Научная статья на тему 'Анализ применения автоматизированных и роботизированных комплексов в сельском хозяйстве'

Анализ применения автоматизированных и роботизированных комплексов в сельском хозяйстве Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
1838
271
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сельское хозяйство / животноводство / растениеводство / роботизация / робот / agriculture / animal husbandry / crop production / robotics / robot.

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — И. Е. Плаксин, А. В. Трифанов, С. И. Плаксин

Количество сельскохозяйственных роботов ежегодно увеличивается на фоне интенсификации производства сельскохозяйственной продукции. Развитие сельскохозяйственной робототехники обеспечивает снижение трудозатрат, а, следовательно, и риски производства, связанные с человеческим фактором. На сегодняшний день наиболее актуальны роботы способные выполнять трудоемкие операции при производстве сельскохозяйственной продукции, но, по дальнейшим прогнозам, планируется проектирование и строительство сельскохозяйственных предприятий, полностью роботизированных без присутствия человека. В связи с этим ежегодно растет производство роботов и роботизированных устройств для аграрного сектора России. Данный показатель в 2017 году составил 73 тысячи единиц с прогнозируемым на 2024 год ростом в восемь раз и численным показателем 595 тысяч единиц, соответственно. Наибольшее количество роботов задействовано при производстве молока крупного рогатого скота 55%, на втором месте находятся роботы для других животноводческих ферм 22%, далее следуют роботы по уходу за посевами 11%, доля роботов для почвообработки составляет 7% и 5 % приходится на роботов, задействованных при уборке урожая. На основе анализа существующих сельскохозяйственных роботов проведена их классификация, учитывающая отрасль работы робота, характер его перемещения, тип управления и специализацию агробота. Проведенные исследования позволили определить перспективные направления в сфере сельскохозяйственной робототехники, а именно: выкармливание поросят сосунов, создание интеллектуальных систем изменения и управления производственной площадью станков свиноводческих предприятий, разработки роботизированных систем корректировки рациона животных и птиц в зависимости от их физиологического состояния, а также создание роботизированных технологических модулей для мелкотоварных сельхозпроизводителей, позволяющих производить конкурентоспособную и экологически безопасную продукцию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SURVEY OF AGRICULTURAL APPLICATION OF AUTOMATED AND ROBOTIC COMPLEXES

The number of agricultural robots is increasing annually against the background of intensification of agricultural production. Development of agricultural robotics provides lower labor costs, and, consequently, production risks associated with the human factor. Today, most popular are the robots, which are able to perform the labor-intensive farming operations. According to forecasts, however, the fully robotized, unmanned agricultural enterprises are to be designed and constructed. In this regard, the manufacture of robots and robotic devices for the agrarian sector of Russia is growing every year. In 2017, this indicator amounted to 73 thousand units with the eight-fold growth forecast for 2024, i.e. 595 thousand units. The biggest number of robots is used in dairy production (55%); then come the robots used on other livestock farms (22%); 11% of robots are applied in crop tendering; 7% in soil tillage and 5% in crop harvesting. The information on available agricultural robots (agrobots) was reviewed, and the robots were grouped by the sector of work, their movement, type of control and specialisation. This study allowed to identify the promising areas in agricultural robotics: feeding of suckling piglets; creating the intelligent systems to adjust and control the production area of pens on pig-rearing enterprises; developing the robotic systems for adjusting the diets of farm animals and poultry depending on their physiological state; and creating automated technological modules for small-scale farmers allowing to produce competitive and environmentally safe products.

