CC BY
24
_05.20.00 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ_
05.20.01
УДК 631.229; 631.171
ОБОСНОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОДБОРА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ СВИНЕЙ НА ОТКОРМЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СВИНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ
© 2019
Александр Валерьевич Архипцев, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматизации и механизации животноводства»
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, Москва (Россия) Александр Владимирович Сафонов, магистр кафедры «Автоматизации и механизации животноводства»
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, Москва (Россия)
Аннотация
Введение: свиноводство - одна из наиболее интенсивно развивающихся отраслей животноводства. В настоящее время наибольшее распространение при выборе оборудования получил сравнительный подход. Данный метод основан на сравнении типоразмерного оборудования между собой и выявлении наиболее подходящего. Нами была разработана методика подбора оборудования, позволяющая снизить субъективное влияние на точность выбора оборудования.
Материалы и методы: стенки станков могут быть изготовлены из разных материалов и иметь разное строение, ПВХ-панели, решетчатое заграждение, бетонные перегородки. Задачей было создание алгоритма по автоматизированному сравнению перегородок. У каждого материала есть свои плюсы и минусы, которые необходимо учитывать при подборе. Отобранные критерии были ранжированы по положительной пятибалльной шкале. Результаты и обсуждения: в первую очередь определяется тип подбора: конкретный, при котором будет отобрано оборудование, по всем критериям совпадающее с требованиями, либо общий - будет отобрано оборудование, совпадающее по критериям, либо с лучшими показателями. Для каждого вида перегородки были оценены критерии (A1; B1; C1, D1, E1, F1, G1, H1). Вводятся требования по каждому критерию (A; B; C, D, E, F, G, H). По данной методике был оценен типоразмерный ряд перегородок для станков для откорма свиней, анализ показал, что при отборе объекта по конкретно заданным критериям наилучшим результатом является полноразмерная стенка из ПВХ. Несмотря на то, что некоторые показатели критериев ниже чем у ЖБИ-панели и при сравнении по отдельно взятым критериям итоговый результат был бы другим, несмотря на незначительные отличия ряда критериев.
Заключение: такой способ позволяет более точно распределить проявления критериев в данной системе и тем самым повысить вариабельность и точность оценивания, одновременно с этим избежать перегруженности вариантов, которая возникнет при делении на большее количество градаций. Данная методика позволяет сравнить оборудование по ряду критериев, снижая субъективизм при оценивании, так же появляется возможность визуального сравнения показателей критериев.
Ключевые слова: автоматизация, алгоритм, безвредность, групповое содержание, животноводство, зоогигиена, масса сегмента, микроклимат, откорм, перегородка, помещение, проектирование, ремонтопригодность, свиноводство, сельское хозяйство, содержание, станки, стенки, стресс, строительство, травмоопасность.
Для цитирования: Архипцев А. В., Сафонов А. В. Обоснование и применение методики автоматизированного подбора оборудования для содержания свиней на откорме при проектировании свиноводческих ферм // Вестник НГИЭИ. 2019. № 1 (92). С. 16-30.
STUDY AND APPLICATION OF TECHNIQUES FOR AUTOMATED SELECTION OF EQUIPMENT FOR PIGS FOR FATTENING IN THE DESIGN OF PIG FARMS
© 2019
Alexander Valeryevich Arkhiptsev, Ph. D. (Engineering), the associate professor of the chair «Automation and Mechanization in Animal Husbandry»
Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow (Russia) Alexander Vladimirovich Safonov, the under graduate student of the chair «Automation and Mechanization in Animal Husbandry»
Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow (Russia)
Abstract
Introduction: pig breeding is one of the most intensively developing branches of animal husbandry. Currently the most the spread of when choosing equipment received comparable approach. This method is based on comparison of the standard equipment among themselves and revealing of the most suitable. We have developed a technique of selection of equipment, which reduces the subjective impact on the accuracy of the choice of equipment. Materials and methods: the walls of the swine stables can be made of different materials and have a different structure, PVC panels, lattice fence, concrete partitions. The task was to create an algorithm for automated comparison of partitions. Each material has its pros and cons that must be considered in the selection. The selected criteria were ranked on a positive five-point scale.
Results and discussion: first of all, the type of selection is determined: specific, in which the equipment will be selected according to all criteria coinciding with the requirements, or General-will be selected equipment that matches the criteria or with the best performance. For each partition were estimated criteria (A1; B1; C1, D1, E1, F1, G1, H1). Instituted requirements at everyone the criterion of (A; B; C, D, E, F, G, H). According to this method have been evaluated standard series for swine stables for fattening analysis showed that the selection of an object on specifically defined criteria, the best result is a full-size wall PVC. Despite the fact that some of the criteria are lower than the concrete panel and when compared on individual criteria, the final result would be different, despite the slight differences in a number of criteria.
