Промышленность

AQUAкультурная революция

«Умные» фермы, оборудованные автоматизированными системами мониторинга, освещения, кормления и управления всеми параметрами воды

Нынешний, 2017 год обречен на воспоминания об истории 100-летней давности, причем в основном с негативным оттенком. Но революция не всегда несет хаос и разрушение. В аквакультуре, например, по революции даже соскучились. Ведь будущее товарной аквакультуры — это как раз «умные» фермы, оборудованные автоматизированными системами мониторинга, освещения, кормления и управления всеми параметрами воды.
Текст: Юлия Павлова

Разработкой инновационных решений занимаются не только в Китае или Европе. У нас, в инновационном центре «Сколково», несколько организаций также достигли существенных успехов в том, что они называют четвертой индустриальной революцией.

«Из-за отключения электричества на одной осетровой ферме погибает 50% рыбного стада, — рассказывает руководитель одной из таких компаний — резидентов «Сколково» Андрей Невский.

— Причина смерти — асфиксия. А если насос на ферме сломается? А если персонал не заметит недостаток или, наоборот, переизбыток кислорода в воде? Так и все стадо потерять можно. Можно ли предусмотреть и предотвратить такие случаи? Можно, если делать все не на глазок и не бояться умных и полезных технологий».
Компания Андрея Невского производит системы автоматизации для аквакультурных хозяйств. Продукт для России фактически новый: 99% всех датчиков, автоматизированных систем мониторинга и кормления — импортного происхождения. Причем Андрей Невский высказывает, на первый взгляд, довольно парадоксальную мысль. По его словам, устарело не только наше оборудование, но и импортное.ferma_1

«То, что предлагается на рынке, настолько сложно в настройке и эксплуатации, требует непростой и регулярной калибровки, что вряд ли может привлечь внимание отечественного рыбовода, — говорит Андрей Невский. — Причем даже лучшие зарубежные решения в аквакультуре сильно отстали от мировых трендов в области индустриализации. Не говоря уже о том, что, к примеру, импортный датчик кислорода стоит порядка трех тысяч евро. Немногим фермерам это по карману».

Современные тренды развития цифровых технологий в промышленности — это три кита: обработка больших объемов данных, предсказательная аналитика и искусственный интеллект. Причем это технологии не будущего, а уже настоящего. Например, в России уже создан и функционирует в тестовом режиме облачный сервис SmartFish.
Сервис удаленно собирает телеметрию аквакультурных хозяйств без ограничения сроков ее хранения и анализирует более 20 параметров аквафермы. Это состояние воды, виды и расход кормов, режим кормления, расход воды и электричества, количество и качество сбоев или поломок оборудования, скорость роста и нагула рыбы и многое другое. В результате интеллектуального анализа на основе глубокого обучения нейронных сетей облачный сервис выдает экспертные рекомендации по улучшению эффективности, снижению затрат, повышению безаварийности, а также может экстренно и предсказательно, на основе эмпирического анализа, оповещать о возможных поломках и неисправностях оборудования.

Андрей Невский, руководитель компании — резидента «Сколково»: «В большинстве мелких и средних аквакультурных хозяйств присутствует фактически единственная форма оценки качества — визуальная. Повышать это качество при отсутствии современных эффективных датчиков, систем автоматизации, устройств регулировки параметров воды достаточно сложно».

При этом все процессы жизнеобеспечения рыбной фермы полностью автоматизируются: анализы параметров воды, расчет дозы кормления для каждого садка, в зависимости от вида и веса рыбы, контроль уровня воды и ее долива, запуск аварийного насоса при поломке основного, точное дозирование кислорода и другие нюансы.
Таким образом, персонал рыбной фермы освобождается от таких рутинных и порой откровенно трудоемких задач, как расчет нормы кормления. Исключаются ошибки управления и расчетов, в разы снижается количество аварий, которые, по статистике, приносят до 30% убытков на рыбных фермах. В итоге значительно повышается рентабельность и прибыльность хозяйства. На данный момент сервис SmartFish запущен в тестовом режиме на одной из рыбных ферм, где также установлена комплексная система автоматизации. В ближайшее время сервис будет доступен для широкого использования в индустриальном рыбоводстве. Было бы желание у самих рыбоводов.

«Общество почти никогда не бывает сразу готовым к инновациям, — считает Андрей Невский. — Инновации всегда начинаются с отдельного прогрессивно мыслящего хозяйства, успехи которого потом переносятся на всю отрасль. Российская аквакультура пока что достаточно консервативна. Номинально, конечно, многие стремятся повышать эффективность. Но на практике это обычно означает увеличение плотности посадки рыбы в садках или бассейнах УЗВ с нарушением многих норм и правил, что в конечном итоге часто приводит к печальным последствиям в виде мора».

