CC BY
20
УДК 637.1
ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ В АСУ ТП ЗЕРНОПУНКГОВ © 2018. А.М. Башилов, В.А. Королев, Н.В. Ксёнз
Рассматривается перспективная комплексная инновационная система контроля и управления технологическими процессами хранения урожая зерновых культур и другого продовольственного сырья. Структура и функционирование системы базируются на интеграции базового технологического оборудования автоматизированных систем управления зернопунктов с устройствами технического зрения и видеоконтроля агропроцессов. Базовые методологические принципы проектирования обеспечивают рассматриваемым системам ряд технологических и экономических преимуществ при модернизации существующих систем управления технологическими процессами сельскохозяйственного производства. Предложены варианты интеграции устройств технического зрения и видеоконтроля агропроцессов со структурами систем контроля и управления технологическими процессами хранения урожая зерновых культур. В зависимости от реализации варианта пользователям системы в режиме реального времени, а также в ретроспективе представляются возможности получения необходимой информации, в том числе видеоинформации, о ходе реализации технологических процессов. Конкретные исполнения системы предусматривают наличие необходимого функционального потенциала для решения актуальных точных управленческих задач. Исходя из условий обеспечения высокой эффективности технологических процессов система обеспечивает обработку данных (распознавания, логистики, аналитики, семантики) в сочетании с выходными данными устройств внешнего видеонаблюдения, компьютерного и технического зрения. При управлении технологическими процессами контролируемые текущие состояния объекта аграрного производства, события в нем анализируются в структурах на уровнях единой интегрированной с устройствами технического зрения и видеоконтроля АСУ ТП. Предлагаемые технические решения обеспечат существенное расширение спектра функциональных возможностей АСУ ТП и АСУ П по выбору наиболее точных и актуальных управленческих решений не только при поддержке технологических процессов хранения урожая зерновых культур, но и в других приложениях. Использование информации о частных и обобщённых характеристиках состояния агропродукции на отдельных этапах технологического цикла увеличит интенсификацию технологических процессов аграрных производств, обеспечит дальнейшее совершенствование систем управления агротехнологиями.
Ключевые слова: системы контроля и видеонаблюдения, техническое зрение, методология планирования.
Promising integrated innovative systems for monitoring and control of technological processes, storage of grains and other food commodities. The structure and functioning of the system based on the integration of the basic technological equipment of the automated control systems of grain items with devices of technical vision and vision control systems of agricultural processes. The basic methodological principles of designing some systems under consideration provide technological and economic advantages in the upgrading of existing control systems of technological processes of agricultural production. Options for integration of devices of technical vision and vision control systems agricultural processes with the structures and management of control systems of technological processes of storage cereals yield offered. Depending on the implementation options for users of the system in real time, and in retrospect, appear to be the possibility of obtaining the necessary information, including video, on the implementation of technological processes. Specific performance systems provide adequate functional capacity to address pressing accurate managerial tasks. Based on conditions to ensure high efficiency of technological processes, the system provides data processing (recognition, logistics, intelligence, and semantics) in conjunction with the output of the external device, computer and surveillance technical vision. When managing technological process controlled by the current state of the object of agrarian production, it analyses developments in the structures at levels of a single integrated technical vision devices and video automated control systems of technological processes. Technical solutions proposed will provide a substantial expansion of the functionality of video monitoring automated control systems of technological processes and on the choice of the most accurate and timely management decisions not only with the support of technological processes of harvest of cereal crops, but also in other applications. Use of information on private and generalized characteristics of agrarian products to the individual stages of the technological cycle increase the intensification of technological processes of agricultural productions, will further improve the control systems of agricultural technologies. To accelerate the development and widespread adoption of integrated technical vision devices and video monitoring of agricultural processes ACS it is advisable to adapt scientific and practical groundwork for applying similar technical tools and software that is used in other industries.
Keywords: control system and videosupervision, technical sight, planning methodology.
