CC BY
31
УДК 636:631.861
К ВОПРОСУ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА И ПТИЦЕВОДСТВА
© 2019 г. А.Н. Головко, А.М. Бондаренко
Для решения стратегической задачи увеличения производства продуктов питания необходимо более подробное рассмотрение объекта производства. Такими объектами являются отрасли растениеводства и животноводства, существование которых напрямую зависит друг от друга. Развитие и полноценное функционирование отрасли животноводства обусловлено формами и объектами его производства. Для более детальной оценки эффективности и конкурентоспособности объектов животноводства была проведена их классификация по содержанию в них поголовья. Проведен анализ существующих конкурентоспособных объектов животноводства и применяемых технологий уборки и переработки навоза. По существующему законодательству навоз и птичий помет рассматриваются как отходы производства, подлежащие удалению, и им присвоены соответствующие классы опасности. С точки зрения законодательства любое животноводческое и птицеводческое предприятие производит накопление навоза, а также птичьего помета в течение одиннадцати месяцев в рамках требований существующего законодательства применительно к условиям безопасности и защиты от продуктов заражения населения, с последующей переработкой птичьего помета, а также навоза, их частичное использование повторно после переработки отходов, и ресурсосбережение, с выполнением требований к переработанному навозу, а также помету, необходимых для их повторного использования, создание выделенных мест для сбора отходов животноводства и птицеводства в течение одиннадцати месяцев для их переработки компостированием. В настоящее время на всех объектах животноводства, а также птицеводства происходит накопление, переработка и складирование отходов производства, которые являются продуктами с определенным классом опасности. В соответствии со сложившейся ситуацией вопрос о переработке отходов животноводства и птицеводства актуален и требует оптимальных решений. Для поиска путей решения намеченной проблемы проведена классификация оборудования для переработки навоза с точки зрения используемых физических явлений, рассмотрены достоинства и недостатки используемого оборудования и пути совершенствования.
Ключевые слова: отходы животноводства и птицеводства, глубокая переработка отходов, обеззараживание навоза.
TO THE QUESTION OF DEEP PROCESSING OF LIQUID ORGANIC WASTE OF LIVESTOCK AND POULTRY
© 2019 A.N. Golovko, A.M. Bondarenko
To solve the strategic problem of increasing food production, a more detailed consideration of the production object is necessary. Such objects are the branches of plant growing and animal husbandry, the existence of which is directly dependent on each other. The development and full functioning of the livestock industry is determined by the forms and objects of its production. For a more detailed assessment of the effectiveness and competitiveness of livestock facilities, their classification was carried out on the content of livestock. The analysis of existing competitive livestock facilities and applied technologies for cleaning and processing of manure. Under existing legislation, manure and poultry droppings are considered as production wastes generated during production, subject to disposal and are assigned hazard classes. From the point of view of legislation, any livestock and poultry industry accumulates manure or bird droppings within eleven months, as required by legislation in the field of safety and ecology and protection from products of infection of the population, followed by processing of bird droppings or manure and the use of processed products, including reuse of waste, and its return to the general production process by adapting, at the same time, the main characteristics of the waste for reuse preparation of specialized waste storage sites for eleven months for composting. Accordingly, all operating livestock (poultry) enterprises carry out operations on the accumulation, utilization, disposal of waste of the corresponding hazard classes. In accordance with the current situation, the issue of processing livestock and poultry waste is relevant and requires optimal solutions. To find ways to solve an unlabeled problem, the classification of equipment for the processing of manure from the point of view of the physical phenomena used was carried out, the advantages and disadvantages of the equipment used and the ways of improvement were considered.
Keywords: waste of livestock production and poultry farming, deep processing of waste, manure disinfecting.
