Северо-Западный научно-исследовательский институт

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73.
РАЗДЕЛИ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
МЕХАНИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ
ЖИВОТНОВОДСТВА В СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЕ РОССИИ
УДК 631.36:62-52
А. М. ВАЛГЕ, д-р тех. наук
СЗНИИМЭСХ
Д.В. ПОПОВ
СПГАУ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВ ИЗ ТРАВ
Рассмотрены основные направления использования компьютер­
ных технологий в кормопроизводстве. Разработаны модели и блок-схемы
решения основных задач.
Решение задач повышения производительности труда, сниже­
ния себестоимости сельскохозяйственной продукции требует исполь­
зования новых технических средств механизации производства, со­
вершенствования систем управления ими, а также разработки новых
методов управления и принятия решений при существующей неста­
бильности рыночных производственных отношений, разнообразии
условий производства, в том числе и погодно-климатических.
Одним из направлений решения данных проблем является ис­
пользование достижений в области развития вычислительных сис­
тем, программного обеспечения, средств приема и передачи инфор­
мации, методов ее обработки в режиме «реального времени», приня­
тия достоверных решений в конкретных производственных условиях.
Эти направления получили названия «информационных технологий»
и находят широкое применение в различных отраслях производства.
Для управления технологическими процессами производства
продукции на базе ЭВМ (компьютерных технологий) используются
автоматизированные системы управления технологическими процес­
сами (АСУТП). В зависимости от степени (уровня) механизации и
146
Технологии и технические средства механизированного производства продук­
ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.
автоматизации технологических процессов используются АСУТП
различного назначения и функциональных особенностей [1, 2, 3, 4, 5].
Продуктивность КРС напрямую связана с проблемой получе­
ния и рационального использования дешевых высококачественных
кормов. Себестоимость продукции зависит от стоимости используе­
мых кормов, которая, в свою очередь, зависит от множества факто­
ров, действующих в период заготовки кормов.
Действующие факторы можно представить в виде двух групп:
- объективные факторы, действие которых предсказуемо и
связано с биологией развития растений, наличием финансовых и тру­
довых ресурсов, средств механизации, объемов уборки трав и кормо­
вых культур;
- субъективные факторы, действия которых не предсказуе­
мы и связаны с конъюктурой рыночных цен на сельскохозяйственную
продукцию, топливо, кормовые ресурсы, погодными условиями в пе­
риод уборки.
При планировании заготовки кормов перед технологом воз­
никает ряд задач, рациональное решение которых с учетом перечис­
ленных факторов достаточно трудоемко или вообще невозможно.
Применительно к проблемам кормопроизводства основные задачи
представлены на рис. 1.
Каждая из операций заготовки кормов выполняется опреде­
ленными техническими средствами, агрегатируемыми с тракторами
или имеющими собственную энергетическую установку. Поэтому для
контроля качественных и технико-экономических показателей вы­
полнения операции на этих технических средствах должны быть ис­
пользованы бортовые компьютеры (микропроцессоры). В отдельных
случаях ими же могут решаться задачи по автоматическому управле­
нию режимами работы технологических машин и энергетической ус­
тановки.
Модели компьютерных технологий е кормопроизводстве.
Производство кормов из трав имеет ряд существенных особенностей,
связанных со сроками созревания трав, изменением содержания в них
питательных веществ и общей массы растений, погодными условия­
ми в благоприятный календарный период уборки, ограничениями по
техническим, финансовым и людским ресурсам.
147
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73.
Исходя из этого, информационные технологии можно исполь­
зовать для решения следующих задач:
- проектирование технологий заготовки кормов;
- управление технологическим процессом заготовки кормов;
- управление техническими средствами заготовки кормов.
Рис. 1. Общая схема использования компьютерных техно­
логий в кормопроизводстве
148
Технологии и технические средства механизированного производства продук­
ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.
Решение этих задач должно быть направлено на поиск экс­
тремума некоторого многомерного вектора.
Рассмотрим подходы к решению этих задач.
Проектирование технологий кормопроизводства. Проектиро­
вание технологического процесса, на наш взгляд, наиболее ответст­
венная операция, так как при ее решении должны быть учтены про­
тиворечивые требования, связанные с возможными погодными усло­
виями, стоимостью и структурой кормов, выбором технических
средств, многомерным критерием оценки оптимальности.
Решение задачи в виде блочной структуры приведено
на рис. 2.
Рис. 2. Блок-схема проектирования технологий кормопроиз­
водства
149
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73.
На данном этапе решение задачи заканчивается расчетом се­
тевого графика выполнения работ.
Контроль технологического процесса кормопроизводства.
Рассчитанные рациональные технологии при практической реализа­
ции не всегда соответствуют условиям и показателям, которые были
заложены в расчетные схемы. Это требует решения проблем управле­
ния технологическим процессом и принятия решений по корректи­
ровке, как структуры корма, так и состава технических средств для
его заготовки.
