【直击引领区】数字化技术为农业生产插上科技翅膀！“绿立方”里，蔬菜不畏高温茁壮生长

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温室里，物联网系统控制着遮阳网、风机等设施，还有水肥一体化设备“负责”配肥、灌溉；办公楼内，一套数字孪生系统实时监控着所有的动态，生产管理系统精确管理生产全过程……

在位于浦东的上海绿立方农业发展有限公司生产基地，数字化技术的应用无处不在，实现了农业生产过程中对农作物、生产环境的实时监控，并通过数字模型，对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理，为传统农业插上了科技的翅膀。

温室设施设备自动操作

连日40摄氏度左右的高温，让绿立方生产基地栽培的生菜面临着严峻考验。不过，在大棚内，温度却保持在35摄氏度左右。这样的降温效果，全靠大棚的遮阳网、天窗、风机、高压喷雾等设施设备的功劳。

而这些设施设备的运作，却不需要太多人工的判断和操作。一套温室物联网系统掌控着各类设施设备，让它们在恰当的时候自动开启，发挥各自的功能。

“最近的气温实在太高，远远超出生菜生长最适宜的温度范围，夏季温室环境调控的挑战比较大，如果在温差较大的春秋季节，环境调控会更加接近目标范围，物联网系统的效果就会更加明显。”绿立方产品总监张样平告诉小布。

事实上，物联网系统不仅利用环境传感器收集温室内的温度数值，还有湿度、二氧化碳和光照度等数值，根据设定的控制逻辑进行温室设施设备的自动操作。例如，当温室内的光合有效辐射值超过设定值时，物联网系统会自动打开遮阳网，减少光照射入。

水肥一体化设备则通过数字系统对主机、母液桶、工作液桶的控制，按照设定的电导率和酸碱度自动配制营养液，以设定的灌溉频率、时长对生产区进行统一灌溉。

张样平介绍，水肥一体化设备的使用，相比传统的人工配肥，不仅省去了每次称量、搅拌等耗时耗力的工序，更能确保营养液的酸碱度和电导率稳定在最适合农作物生产的数值，让灌溉更加精确。

1:1建立数字模型

如果说物联网系统和水肥一体化设备是温室大棚内发挥自动调控作用的“左膀右臂”，那么绿立方使用的数字孪生系统则是整个基地生产管理的“中枢大脑”。

张样平告诉小布，绿立方生产基地整个100亩的园区，以及占地50亩的4个温室，包括温室内的各类设施设备，全部通过1:1比例建立了数字模型，然后将数字模型与园区内的设施设备建立数字映射，形成了数字孪生系统。

当温室内设施设备状态变化的时候，数字孪生系统内相应的数字模型实时发生变化，工作人员只要坐在电脑前，就能随时了解运作状况。当工作人员在数字孪生系统中操作数字模型时，温室内的设施设备也会相应调整。

“我们的数字模型，甚至将每一盘种植的生菜都用图形的方式显示出来，可以清楚地看到小苗期、中苗期、成菜期等不同阶段。”张样平说，“相比传统的监控系统，这套数字孪生系统可以更直观明了地反映园区和温室内设施设备以及农作物的动态情况。”

此外，数字孪生系统还与生产管理系统打通。后者是根据蔬菜工厂生产模式开发的一套生产管理系统，可以从原材料管理、生产流程控制、成本等方面进行科学精准管理，可以精确到种植床、育苗床，清楚明了地知道园区内各个温室种植了多少床，种植了哪些床，利于生产统筹管理规划。

“两个系统打通后，长期的生产计划和实时的生产状态便有了更好的结合。”张样平说。

AGV小车将实现自动运送

除此之外，绿立方生产基地还在探索自动化系统，目前已经进入最后的调试阶段。据张样平介绍，这套自动化系统投入使用后，将实现温室内甚至园区内物流的自动化运作。

目前，温室大棚的一个个种植台已经张贴了二维码。这些二维码将作为自动导引运输车（AGV）的识别标的，引导运输车开展农产品、种植盘等的自动运送。

AGV小车可以根据平台的指令，将培育完成的育苗盘自动运送到移栽机，完成移栽后再运送到种植区，或者将成熟的生菜运送到采摘区或仓库，然后再将使用过的种植盘运送到清洗区。

张样平介绍，生产基地内的道路符合AGV小车的运行条件，并且都已经做好了相应的标识，能够让小车除了在温室内运行外，还能根据指令在各个温室之间“流动”。

据悉，多方面的数字化系统运用，让整个园区内有望基本实现无人化操作。“目前我们温室内的工作人员只需要保留十几个人，大多数生产过程已经实现自动化。”张样平说，“后续我们还将不断完善数字化技术的运用，让农业变得更加智能。”

文字/摄影：章磊

编辑：朱轶锴

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