Введение. Важнейшей народнохозяйственной задачей является увеличение производства продуктов питания, в том числе молока и мяса, как основной продовольственной базы, обеспечивающей продовольственную безопасность и независимость государства. В условиях импортозамещения решение этой проблемы строится на ускоренном развитии животноводческой отрасли, как основополагающей продовольственного комплекса страны в целом и, в частности, Ростовской области.
Целью статьи является анализ объемов производства жидкого навоза и существующих технологий и способов его переработки.
Материалы и методы исследования. Для
реализации стратегии ускоренного развития животноводства необходимо обеспечить решение следующих важных задач: расширение обеспеченности кормовой базой посредством растениеводства, а также уменьшение факторов загрязнения окружающей среды на объектах, выполняющих функцию накопления навоза. Следовательно, для решения поставленных задач требуются современные технологии переработки навоза. Для определения и применения существующих технологий переработки жидкого навоза необходимо сделать анализ объектов по его производству.
Результаты исследований и их обсуждение. В настоящее время в отрасли растениеводства
наблюдается значительное уменьшение уровня плодородия почвы, главной и существенной причиной которого является недостаточное использование органических удобрений (ОУ) для повышения плодородия почвы. Научно обоснована доза внесения ОУ в ЮФО, которая должна составлять 15 т на условный гектар пашни [1].
В два последние десятилетия ОУ вносятся в почву в недостаточном количестве (0,6-0,8 тонн на условный гектар пашни) или не вносятся вообще. Такая деятельность хозяйств привела к критическому снижению почвенного плодородия.
Для решения задачи развития кормовой базы через растениеводство путем восстановления почвенного плодородия необходимо использовать все ресурсы органического сырья и, в том числе навоз животноводческих предприятий и помет птицефабрик.
Классификация объектов животноводства по поголовью представлена на рисунке 1. В зависимости
от поголовья животных и птицы для эффективной переработки жидкого навоза и помета необходимым условием является наличие технических средств и оборудования для их переработки, органично вписывающихся в производственные процессы предприятий. Технологии переработки навоза и оборудование для их реализации, применительно к крупным комплексам, имеют низкую эффективность при применении на малых и средних фермах.
Самыми конкурентоспособными в отрасли животноводства являются средние (от 5000 до 10000 голов), крупные фермы и комплексы (рисунок 1). Такие объекты животноводства работают по новым технологиям, когда для удаления навоза или помета из производственного помещения применяется гидросмыв, при котором в итоге на выходе получается жидкий навоз влажностью 92-94,5% [2]. Полученный с помощью гидросмыва жидкий навоз транспортируется для дальнейшей переработки.
Рисунок 1 - Классификация объектов животноводства и птицеводства по поголовью
В кризисном состоянии находится также вопрос затрат на переработку, конечной целью которой явля-
дальнейшей переработки большого количества жидко- ется получение органических удобрений [2, 3, 4]. го навоза, накопленного за годовой период производ- Объекты сельскохозяйственного производства
ства на специализированных вспомогательных объек- оказывают негативное химическое, биологическое,
тах - лагунах, общая вместимость которых достигает физическое и механическое воздействие на все основ-
5-7 тыс. м3 [3, 6]. После накопления жидкого навоза ные компоненты окружающей среды: почву, поверхно-
его дальнейшая переработка не производится по при- стные и подпочвенные воды, а также воздух. В осо-чине необходимости для этого больших финансовых
бенности это относится к промышленному животноводству и птицеводству.
В период с 2000 по 2016 гг. в регионах России по итогам статистических наблюдений определено снижение численности крупного рогатого скота (КРС) [1]. Поголовье крупного рогатого скота на начало 2017 года на животноводческих предприятиях было определено в пределах 19,2 млн голов, из них около 8,5 млн голов коров [1].
