Практика внедрения. Изменение климата подталкивает сельхозпроизводителей уделять больше внимания мониторингу таких показателей, как температура и влажность в помещениях для содержания скота и тепличных хозяйствах. Отслеживать все параметры «в ручном режиме» достаточно сложно, к тому же в этом вопросе большую роль играет человеческий фактор. Эффективным решением может стать применение системы автоматического контроля микроклимата. В ООО «КФХ Галим» (Республика Башкортостан) одну из теплиц оснастили «умной» системой компании Naretrends Inc. из Южной Кореи. Мы узнали, какие плюсы получило хозяйство от автоматизации процессов, у его учредителя Марата Галимова. О возможностях систем контроля и мониторинга Naretrends Inc. рассказал генеральный директор Чой Сын Ук.

Марат Мугаллимович Галимов, учредитель ООО «КФХ Галим» (Республика Башкортостан,
Шаранский район).

— Марат Мугаллимович, сколько времени в вашем хозяйстве используется оборудование по контролю и управлению микроклиматом Naretrends Inc., где оно установлено и как работает?

— Система контроля климатом «Умная теплица» установлена на одном тепличном модуле, занимающем площадь 4200 м2, и работает второй год. Система автоматически поддерживает заданные параметры температуры и влажности воздуха и почвы в теплице, ориентируясь на датчики, которые установлены как в помещении, так и в почве, а также на данные метеостанции, которая снабжена датчиками дождя, скорости ветра и солнечной радиации. Например, по мере того как наружная температура вечером опускается, форточки в теплице закрываются. У нас уже была установлена автоматизированная система отопления, которая сейчас подключена в общую систему контроля и при низких температурах может тоже автоматически включаться. В эту же систему включено капельное орошение, освещение и вентиляция. Датчики состояния прикорневой зоны показывают температуру и влажность почвы, и система сама определяет необходимость полива. Датчики температуры воздуха и почвы, а также влажности разнесены по зонам, и при достижении максимального или минимального значения температуры управляющий получает на телефон сигнал тревоги. Четыре видеокамеры, установленные в теплице, позволяют держать ситуацию под контролем круглосуточно.

— Почему вы решили установить автоматическую систему управления климатом в теплице?

— Наши теплицы можно назвать фермерскими, в том смысле, что они не работают на гидропонике, как промышленные. Мы не можем позволить себе таких затрат, потому что еще в 2018 году 1 га промышленной теплицы стоил от 100 млн руб. и выше, а за последние годы цена только выросла, поэтому мы строим теплицы своими силами. В них нет автоматики, кроме сертифицированной автоматической отопительной газовой системы. Мы сделали капельное орошение, без которого в последнее время практически невозможно вырастить хороший урожай с приемлемым уровнем рентабельности, интегрировали его с системой контроля, и теперь оно начинает работать только после получения данных с датчиков влажности почвы. Таким образом, не тратится лишняя вода для полива.

Сейчас главной проблемой стала нехватка кадров. Немногие хотят работать в теплицах, где летом температура достигает 40 °С и выше, поэтому в основном наши работники — жители аграрных регионов Республики Узбекистан. И хотя мы создаем для них хорошие условия для жизни и работы, в последнее время в связи с пандемией и нестабильным курсом доллара их тоже стало не хватать.

«Умная» теплица позволяет уменьшить нагрузку на персонал. Например, раньше мы вечером оставляли дежурного на случай непредвиденных ситуаций, теперь такая необходимость отпала, потому что, во‑первых, в теплице всё автоматизировано, а во‑вторых, благодаря установленным камерам мы в любой момент можем посмотреть, что там происходит. Не нужно все время считывать показания температуры и проверять, не пересохла ли почва. Соответственно, мы можем обходиться меньшим числом наёмных работников, а это даёт экономический эффект в сокращении затрат на рабочую силу и заработную плату.

Еще одна веская причина установки системы управления микроклиматом заключается в том, что для получения хорошего урожая растениям необходимо обеспечить регулярный полив, хорошую освещённость, систематическое проветривание, оптимальную температуру воздуха и почвы, а сделать это вручную очень сложно, кроме того, здесь многое зависит от человеческого фактора. Автоматизация теплицы позволяет свести к минимуму человеческое участие в управлении системами для поддержания оптимальных климатических значений. И если человек может что-то недосмотреть или проигнорировать, то компьютер сам управляет всеми системами в теплице и в любой момент подает сигнал, если ­какой-­нибудь показатель не укладывается в заданные параметры.