Введение. В электрифицированном агропромышленном производстве достаточно длительное время эффективно применяют автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). Сфера применения АСУ ТП в агропроизвод-стве постоянно расширяется. На современной элементной базе создаются системы управления зерно-пунктов, мясо-молочных и птицеводческих товарных комплексов, тепличных хозяйств, овощехранилищ, заводов по переработке продукции агропроизводства, перспективных систем дифференцированного растениеводства и животноводства и ряда других производств.
Современный подход к ведению промышленного агропроизводства рассматривает объект аграрного производства (растения, животные), среду его обитания, техногенные комплексы производства, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции в составе единой системы, где иерархически объединены системы управления производственными процессами, а также коллективы специалистов. Каждая система управления обеспечивает реализацию конкретного технологического процесса, обменивается актуальной информацией с АСУ ТП смежных и вышестоящих уровней. Все необходимые данные о функционировании
отдельных АСУ ТП передаются на верхний уровень управления, а именно, в АСУ предприятием (АСУ П).
Специфика функционирования агропромышленных систем, в отличие от индустриальных систем, заключается в том, что объектом управления здесь, наряду с техногенными устройствами, являются живые самоорганизующиеся и саморазвивающиеся особи объекта аграрного производства (растения, животные) и его экологической среды обитания. Взаимодействие техногенных устройств между собой, их режимные параметры в значительной степени определяют состояние природной составляющей объекта аграрного производства. Также существует обратное взаимодействие: режимные параметры техногенных устройств меняют состояние объекта аграрного производства. Система управления агропроцессами должна обеспечить реализацию указанных состояний и взаимодействий.
Одна из наиболее сложных и важнейших проблем при формировании топологии структур АСУ ТП и АСУ П - получение данных о состоянии компонентов технобиоценоза, а также объективная интерпретация этих данных устройствами информационно-аналитического обеспечения для обработки и принятия адекватных реальным ситуациям технологии управленческих решений. При этом целесообразно, с целью упрощения и удешевления системы, минимизировать количество биосенсорных атрибутов, широко использовать универсальные многофункциональные устройства контроля параметров технологических процессов. Формирование структур систем управления и алгоритмов их работы целесообразно основывать на системном подходе.
Перспективным с точки зрения упрощения топологии, снижения стоимости производства и эксплуатации, унификации компонентов и программного обеспечения АСУ ТП сельскохозяйственного назначения является интеграция базового технологического оборудования автоматизированных систем с устройствами технического зрения и видеоконтроля агропроцес-сов [1-5]. Базовые методологические принципы проектирования обеспечивают подобным системам ряд технологических и экономических преимуществ при разработке и эксплуатации (достоверность, высокая наглядность и информативность контроля параметров процессов, оперативность управления техногенными и развивающимися и саморегулирующимися природными объектами, экономичность и др.) [1-5].
Использование информации о частных и обобщённых характеристиках состояния агропродукции на отдельных этапах технологического цикла увеличит интенсификацию технологических процессов аграрных производств, обеспечит дальнейшее совершенствование систем управления агротехнологиями.
Принципы интеграции АСУ ТП и устройств видеоаналитического наблюдения
В настоящее время в индустрии используется широкий спектр специализированных устройств технического зрения, подсветки (в световом, ультрафиоле-
товом и инфракрасном диапазонах), обеспечивающих достоверную точность изображения контролируемых характеристик объекта управления в различных, в том числе тяжёлых, условиях применения. В целях ускорения разработки и широкого внедрения интегрированных с устройствами технического зрения и видеоконтроля агропроцессов АСУ ТП (без выполнения НИОКР) целесообразно адаптировать научно-практический задел по применению аналогичных технических средств и программного обеспечения, используемый в других отраслях народного хозяйства.