Исходя из среднестатистических данных средняя продуктивность коров с каждым годом увеличивается, соответственно, наблюдается увеличение и среднего выхода навоза от одного животного. В среднем, если суточный удой составляет 12 л, то выход навоза при этом по расчетным данным должен быть 50 кг, если суточный удой увеличивается до 24 л, то выход навоза, соответственно, увеличится до 72 кг, если суточный удой возрастет до 34 л, то выход навоза, соответственно, увеличится до 94 кг [1]. 300 млн тонн навоза производится КРС в целом во всей отрасли параллельно при производстве основной продукции.
Похожая картина наблюдается при производстве свинины и выращивании птицы, при этом ежегодное накопление навоза и птичьего помета колеблется в пределах от 50 до 25 млн тонн.
При высоком уровне концентрации поголовья на значительно ограниченной площади производимые при этом птичий помет и навоз являются особо опасными для окружающей среды. Анализ статистических
данных за 2018 год по России выявил следующее рассредоточение крупного рогатого скота (КРС).
Малые хозяйства до 50 голов и подсобные хозяйства частных подворий включают меньшую половину поголовья КРС отрасли (48,7%). Одним из преимуществ таких хозяйств является применение технологии содержания на глубокой подстилке, при переработке которой навоз быстрее проходит процесс компостирования. Получаемые в процессе производства КРС 144 млн тонн отходов животноводства не рассматриваются, как представляющие опасность для окружающей среды регионов, в которых находится производство, однако, в процессе хранения и переработки отходов необходимо соблюдать санитарные правила хранения и учитывать агротехнологические требования при их использовании.
В результате от отрасли животноводства и птицеводства получено в 2018 году 213,5 млн тонн отходов, доля которых по КРС - 151,3 млн тонн (или 71%), отходы свиноводства определены в 37,2 млн тонн (17%), и отходы птицеводства определены в 25 млн тонн (12%) (рисунок 2).
В настоящее время Федеральным законом от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» (далее - Федеральный закон № 89-ФЗ) навоз и помет классифицируются как отходы производства, а именно как продукты, образованные при производстве, и подлежат удалению, и этим отходам, в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, присвоены соответствующие классы опасности.
■ 151,3 млн тонн навоза КРС
■ 25.0 млн тонн помета птицы
37.2 млн тонн
свиного навоза
Рисунок 2 - Объем навоза и помета, полученный в сельскохозяйственных организациях РФ за 2018 год от отраслей животноводства и птицеводства
По Федеральному закону № 89-ФЗ любое предприятие животноводческой или птицеводческой отрасли выполняет определенные производственные операции:
- сбор навоза (помета), а именно складирование на срок, не превышающий одиннадцать месяцев (с 1.01.2018), в местах, оборудованных для этих целей, по требованиям законодательства в области охраны окружающей среды и обеспечения нормальной санитарно-эпидемиологической обстановки среди населения;
- утилизация навоза (помета), т.е. использование отходов для производства продукции, включая повторное применение отходов (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация);
- размещение (хранение) навоза (помета), т.е. складирование отходов в специализированных объектах на срок не более одиннадцати месяцев в целях утилизации.
Вакуумное фильтрование
Инерционное осаждение
Инерционное фильтрование
Центробежное фильтрование
Фильтрование под давлением
...................... Пресс - Дуговые
шнеки сита
¡Компостирование
1 г
Органическое удобрение
Рисунок 3 - Структурная схема использования технологий и оборудования для переработки жидкого навоза
Таким образом, любое животноводческое (птицеводческое) предприятие осуществляет деятельность по накоплению, утилизации, размещению отходов классов опасности.
В настоящее время вступили в силу изменения Федерального закона «О лицензировании отдельных видов деятельности», согласно которым лицензированию подлежит деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I—IV классов опасности.
Для того чтобы животноводческие (птицеводческие) предприятиям могли осуществлять деятельность по утилизации и размещению навоза, им необходимо наличие лицензии.
Нормативами платы за размещение отходов производства и потребления установлено, что при размещении отходов, подлежащих временному накоплению и фактически использованных в течение трех лет с момента размещения в собственном производстве в соответствии с технологическим регламентом или переданных для использования в течение этого срока, организация от оплаты освобождается.
