非同寻常的组合：可再生太阳能与自动化农业

农业面临的挑战包括资源和耕地稀缺、气候变化、劳动力短缺、安全要求不断提高以及世界人口不断增长，同时还要尽量减少单调而繁重的作业。科技在农业领域的应用可能成为提高粮食生产效率的关键。为确保食品安全，必须在提高生产率的同时减少水、化肥和杀虫剂等资源的使用。

为了实现土地的双重利用，农业光伏系统被用于葡萄园、果蔬和农作物种植园以及牧场。由此可在产生可再生电能的同时种植作物。为此利用了合适的传感器来监测天气和生长条件，以优化作物生长和作物保护。

葡萄栽培 4.0 项目——葡萄园的数字化

在农业领域，自动化和数字化同样势不可挡。葡萄栽培 4.0 项目就体现了这一点。弗莱堡州葡萄栽培研究所、埃门登根地区经济发展组织、光伏系统制造商 Intech GmbH & Co. KG、ZG Raiffeisen Technik GmbH、BRAUN Maschinenbau GmbH 公司和传感器供应商 SICK AG 就此开展合作。主题包括葡萄栽培中的导航支持、在陡坡上使用无人机喷洒以及农业光伏系统。

该项目也得到了政界人士的支持。巴登符腾堡州食品、乡村地区和消费者保护部部长 Peter Hauck 承诺为该项应用研究提供资金。葡萄栽培研究所将利用这笔资金开展广泛的作物培育研究，并就农业光伏系统对葡萄栽培的影响展开深入调查。

在 2023 年夏季的部长访问期间，所有合作伙伴均展示了各自的解决方案。考虑到每个国家都要实现其气候目标，该主题的全球性意义不言而喻。为此，欧盟委员会为意大利的一个农业光伏项目提供了 17 亿欧元的支持。

农业中的对象识别和导航支持

SICK 的 3D LiDAR 激光扫描仪 MRS1000 可检测半自动葡萄园拖拉机周围的环境。该传感器拥有四个扫描层面，能够以三维方式检测自动驾驶车辆的行进路线，从而帮助它们在例如农作物中穿行。3D 点云可用于识别作为自然地面标记的树干或藤蔓，并确定支架与植物之间的距离。

附加的 TMM88 倾斜传感器测量拖拉机的位置。结合 3D 点云和当前速度，可以创建数排葡萄架的虚拟模型，从而实现工作流程自动化

基于地理气象数据的农业光伏系统倾斜度控制

SICK 可再生能源全球行业经理 Markus Haas 在灯塔项目葡萄栽培 4.0 的试点园区展示了用于农业光伏系统自动化和控制的传感器解决方案。Agrivoltaics 是“农业”和“光伏”的组合。它指的是在葡萄树、种植园或牧场上安装太阳能电池板。

太阳能系统单轴移动。SICK 的倾角传感器 TMS/TMM22 可测量太阳能电池板的倾角。控制系统根据太阳的位置或基于农业气象数据的内置逻辑调整太阳能电池板。这样就能优化能源产出。模块还可以垂直放置，以加快叶片干燥，防止真菌生长。如遇冰雹或大雨，太阳能模块则可以调至水平。

农业气象传感器 AgriStick 和其他组件（如 SICK Mobilisis 的 LeafWet 传感器）为此提供必要的数据。

• 土壤与空气温度
• 土壤与空气湿度 叶片湿度
• 土壤 PH 值
• 土壤含盐量
• 降水量（雨/雪）
• 太阳辐射
• 光照强度
• 灰尘浓度
• 土壤 NPK 值

通过 Spotium App 可以轻松查看此类信息，帮助农场主掌握葡萄园的状况。

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