Сотрудники Инжинирингового центра приборостроения, радио- и микроэлектроники научно-конструкторского бюро «МИУС» Южного федерального университета разработали макеты первых узлов установки, обрабатывающей семена растений. Это оборудование сортирует, обеззараживает и повышает их всхожесть. Работа выполнена в рамках проекта, поддержанного в конкурсном отборе по Постановлению Правительства РФ №218.
Промышленным партнером стало АО «Таганрогский научно-исследовательский институт связи», входящий в концерн Радиоэлектронные технологии.
Инженеры Южного федерального университета (ЮФУ) создают комплекс, обрабатывающий зерна (семена). Это поможет повысить их всхожесть и улучшит урожайность. Производительность комплекса – 3 тонны зерна в час, или 50 кг в минуту. Устройство рассчитано на серийное производство. По словам ученых, производительность комплекса можно масштабировать.
Все блоки и составные части разрабатывает Инжиниринговый центр приборостроения, радио- и микроэлектроники (ИЦ) НКБ «МИУС» ЮФУ в Таганроге. Впоследствии они будут переданы в серийное производство промышленному партнеру и заказчику проекта - АО «Таганрогский научно-исследовательский институт связи», входящий в концерн Радиоэлектронные технологии.
«Мы выполняем проект по созданию аппаратно-программного комплекса обработки сельскохозяйственного сырья на основе СВЧ-излучения. Разрабатываем два комплекса: первый - по пастеризации жидких продуктов, в частности, молока и соков; и второй - по обработке зерна с целью улучшения всхожести и повышения урожайности», - говорит Андрей Ковалев, руководитель ИЦ НКБ «МИУС» ЮФУ.
Комплекс обработки зерна состоит из нескольких узлов. Первым инженерами разработан фотосепаратор. Он позволяет отсеивать хорошие семена с помощью нейросетевых алгоритмов. Нейросеть на лету анализирует изображения каждого зерна в потоке. В итоге принимается решение, хорошее зерно или плохое, и сортируется. При отборе учитываются: форма, цвет, наличие сколов (целостность) и темных пятен, а также возможен отсев посторонних примесей в виде камешков, которые неспособно отсеять обычное сито.
Макеты узлов комплекса по обработке зерна.
Важная особенность фотосепаратора - отсутствие компрессора. Вместо него используются акустические волны – высокоскоростные устройства потоком сжатого воздуха выталкивают плохие зерна из общего потока. Отсутствие компрессора делает установку более компактной, надежной и удешевляет весь процесс обработки.
После фотосепарации следует узел обеззараживания, где зерна обрабатываются анолитом – водой с растворенной в ней солью NaCl, через которую пропустили электрический ток. Это позволяет дополнительно увлажнить поверхность зерен. В следующем блоке комплекса происходит обработка семян СВЧ-излучением: поток зерен пропускается через камеру с 14 магнетронами.
«Электромагнитное излучение “активирует” зерна - повышает их жизненную силу для того, чтобы они взошли быстрее и наибольший процент зерен пророс. До этого зерна находятся как бы в “спящем” состоянии, и “просыпаются” только тогда, когда попадают в благоприятные условия для прорастания. В итоге, происходит повышение всхожести и урожайности», - объясняет Андрей Ковалев.
Хоть и в испытаниях использовались зерна пшеницы, но, по словам специалистов, их оборудование может адаптироваться под любой вид культур – достаточно лишь обучить нейросеть.
Фото на странице: Nadiia Vynar / Фотобанк Unsplash
Источник: Пресс-служба ЮФУ