Видеокамеры наблюдения отечественного и зарубежного (JVC, SONY, HITACHI, PANASONIC и др.) производства обладают широким спектром специальных возможностей: функционирование в тяжёлых условиях (агрессивная среда, высокие температуры, значимые механические воздействия, опасность взрыва и др.), прецизионная цветопередача, чёткость и скорость получения информации; с возможностью анализа данных, запись звука и др. Рациональный выбор видеооборудования способствует росту эффективности реализаций агротехнологий и обеспечивает:
- сокращение количества ошибок управления за счёт уменьшения интенсивности нагрузки обслуживающего персонала и упрощения контроля за его действиями;
- регулирование качества на всех этапах производства продукции, учёт биофизиологических характеристик природной составляющей агротехноценоза;
- постоянный корректный целенаправленный видеомониторинг и документирование событий на основных и вспомогательных (в том числе, логистика) этапах реализации агротехнологий;
- снижение объёмов бракованной продукции при увеличении производительности оборудования;
- возможность оперативного анализа причин возможных брака, хищений, травматизма, критических и других нештатных ситуаций.
Согласно конкретным требованиям к системе управления, ее назначению и особенностям эксплуатации различные аппаратные реализации устройств технического зрения и видеоконтроля агропроцессов используются на различных иерархических уровнях системы [6-11].
Весьма актуально с помощью системы технического зрения обеспечить видеонаблюдение за ходом ряда технологических операций (нижние уровни управления). При этом система управления обеспечивается актуальной информацией о реализации конкретной технологической операции. Оперативное принятие управленческих решений обеспечит интеграция устройств управления отдельных и (или) групп технологических операций с использованием системы компьютерного зрения (средние уровни управления). На верхнем уровне управления используется информация нижних уровней, а также данные устройств внешнего видеоконтроля, технического и компьютерного зрения.
Технологическая установка
сенсорная информация
видеоананитика
Система технического зрения
1
видеоинформация
И
интегрированное управление
Технологическая операция
Рисунок 1 - Блок-схема системы управления технологической операцией с использованием системы технического зрения
Вариант 1. В системе управления технологической операцией с интегрированной системой технического зрения (рисунок 1) максимально используются информационные (сенсорные) потоки данных базовой (традиционной) системы. Кроме этого, эксплуатируются потоки информации с выхода системы технического зрения.
Анализ актуальной видеоинформации осуществляет блок системы технического зрения. Результаты видеоаналитики совместно с сенсорной информацией в системе управления технологическим оборудованием служат базой для выработки управляющих воздействий управления технологическими процессами (изменения режимных параметров установки, перемещения рабочих органов, согласования их режимов работы т.п.).
Весь объем информации (интегрированные контекстные данные сенсорики и видеоинформация, сформированные управляющее воздействия и их интерпретация) поступает на пульт оператора. Данные с выхода системы технического зрения, как и сенсорная информация, фокусируются в режиме непрерывного либо дискретного мониторинга, что существенно увеличивает прецизионность технологических процессов, позволяет снизить затраты энергии и ресурсов при их выполнении.
Вариант 2. В системе управления технологической операцией с интегрированной системой компьютерного зрения (рисунок 2) предусматривается использование данных о входных и выходных видеопотоках агропродукции. При управлении технологической установкой привлекаются данные о характеристиках используемой агропродукции (засорённость, объём, структура и качество, отсутствие заражённости сырья и, по необходимости, другие характеристики). Исполь-
зование в системе управления устройств компьютерного зрения обеспечивает выборочный (актуальный) либо постоянный видеоконтроль сырья и готовой продукции. Аналитический блок устройств компьютерного зрения осуществляет статистическую обработку информации, определяет параметры продукции на разных этапах технологического процесса.
Анализу и определению подлежат данные, используемые для оценки качества сырья, готовой продукции, степени загрузки и эффективности функционирования технологической установки, например, состав и биоморфологические характеристики продукции, объёмы качественной и количество бракованной продукции, производительность рабочих машин, изменение и прогнозирование упомянутых расчётных статистических характеристик, оценка на соответствие действующей нормативно-технической документации по нормам и качеству сырья и выходной продукции.
