Автоматизированная система управления теплицы – основа высокой урожайности и рентабельности производства. Рост и развитие растений напрямую зависят от условий микроклимата: температуры и влажности воздуха, освещения, концентрации углекислого газа и влажности почвы. АСУ служит для поддержания оптимальных условий роста и развития растений, контроля параметров, регулирования полива, проветривания и освещения теплицы.

Умная теплица

Понятие «умная теплица», как и «умный дом» подразумевает систему управления инженерным оборудованием. В небольших теплицах в летний период для открывания форточек и клапана полива достаточно программируемого реле с датчиком температуры и влажности.

Современная фермерская теплица или большой тепличный комплекс – это конструкция с покрытием из стекла, пленки или поликарбоната.

Для согласованной работы оборудования в теплицах устанавливаются локальные системы управления:

  • вентиляцией – форточная или приточно-вытяжная;
  • отоплением – водяное, воздушное или другое;
  • зашториванием – горизонтальное и вертикальное; 5 видов: энергосберегающие, затеняющие, комбинированные, затемняющие, световозвращающие;
  • СИОД – система испарительного охлаждения и доувлажнения для снижения температуры воздуха на 5-10 °С и создания необходимой влажности в теплице;
  • искусственным ассимиляционным освещением для увеличения продолжительности светового дня в теплице;
  • подачей СО2 для увеличения урожайности до 30 % при прочих равных условиях.

Система полива – самая обширная в плане управления технологическим оборудованием – может включать:

  • растворный узел для смешивания маточных растворов удобрений с водой и подачи в магистраль полива;
  • гравийный фильтр для предварительной подготовки воды;
  • теплообменник для подогрева воды;
  • систему подготовки воды ОСМОС;
  • магистраль капельную, оросительную или прилив-отлив;
  • накопительные емкости для подготовленной воды, сбора грязного и чистого дренажа;
  • дезинфектор дренажа – термический или ультрафиолетовый.
От слаженной взаимной работы локальных систем зависит микроклимат в теплице, а, следовательно, урожайность и конечная прибыльность предприятия.

Система автоматизации

При большом количестве тепличного оборудования невозможно обойтись без автоматизации. Автоматизация открывает новые возможности для тепличного хозяйства, обеспечивая высокий уровень рентабельности производства. Системы автоматизированного контроля климата поддерживают необходимый температурно-влажностный режим, диагностируют техническое состояние оборудования, позволяют экономно расходовать воду, тепло и энергоресурсы.

Функциональные возможности АСУ теплицы:

  • автоматическое управление режимами работы инженерных систем;
  • поддержание заданных параметров микроклимата;
  • отображение необходимой информации на экране контроллера, монитора или мобильного устройства;
  • контроль и диагностика состояния исполнительного оборудования;
  • удаленное управление в личном кабинете;
  • своевременное оповещение персонала о нештатных ситуациях.

Для контроля и управления тепличным оборудованием используется диспетчерский пункт со SCADA-системой. Для менее масштабных объектов целесообразнее организовать мониторинг и управление в облачном сервисе OwenClоud, связь с которым обеспечивается через Ethernet или по беспроводной связи стандарта GSM или Wi-Fi. В мобильном приложении OwenClоud на устройствах, подключенных к Интернету, можно контролировать состояние объекта в любой части земного шара.

Архитектура АСУ

Систему АСУ теплицы образуют следующие компоненты:

  • первичные преобразователи температуры, влажности, уровня CO2,скорости и направления ветра, солнечной радиации, освещенности, давления, уровня и др.;
  • сигнализаторы достижения предельных значений;
  • блоки питания, коммутирующее и защитное оборудование, органы ручного управления;
  • панели оператора;
  • программируемые контроллеры.

В системах управления микроклиматом теплиц первичные преобразователи служат для контроля внешних и внутренних показателей среды, таких как температура, влажность, осадки, скорость и направление ветра, освещенность и других. Преобразователи снимают показания и передают сигналы на контроллер, с которого управляющие сигналы поступают на исполнительные механизмы.

Датчики, установленные в теплице, служат для достоверной оценки условий микроклимата в режиме реального времени. Если температура опускается ниже установленного предела, система закрывает фрамуги для предотвращения поступления холодного воздуха. Если этого недостаточно, то вводит в действие обогрев. Таким образом, все действия автоматики направлены на предотвращение губительных последствий для растений.