is connected to the first input of the integrator, the output of which is connected through the peak detector and the multiplication element to the output of the unit of calculation of the calculated value total exergy, and the connection of the zeroing inputs of the integrator and the peak detector is the second input of the unit for calculating the calculated value of the total exergy.
RU2005103492/12A 2005-02-10 2005-02-10 Method for controlling and regulating of plant growing process and apparatus for performing the same RU2282979C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103492/12A RU2282979C1 (en) 2005-02-10 2005-02-10 Method for controlling and regulating of plant growing process and apparatus for performing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103492/12A RU2282979C1 (en) 2005-02-10 2005-02-10 Method for controlling and regulating of plant growing process and apparatus for performing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005103492A RU2005103492A (en) 2006-07-20
RU2282979C1 true RU2282979C1 (en) 2006-09-10

Family

ID=37028420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005103492/12A RU2282979C1 (en) 2005-02-10 2005-02-10 Method for controlling and regulating of plant growing process and apparatus for performing the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282979C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488264C2 (en) * 2011-06-02 2013-07-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Technique and device for automated control over crops productional process with regard for self-organisation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Биофотометрия и ее приложение. Сборник научных трудов. Пущино, НЦ биологических исследований, 1986, с.120-127. *
СВЕНТИЦКИЙ И.И. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство. Пущино, НЦ биологических исследований, 1982, с.168-173. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488264C2 (en) * 2011-06-02 2013-07-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Technique and device for automated control over crops productional process with regard for self-organisation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005103492A (en) 2006-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105491168A (en) Application service platform standard embedded system based on agricultural Internet of Things
Lemaire et al. A morphogenetic crop model for sugar-beet (Beta vulgaris L.)
CN205883318U (en) Agricultural thing networking remote monitoring and control system
CN102160520A (en) Crop evapotranspiration model-based intelligent drop irrigation control system and method thereof
Shomefun et al. Microcontroller-based vertical farming automation system
CN106888864A (en) A kind of control system for acting on hothouse plants growth
RU2282979C1 (en) Method for controlling and regulating of plant growing process and apparatus for performing the same
Peng et al. Effects of site-specific nitrogen management on yield and dry matter accumulation of rice from cold areas of northeastern China
Taylor et al. The control of leaf growth of Betula and Acer by photoenvironment
Tian et al. A study on crop growth environment control system
RU2350068C2 (en) Technique and device for automated control over crops productional process with regard for self-organisation
CN1804590B (en) Method for monitoring crop growth regulation and control
CN206593694U (en) A kind of Agricultural Environmental Monitoring system
KR20160056361A (en) Drought tolerance index derived from chlorophyll fluorescence parameters in Maize(Zea Mays L.)
CN205102916U (en) A optical test device for vegetation
RU155561U1 (en) LABORATORY STAND FOR DETERMINING THE ENERGY EFFICIENCY OF PLANT SOURCES
RU2405308C1 (en) Method of automatic control of temperature and light modes in greenhouse and system for its implementation
CN108062602B (en) A method of prediction greenhouse solanaceous vegetables crop assimilation products yield
US20220253757A1 (en) Metaheuristics optimizer for controlled environment agriculture
RU2592101C2 (en) Method for automatic control of light-temperature mode in greenhouse and system therefor
CN201986480U (en) Intelligent drop irrigation control system based on crop evapotranspiration model
RU2308184C1 (en) Method for energy saving optimization of feed production
CN215935823U (en) Management and control technical system
CN104237191A (en) Method for quickly determining light intensity and temperature adaptation range of plants and device thereof
RU2488264C2 (en) Technique and device for automated control over crops productional process with regard for self-organisation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090211