Офіційний веб сайт

Енергоефективні системи у спорудах закритого ґрунту

м55

Представлено Національним університетом біоресурсів і природокористування України.

Автор: Дудник А.О., к.т.н.,  Лендєл Т.І., к.т.н.

Роботу присвячено розв’язанню науково-прикладної проблеми, яка полягає у розробці наукових основ керування електротехнічними комплексами для підвищення енергоефективності та продуктивності, базуючись на особливостях динаміки станів складних біотехнологічних об’єктів. За результатами досліджень встановлено, що традиційні системи стабілізації не враховують стани, в яких перебувають біологічні об’єкти під дією природних і керуючих збурень, що призводить до підвищення енергоспоживання і, як наслідок, до зниження рентабельності виробництва.

Проаналізовано стани, в яких перебувають біологічні об’єкти, та розроблено відповідні математичні моделі, що дало можливість використовувати результати для розрахунку стратегій керування електротехнічними комплексами. Із використанням нейронних мереж проведена оцінка впливу якості продукції на прибуток виробництва.

Розроблено математичні моделі виробництва томатів із урахуванням особливостей біологічного об’єкта і на їх основі сформовано енергоефективні стратегії керування електротехнічними комплексами з використанням функції бажаності Харрінгтона. Виконані експериментальні дослідження підтвердили економічну ефективність упровадження систем керування електротехнічними комплексами у спорудах закритого ґрунту.

 

Кількість публікацій: 87, в т.ч. за тематикою роботи 2 монографії, посібник, 40 статей (2 – у зарубіжних виданнях), 44 тези доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 33 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 5. Отримано 7 патентів України на корисну модель.

Надіслати коментар

Коментарі

к.т.н., Кашкарьов А.О.

Вважаю, що робота і актуальною, не тільки з наукової точки зору, але і перспективна з практичної точки зору. Якщо підтримати авторів в отриманні Премії Президента України для молодих вчених, то це буде добрим стимулом для комерціалізації результатів наукових досліджень.
Отримані результати можуть бути впроваджені у дрібного товаровиробника, який у приватних підприємствах та домогосподарствах вже третій рік поспіль вирощує більш ніж 85% овочів у теплицях із плівковим покриттям. Елементи фітомоніторингу, які використали автори, є мінімально необхідними для створення систем керування із принципово новими акцентами, які відходять від стабілізації параметрів внутрішнього і зовнішнього середовища, що у подальшому дозволить реалізувати більш гнучку та адаптивну систему керування для дрібних виробників і потужних компаній.
Отже, результати проведених досліджень мають наукове і практичне значення. Робота має комерційні перспективи, як для промислових теплиць, так і для приватних. Проміжні результати можуть бути комерціалізовані через стартапи та систему дорадчих послуг. Подальша робота за цим напрямом дозволить знизити собівартість впровадження.
Автори заслуговують на відзначення премією Президента України для молодих вчених.

Гість Адамчук В.В., директор ННЦ "ІМЕСГ", академік НААН

Представлена на конкурс робота вирішує важливу проблему: зменшення енерговитрат в процесі вирощування овочів в умовах закритого грунту. Теоретичні і експериментальні дослідження автори провели на високому рівні. Результати апробації роботи підтвердили її економічну ефективність в умовах виробництва. Базуючись на цьому, пропоную відмітити роботу Дудника А.О. і Лендєл Т.І. премією Президента України для молодих вчених.

Президент Асоціації "Теплиці України" Є.В. Чернишенко

Проект молодих вчених Дудник А.О. та Лендєла Т.І., присвячений розробці систем енергоефективного керування мікрокліматом в теплиці, є цікавим і перспективним для виробництва рослинної продукції в спорудах закритого грунту. Зазначене пояснюється тим, що запропонована система керування побудована на врахуванні особливостей біологічної складової технології, результатах прогнозу природніх збурень (температури, сонячного випромінювання), що дозволяє зменшити енергетичну складову у структурі собівартості виробленої продукції.
Випробування такої системи в умовах виробництва ПАТ «Комбінат Тепличний» дали позитивні результати.
Асоціація «Теплиці України» тривалий час співпрацює із кафедрою автоматики та робототехнічних систем імені академіка І.І.Мартиненка НУБіП України і всіляко підтримує як кафедру в цілому так і зазначених науковців, котрі є членами її колективу, у їх намаганні вдосконалити інженерні технології закритого грунту.