В то же время, если животноводческое предприятие продолжает хранить отходы более трех лет, то за каждую тонну отхода IV класса норматив платы за размещение 248,4 руб., отхода V класса опасности - 8 руб.
В случае накопления отходов в целях утилизации или обезвреживания в течение одиннадцати месяцев со дня образования этих отходов плата не взимается.
Наибольший уровень экологических нагрузок испытывают поля утилизации бесподстилочного навоза и помета. Площадь полей, загрязненных органогенными отходами, в том числе животноводства и птицеводства в РФ, превышает 2,4 млн гектаров, из которых 20% являются сильно загрязненными, 54% - загрязненными, 26% - слабо загрязненными [3]. При длительном хранении помёта на грунтовых площадках происходит загрязнение почвы, грунтовых и поверхностных вод.
Необходимы поиск эффективных схем и технологий производства и использования высококачественных органических удобрений на основе побочной продукции животноводства (навоза), разработка перспективных технических средств для реализации новых видов удобрений [3, 4, 5, 7, 11].
Наиболее сложным и энергоемким для переработки является жидкий навоз. Комплекс оборудования, применяемого для переработки жидкого навоза, может быть различным и зависит от многих факторов. Для анализа существующих современных технологий и комплексов оборудования по переработке жидкого навоза следует рассмотреть все существующие технологии и применяемое оборудование. Структурная схема использования технологий и оборудования для получения органического удобрения из жидкого навоза представлена на рисунке 3.
Способы переработки и типы технологического оборудования, применяемые в линиях переработки
жидкого навоза, зависят от используемого для очистки физического явления с целью достижения требуемого результата. Однако во всех технологических линиях проходят одни и те же этапы переработки: разделение навоза на твердую фракцию и жидкость, обеззараживание, осветление жидкости и отделение взвесей [10, 11, 12].
После разделения навоза на твердую фракцию и суспензию происходит раздельная переработка и обеззараживание каждой из фракций. В структурной схеме на рисунке 3 представлены только механические способы переработки жидкого навоза. Также, кроме механических, существуют биологические, химические, электрохимические способы переработки, требующие значительных экономических и энергетических затрат.
Наиболее точно и подробно все этапы глубокой очистки описаны в литературе [3, 4]. Весь процесс глубокой переработки жидкого навоза представлен авторами пятью ступенями очистки: первая ступень - разделение на фракции, две ступени очистки жидкой фракции и две ступени доочистки осветленной жидкости в зависимости от ее дальнейшего применения.
Наряду с определенными достоинствами и информативностью материала, некоторые этапы требуют уточнения и более подробного рассмотрения. После флотационной установки целесообразным является рассмотрение возможности применения для отделения взвешенных частиц из жидкости тонкослойных отстойников, которые позволяют значительно сократить продолжительность отстаивания и, следовательно, объем отстойников. Тонкослойные отстойники позволяют значительно интенсифицировать процесс осаждения взвесей, на 60% уменьшить площадь застройки и на 25-30% повысить эффект осветления воды по сравнению с обычно применяемыми отстойниками.
Применение после доочистки сточной воды в системе фильтров лампы УФО является эффективным только при определенной степени прозрачности жидкости и малой толщине слоя обрабатываемой среды.
Авторами не рассматривались электрические и электрохимические способы, которые можно применять только на определенных этапах очистки.
Выводы. В свете последних изменений в законодательстве навоз, как отходы производства классов опасности, требует скорейшей и своевременной переработки. Глубокая переработка навоза позволяет получить высококачественные органические удобрения, что может решить задачу развития кормовой базы через растениеводство путем восстановления почвенного плодородия.