Схема принятия решений при управлении процессами кор­
мопроизводства приведена на рис. 3.
Рис. 3. Блок-схема принятия решений при управлении про­
цессами кормопроизводства
150
Технологии и технические средства механизированного производства продук­
ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.
Использование системы оперативного контроля и управления
технологическим процессом позволяет выбирать рациональный вари­
ант решения проблемы, учитывающий в более полной мере конкрет­
ные условия работы и ограничения по ресурсам.
Следующий блок задач, связанный с контролем технологиче­
ских и технических показателей выполнения операций, может быть
реализован на базе бортового компьютера кормоуборочных и энерге­
тических агрегатов [6].
В качестве основных задач можно назвать следующие.
При скашивании трав:
- контроль агротехнического допуска и управления высотой
скашивания травы;
- выбор скорости движения в зависимости от показателей
травостоя.
При подборе травы пресс-подборщиками:
- непрерывный контроль влажности травы (сена);
- автоматическое управление плотностью прессования в за­
висимости от влажности убираемой травы и массы подбираемого
валка.
При заготовке силоса, сенажа:
- непрерывный контроль влажности убираемой травы в за­
висимости от показателей убираемого травостоя;
- управление измельчающим устройством, обеспечиваю­
щим заданные агротехнические показатели;
- управление процессом распределения травяной массы в
кузове транспортного средства;
- контроль степени затупления ножей скашивающего уст­
ройства и измельчающего барабана;
- управление режимами работы силовой установки по
обобщенному критерию, обеспечивающему минимальный расход то­
плива и максимальную производительность в конкретных условиях
работы;
- контроль плотности трамбовки травы.
При хранении кормов:
- контроль за качественными показателями кормов.
151
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2002. Вып. 73.
При досушивании сена активным вентилированием:
- контроль влажности по всему объему кормов;
- оптимальное управление системой сушки в зависимости
от влажности сенной массы, погодных условий и температурно­
влажностных показателей воздуха.
Блок - схема и алгоритм могут быть реализованы в виде кон­
тролирующих и управляющих систем.
Задачи управления кормоуборочными машинами реализуются
также на основе бортового компьютера с использованием методов
дискретной автоматики и цифровых систем управления, работающие
по типу самонастраивающихся, адаптивных систем.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Рассмотренные выше направления использования компью­
терных технологий применительно к проблемам технологий сельско­
хозяйственного производства, и в частности кормопроизводства, не
охватывают всю полноту возникающих проблем и требуют дальней­
шей проработки.
В качестве дальнейших направлений работы планируется раз­
работка математических моделей и алгоритмов решения задач приня­
тия решений по формированию и управлению технологическими
процессами в кормопроизводстве.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лукьянов Б.В., РакН.Г. Построение АСУ сельскохозяйст­
венного предприятия, как совокупности автоматизированных рабочих
мест //Механизация и электрификация сельского хозяйства - 1986. № 8.
2. Масло И.П., Терехов А.П. Применение микро-ЭВМ в сель­
скохозяйственном производстве. //Механизация, электрификация
сельского хозяйства - 1986. -№ 8. - С. 29-31.
3. Сергеева Л.М. Управление средствами механизации убо­
рочных работ с помощью микро-ЭВМ //Механизация, электрифика­
ция сельского хозяйства. - 1986. -№ 8. - С. 31-33.
152
Технологии и технические средства механизированного производства продук­
ции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.
4. Рекичалский В.В. Управление производственными про­
цессами в крупном птицеводческом комплексе //Приборы и системы
управления. - 1983. -№ 1. С. 1-4.
5. Кононенко А.Ф., Каменский А.С. Автоматизированное
управление уборкой сельскохозяйственных культур. - М.: Россельхозиздат, 1984.- 120 с.
6. Кокс С. У.Р. Микроэлектроника в сельском хозяйстве
/Перевод с английского. - М.: Агропромиздат, 1986. - 208 с.
Получено 06.08.02.
УДК 631.35
А.В. ДОБРИНОВ
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ
НА СТОИМОСТЬ КОРМОВ ИЗ ТРАВ
В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ
Рассмотрен способ расчета рационального использования кормо­
уборочных машин в зависимости от объемов заготовки кормов, урожайности
травы, длины гона поля на основе стоимостного критерия эффективности.
Для заготовки кормов из трав разработано достаточно боль­
шое количество технических средств, отличающихся конструкцией,
производительностью, технико-экономическими показателями.
С переходом к рыночной экономике значительно возросла
стоимость кормоуборочных машин, что в свою очередь привело к
высокой стоимости кормов. В условиях Северо-Запада в себестоимо­
сти животноводческой продукции 60% составляет стоимость кормов.
Поэтому актуальной является проблема снижения стоимости кормов.
Одним из путей решения данной проблемы является определение ус­
ловий эффективного использования кормоуборочной техники или
выбор технических средств наиболее эффективных в конкретных
природно-климатических и экономико-хозяйственных условиях.
153