Вариант 3. В системе управления технологической операцией с интегрированной системой внешнего видеонаблюдения (рисунок 3) предусматривается контроль периферийных территорий и помещений, смежных с зоной размещения агротехнологических комплексов.
Видеосканированию подлежат помещения вспомогательного назначения, периметр ограждения и территория, относящаяся к агротехнологическому комплексу (транспортные и складские зоны и др.). Полученные от системы внешнего видеонаблюдения данные обеспечивают контроль актуальных событий, связанных с эффективностью управления технологическими процессами, сохранностью и безопасностью объекта производства агропродукции, ходом логических операций, контролем экологических условий производства и др.
С
Технологическая установка
сенсорная информация
видеоаналитика
Система технического зрения
интегрированное управление
Система компьютерного зрения
^видеоинформация Технологическая операция
видеоинформация о патоке продукции
Рисунок 2 - Блок-схема системы управления технологической операцией с использованием системы компьютерного зрения
сенсорная информация
Система
технического
зрения
'видеоинформация Технологическая операция
интегрированное управление
Система внешнего видеонаблюдения
зона производства и окружающая среда
Рисунок 3 - Блок-схема системы управления технологической операцией с использованием системы внешнего видеонаблюдения
Оператор видео
Технологическая установка
видеоанапитика
сенсорная информация
Система
технического
зрения
интегрированное управление
11ввдео информация
ВХОД
Технологическая операция
видеоинформация о потоке продукции
Система компьютерного зрения
Система внешнего видеонаблюдения
ВЫХОД »
АСУ ТП + система видео аналитического управления
Агротехнологический процесс производства продукции
Рисунок 4 - Блок-схема системы управления технологической операцией с использованием систем внешнего видеонаблюдения, технического и компьютерного зрения с АСУ ТП
Вариант 4. В системе управления технологической операцией с интегрированными системами технического и компьютерного зрения, внешнего видеонаблюдения (рисунок 4) используются информационные (сенсорные) потоки данных базовой (традиционной) системы, данных о входных и выходных видеопотоках агропродукции, данные контроля периферийных территорий и помещений, смежных с зоной размещения агротехнологических комплексов. Пользователи, в зависимости от приоритета и степени участия в реализации технологии, имеют полный или частичный доступ к технологической информации о ходе технологических процессов, в том числе, данные анализа видеоинформации компьютерного и технического зрения, внешнего наблюдения (идентификация, аналитика, логистические операции, семантика). Функционирование АСУ ТП выполняется по единым интегрированным текущим актуальным событиям и состояниям, контролируемым иерархически различными уровнями устройств управления.
Методологические принципы разработки, интегрированной с видеоаналитической системой контроля АСУ ТП агропроизводства
Алгоритм проектирования АСУ ТП с интегрированной видеоаналитической системой контроля включает следующие мероприятия:
1. Доскональный анализ и синтез технологических процессов, выявление операций, их параметров и характеристик, чрезвычайных событий и др., важных с точки зрения эффективной реализации агротехноло-гии. Определение сферы использования видеоустройств.
2. Создание модулей, технические решения получения требуемых ракурсов и качества видеоизображений с необходимым программным обеспечением, использование существующих программных сред (IP Video System Design Tool и др.) либо разработка специализированных программ.
3. Выбор методов идентификации объекта наблюдения, обнаружения, дислокации и времени фиксации контролируемого объекта и(или) события, требующих изменения технологических воздействий на объект управления, а также соответствующего программного обеспечения анализа и обработки видеоинформации (Adaptive Vision Studio и др.):
- средства технического зрения - в составе технологической установки или самостоятельно;
- устройств анализа и обработки видеоданных;
- устройств видеодетектирования.
