И.И. Наумов1, А.Ю. Никуличев2, Р.Р. Ибадов3, А.Г. Лещенко4

1-4 Донской государственный технический университет (г. Ростов-на-Дону, Россия)
1 naumov-85@yandex.ru; 2nikulichev@list.ru; 3 ragim_ibadov@mail.ru; 4 leshenko_ant@mail.ru

Постановка проблемы. Интеллектуальные системы управления фитоосвещением играют ключевую роль в повышении эффективности современного сельскохозяйственного производства. Динамическое регулирование спектрального состава и интенсивности света позволяет оптимизировать условия роста растений. Однако широко применяемые беспроводные каналы управления уязвимы к помехам и средствам радиоэлектронной борьбы, что создает риски для надежности работы агрокомплексов. Применение проводных систем, в свою очередь, увеличивает стоимость и сложность монтажа объектов.

Цель. Разработать и описать архитектуру устойчивой и масштабируемой системы динамического фитоосвещения, использующей для передачи управляющих сигналов существующую сеть электропитания (PLC-технологию), что позволяет исключить недостатки беспроводных и традиционных проводных решений.

Результаты. Рассмотрена положенная в основу системы технология передачи адресных команд по сети электропитания. Показано, что метод заключается в фазовой модуляции напряжения сети: управляемые электронные ключи формируют маркеры команды путем отсечки полуволн напряжения, а приемники команд (ЭПК), встроенные в каждый фитосветильник, детектируют эти маркеры и декодируют информацию, подсчитывая количество полуволн между ними. Управление спектром реализовано через ШИМ-сигналы или цифровые интерфейсы (DALI, UART) источников питания светодиодов. Предложена система, обеспечивающая адресное и групповое управление фитосветильниками, включая установку яркости в различных спектральных диапазонах и работу со сценариями освещения. Выявлены ключевые преимущества системы: высокая помехоустойчивость, независимость от радиопомех, снижение затрат на монтаж за счет отсутствия дополнительных кабелей, возможность легкого масштабирования и реконфигурации групп управления, а также повышенный уровень кибербезопасности.

Практическая значимость. Использование PLC-технологии представляет собой перспективную альтернативу существующим системам управления фитоосвещением. Разработанное решение обеспечивает надежность работы, необходимую для критически важных объектов агропромышленного комплекса, и соответствует требованиям по защите информационной инфраструктуры, внося вклад в развитие устойчивых и безопасных агротехнологий.

Наумов И.И., Никуличев А.Ю., Ибадов Р.Р., Лещенко А.Г. Управление динамическим фитоосвещением с помощью технологии передачи адресных команд по сети электропитания // Наукоемкие технологии. 2026. Т. 27. № 3. С. 19−24. DOI: https://doi.org/10.18127/ j19998465-202603-03

1. Многоканальная система управления с динамическим контролем спектра и яркости. URL: https://overgrower.ru/more/spectral-control-platform/ (дата обращения: 11.09.2025).
2. Вся правда о светильниках полного спектра. URL: https://city-farmer.ru/baza-znanij/oborudovanie-dlya-vyrashhivaniya/osveshhenie/ vsya-pravda-o-svetilnikah-polnogo-spektra/ (дата обращения: 11.09.2025).
3. Сапронов А.А., Никуличев А.Ю., Лещенко А.Г., Волкова О.В. Система передачи информации по линиям электроснабжения напряжением 0,38 кВ на основе интеллектуальной коммутации нагрузок и анализа переходных процессов // Материалы 12-й Междунар. науч.-практ. конф. «Современные энергетические системы и комплексы управления ими». Новочеркасск: ЮРГУ НПИ им. М.И. Платова, 2014. С. 72–76.
4. Каленов В.П., Клинов Ф.Ф. Фитоосвещение, как основной энергосберегающий элемент технологии выращивания овощных культур в контролируемых условиях // Материалы 66-й студенческой науч.-практ. конф. инженерного факультета. Самара: ФГБОУ ВО СГАУ, 2021. С. 271-275.
5. Евсеев Е.А. Разработка конструктивной схемы устройства для электромагнитного стимулирования рассады овощных культур, выращиваемых в контролируемых условиях // Вклад молодых ученых в аграрную науку. Самара: ФГБОУ ВО СГАУ. 2021. С. 250–251.
6. Егоров С.Н., Шпагина Е.В., Быстрякова Е.А. Технология производства микрогрина семейства злаковых на примере пшеницы и овса, в условиях индустриальной горизонтальной установки гидропоники // Сognitio rerum. Учредители: Изд-во «Научная артель». 2023. № 5. С. 54–58.
7. Васяев И.А. Технология использования керамических блоков при строительстве общеобразовательного учреждения // Вестник науки. 2021. № 10. С. 61–65.
8. Лисина Т.Н., Бурдышева О.В., Шолгин Е.С. Влияние светодиодного освещения различного спектра на растения картофеля (Solanum tuberosum L.) при выращивании in vitro (обзор) // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2023. Т. 24. № 6. С. 913–923.
9. Белов Е.Л., Белов В.В., Ларкин С.В. Исследование влияния монохромного освещения на рост и развитие редиса // Вестник Чувашского государственного аграрного университета. 2023. Т. 1. № 24. С. 95–101.
10. Лях П.А., Колошина К.А., Попова К.И., Лях А.А. Влияние спектрального состава светодиодного излучения на рост и развитие растений // Инновации и продовольственная безопасность. 2022. № 1. С. 108–120.
11. Козлова И.В. Влияние освещения различными типами ламп на рост и развитие растений томата // Рисоводство. 2022. № 1 (54). С. 65–70.
12. Басиев С.С., Газдаров М.Д., Тамахина А.Я., Газзаев Г.Т., Абаев А.А. Влияние качества освещения и состава питательной среды на рост и развитие растений картофеля в культуре in vitro // Изв. Горского государственного аграрного университета. 2022. Т. 59. № 4. С. 18–25.
13. Klimenko Y.A., Lvovich Y.E., Preobrazhensky A.P. Design of Instrumentation and Control Components of Power Distribution Systems. Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2024. V. 24. № 1. P. 88–97.
14. Soloviev A.N., Chebanenko V.A., Oganesyan P.A. et al. On a Method for Calculating Bending and Shear Vibrations of a Porous Piezoelement in the Low-Frequency Region. Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2024. V. 24. № 2. P. 148–158.
15. Сапронов А.А., Никуличев А.Ю., Лещенко А.Г. Снижение пускового тока светодиодных светильников средствами автоматизированной системы управления освещением // Сб. материалов XIV Междунар. науч.-практ. конф. «Кибернетика энергетических систем». Новочеркасск: ЮРГУ НПИ им. М.И. Платова, 2024. С. 16–19.