Текст научной работы на тему «Анализ применения автоматизированных и роботизированных комплексов в сельском хозяйстве»

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства_

sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. N 92: 140 - 147. (In Russian)

9 Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V., Eviev V.A., Fed'kin D.S. Osnovy povysheniya energoeffektivnosti tekhnologicheskikh protsessov i tekhnicheskikh sredstv obrabotki pochvy [Basis for improving the energy efficiency of technological processes, machines and equipment for soil tillage]. Saint Petersburg-Elista, Kalmyk Univ. Publ., 2016: 168. (In Russian)

10 Dzhabborov N.I. Veroyatnostno-statisticheskii metod opredeleniya

energoemkosti tekhnologicheskikh protsessov v rastenievodstve. Metodicheskie ukazaniya [Probabilistic and statistical method for determining the energy intensity of technological processes in crop production. Methodical Guidelines]. Dushanbe: Tadzh. NIINTI. 1992: 41. (In Russian) 11 Dzhabborov N.I. Eviev V.A. Effektivnost' ispol'zovanie tekhniki po toplivno-energeticheskim zatratam [Efficiency of machinery use in terms of fuel and energy inputs]. Traktory i sel'skokhozyaistvennye mashiny. 2005. N 4: 26-28. (In Russian)

УДК 631 171 DOI 10.24411/0131-5226-2018-10091

АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ И РОБОТИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

И.Е. Плаксин1; С.И. Плаксин2, канд. физ.-мат. наук

A.B. Трифанов1, канд. техн. наук;

'Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

2ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет», Новосибирск, Россия

Количество сельскохозяйственных роботов ежегодно увеличивается на фоне интенсификации производства сельскохозяйственной продукции. Развитие сельскохозяйственной робототехники обеспечивает снижение трудозатрат, а, следовательно, и риски производства, связанные с человеческим фактором. На сегодняшний день наиболее актуальны роботы способные выполнять трудоемкие операции при производстве сельскохозяйственной продукции, но, по дальнейшим прогнозам, планируется проектирование и строительство сельскохозяйственных предприятий, полностью роботизированных без присутствия человека. В связи с этим ежегодно растет производство роботов и роботизированных устройств для аграрного сектора России. Данный показатель в 2017 году составил 73 тысячи единиц с прогнозируемым на 2024 год ростом в восемь раз и численным показателем 595 тысяч единиц, соответственно. Наибольшее количество роботов задействовано при производстве молока крупного рогатого скота - 55%, на втором месте находятся роботы для других животноводческих ферм - 22%, далее следуют роботы по уходу за посевами -11%, доля роботов для почвообработки составляет 7% и 5 % приходится на роботов, задействованных при уборке урожая. На основе анализа существующих сельскохозяйственных роботов проведена их классификация, учитывающая отрасль работы робота, характер его перемещения, тип управления и специализацию агробота. Проведенные исследования позволили определить перспективные направления в сфере сельскохозяйственной робототехники, а именно :

ISSN 0131-5226.

_ИАЭП. 2018. Вып. 97_

выкармливание поросят сосунов, создание интеллектуальных систем изменения и управления производственной площадью станков свиноводческих предприятий, разработки роботизированных систем корректировки рациона животных и птиц в зависимости от их физиологического состояния, а также создание роботизированных технологических модулей для мелкотоварных сельхозпроизводителей, позволяющих производить конкурентоспособную и экологически безопасную продукцию.

Ключевые слова: сельское хозяйство, животноводство, растениеводство, роботизация, робот.

Для цитирования: Плаксин И.Е., Трифанов A.B., Плаксин С.И. Анализ применения автоматизированных и роботизированных комплексов в сельском хозяйстве // Технологии и

животноводства. 2018. № 4(97). С. 73-83.

1 Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

Novosibirsk State Pedagogical University, Novosibirsk, Russia

The number of agricultural robots is increasing annually against the background of intensification of agricultural production. Development of agricultural robotics provides lower labor costs, and, consequently, production risks associated with the human factor. Today, most popular are the robots, which are able to perform the labor-intensive farming operations. According to forecasts, however, the fully robotized, unmanned agricultural enterprises are to be designed and constructed. In this regard, the manufacture of robots and robotic devices for the agrarian sector of Russia is growing every year. In 2017, this indicator amounted to 73 thousand units with the eight-fold growth forecast for 2024, i.e. 595 thousand units. The biggest number of robots is used in dairy production (55%); then come the robots used on other livestock farms (22%); 11% of robots are applied in crop tendering; 7% - in soil tillage and 5% - in crop harvesting. The information on available agricultural robots (agrobots) was reviewed, and the robots were grouped by the sector of work, their movement, type of control and specialisation. This study allowed to identify the promising areas in agricultural robotics: feeding of suckling piglets; creating the intelligent systems to adjust and control the production area of pens on pig-rearing enterprises; developing the robotic systems for adjusting the diets of farm animals and poultry depending on their physiological state; and creating automated technological modules for small-scale farmers allowing to produce competitive and environmentally safe products.

