Цены на тепличные овощи в начале сезона кусаются. Ботаники и энергетики Пензенского государственного университета (ПГУ) совместно работают над решением этих задач, чтобы обеспечить потребности внутреннего рынка и сдержать цены.
Студенты под руководством учителей проектируют новые установки альтернативной энергетики и моделируют «умные» теплицы, которые ускоряют созревание урожая. «Мы создали систему управления станцией на основе компьютерного зрения с алгоритмами искусственного интеллекта», — говорит начальник кафедры энергетики и электротехники Василий Ашанин. «Мы начали работу три года назад и получили грант как победители Международного конкурса экологических проектов. В основе проекта лежит принцип энергосбережения».
Раньше агротехники учитывали такие параметры, как температура и влажность. В Пензе уделялось внимание распределению солнечного света, его количеству и спектру лучей. Оказалось, что для того, чтобы растение правильно развивалось, необходимо на ранней стадии использовать красный свет, а на более поздней — фиолетовый.
Инвесторы заинтересованы в создании продукта, независимого от внешнего рынка.
«Изначально наша система позволяла нам задавать правильный свет согласно требованиям биологов, но это давало нам возможность быть лишь созерцателями, а не творцами. Мы решили углубить исследование и на следующем этапе наделили систему способностью самостоятельно распознавать, какие световые характеристики актуальны для растения в конкретный момент развития. Для этого мы создали автоматизированную систему освещения на основе RGB-диодов, по сути, разработали «мозги» и автоматизацию проекта», — поясняет Ашанин.
Дизайн выглядит просто. В центре расположена вращающаяся камера, которая снимает растение в трех проекциях. Он работает постоянно, отображая изображения каждые 30 минут. На основе этих изображений строится 3D-модель. Камера высокого разрешения позволяет в режиме онлайн регулировать освещение, влажность и температуру.
Сейчас разработку тестируют биологи, которые оценивают влияние изменения светового спектра на развитие растений в реальных условиях. Им заинтересовались эксперты рабочей группы по энергоэффективности при Совете Федерации России в Казани. Они сотрудничают с частными инвесторами и реализуют проекты на основе ГЧП. И они особенно заинтересованы в создании уникального продукта, не зависящего от внешнего рынка.
Изучая силу солнечного света, ученые ПГУ пошли дальше и приступили к созданию установки, которую можно было бы использовать в качестве альтернативного источника энергии. Исследование, проведенное в Поволжье, показало, что средняя скорость ветра не превышает 3-4 метров в секунду, а эффективность солнечной энергии составляет примерно 20 процентов. Поэтому целесообразно разработать проект комбинированной электростанции. Это позволит вам добиться максимальной экономической выгоды. Данной разработкой заинтересовались и южные регионы страны, где солнечная энергия более доступна.