Исходя из анализа описанных технологий и способов переработки жидкого навоза, можно заключить, что перспективной является разработка технологии глубокой переработки жидких органических отходов путем применения существующих методов переработки жидкого навоза в комбинации с другими способами воздействия, такими как электрические, аку-
стические и химические, что требует более подробного изучения совместного воздействия при переработке различных методов очистки.
Литература
1. Официальный сайт Министерства сельского хозяйства Российской Федерации. Аналитика, мониторинг. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mcx.ru/navigation/page/show/205.htm;
Время доступа: 12.08.2017; 22:24
2. Афанасьев, В.Н. Технологические и технические решения проблемы переработки навоза свиноводческих комплексов / В.Н. Афанасьев, Е.В. Шалавина // Вестник ВНИИМЖ. - 2013. - № 4 (12). - C. 146-153.
3. Бондаренко, А.М. Технологии и технологические средства производства и применения органических удобрений: монография / А.М. Бондаренко, Л.С. Качанова. - Зерноград: Азово-Черноморский инженерный институт, 2016. - 224 с.
4. Головко, А.Н. Перспективы использования электрических методов для очистки жидких органических отходов животноводства / А.Н. Головко, А.М. Бондаренко // Вестник аграрной науки Дона. - 2018. - № 1 (41). - С. 52-57.
URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-ispolzovaniya-elektricheskih-metodov-dlya-ochistki-zhidkih-organicheskih-othodov-zhivotnovodstva (дата обращения: 22.11.2019).
5. Иванов, Ю.А. Экологичное животноводство, проблемы и вызовы / Ю.А. Иванов, В.В. Миронов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2015. -№ 87. - С. 35-47. URL: https://cyberleninka.ru/article /n/ekologichnoe-zhivotnovodstvo-problemy-i-vyzovy (дата обращения: 27.09.2019).
6. Качанова, Л.С. Совершенствование методики технико-экономической оценки применения органических удобрений / Л.С. Качанова // Вестник ФГОУ ВО МГАУ. - 2015. -№ 6 (70). - С. 60-67. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ sovershenstvovanie-metodiki-tehniko-ekonomicheskoy-otsenki-primeneniya-organicheskih-udobreniy (дата обращения: 22.11.2019).
7. Ковалев, Н.Г. Современные проблемы производства и использования органических удобрений / Н.Г. Ковалев // Вестник ВНИИМЖ. - 2013. - № 2 (10). - С. 82-101.
URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-problemy-proizvodstva-i-ispolzovaniya-organicheskih-udobreniy (дата обращения: 22.11.2019).
8. Jang P.Y. Hybrid anaerobic treatments of poultry wastes in the tropics / P.Y. Jang, M. Chandrasekaran, D. Jama-moto // Trans. ASAE // St. Joseph. Mich. - 1999. - V. 32. - H 8.
- P. 2137-2142.
9. Kohda C. Anaerobic microorganisms degrading 3-methylindole (skittle) and indolent in composting processes / C. Kohda, T. Ando, Y. Nakai // Anim. Sc. Technol. - 1997. -Vol. 8. - № 11. - P. 1045-1051.
10. Li Guoxue. The different effects of HTC and WC on C,N transformation and pathogenic bacterial population / Li Guoxue, Zhang Zuxi, Bai Ying // ActaAgr. Univ. - Pekin, 1995.
- Vol. 21. - № 3. - P. 286-290.
11. Mahimairaja, S. Agronomic effectiveness of poultry manure composts / S. Mahimairaja, N.S. Bolan, M.J. Hedley //
Communicant Soil Sc. Plant Analysis. - 1995. - Vol. 26. -№ 11-12. - P. 1843-1861.
12. Robinson, D.L. Poultry litter influences on soil fertility levels in pastures of North Louisiana / D.L. Robinson, A.B. Curry, H.D. Grader // Agra. - 1994. - Vol. 37. - № 4. - P. 12-13.