Keywords: agriculture, animal husbandry, crop production, robotics, robot.

For citation: Plaksin I.E., Trifanov A.V., Plaksin S.I. Survey of agricultural application of automated and robotic complexes. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. 4(97): 73-83 (In Russian)

SURVEY OF AGRICULTURAL APPLICATION OF AUTOMATED AND ROBOTIC

COMPLEXES

I.E. Plaksin1;

A.V. Trifanov1, Cand. Sc. (Engineering);

S.I. Plaksin2, Cand. Sc. (Physics and Mathematics)

Введение

Сельскохозяйственный робот (агробот) -это автоматическое устройство, предназначенное для выполнения различных механических сельскохозяйственных

операций, действующее по заранее заложенной программе.

На фоне интенсификации производства сельскохозяйственной продукции

наблюдается увеличение числа роботов различных типов и специализации. Роботизация сельского хозяйства позволяет снизить трудозатраты, повысить

производства, а также снизить риски производства, связанные с человеческим фактором. В связи с этим наиболее актуальными являются роботы способные выполнять наиболее трудоемкие операции при производстве сельскохозяйственной продукции, но, по дальнейшим прогнозам,

технологические операции циклов производства сельскохозяйственной

сельскохозяйственных роботов, ежегодно производимых для аграрного сектора, на сегодняшний день составляет порядка 73 тыс. единиц, но по прогнозу на 2024 год данный показатель возрастет в 8 раз и составит более 595 тыс. единиц (рис.1).[1,2]

Рис.1. Диаграмма изменения количества единиц робототехники, производимой ежегодно для

сельского хозяйства

Наряду увеличится сельскохозяйственных

с объемом производства и емкость рынка роботов, прог-

нозируется, что она достигнет 4,9 триллионов рублей.

Наибольшее количество роботов, на сегодняшний день, обслуживает фермы КРС по производству молока, на втором месте находятся работы для животноводства, далее роботы по уходу за посевами, роботы для обработки почвы и роботы для уборки урожая (рис.2).[3]

Рис. 2. Диаграмма процентного соотношения количества роботов для различных отраслей сельского хозягютва

Очевидно, что рынок роботов и роботизированных комплексов для сельского хозяйствава ежегодно будет только расти, исходя из этого сформулирована цель поисковых исследований -

проанализировать и описать существующих роботов и роботизированные комплексы и на основе анализа определить наиболее перспективные направления дальнейшей разработки роботов в сельском хозяйстве.

Методы исследований

Для определения перспективных направлений в сельскохозяйственной робототехнике был применен метод

предусматривающий анализ существующих роботов и роботизированных комплексов для сельского хозяйства, их классификацию и разработку предложений для ведения дальнейших разработок в сфере сельскохозяйственной робототехники.

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ПАЭП. 2018. Вып. 97_'

Результаты и обсуждение отрасли их применения, характер

На основе анализа существующих перемещения, тип управления, а также их

сельскохозяйственных роботов составлена специализацию (рис.3) [4]. блок-схема их классификации, учитывающая

Рис.3. Блок-схема классификации селъскохозягютеенныхроботов

В блок-схеме приведена общая классификация сельскохозяйственных

роботов, но каждый из них также можно классифицировать по виду выполняемых работ:

- к животноводческим роботам относятся: доильные роботы, роботы для уборки навоза, роботы для подравнивания кормов, роботы кормораздатчики, роботы для стрижки животных, роботы для мойки станков, роботы для определения охоты у животных;

- к растениеводческим роботам относятся: роботы для посева культур, роботы для опрыскивания растений, роботы для уничтожения сорняков, роботы по контролю всхожести, роботы для кошения, роботы для сбора, роботы по уходу за виноградниками и деревьями, роботы транспортировщики рассады, роботы для полива, беспилотные трактора для механизированной обработки почвы;

- к птицеводческим роботам относятся: роботы для сортировки яиц, роботы для загрузки яиц, роботы для упаковки яиц;

- к вспомогательным роботам относятся: роботы для мониторинга угодий, роботы

сортировщики готовой продукции, роботы по упаковке готовой продукции.