Conclusion: this method allows you to more accurately distribute the manifestations of the criteria in the system and thereby increase the variability and accuracy of the assessment, while avoiding the overload of options that will arise when dividing by a greater number of gradations. This technique allows you to compare the equipment on a number of criteria reducing subjectivity in the evaluation, as there is a possibility of visual comparison of criteria. Key words: automation, algorithm, harmlessness, group content, livestock, zoo hygiene, mass segment, microclimate, fattening, partition, room, design, maintainability, pig-farming, agriculture, maintenance, machines, walls, stress, construction, trauma.
For citation: Arkhiptsev A. V., Safonov A. V. Study and application of techniques for automated selection of equipment for pigs for fattening in the design of pig farms // Bulletin NGIEI. 2018. № 1 (92). P. 16-30.
Введение
Свиноводство - одна из наиболее интенсивно развивающихся отраслей животноводства. По данным национального союза свиноводов, свиноводство продолжает расти, но темпы роста заметно сократились (почти вдвое) относительно прошлого, рекордного в этом смысле года - 6,2 против 13 % в промышленном секторе. С учетом вклада хозяйств всех форм собственности прирост за 9 месяцев составил 4,5 %. По результатам года общий объем прироста производства свинины достигнет 150 тыс. т в убойной массе. Отличительной особенностью текущего сезона стало снижение (после двух лет стабилизации) поголовья в секторе ЛПХ, оно превысило 320 тыс. голов. И впервые 70 % от этой цифры пришлось на не европейские, а на Уральский и Сибирский административные округа. Причина - распространение АЧС за Урал. Несмотря на снижение темпов роста в свиноводстве, в целом прирост производства мяса всех видов с января по сентябрь 2017 г. сохранился на уровне прошлого года -4,9 %. Падение вдвое темпов роста в свиноводстве пропорционально компенсировало птицеводство, его объем увеличился на 232 тыс. т, или на 7 %. Производство говядины упало на 1 %, других видов
мяса - на 2,2 %; баранина, наоборот, «выросла» на 2,5 %. По оценке НСС, к концу года суммарный объем производства мяса прибавит около 500 тыс. т, что соответствует 5 %-му росту. Прогноз тенденций на 2018 г. показывает, что можно ожидать увеличения отечественного промышленного производства свинины на уровне 10 % и общий рост в диапазоне от 3 до 6 %. В абсолютных цифрах последний выразится в дополнительных 135-150 тыс. т.
Это направление животноводства отличается высокой требовательностью, высокой продуктивностью, высокой энергетической ценностью произведённой продукции и короткими сроками производства поголовья на убой. Развивается в районах с любыми климатическими условиями. Мясная продукция играет важную роль в питании людей.
Тенденция роста потребления свинины продолжается - на 5 % с января по сентябрь 2017 г. Но отличие нынешнего года в многократном росте потребления птицы - на 5,6 % (против 0,6 % в прошлом году). Эти две основные категории обеспечили общий рост потребления мясной продукции на 4 %. Для сравнения: в 2016 г. он не превысил 1,3 %. Одна из важных причин такого положения дел - это постепенная адаптация населения к
жестким экономическим условиям. Другое объяснение - низкие оптовые цены на свинину и мясо птицы. В сложившемся рынке участвует множество компаний, предоставляющих типоразмерное оборудование. Большое разнообразие предоставляемой продукции затрудняет выбор наиболее подходящего варианта.
В связи с этим необходимо разрабатывать новые и совершенствовать старые методы подбора оборудования. На данный момент большинство критериев субъективны и оцениваются каждым человеком по-разному. Основные критерии варьируются и воспринимаются различно, невозможно точно определить, какое оборудование лучше всего подойдет заданным требованиям. Это связано с различными мнениями относительно важности критериев и их количества. Количество рассматриваемых критериев позволяет более точно изучить каждый вариант. Одним из методов подбора оборудования является сравнительный подход - совокупность методов оценки стоимости объекта, основанных на сравнении оцениваемого объекта с аналогичными объектами, в отношении которых имеется информация о ценах сделок с ними. Данный подход исходит из указанного выше принципа замещения, а получаемая с его помощью стоимость часто называется стоимостью замещения. Метод основан на определении рыночных цен, адекватно отражающих ценность единицы оборудования в ее текущем состоянии. Основной используемый принцип - сопоставление, которое должно проводиться с точным аналогом, продающимся на вторичном рынке; с приблизительным аналогом, продающимся на вторичном рынке, с внесением корректирующих поправок на отличия потребительских свойств и конструктивные отличия; с новым аналогичным оборудованием с внесением поправок на износ при отсутствии вторичного рынка. Сравнительный подход к оценке оборудования представлен прежде всего методом прямого сравнения. Объект-аналог должен иметь то же функциональное назначение, полное квалификационное подобие и частичное сходство. Этот метод необходимо дорабатывать для уменьшения субъективной составляющей и повышения точности подбора.