References
1. Oficialnyy sayt Ministerstva selskogo hozyaistva Ros-siyskoy Federatsii. Analitika, monitoring [Official site of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation], Elektronnyi resurs. Rezhim dostupa: http://www.mcx.ru/navigation/page/show/ 205.htm; Vremya dostupa: 12.08.2017; 22:24 (In Russian)
2. Afanasyev V.N., Shalavina E.V. Tehnologicheskie i tehnicheskie resheniya problem pererabotki navoza svinovod-cheskikh kompleksov [Technological and technical solutions to the problem of processing manure of pig breeding complexes], Vestnik VNIIMZh, 2013, No 4 (12), pp.146-153. (In Russian)
3. Bondarenko A.M., Kachanova L.S. Tehnologii i tehno-logicheskie sredstva proizvodstva i primeneniya organicheskikh udobreniy: monografiya [Technologies and technological means of production and application of organic fertilizers: monograph], Zernograd: Azovo-Chernomorskij inzhenernyy institut, 2016, 224 pp. (In Russian)
4. Golovko A.N., Bondarenko A.M. Perspektivy ispolzo-vaniya elektricheskikh metodov dlya ochistki zhidkih organi-cheskikh otkhodov zhivotnovodstva [Prospects of use of electrical methods for purification of liquid organic wastes of animal husbandry], Vestnik agrarnoj nauki Dona, 2018, No 1 (41), pp. 52-57. (In Russian)
5. Ivanov Yu.A., Mironov V.V. Ekologichnoe zhivotno-vodstvo, problemy i vyzovy [Eco-friendly livestock production, problems and calls], Tehnologii i tehnicheskie sredstva mehanizi-rovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotno-vodstva, 2015, No 87, pp. 35-47. (In Russian)
6. Kachanova L.S. Sovershenstvovanie metodiki tekhni-ko-ekonomicheskoy otsenki primeneniya organicheskikh udo-breniy [Improvement of the methodology of technical and economic assessment of the use of organic fertilizers], Vestnik FGOU VO MGAU, 2015, No 6 (70), pp. 60-67. (In Russian)
7. Kovalev N.G. Sovremennye problemy proizvodstva i ispolzovaniya organicheskih udobreniy [Modern problems of production and use of organic fertilizers], Vestnik VNIIMZh, 2013, No 2 (10), pp. 82-101. (In Russian)
8. Jang P.Y, Chandrasekaran M., Jamamoto D. Hybrid anaerobic treatments of poultrywastes in the tropics, Trans. ASAE, St. Joseph. Mich, 1999, V. 32, H 8, pp. 2137-2142.
9. Kohda C., Ando T., Nakai Y. Anaerobic microorganisms degrading 3-methylindole (skittle) and indolent in composting processes, Anim. Sc. Technol, 1997, Vol. 8, No 11, pp. 1045-1051.
10. Li Guoxue, Zhang Zuxi, Bai Ying. The different effects of HTC and WC on C,N transformation and pathogenic bacterial population, ActaAgr. Univ, Pekin, 1995, Vol. 21, No 3, pp. 286-290.
11. Mahimairaja S., Bolan N.S., Hedley M.J. Agronomic effectiveness of poultry manure composts. Communicant Soil Sc. Plant Analysis, 1995, Vol. 26, No 11-12, pp. 1843-1861.
12. Robinson D.L., Curry A.B., Grader H.D. Poultry litter influences on soil fertility levels in pastures of North Louisiana, Agra, 1994, Vol. 37, No 4, pp. 12-13.
Сведения об авторах
Головко Александр Николаевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Землеустройство и кадастры», Азо-во-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-918-515-17-18. E-mail: alexnikgol@rambler.ru.
Бондаренко Анатолий Михайлович - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Землеустройство и кадастры», Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ Во «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде (Ростовская область, Российская Федерация). Тел.: +7-928-162-76-46. E-mail: bondanmih@rambler.ru.