В зависимости от вида выполняемых операций в роботах либо отсутствуют, либо присутствуют устройства для перемещения:

[5]

- стационарные роботы - без устройств для перемещения;

- мобильные роботы: колесные роботы,

перемещения по воде, роботы для перемещения по воздуху (беспилотные летательные аппараты).

Также в зависимости от типа управления роботы подразделяются:

- управляемы оператором, то есть без возможности самостоятельного принятия решений;

- полуавтономные, с комбинированным ручным и автоматическим управлением;

- автономные, самостоятельно перемещающиеся роботы.

подразделяются на:

- роботов, выполняющих одну операцию;

- роботов, выполняющих операции одного вида;

- роботов, выполняющих ряд различных основных и вспомогательных операций.

Данная классификация сельскохозяйственных роботов позволяет определить области сельского хозяйства, в которых применение роботов имеет наибольшую актуальность, а также выявить направления где на сегодняшний день роботизация представлена в недостаточном объеме и дать рекомендации по дальнейшей разработке сельскохозяйственных роботов.

Согласно диаграмме процентного соотношения количества роботов для различных отраслей сельского хозяйства (рис.2), наибольшее количество роботов приходится на молочные фермы КРС, к ним относятся: доильные роботы (рис. 4а), роботы для выпойки телят (рис.46), роботизированные системы для ухода за животными (рис. 4в), роботы для кормления

роботизированные пастбищные системы (рис 4з), а также роботы для уборки навоза (рис.4и). [6-9]

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ПАЭП. 2018. Вып. 97_'

Рис. 4. Виды роботов, применяемых на молочных фермах КРС а) донлъный робот: б) робот для выпойки телят: в) робот-щетка: г) ленточный конвейер

кормораздатчик: е) робот смеситель-кормораздатчик: ж) робот кормораздатчик-пододвигателъ кормов: з) роботизированная пастбищная система: и) робот для уборки навоза

Очевидно, что на молочных фермах КРС роботы применяются практически для всех операций технологического цикла содержания животных. Дальнейшие исследования и разработки в данной отрасли сельского хозяйства должны быть направлены на усовершенствование

существующих роботов и роботизированных систем.

Для животноводческих ферм также используются роботы, применяемые на молочных фермах КРС, такие как: роботы

кормораздатчики, роботы по уходу за животными, пастбищные система и роботы для уборки навоза.

На свиноводческих фермах на сегодняшний день распространены роботизированные кормовые станции (рис. 5) обеспечивающие индивидуальное кормление свиноматок и ремонтного молодняка при групповом содержании. Преимуществами данных кормовых станций являются: исключение человеческого фактора, экономия кормов, увеличение количества опоросов, автоматизация определения охоты у животных. [10]

Рис.5. Роботизированные кормовые станции для кормления свиноматок и ремонтного молодняка

На крупных свинофермах и комплексах актуальной является проблема дезинфекции производственных помещений. Для решения данной проблемы разработаны моечные роботы (рис.6) исключающие использование ручного труда, а, следовательно, риски, связанные с попаданием грибковой микрофлоры в дыхательные пути обслуживающего персонала.

Рис. 6. Робот для мойки станков и оборудования на свинофермах

В отличие от молочных ферм КРС, на свиноводческих предприятиях роботы и роботизированные комплексы на

сегодняшний день представлены не так широко и дальнейшие разработки должны

выкармливания поросят сосунов, изменение производственной площади станков в зависимости от роста животных, а также разработку интеллектуальных систем корректировки рациона свиней в зависимости от их физиологического состояния.