4. Выявление характера требуемых реакций при изменении технологических событий, в том числе, по сигналам средств технического зрения и видеоконтроля агропроцессов:
- пуск, корректировка, принудительное завершение любой операции технологического процесса;
- информирование о возникновении и завершении событий;
- целевое направление на объект наблюдения;
- видеокоммутация - выбор экрана или другого устройства приёма информации и отображение на них конкретного вида изображения или группы видов;
- оперативное получение архивированной информации, отображение эталонного или актуального изображений;
- активация видеоинформации;
- корректировка характеристик устройств видеоаналитики.
Интеграция в АСУ ТП устройств технического зрения и видеоконтроля агропроцессов обеспечит увеличение эффективности применения как традиционных систем, так и интегрированных в них видеоустройств. При этом возможна более оперативная и эффективная реакция системы управления на возникающие в ходе реализации агропроцессов события. Мероприятия интеграции устройств технического зрения и видеоконтроля агропроцессов в АСУ ТП - необходимый этап ускорения скорейшего внедрения стратегии и технологий точного (дифференцированного) растениеводства и животноводства.
Практическое применение рассматриваемых систем на удалённых объектах предусматривает возможность использования не только проводных, но и беспроводных линий передачи информации. Технические возможности систем обеспечат штатное функционирование удалённых технологических комплексов и их дистанционное управление по единому каналу связи. В аварийных ситуациях (отказ канала связи или др.) технологический комплекс будет функционировать автономно с протоколированием и архивацией информации о ходе реализации процессов.
Интегрированные в АСУ ТП видеоцифровые устройства, кроме технологического сопровождения процессов, гарантируют контроль безопасности агро-объектов. Технологическое сопровождение агротехнологических процессов обеспечивает круглосуточное наблюдение любых производственных участков или зон, расположенных в непосредственной близости к центру управления или удалённо. Система позволяет накапливать, архивировать данные о ходе процессов, вести протокол и предупреждать любые аварийные события на контролируемом объекте. Возможна работа оборудования системы по предварительному плану (расписанию) с различными алгоритмами реакции на происходящие события (активация, нацеливание, перемещение устройств видеонаблюдения для фиксации нештатных ситуаций и т.п.).
Выводы
1. Для целенаправленного эффективного совершенствования АСУ ТП в растениеводстве и животноводстве на всех этапах производства необходимо системное использование информации об индивидуальных и совокупных особенностях воспроизводства агропродукции на технологических циклах.
2. При интеграции АСУ ТП с устройствами технического зрения и видеоконтроля агропроцессов возможна реализация различных вариантов расширения их функциональных возможностей для реализации
более эффективных, своевременных и точных управленческих воздействий на агрообъект.
3. В целях ускорения разработки и широкого внедрения интегрированных с устройствами технического зрения и видеоконтроля агропроцессов АСУ ТП целесообразно адаптировать из других отраслей народного хозяйства научно-практический задел по применению аналогичных технических средств и программного обеспечения.
Литература
1. Стребков, Д.С. Стратегия развития точных агро-технологий на основе конвергенции наземных и спутниковых средств дистанционного наблюдения, навигации и управления / Д.С. Стребков, A.M. Башилов, В.А. Королёв II Техника и оборудование для села. - 2014. - № 3. - С. 2-5.
2. Башилов, A.M. Инновационные лазерные, оптические и оптоэлектронные технологии в аграрном производстве / A.M. Башилов II Техника и оборудование для села. -2015.-№2(212).-С. 2-6.
3. Башилов, A.M. Видеороботизация агротехнологи-ческих процессов / A.M. Башилов II Техника и оборудование для села. - 2016. - № 7 (229). - С. 5-10.
4. Башилов, A.M. Проект управления аграрным производством на основе систем видеомониторинга / A.M. Башилов II Техника и оборудование для села. - 2010. - № 10. -С. 46-48.
5. Башилов, A.M. Агротехнологии на основе группового взаимодействия видеоуправляемых роботов / A.M. Башилов II Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2016,-№3,-С. 6-10.
6. Пат. 2423042 РФ, МПК A01G 1/00. Электронно-оптический способ регулирования технологий производства агропродукции / Башилов A.M., Башилов С.А., Пожаров И.С., Соколов И.В., Королев В.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ РСХА. - № 2009134229/21; заявл. 20.03.2011; опубл. 10.07.2011, Бюл. №19.