Чл.-кор. НАН України, д.т.н., Кондратенко І.П.

Робота присвячена розв’язанню актуальної наукового завдання, що полягає в розробці стратегії керування електротехнічним комплексом у теплиці, яка враховує особливості розвитку рослин і направлена на отримання максимального прибутку у виробника за рахунок зваженого і енергоощадного використання енергоресурсів.
Основний науковий здобуток роботи полягає в розробці стратегії керування електротехнічним обладнанням теплиці, яка на відміну від відомих стратегій максимізації об’єму рослинної продукції направлена на отримання максимального прибутку підприємства, що досягається шляхом встановлення зворотного зв’язку між якістю продукції та параметрами мікроклімату. Запропоновано новий критерій оцінки стану рослини, який враховує біологічну складову і в той же час дозволяє побудувати систему керування електротехнічними пристроями за стратегією отримання максимального прибутку.
Значним практичним досягненням можна також вважати розроблені рекомендації щодо енергоефективного керування мікрокліматом у теплиці, котрі схвалені Науково-експертною радою Мінагрополітики.
Авторськи колектив молодих вчених, як видно, працює злагоджено і плідно. Високий рівень їх наукових здобутків заслуговує на відзначення представленої наукової праці Премією Президента України для молодих вчених.

д.т.н., Гончаренко Б.М.

У представленій роботі запропоновано новий розв’язок актуальної науково-прикладної задачі, котра полягає у вдосконаленні автоматизованого керування вирощуванням томатів у теплицях. Цей розв’язок має важливе значення для теорії та практики автоматизації технологічних процесів у спорудах закритого грунту.
Важливими науковим результатом робіт є використання нового підходу при створенні систем автоматизації, коли як зворотний зв’язок використовується якість рослинної продукції із врахуванням особливостей природних збурень (температури та сонячної радіації), що носять випадковий характер. Створені математичні моделі дозволяють формувати стратегії керування, що забезпечують максимальний прибуток виробництва.
Робота пройшла виробниче випробування, а тому має практичне значення. З огляду на зазначене рекомендую цю роботу та її авторів на відзначення Премією Президента України.

К.т.н., доцент, Штепа В.М.

Тематика поданої роботи в умовах підвищення вартості енергоресурсів є актуальною, тому що тепличні господарства перебувають у складних економічних та виробничих умовах і не завжди мають достатньо коштів для реконструкції чи встановлення нових технологій та систем керування.
Самі споруди суттєво піддаються впливу природного середовища і вартість енергетичних ресурсів, витрачених на підтримання параметрів мікроклімату, залежить від того регіону, в якому розташовані ці підприємства. Також уваги потребує й забезпечення якості вирощених овочів, котра є наслідком поєднання технології вирощування з тими технічними засобами, які цю технологію реалізують.
Теоретичні положення, висвітлені у роботі, вдало впроваджені та реалізовані у реальній теплиці, а інноваційні підходи інтелектуальних систем знайшли своє застосування в методиці нейромережевої системи підтримки прийняття рішень.
Виокремлюється те, як автори вирішили складне науково-практичне завдання - забезпечення енергоефективного керування багатопараметричними розподіленими об'єктами (електротехнічними комплексами, що супроводжують виробництво томатів) шляхом використання двох послідовно з’єднаних нейронних мереж.

Вважаю, що автори заслуговують на присудження Премії Президнта України для молодих вчених.

Д.т.н,. проф. Фурман І.О.

Наукова робота «Енергоефективні системи у спорудах закритого ґрунту» є актуальною. Наукова цінність її полягає у реалізації науково-прикладної задачі щодо обґрунтування та розробки методу енергоефективного керування електротехнологічним комплексом теплиці. При цьому забезпечення процесу вирощування овочевої продукції в теплиці здійснюється з урахуванням параметрів стану рослин та якості продукції, що має суттєве значення для підвищення якості урожаю та забезпечення енергоефективності вирощування.
Вважаю, що результати проведених досліджень мають наукове і практичне значення, а їх автори заслуговують на відзначення премією Президента України для молодих вчених.

Д.т.н., Коваль В.В.