В птицеводстве роботизированные системы применяются при сортировке, загрузке и упаковке яиц (рис 7 а, б, в).[11]

Рис. 7. Виды роботизированных комплексов,

применяемых в птицеводстве а) роботизированный ягщесортировалънът

комплекс: б) роботизированная система загрузки яиц; в) роботизированная система упаковки столового яйца

Для сортировки яиц применяется метод, основанный на зеркальном просвечивании, предусматривающий сортировку пищевых яиц, с учетом чистоты, целости, состояния качества и размера яиц. Роботизированные системы загрузки яиц предусмотрены для работы в сухих и влажных помещениях с возможностью обработки яиц различных видов птиц, упакованных в бумажную или пластиковую тару. Роботизированные комплексы по упаковке яиц обеспечивают защиту готового продукта от внешних механических воздействий, различных повреждений и загрязнений.

На сегодняшний день роботизированные комплексы в птицеводстве используются на фермах по производству яиц, но практически полностью отсутствуют на птицефабриках мясного направления. Исходя из этого дальнейшие разработки роботизированных устройств должны быть направлены на загрузку цыплят и выгрузку птицы на убой из производственных помещений, дезинфекцию курятников, уборку помета на птицеводческих предприятиях,

специализирующихся на производстве мяса птицы.

В растениеводстве на сегодняшний день широко применяются беспилотные роботизированные трактора, с которыми

КБЫ 0131-5226. Теоретический _ПАЭП. 2018.

и научно-практическии журнал. Вып. 97_'

агрегатируются различные устройства для обработки почвы (рис.8).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

трактор

В связи с нехваткой квалифицированных рабочих, роботы применяются в тепличных хозяйствах (рис.9). Данные устройство обеспечивают автоматизацию посадки растений, уход за ними, а также сбор урожая.

Рис. 9. Тепличный робот - садовник

Также на сегодняшний день ведётся активная разработка беспилотных летательных аппаратов для проведения работ по сбору информации и мониторингу показателей химического состава почвы

опрыскиванию растении, а также доставке собранной продукции в хранилища.

Все представленные роботы и роботизированные комплексы на

сегодняшний день применяются только на крупных животноводческих, птицеводческих и растениеводческих предприятиях, а для мелкотоварных сельхозпроизводителей не существуют технико-технологических

решений, предусматривающих

использование роботизации

производственных процессов. А учитывая, что мелкотоварное производство способствует развитию сельских территорий России и выполняет важные социально-демографические функции, необходимой являются разработки роботов и роботизированных систем обеспечивающих снижение трудозатрат и повышение рентабельности крестьянско-фермерских хозяйств. В Институте агроинженерных и

сельскохозяйственного производства -филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ разработан ряд технологических модулей для содержания и выращивания животных и птиц, предусматривающих использование роботизированных и автоматизированных систем раздачи кормов, воды, удаления навоза, а также организации оптимальных параметров микроклимата для животных и птиц (рис. 10).[12,13]

Рис.10. Технологические модули для содержания и выращивания животных и птиц

технологических модулей является возможность организации производства в местах невозможных для капитального строительства, а также независимость модулей от центральных сетей и коммуникаций. Выводы

Приведенная в статье классификация сельскохозяйственных роботов и

роботизированных комплексов, позволяет

роботизированные решения, применяемые в сельском хозяйстве, а также определить

сельскохозяйственной робототехники, такие как роботизация выкармливания поросят

сосунов, создание интеллектуальных систем изменения и управления производственной площадью станков свиноводческих предприятий, разработки роботизированных систем корректировки рациона животных и птиц в зависимости от их физиологического состояния. Также перспективным направлением в мелкотоварном

производстве является разработка роботизированных, интеллектуальных

технологических модулей для содержания и выращивания животных и птиц,

производства и удаленный контроль за выполнением технологических процессов выращивания животных и птиц.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Nived Chebrolu, Philipp Lottes, Alexander Schaefer. Agricultural robot dataset for plant classification, localization and mapping on sugar beet fields // The International Journal of Robotics Research. 2017. Vol. 36. issue 10. pp. 1045-1052

https://doi .org/10.1177/0278364917720510

2 Shamshiri R R, Weltzien C, Hameed I A, Yule I J, Grift T E, Balasundram S K, et al. Research and development in agricultural robotics: A perspective of digital farming. // Int J Agric & Biol Eng, 2018; 11(4): 1-14. DOI: 10.25165/j.ijabe.20181104.4278

3 Роботы для сельского хозяйства: тенденции развития рынка [Электронный ресурс] https://aggeek.net/m-blog/robotv-dlya-sel skogo-hozyaj stva-tendentsii-razvitiya-rynka (дата обращения 30.11.2018 г.)