7. Пат. 2265989 РФ, МПК A01G 1/00. Способ регулирования производства агропродукции / Башилов A.M., Поки-дов О.В., Сорокотяга A.A., Рукавишников С.В., Козятин-ский С.А., Башилов С.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ РСХА. - № 2003136180/12; заявл. 27.05.2005; опубл. 20.12.2005, Бюл. №35.
8. Пат. 2377764 РФ, МПК A01G 7/00. Способ регулирования возобновляемого производства агропродукции / Стребков Д.С., Башилов A.M., Башилов С.А., Макеев М.В., Соколов И.А., Онищук А.Е.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ РСХА. - № 2008109998/12; заявл. 27.09.2009; опубл. 10.01.2010, Бюл. №1.
9. Пат. 2444177 РФ, МПК A01G 7/00. Способ регулирования территориально распределенного многоотраслевого производства агропродукции / Стребков Д.С., Башилов A.M., Кузнецов И.М., Салимов И.И., Макеев М.В., Башилов С.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ РСХА. - № 2010112663/13; заявл. 02.04.2010; опубл. 10.10.2011, Бюл. № 7.
10. Пат. 2471338 РФ, МПК A01G 7/00. Устройство позиционирования мобильных агрегатов при возделывании агрокультур / Башилов A.M., Королёв В.А., Головко В.А., Суляев С.А., Башилов С.А., Евдокимов П.Б.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ РСХА. - № 2010107548/13; заявл. 02.03.2010; опубл. 10.09.2011, Бюл. №1.
11. Пат. 2455903 РФ, МПК A23N 15/00. Устройство для дефектации объектов преимущественно округло-овальной формы / Кириенко Ю.И., Башилов A.M., Баши-
лов С.А.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ РСХА. - № 2010138697/13; заявл. 21.09.2010; опубл. 27.03.2012, Бюл. № 20.
References
1. Ctrebkov D.S., Bashilov A.M., Korolyov V.A. Strate-giya razvitiya tochnyh agrotekhnologij na osnove konvergencii nazemnyh i sputnikovyh sredstv distancionnogo nablyudeniya, navigacii i upravleniya [Accurate development strategy of agricultural technologies based on convergence of terrestrial and satellite remote surveillance, navigation and control], Tekhnika i oborudovanie dlya sela, 2014, No 3, pp. 2-5. (In Russian)
2. Bashilov A.M. Innovacionnye lazernye, opticheskie i optoelektronnye tekhnologii v agrarnom proizvodstve [Innovative laser, optical and optoelectronic technologies in agricultural production], Tekhnika i oborudovanie dlya sela, 2015, No 2 (212), pp. 2-6. (In Russian)
3. Bashilov A.M. Videorobotizaciya agrotekhnologi-cheskih processov [Video robotics agricultural technological processes], Tekhnika i oborudovanie dlya sela, 2016, No 7 (229), pp. 5-10. (In Russian)
4. Bashilov A.M. Proekt upravleniya agrarnym proiz-vodstvom na osnove sistem videomonitoringa [Project management of agricultural production on the basis of video monitoring systems], Tekhnika i oborudovanie dlya sela, 2010, No 10, pp. 46-48. (In Russian)
5. Bashilov A.M. Agrotekhnologii na osnove gruppovogo vzaimodejstviya videoupravlyaemyh robotov [Agrotechnology group communication based video managed robots], Mekhaniza-ciyaielektriUkaciyaseiskogohozyajstva, 2016, No3, pp. 6-10.