— Каким образом происходит управление системой контроля микроклимата?

— Так как система контроля автоматизирована, то управление осуществляется удаленно, и это очень важно, потому что таким образом контролировать процесс и управлять им через смартфон можно даже из-за границы. Но если вдруг произойдет отключение интернета, то система позволяет перевести управление в ручной режим с панели контроллера по показания датчиков.

— Как часто приходится задавать параметры микроклимата в теплице?

— Разные параметры задаются довольно часто, например, ещё зимой мы высаживаем семена на рассаду огурцов, и чтобы она выросла сильной, необходимо менять температурно-­влажностный режим в теплице поэтапно, в зависимости от фазы развития растения, кроме того, важно следить за освещенностью. Этот процесс нужно серьёзно контролировать, потому что от него зависит будущий урожай. Когда мы приобретаем семена, то производитель акцентирует внимание на оптимальном режиме выращивания определенного сорта огурцов или томатов с указанием дневной и ночной температуры, влажности, подкормки и освещенности. Причем, если дневная температура превышает эти показатели, то и ночную температуру приходится увеличивать, потому что для растений большие перепады в температуре являются стрессом, особенно для огурцов. Климатические условия, которые выставляются в теплице, зависят от сорта овощной культуры, а ее урожайность — от соблюдения этих условий. Производители семян гарантируют урожайность и качество продукции только при соблюдении рекомендуемых условий. Контролировать эти параметры получается намного эффективнее с автоматизированной системой управления микроклиматом. Точное соблюдение оптимальных параметров сразу же сказывается на урожайности и товарном виде продукции, повышая ее конкурентоспособность, а от этого зависит успешное сотрудничество с торговыми сетями, у которых сегодня очень жесткие требования.

— Как проходил монтаж оборудования и как осуществляется его сервис?

— Мы заранее протянули кабели и подключили электричество, а специалисты из Южной Кореи смонтировали непосредственно метеостанцию, контроллер, антенны для передачи данных, датчики и запустили систему в течение 5 рабочих дней. Мы первое хозяйство в Башкортостане, которое установило это оборудование, и на монтаж приезжал генеральный директор компании Naretrends Inc. Несмотря на высокую должность, он вникал во все вопросы.

В нашем офисе находится компьютер, на который передаются данные, а уже через него информация попадает на сервер южнокорейской компании. Эти данные видим и мы, и специалисты Naretrends Inc., и если у нас возникают какие-то вопросы, то наши зарубежные партнеры могут посмотреть эти данные, что-то подкорректировать или помочь настроить. В основном контакт с компанией Naretrends Inc. держит наш управляющий, который как раз и отвечает за соблюдение режима микроклимата.

Наша система контроля микроклимата обеспечивает дистанционное автоматическое управление тепличными хозяйствами, животноводческими и птицеводческими фермами и другими объектами сельского хозяйства с помощью технологий интернета вещей, ИКТ (информационно­коммуникационные технологии — прим. ред.) и искусственного интеллекта. Система может контролировать вентиляцию, освещение, зашторивание, полив, подачу питательного раствора, отопление, количество подаваемого корма и прочие функции.

Отличительной чертой нашего оборудования является то, что оно может управлять существующими аналоговыми продуктами и устройствами контроля в одном месте.

— Какое оборудование входит в базовую систему мониторинга климата? В какой комплектации оно может поставляться потребителю?

— Важным преимуществом является возможность удаленного управления через интернет. Основная система получает информацию с установленных на объекте датчиков, с помощью искусственного интеллекта проводит обработку данных и автоматически настраивает параметры для поддержания оптимального микроклимата. При этом есть два типа управления: ручное и автоматическое.
В стандартной комплектации имеется 8 портов управления, но их можно увеличить до 100 в зависимости от спецификации объекта и потребностей пользователя. Увеличение масштабируемости управления за счет присоединения вспомогательного устройства к основному — еще одна отличительная черта нашего оборудования, позволяющая снизить затраты на автоматизацию.
В базовую комплектацию также входит комплект датчиков температуры и влажности, а дополнительно, в зависимости от специфики выращивания сельхозкультур или скота, потребностей пользователя, предлагаются датчики для контроля СО2, EC/pH почвы, солнечной радиации и пр.
Видеокамеры, также входящие в комплектацию, позволяют проводить мониторинг в режиме реального времени и определять наличие и тип насекомых-­вредителей.

— Какие параметры может мониторить система? Какие отчеты и другую информацию может получать пользователь в онлайн и офлайн режимах?

