на оптимальное управление состоянием системы; положено начало к созданию библиотеки алгоритмов и программ обработки и построения моделей состояния системы в различной постановке задачи оптимизации. Разработанные алгоритмы и программы послужили основой для создания системы автоматизированного мониторинга предприятия по производству молока.
Третий этап исследований должен включать разработку экспериментальных образцов аппаратуры, основанной на новейших достижениях микрои оптоэлектроники, микропроцессорной техники, и апробацию разработанных методов и средств. При этом с учетом ограничений (физических, ресурсных, конструктивных, метрологических и т.п.) будет решаться задача создания оптимального аппаратно-программного комплекса для современной биотехнической системы производства молока сельскохозяйственного предприятия.
12 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ МОНИТОРИНГ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ МОЛОКА
Накопленный опыт функционирования систем мониторинга в сельском хозяйстве и промышленности (экспериментальный молочнотоварный комплекс на 200 голов «Щапово», молочнотоварная ферма-лаборатория на 800 голов в Киевской области, откормочный комплекс на 10 тыс. голов крупного рогатого скота «Вороново» в Московской области, внедрение автоматизированной системы учета тепловой энергии филиалом «Петербургская Телефонная Сеть» ОАО «Северо-Западный – Телеком») показывает высокую экономическую эффективность этого направления технического прогресса. Единовременные вложения в системы мониторинга возмещаются, как правило, за 1,5 – 3 года. Такая быстрая окупаемость объясняется повышением производительности труда и увеличением выпуска продукции на 2 – 8%, сокращением материально-сырьевых и топливно-энергетических затрат на 2 – 4%, увеличением фондоотдачи на 2 – 5%, а также уменьшением трудовых затрат и себестоимости продукции, улучшением ее качества, снижением (или полной ликвидацией) отходов, брака и т.д.
Характерной чертой современного этапа технического прогресса в области системной автоматизации животноводческих предприятий становится программно-целевой подход к организации управления всеми поточными линиями, обеспечивающий переход от автоматизации отдельных машин и агрегатов к полной автоматизации ферм и комплексов, что предопределяет создание систем автоматизации и мониторинга, использующих современные достижения науки об управлении, экономико-матема-тические методы и управляющие ЭВМ.
Создание систем автоматизации и мониторинга на основе программноцелевого подхода обеспечивает своевременный сбор, накопление, хранение, регистрацию, обновление, поиск, анализ, быструю и качественную обработку и передачу информации, необходимой для обоснованного принятия решений по эффективному управлению животноводческим предприятием. Таким образом, система мониторинга – это оптимальная по содержанию и автоматизированная по форме человеко-машинная система управления животноводческим предприятием.
Внедрение системы мониторинга на отдельной МТФ только для учета продуктивности животных и управления раздачей концентрированных кормов не вполне целесообразно. Наибольшая эффективность их применения достигается в сочетании между собой для формирования комплексного контроля и управления содержанием молочного стада, а также производственными процессами по ферме в целом. С достаточной степенью эффективности удается автоматизировать и осуществлять информационное обеспечение следующих приемов и операций:
-
оперативный контроль за процессом лактации и уровнем продуктив-
-
ности;
-
взятие проб для всех видов лабораторного анализа молока;
-
обнаружение отклонений в составе молока;
-
диагностика различных стадий маститов;
-
измерение температуры молока для выявления больных коров и коров
-
в охоте;
-
определение живой массы и регистрация активности (подвижности)
-
дойных коров;
-
комплексный расчет рациона;
-
индивидуальное дозирование концентратов;
-
дифференцированное разделение потока обслуживаемых коров;
-
составление сводов-обзоров о продуктивности, периоде лактации
-
и состоянии здоровья каждого животного;
-
расчет финансово-экономических показателей молочного хозяйства.
Автоматизация молочнотоварных ферм ставит задачу осуществления целого ряда изменений в технологии, технике и оборудовании. Применение автоматизированной технологии индивидуального кормления коров концентратами требует размещения кормовых станций в секциях для животных, предъявляет особые требования к планировке доильных залов, обеспечению специальными площадками с боксами для зооветобслуживания животных.
Максимального эффекта от внедрения системы мониторинга можно добиться только при проведении других организационно-технологических мероприятий по повышению эффективности производства: укрепление кормовой базы, комплектование ферм однородным высокопродуктивным стадом, обеспечение надежного функционирования оборудования и др.
Наиболее часто применяются системы управления доением, предназначенные для автоматизированного доения, автоматического сбора, обработки индивидуальной биологической информации о коровах и перегруппировки стада.
В станках доильной установки находятся антенны системы распознавания номеров, блоки управления режимом доения, датчики-счетчики надоя молока, сигнализаторы мастита, манипуляторы, кнопки ввода информации и сигнальное устройство. В проходе установки смонтированы микроконтроллеры с информационным табло, коммутатор системы распознавания. Для управления впуском и выпуском коров применяют рукоятки ручного управления и пневмоприводы дверей.
В каждом станке распознается номер животного, запрашивается информация о нем и на блоке управления доением, расположенном в станке, высвечивается информация «не доить», «мастит», «антибиотики» и др. По ней оператор решает как поступить с животным. Если отклоняющих сигналов нет, то он подводит манипулятор, надевает доильные стаканы и ставит датчик манипулятора на режим доения. По окончании доения и интенсивности молокоотдачи 400 г/мин манипулятор переходит в режим додаивания,
