معرفی پروژه

این پروژه به سفارش یک شرکت کشت و صنعت نیشکر در اهواز و با هدف خودکارسازی فرآیند کشت قلمه نیشکر با استفاده از دستگاه پلنتر اجرا شده است.

چالش کشت سنتی

در روش سنتی، قلمه‌ها توسط نیروی انسانی از گاری حمل قلمه روی زمین ریخته می‌شوند. سپس گروه دیگری از نیروها باید قلمه‌ها را با تراکم مناسب در فارو یا جوی کاشت، جای‌گذاری کنند.

شرایط سخت محیطی و خمیده بودن بدن نیروی انسانی در طول عملیات، سرعت اجرای فرآیند را کاهش می‌دهد و انجام مداوم این فعالیت را دشوار می‌سازد.

از سوی دیگر، فصل کشت نیشکر تنها حدود یک ماه ادامه دارد و در میانه تابستان، یعنی هم‌زمان با اوج گرما، انجام می‌شود. در نتیجه، ساعات قابل‌استفاده برای فعالیت نیروی انسانی محدود است و عملیات کشت باید طبق یک برنامه زمان‌بندی فشرده انجام شود.

حتی با به‌کارگیری تعداد زیادی نیروی انسانی، اجرای این فرآیند همچنان با دشواری‌های عملیاتی و محدودیت‌های زمانی همراه است.

گام اول: پلنتر با کنترل مکانیکی

در گام نخست، ایده کشت ماشینی در این کشت و صنعت عملیاتی شد. دستگاه پلنتر که طراحی و ساخت آن توسط شرکت کشت و صنعت انجام شده است، با کنترل مکانیکی و توسط اپراتور انسانی به کار گرفته شد.

ارتفاع مخزن پلنتر به کمک جک‌های هیدرولیک قابل تنظیم است. همچنین دو مکانیزم دورانی و انتقالی، قلمه‌ها را از طریق کانال‌های طراحی‌شده به داخل فاروهای ایجادشده روی زمین هدایت می‌کنند.

این روش باعث افزایش چشمگیر سرعت کشت شد؛ بااین‌حال، همچنان به چند نیروی انسانی وابسته بود. یک نفر باید نتیجه کار دستگاه روی زمین را بررسی می‌کرد، نفر دوم وضعیت مخزن را زیر نظر می‌گرفت و نفر سوم وظیفه کنترل دستگاه را بر عهده داشت.

گام نهایی: کنترل هوشمند توسط زیست‌پردازش آریا

با ورود شرکت زیست‌پردازش آریا، دستگاه پلنتر به سامانه هوش مصنوعی مجهز شد و کنترل فرآیند کشت به نرم‌افزار اختصاصی این شرکت سپرده شد.

تصویربرداری از فرآیند کشت

برای پایش دقیق عملکرد دستگاه، چند دوربین در زیر پلنتر و یک دوربین در قسمت بالای مخزن نصب شد. تصاویر ثبت‌شده به رایانه مستقر در کابین راننده منتقل می‌شوند و مدل هوش مصنوعی اختصاصی شرکت آن‌ها را پردازش می‌کند.

کنترل میزان قلمه ریخته‌شده

حجم قلمه‌های ریخته‌شده روی زمین با مقادیر استاندارد تعریف‌شده مقایسه می‌شود. چنانچه مقدار قلمه‌ها خارج از بازه مجاز باشد، سامانه بدون دخالت انسان، بخش‌های مکانیکی و هیدرولیکی پلنتر را کنترل می‌کند.

نتیجه کنترل هوشمند

با استفاده از این سامانه، فرآیند کشت به‌صورت پیوسته پایش و اصلاح می‌شود. نتیجه این فرآیند، کشت یکنواخت قلمه‌ها و دستیابی به تراکم مناسب در تمام سطح زمین است.

مزایای جانبی سامانه

علاوه بر خودکارسازی فرآیند کشت و کنترل هوشمند عملکرد پلنتر، این سامانه قابلیت‌های مدیریتی و عملیاتی دیگری نیز در اختیار مجموعه قرار می‌دهد:

• • تولید گزارش‌های کاربردی: امکان تهیه گزارش‌هایی مانند تناژ کشت‌شده در هر زمین.
• • تولید شناسنامه زمین: ایجاد اطلاعات و سوابق مرتبط با عملیات کشت هر زمین.
• • فعالیت در شب و روز: امکان استفاده از سامانه در ساعات مختلف شبانه‌روز.
• • عملکرد پایدار در شرایط سخت: قابلیت عملکرد سامانه در شرایطی مانند دما و رطوبت بالا و گردوغبار ناشی از حرکت تراکتور.

دستاوردهای عملیاتی

تجهیز پلنتر نیشکر به سامانه هوش مصنوعی و بینایی ماشین، فرآیند کشت قلمه را از یک عملیات وابسته به نیروی انسانی به فرآیندی هوشمند، قابل‌کنترل و پایدار تبدیل کرده است.

این سامانه با پایش هم‌زمان وضعیت قلمه‌های ریخته‌شده، مقایسه آن‌ها با استانداردهای تعریف‌شده و کنترل خودکار بخش‌های مکانیکی و هیدرولیکی، تراکم یکنواخت کشت را در سطح زمین فراهم می‌کند.

توانایی تولید گزارش‌های کاربردی، ایجاد شناسنامه زمین و فعالیت در شرایط سخت محیطی، از دیگر دستاوردهای این پروژه به شمار می‌رود.