— В нашей системе существует 3 метода мониторинга данных.
1) Облачный сервис Farmnote, который хранит прошлые и настоящие данные и использует их для анализа состояния фермы или теплицы.
2) Программный сервис APP, позволяющий проводить мониторинг данных с помощью мобильного устройства.
3) Служба программы мониторинга удаленного управления, которой можно управлять с помощью ПК или смартфона.Такой мониторинг позволяет сравнивать установленные значения в режиме реального времени в соответствии с потребностями фермы, склада или теплицы с данными прошлых периодов.

Показатели мониторинга микроклимата зависят от установленных датчиков и оборудования. В основном контролируются температура, влажность, СО2, направление и скорость ветра, осадки, температура листьев, солнечная радиация, освещенность, влажность и температура почвы, EC/pH почвы, расход воды, электричества, пожарный датчик, подача питательного раствора, полив и прочее.
Через облачный сервис Farmnote или систему администратор может получать уведомления в мобильном приложении при повышении или понижении пороговых значений, важных при выращивании сельхозкультур, например, температуры или влажности.

Чтобы предотвратить пропуск важных сигналов уведомления через интернет, также доступна опция с получением уведомлений посредством SMS.

Такая информация, как интегрированная температура, аккумулированная солнечная радиация, аккумулированная электроэнергия, значение фотосинтеза, сравнение данных за определенный период или годовые данные о направлении и скорости ветра, прогноз возникновения насекомых-­вредителей может предоставляться в соответствии с запросами хозяйства и договором.
Также предоставляются базовые данные фермерского дневника о состоянии сельхозобъекта. Дополнительно мы можем предоставлять информацию о тенденциях цен на сельскохозяйственную продукцию, сельхозматериалы, сведения о структуре прямых сделок с дистрибьюторами, торговле сельхозоборудованием.

— Каким образом организована связь системы мониторинга с пользователем?

— Администратор подключается к системе через мобильное приложение или веб-сайт. На большой ферме, где отсутствует доступ к интернету, можно создать локальную сеть, которая будет использоваться только внутри фермы.

Администратор может дистанционно управлять настройками и изменять параметры микроклимата в любое время и в любом месте с помощью смартфона, ПК или планшета.

— Какие режимы можно задавать системе управления климатом?

— У нас имеется три версии системы управления: дистанционного управления, упрощенная и комплексная.

Система дистанционного управления подходит для пользователей-­новичков или тех, кто не знаком с подобной технологией. Она оповещает о превышении или понижении заданных настроек микроклимата и позволяет вручную управлять этими параметрами.

Упрощенная система управления — это промежуточная версия системы дистанционного управления и комплексной системы управления. Она управляется с помощью мобильного телефона или ПК и имеет 2 режима: ручной и автоматический. Пользователь может напрямую контролировать определенные установленные устройства (полив, систему зашторивания, вентиляцию и пр.) при нежелательных изменениях в микроклимате.

Комплексная система управления — самая передовая из созданных Naretrends Inc., которая может свободно устанавливать различные настройки среды, цикла, управления и т. д., контролируя одновременно несколько объектов. Система постоянно обновляется с помощью искусственного интеллекта для обеспечения наиболее подходящего микроклимата и подачи питательного раствора для сельхозкультур.

— Как происходит монтаж оборудования у клиента? Сколько времени это занимает? Как налажен сервис?

— От клиента требуется выбрать систему и предоставить спецификацию объекта, после чего наши специалисты осматривают объект (ферму или теплицу), готовят смету и схему монтажа. В зависимости от размеров сроки монтажа составляют от 1 до 10 дней.

Обслуживание оборудования осуществляется российским филиалом Nare Rus. Удаленную поддержку оказывают сотрудники головного офиса в Южной Корее.

— За счет чего окупается система управления микроклиматом?

— За счет сокращения затрат на рабочую силу и электроэнергию, которые являются основными статьями расходов. Кроме этого, благодаря постоянному мониторингу микроклимата улучшается качество сельхозкультур. Колебания температуры и влажности из-за изменения погоды требуют больших расходов на электроэнергию для поддержания оптимального микроклимата. Система автоматического управления снижает потребление электроэнергии за счет работы в соответствии с контролем, мониторингом и анализом данных, получаемых с датчиков.

В Южной Корее, так же, как и в России, из-за пандемии произошло резкое сокращение числа иностранных работников, задействованных в сфере сельского хозяйства, соответственно возросли затраты на оплату труда. Автоматизация управления микроклиматом позволяет снизить затраты за счет замещения рабочей силы.