По мнению Андрея Невского, большинство российских рыбоводов просто не обладает необходимой информацией о преимуществах всех систем автоматизации товарного выращивания рыбы. И это касается не только рядовых фермеров. «Я даже видел в одном из ведущих российских отраслевых НИИ американское устройство по мониторингу качества воды, которое не использовалось только потому, что было очень сложно устроено».

ferma_11Главной задачей разработчиков российских систем автоматизации является создание информативного и в то же время простого и удобного интерфейса, при помощи которого даже не самый искушенный рыбовод сможет видеть всю ситуацию на рыбной ферме и оперативно принимать решения. Если он не наблюдает за монитором или находится вне фермы, то SMS-сообщения подскажут ему, если что-то на ферме пойдет не так. Хотя это лишь экстренная мера. По умолчанию в штатном режиме автоматика самостоятельно регулирует все параметры воды, уровень кислорода, автоматически рассчитывает норму корма и управляет кормушками.

Понятно, что, помимо российского софта, приходится производить и непосредственно само оборудование. Сейчас новаторы из «Сколково» работают над созданием первого в России оптического датчика кислорода. Это совершенно другой уровень технологий: более точный, надежный, не требующий калибровок и замены электролита. Проект находится в середине пути, к концу года должны быть закончены все тесты и пройдена сертификация. Датчик будет существенно дешевле импортных аналогов, отличаясь беспроводной передачей данных и облачным сервисом для хранения и анализа показателей кислорода на ферме. Эти показатели в фоновом режиме сохраняются на облачном сервере, так что рыбоводу ничего больше не потребуется для организации мониторинга кислорода.

Достаточно будет зайти на сервер, чтобы посмотреть историю или текущие показания параметров, получить аналитические данные и экспертные рекомендации. При критическом уровне кислорода контроллер самостоятельно запускает резервную линию подачи кислорода или посылает экстренные SMS-сообщения всем указанным адресатам.

Подобное автоматическое онлайн-регулирование кислорода в каждом бассейне позволит ускорить рост товарной рыбы и оптимизировать расход кислорода, снизить затраты на персонал и гидрохимическую лабораторию. В автоматическом режиме можно будет регулировать также температуру, растворенный озон, кислотность, соленость, мутность и другие параметры воды.

Еще одним российским ноу-хау могут стать автоматические радиокормушки. Корма составляют около 50% всех расходов в аквакультуре. Ручное кормление всегда связано с человеческим фактором, и практика показывает высокую, до 30%, неточность в определении доз кормления. Настройка и управление автоматическими кормушками — это довольно простой и наглядный процесс, не требующий обучения, с которым может справиться практически любой сотрудник фермы.

Радиоуправление кормушками значительно упрощает их монтаж, позволяет настраивать все кормушки централизованно с одного пульта или экрана. Как это ни удивительно, радиоуправляемые кормушки дешевле стандартных, поскольку им не нужен блок управления каждой кормушкой при наличии одного центрального управляющего модуля. Такие кормушки не требуют калибровки и смены дозирующих валиков при смене размера корма, что необходимо делать на всех зарубежных аналогах. Это существенно снижает эксплуатационные расходы и повышает точность и эффективность кормления.

Согласно исследованию, подготовленному американской компанией Grand View Research, мировой рынок аквакультуры к 2020 году достигнет долларов США.

Конечно, усилий одного «Сколково» для индустриальной революции в российской аквакультуре будет недостаточно. Можно создать сколько угодно компьютерных программ, повесить датчик на каждого малька и научно доказать, что от этого он будет расти быстрее. Проблема в другом: будут ли эти ноу-хау востребованы на практике, будут ли закупать и внедрять эти технологии и оборудование российские аквафермеры? Поэтому настоящая аквакультурная революция должна произойти не в компьютерах, а в головах. Самое трудное — это вообще признать и принять, что цифровые технологии и выращивание рыбы — в принципе сочетаемые понятия. В нас заложен мощный генетический код, согласно которому выращивать что-либо, не обязательно рыбу, можно только своими руками в прямом смысле слова. Недаром большинство успешных аквафермеров до сих пор строит, устанавливает и ремонтирует свои садки собственноручно. Не доверяя не то что компьютеру, но и своим подчиненным.

Да, они таким образом побеждают в бизнесе, и победителей не судят. Но сколько стартапов утонуло из-за банального консерватизма, от желания делать все так, как прадедушка учил, из-за патологического отторжения новых идей и технологий… Перемены надо чувствовать и вовремя использовать их в своих целях, чтобы не стать потом их жертвой.


Опубликовано в категории:

Промышленность | 02.06.2017



Обсудить