Information about the authors
Golovko Alexander Nikolaevich - Candidate of Technical Sciences, associate professor of the Land arrangement and cadaster department, Azov-Black Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-918-515-17-18. E-mail: alexnikgol@rambler.ru.
Bondarenko Anatoly Mikhailovich - Doctor of Technical Sciences, professor, head of the Land arrangement and cadaster department, Azov-Black Engineering Institute - branch of FSBEI HE «Don State Agrarian University» in Zernograd (Rostov region, Russian Federation). Phone: +7-928-162-76-46. E-mail: bondanmih@rambler.ru.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 63:004.9
ВИДЕОЦИФРОВОЕ СИСТЕМОМЕТРИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
© 2019 г. Башилов А.М., Королев В.А.
Агротехнологические процессы отличаются от промышленных, они взаимосвязаны с биологическими объектами, обладающими способностью к самоорганизации, саморазвитию и самоадаптации. Сложно получить информацию о поведенческих особенностях биологических объектов, идентифицировать их техническими информационно-аналитическими средствами. Системометрия обеспечивает самоидентификацию системы и определение целеадаптивных функций в условиях динамически изменяющихся процессов природной и социальной среды. Функционирование самоорганизующегося агропредприятия информативно подготовлено к восприятию своей системной сложности и адаптивно управляемо по результатам системно-метрического анализа. Применение видеоцифрового наблюдения, устройств технического зрения для управления агротехно-логическими процессами является перспективным направлением совершенствования аграрного производства. Исследование существующих технологий видеонаблюдения систем охранной безопасности сельскохозяйственного производства позволяет классифицировать разработанные унифицированные модули цифровой видеоаналитики для проектирования устройств управления аграрным производством. Рассмотренные принципы построения видеонаблюдения позволяют перейти от проектирования небольшой автономной системы к последовательному совершенствованию и созданию крупных систем, поэтапно добавляя управленческие функции. Комплексное использование систем видеонаблюдения многовариантно для получения синергетического эффекта при идентификации и определении местоположения животного; учёте биофизиологических особенностей животного; ведении хронологического дневника и жизненного цикла животного; контроле работы обслуживающего персонала; оценке продолжительности поедания, пережёвывания корма, скорости приращения объёма и массы животного; при фиксации половой охоты и процесса отёла; мониторинге моциона и поведенческих актов животного; бонитировке животных, диагностике заболеваний и других ветеринарных и профилактических мероприятиях. Дальнейшее совершенствование агро-технологических процессов, повышение оперативности и точности управления целесообразно развивать с использованием мобильных и стационарных дистанционных систем автоматизированного видеонаблюдения, компьютерной видеоаналитики и видеоцифрового управления.
Ключевые слова: агропроизводство, совершенствование, видеонаблюдение, проектирование, системометрия, типовые модули, компьютерное зрение, интеграция, самоорганизация, управление.
VIDEO-DIGITAL SYSTEM-METRIC MANAGEMENT OF AGROTECHNOLOGICAL PROCESSES
© 2019 A.M. Bashilov, V.A. Korolev
Agrotechnological processes differ from industrial ones, they are interconnected with biological objects that are capable of self-organization, self-development and self-adaptation. It is difficult to obtain information about the behavioral characteristics of biological objects, to identify them with technical information-analytical means. Systemometry provides self-identification of the system and determination of adaptive functions in the conditions of dynamically changing processes of the natural and social environment. The functioning of a self-organizing agricultural enterprise is informatively prepared for the perception of its systemic complexity and adaptively controlled according to the results of a system-metric analysis. The use of digital video surveillance, technical vision devices for controlling agrotechnological processes is a prospective direction for improving agricultural production. The research of existing technologies for video surveillance of security systems, agricultural production applications allows to classify the developed unified modules of digital video analytics for the design of agricultural production control devices. The considered principles of video surveillance construction allow to move from designing a small autonomous system to the consistent improvement and creation of large systems, gradually ad-