4 Н. Рамеш Бабу, Набоков В.И.,Скворцов Е.

робототехники в сельском хозяйстве //Аграрный вестник Урала. 2017. № 2(156). С. 82-89.

5 Юревич Е. И. Основы робототехники СПб: БХВ-Петербург. 2011. 270 с.

6 Веренер Е. А. Опыт эксплуатации доильных роботов в фермерских хозяйствах // Техника и оборудование для села. 2004. № 12. С. 42-43.

какую систему передвижения коров выбрать? // Белорусское сельское хозяйство. 2013. №9. С. 78-81.

8 Китиков В. О., Гутман В. Н, Навныко М. В. Основные направления роботизации процессов в животноводстве в контексте снижения ресурсоемкости продукции. Материалы межд. науч. - практ. конф. Минск: НПЦ HAH Бел. по мех. сел. хоз.-ва. 2012. Т. 2. С. 12-14.

9 Рыжов С. В. Новая техника для молочного животноводства: Сегодня и завтра // Техника и оборудование для села. 2004. № 1. С. 7-8.

10 Все о животноводстве. Теория и практика.

http://worldgonesour.ru/kormlenie-sviney/2140-kormovye-stancii.html (дата обращения 30.11.2018 г.)

11 ЕХНА-система сортировки и упаковки яиц //Каталог оборудования -2015. 15 С.

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал _ИАЭП. 2018. Вып. 97_

12 Плаксин И.Е., Трифанов A.B. Разработка технологического модуля для содержания и откорма цыплят-бройлеров // Сборник научных трудов Всероссийского научно-

исследовательского института овцеводства и козоводства. 2016. Т. 1. № 9. С. 150-152. 13 Плаксин И.Е., Трифанов A.B. Модульная животноводческая ферма // Сельский механизатор. 2012. № 7. С. 28-29.

REFERENCES

1. Nived Chebrulu, Philipp Lottes, Alexander Schaefer Agricultural robot dataset for plant classification, localization and mapping on sugar beet fields. The International Journal of Robotics Research. 2017. Vol. 36. issue 10: 1045-1052. https://doi .org/10.1177/0278364917720510

2. Shamshiri R R, Weltzien C, Hameed I A, Yule I J, Grift T E, Balasundram S K, et al. Research and development in agricultural robotics: A perspective of digital farming. Int J Agric & Biol Eng. 2018. 11(4): 1-14. DOI: 10.25165/j.ijabe.20181104.4278

3. Roboty dlya sel'skogo hozyajstva: tendencii razvitiya rynka [Robots for agriculture: market trends]. Available at: https://aggeek.net/ru-blog/roboty-dlya-selskogo-hozyaj stva-tendentsii-razvitiya-rynka (accessed 30.11.2018) (In Russian)

4. Ramesh Babu N., Nabokov V. I., Skvorcov E. A. Klassifikaciya i osobennosti robototekhniki v sel'skom hozyajstve [Classification and features of robotics in agriculture]. Agrarnyj vestnik Urala. 2017. N 2(156): 82-89. (In Russian)

5. Yurevich E. I. Osnovy robototekhniki [Fundamentals of Robotics]. Saint Petersburg: BHV-Peterburg. 2011: 270. (In Russian)

6. Verener E. A. Opyt ehkspluatacii doil'nyh robotov v fermerskih hozyajstvah [Operating experience of milking robots in farms]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2004. N 12: 42-43. (In Russian)

7. Vigandt D. Robotizirovannaya ferma: kakuyu sistemu peredvizheniya korov vybrat'? [Robotic farm: what system of cow traffic to

choose]. Belorusskoe sel'skoe hozyajstvo. 2013. N9: 78-81. (In Russian)