Важливість та актуальність вирішення наукового завдання розробки системи енергоефективного керування у теплицях, котра дозволить підвищити ефективність виробництва овочів, не викликає сумніву. Отримані наукові положення та результати можуть бути цікавими для практичного застосування в умовах вітчизняного народного господарства при вирощуванні овочів у теплицях. Методика проведення експериментальних досліджень є логічною та завершеною, про свідчить перевірка отриманих математичних залежностей на адекватність та відтворюваність. Застосування імітаційного моделювання, методики нейромережевого прогнозування та розробка інформаційного забезпечення дає підстави вважати авторів кваліфікованими науковцями, а подану роботу відзначити Премією Президента України.

Д.т.н. Хобін В.А.

Створення ефективних систем керування електротехнічними комплексами в спорудах закритого грунту є, на мій погляд, надзвичайно актуальною проблемою, адже виробництво овочів у вітчизняних тепличних підприємствах весь цей час завдячує лише застосуванню зарубіжних технологій. Вони за своєю вартістю є надзвичайно дорогими та потребують постійного супроводу з боку фірм-імпортерів цих технологій.
Автори розглядають теплицю як біотехнічний об'єкт, тобто враховують весь комплекс її особливостей. Саме це дає потенційну основу ефективного рішення задачі керування. Проведені експериментальні дослідження теплиці як об'єкта керування дають вагому підставу вважати отримані моделі та залежності адекватними. При цьому важливо, що накопичена інформація стосовно параметрів, що контролюються у теплицях, дає можливість повноцінно дослідити їхній вплив на динаміку продуктивності рослин. Авторами вдало використано методи сучасної теорії автоматичного керування та метод пошуку оптимального керуючого рішення з використанням узагальненої функції бажаності Харрінгтона.
Переконаний, що представлена робота має важливу наукову новизну та є корисною з практичної точки зору. Її автори заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Д.т.н., Юрченко О.М.

Актуальність представленої роботи зумовлена тим, що автоматизація у секторі сільського господарства та виробництва продуктів харчування є шляхом до зменшення трудомісткості, вартості виробленої продукції та підвищення прибутку тепличних підприємств.
Автори зосереджують увагу на вирощуванні томатів у теплицях, виокремлюючи при цьому теплицю як біотехнічний об’єкт. Системний підхід до аналізу об’єкта дослідження дозволив встановити ті його складові, які недостатньо вивчені та потребують поліпшення. Так, у роботі проведено дослідження зовнішніх збурень у вигляді температури зовнішнього повітря та інтенсивності сонячної радіації, а також виокремлено якість продукції як зворотній зв'язок у системі керування. Запропоновані рішення відповідають сучасним вимогам до автоматизації технологічних процесів та мітять наукову новизну, що дозволяє рекомендувати дану роботи для відзначення Премією Президента України для молодих вчених.

Д.т.н. Осипенко В.В.

Робота молодих вчених Дудник А.О. і Лендєла Т.І. безумовно має актуальну спрямованість, оскільки впровадження систем автоматизованого керування технологічними об’єктами закритого ґрунту, для яких характерні нестаціонарність і замінність режимів функціонування, забезпечить значне підвищення ефективності за рахунок отримання максимального прибутку. Визначені авторами особливості технологічного об’єкта управління є цілком слушними. У вітчизняній науково-технічній літературі, присвяченій автоматизованим системам управління технологічними об’єктами закритого ґрунту не знайшли остаточного вирішення питання побудови систем автоматичного управління з врахуванням фізичного стану біологічного об’єкта, його динамічних та адаптаційних можливостей, коригуванням ймовірних природних збурень. Тому дана робота в цьому напрямі є внеском у загальний доробок українських вчених щодо розвинення теорії і практики автоматичного керування складними технологічними об’єктами.
Рекомендую роботу до нагородження Премією Президента України.

Д.т.н., Лисенко В.П.

Враховуючи зростання цін на енергоресурси, актуальність теми дослідження молодих вчених Дудник А. О. і Лендєла Т.І. не викликає сумнівів.
Авторами розроблені алгоритми прогнозування зовнішніх природних збурень, що діють на об’єкт керування, математичні залежності зміни показників продуктивності біологічного об’єкта у процесі вирощування, а також алгоритм прийняття рішень щодо стратегій керування, котрі враховують якість вирощеного продукту.Тривалі дослідження авторів та апробація в умовах виробництва свідчить про високий рівень роботи, що заслуговує на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.