(In Russian)
6. Bashilov A.M., Bashilov S.A., Pozharov I.S., Soko-lov I.V., Korolev V.A. Elektronno-opticheskij sposob regulirova-niya tekhnologij proizvodstva agroprodukcii [Electronic-optical method of regulation of agricultural production technologies], pat. 2423042 RF, MPK A01G 1/00, zayavitel' i patentoobladatel' GNU VIESH RSHA, No 2009134229/21, zayavl. 20.03.2011, opubl. 10.07.2011, Byul. No19. (In Russian)
7. Bashilov A.M., Pokidov O.V., Sorokotyaga A.A., Ru-kavishnikov S.V., Kozyatinskij S.A., Bashilov S.A. Sposob reguli-rovaniya proizvodstva agroprodukcii [Method of regulating renewable production of agricultural products], pat. 2265989 RF, MPK A01G 1/00, zayavitel' i patentoobladatel' GNU VIESH RSHA, No 2003136180/12, zayavl. 27.05.2005, opubl. 20.12.2005, Byul. No 35. (In Russian)
8. Strebkov D.S., Bashilov A.M., Bashilov S.A., Make-ev M.V., Sokolov I.A., Onishchuk A.E. Sposob regulirovaniya vozobnovlyaemogo proizvodstva agroprodukcii [Method of regulating renewable production of agricultural products], pat. 2377764 RF, MPK A01G 7/00, zayavitel' i patentoobladatel' GNU VIESH RSHA, No 2008109998/12, zayavl. 27.09.2009, opubl.
10.01.2010, Byul. No 1. (In Russian)
9. Strebkov D.S., Bashilov A.M., Kuznecov I.M., Sali-mov 1.1., Makeev M.V., Bashilov S.A. Sposob regulirovaniya territorial'no raspredelennogo mnogootraslevogo proizvodstva agroprodukcii [Method of regulation of geographically distributed and diversified production of agricultural products], pat. 2444177 RF, MPK A01G 7/00, zayavitel' i patentoobladatel' GNU VIESH RSHA, No 2010112663/13, zayavl. 02.04.2010, opubl.
10.10.2011, Byul. No 7. (In Russian)
10. Bashilov A.M., Korolyov V.A., Golovko V.A., Sulya-ev S.A., Bashilov S.A., Evdokimov P.B. Ustrojstvo pozicionirova-niya mobil'nyh agregatov pri vozdelyvanii agrokul'tur [Device of positioning mobile units in the cultivation of agricultural crops], pat. 2471338 RF, MPK A01G 7/00, zayavitel' i patentoobladatel'
GNU VIESH RSHA, No 2010107548/13, zayavl. 02.03.2010, opubl. 10.09.2011, Byul. No 1. (In Russian)
11. Kirienko YU.I, Bashilov A.M., Bashilov S.A. Us-trojstvo dlya defektacii ob"ektov preimushchestvenno okruglo-
oval'noj formy [Device for fault finding of objects of predominantly round-oval shape], pat. 2455903 RF, MPK A23N 15/00, zayavi-tei i patentoobladatei GNU VIESH RSHA, No 2010138697/13, zayavl. 21.09.2010, opubl. 27.03.2012, Byul. No 20. (In Russian)
Сведения об авторах
Башилов Алексей Михайлович - доктор технических наук, профессор, Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет) (Российская Федерация). Тел.: +7-926-114-92-84. E-mail: bashilov@inbox.ru.
Королев Владимир Александрович - кандидат технических наук, доцент, Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет) (Российская Федерация). Тел.: +7-903-280-71-38. E-mail: vieshvk@yandex.ru.
Ксенз Николай Васильевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Техносферная безопасность и физика», Азово-Черноморский инженерный институт - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зерно-граде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: 8(86359) 38-4-06, +7-908-504-35-34. E-mail: ksenz12@yandex.ru.
Information about the authors
Bashilov Aleksey Mikhailovich - Doctor of Technical Sciences, professor, Moscow Aviation Institute (National Research University) (Russian Federation). Phone: +7-926-114-92-84. E-mail: bashilov@inbox.ru.
Korolev Vladimir Aleksandrovich - Candidate of Technical Sciences, associate professor, Moscow Aviation Institute (National Research University) (Russian Federation). Phone: +7-903-280-71-38. E-mail: vieshvk@yandex.ru.