8. Kitikov V. O., Gutman V. N., Navnyko M. V. Osnovnye napravleniya robotizatsii protsessov v zhivotnovodstve v kontekste snizheniya resursoemkosti produktsii [[Main directions of robotization of processes in animal husbandry in the context of reducing the resource intensity of products]. Scientific and technical progress in agriculture. Proc. Int. Sci. tech. Conf.]. Minsk: Sci. Pract. Centre of NAS of Belarus for Agr Mech. 2012. vol. 2: 12-14. (In Russian)

9. Ryzhov C. B. Novaya tekhnika dlya molochnogo zhivotnovodstva: Segodnya i zavtra [New machinery for dairy farming: Today and tomorrow]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2004.N 1: 7-8. (In Russian)

10. Vse o zhivotnovodstve. Teoriya i praktika.[All about animal husbandry. Theory and practice]. Available at: http://worldgonesour.ru/kormlenie-sviney/2140-kormovye-stancii.html (accessed 30.11.2018) (In Russian)

11. TEKHNA-sistema sortirovki i upakovki yaic. Katalog oborudovaniya [TEHNA-system for sorting and packing eggs. Equipment catalogue]. 2015:15. (In Russian)

12. Plaksin I.E., Trifanov A.V. Razrabotka tekhnologicheskogo modulya dlya soderzhaniya i otkorma tsyplyat-broilerov [Development of a technological module for the housing and fattening of broiler chickens]. Sbornik nauchnykh trudov Vserossiiskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta ovtsevodstva i kozovodstva [Proc. All-Russia Res Inst of Sheep

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства_

and Goat Breeding]. 2016. vol. 1. N 9: 150-152. (In Russian)

13. Plaksin I.E., Trifanov A.V. Modul'naya zhivotnovodcheskaya ferma [Modular livestock

farm]. Sel'skii mekhanizator. 2012. N 7: 28-29. (In Russian)

УДК 631-22; 62-52 DOI 10.24411/0131-5226-2018-10092

ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ МИКРОКЛИМАТОМ КОРОВНИКА

B.Ф. Вторый, д-р техн. наук; P.M. Ильин

C.B. Вторый, канд. техн. наук;

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

Для всех сельскохозяйственных животных существуют свои температурно-влажностные режимы содержания, при которых они чувствуют себя комфортно и имеют наивысшую продуктивность. Это сложные процессы, которые находятся в постоянной динамике и зависят от меняющихся внешних условий, технологии содержания и обслуживания животных. Расчеты систем воздухообмена производственных сельскохозяйственных зданий в настоящее время проводятся по общепринятым нормативам. Однако они практически не учитывают биологическую активность сырья и отходов, специфические биолого-ветеринарные, теплофизические, технологические и энергетические требования, предъявляемые к системам микроклимата животноводческих помещений. Это обеспечивается использованием систем автоматизированного интеллектуального управления микроклиматом, которые позволяют при высокой надежности оптимизировать работу оборудования при снижении энергоресурсов и эксплуатационных расходов. Представлены принципиальные схемы двух интеллектуальных систем управления. Первая - это система управления микроклиматом отдельного животноводческого помещения или небольшой фермы, на базе электронного регистратора «Параграф PL2»; имеет от 2 до 48 входных каналов с временем опроса от 0,1 с до 10 мин, 8 аналоговых и 24 дискретных выхода, память на 250 млн. измерений, операционную систему на основе Linux, цветной дисплей, интерфейсы RS-485, RS-232, USB. Вторая - это интеллектуальная система управления микроклиматом животноводческого комплекса на базе программируемых контроллеров обладает более широкими возможностями управления микроклиматом помещений, расположенных на значительном расстоянии друг от друга и от центрального компьютера. Неблагоприятные микроклиматические условия на молочной ферме снижают эффективность использования генетического потенциала животных и продуктивность коров на 14 - 30%.

Ключевые слова: животноводческое помещение, микроклимат, автоматизация, интеллектуальная система.

Для цитирования: Вторый В.Ф., Вторый C.B., Ильин P.M. Цифровые технологии в управлении микроклиматом коровника // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 4(97). С.83-92

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.