Ksenz Nikolay Vasilievich - Doctor of Technical Sciences, professor of the Technosphere safety and physics department, Azov-Black Sea Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: 8(86359) 38-4-06, +7-908-504-35-34. E-mail: ksenz12@yandex.ru.
УДК 637.116
РЕЗУЛЬТАТЫ МНОГОФАКТОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫЖИМАЮЩЕГО ДОИЛЬНОГО АППАРАТА АДВ-Ф-1А
© 2018 г. А.Б. Барагуное
Представлены результаты многофакторного исследования предлагаемого выжимающего доильного аппарата АДВ-Ф-1А для доения коров в горных условиях хозяйствования. Необходимость создания надежного доильного аппарата для доения коров в горных условиях является важной задачей, стоящей перед исследователями данного направления. Производителю молока необходима доильная техника, обладающая свойствами адаптации к внешним условиям хозяйственной деятельности, работающая в щадящем режиме, не травмирующая дойное поголовье и осуществляющая молоковыведение в сжатый промежуток времени, в течение действия рефлекса молокоотдачи. Актуальность проводимой работы не вызывает сомнения. По обозначенным критериям разработана конструкция доильного аппарата для доения в горных условиях. Были проведены производственные сравнительные испытания. Преимущества по основным характеристикам в сравнении с отечественными серийными доильными аппаратами были успешно зафиксированы. В результате сбора опытных данных в производственных условиях, был собран материал экспериментальных показаний, которые анализировали по основным критериям оптимизации. В результате были получены убедительные данные о целесообразности внедрения в производство предлагаемой конструкции доильных аппаратов для горных условий хозяйствования. В ходе проверки значимости коэффициентов регрессии по критерию Стьюдента установлено, что все коэффициенты, кроме Ьгз, значимы. В итоге проверки адекватности уравнения по критерию Фишера установлено, что полученное уравнение регрессии адекватно (FpaC4 = 1,2153 < = 2,3593). При 5-процентном уровне значимости /1=2, /г=15 табличное значение критерия Кохрена GTa6n=0,335, что подтверждает гипотезу об однородности дисперсий. В статье представлены поверхности откликов по критериям оптимизации, отвечающие условиям оптимизации основных параметров успешной работы доильного аппарата.
Ключевые слова: корова, доение, доильный аппарат, горные условия, выжимающий аппарат, отсасывающее устройство, критерии оптимизации.
The article presents the results of a multifactor study, the proposed squeezing milking machine ADV-F-1A for milking cows in mountain farming conditions. The need to create a reliable milking machine for milking cows in mountain conditions is an important task facing researchers in this area. The milk producer expects the milking technique, which has the properties of adaptation to the external conditions of economic activity, working in a sparing mode, without injuring the milking population and carrying out lactation in a compressed period of time, during the milk reflex reflex action. The urgency of the work is beyond doubt.The design of the milking machine for milking in mountain conditions has been developed according to the indicated criteria. Comparative production tests were carried out. Advantage of the main characteristics in comparison with domestic serial milking machines were successfully recorded. As a result of the collection of experimental data in production conditions, the material of the experimental indications was collected, which were analyzed using the main optimization criteria. As a result, convincing data were obtained in the expediency of introducing into the production of the proposed construction of milking machines for mountain farming conditions.After checking the significance of the regression coefficients by the Student's test, it is established that all coefficients except Ьгз are significant. As a result of the verification of the adequacy of the equation by the Fisher criterion, it is established that the regression equation obtained is adequate (Frac = 1,2153 < Ftab = 2,3593). At the 5% significance level, /1 = 2, /2 = 15, the table value of the Kohren test is Gtab = 0,335, which confirms the hypothesis of homogeneity of variances. The article presents the response surfaces according to the optimization criteria, which meet the conditions for optimizing the main parameters of the successful operation of the milking machine.