Цеха для откорма занимают 63 % площади всех цехов. Их стоимость составляет 56 % стоимости всех цехов, или 35 % общей стоимости комплекса. На стоимость станков приходится до 40 % от стоимости всего оборудования. Стоимость материала является важным экономическим показателем, так как именно от него зависят как общая стоимость оборудования, так и скорость окупаемо-
сти материала. На долю всего оборудования приходится около 30 % от общих затрат на строительство свинокомплекса. К примеру, для комплекса с законченным производственным циклом производительностью 108 тыс. свиней в год, только для участка откорма требуется 27 километров перегородок при высоте 1 метр [3; 7; 11].
Материалы и методы На данный момент существует большая разновидность оборудования и стоит острая проблема выбрать наиболее подходящее для предприятия. Продуктивность свиней на откорме напрямую зависит от условий содержания. В товарных свинокомплексах большее распространение получила станочная система содержания из-за ряда причин, наиболее важные из которых это уменьшение используемой площади под 1 голову. Стенки станков могут быть изготовлены из разных материалов и иметь разное строение. У каждого материала есть свои плюсы и минусы, которые необходимо учитывать при подборе оптимальной конфигурации.
Рис. 1. ПВХ-панель Fig. 1. PVC panel
ПВХ-панель (рис. 1) - наиболее удобный материал для стенок станка, стенка составляется из нескольких последовательно расположенных листов ПВХ до достижения необходимой высоты [9]. Между собой листы скрепляются защелками, что обеспечивает прочное скрепление листов. Внизу панели прикрепляются к полу с помощью U профиля. Также все отверстия закрываются пластиковыми заглушками. Панель получается гладкая за исключением стыков между листами, количество которых необходимо свести к минимуму и тщательно промывать во время уборки. Для повышения прочности внутри листа есть зигзагообразные опоры. Ширина
панели вариабельна, что хорошо сказывается на зоогигиене станка. Ремонт повреждений производится крайне легко путем замены поврежденной секции на новую. Из минусов панели мешают воздухообмену между станками, поэтому рекомендуется использовать данные панели в комбинации с решетчатыми перегородками. Процесс производства ПВХ-панелей заключается в экструдировании адди-тивов и смеси ПВХ-смол. Эта технология обеспечивает панелям прочность, влагостойкость и устойчивость к воздействиям. Внешний цветной слой наносится с помощью офсетной печати или термопечати. При использовании офсетной печати для повышения стойкости изделия после наносится специальный лак. При использовании термопечати это не требуется: хотя этот вариант и белее дешев, он также обеспечивает достаточную износостойкость внешнему слою изделия. Панели изготавливают из поливинилхлорида (смола ПВХ: основой являются каменная соль и нефтепродукты) - твердого, экологически чистого и невоспламеняющегося материала. Для стеновых панелей необходимо создание именно такого, ячеистого, материала, который позволит панели обладать:
• стойкостью к перепадам температур;
• устойчивостью к любым механическим повреждениям;
• стойкостью к атмосферным влияниям (например, влажности), что позволяет использовать панели для внешней отделки дома;
• устойчивостью к образованию бактерий: грибков и плесени;
• стойкостью к коррозии и гниению.
Решетчатые заграждения (рисунок 2) делаются из оцинкованного железа, они не мешают воздухообмену между станками, но из-за промежутков между прутьями повышается вероятность механического травмирования животных [10]. Прутья решетки легко подвергаются влажной уборке, оцинкованное покрытие препятствует появлению ржавчины. В случае повреждений части стены ремонт может производиться с помощью сварки. Масса заграждений выше, чем у ПВХ-панели, но меньше, чем у стенок из бетона. Данный продукт получают путем гальванического оцинковывания металлического изделия в агрегате непрерывного оцинкова-ния горячим способом.
Рис. 2. Решетчатое заграждение Fig. 2. Lattice fence
Рис. 3. Бетонные перегородки Fig. 3. Concrete partitions
Бетонные панели (рис. 3) и отливка ЖБИ на месте имеют большую массу и прочность, чем ПВХ и железные конструкции, но хуже в гигиеническом аспекте. Бетон - пористый материал, в поры которого попадает влага и микроорганизмы, что создает благоприятную среду для развития последних. Из-за пористой структуры он плохо поддается влажной уборке. Также в случае механического воздействия он крошится, что так же отрицательно влияет на здоровье животных: во-первых, из-за вдыхания пыли либо поедания отколовшихся фрагментов, во-вторых, на месте скола получается неровная, шершавая или острая поверхность, которая увеличивает вероятность механических повреждений. Другим минусом данного материала является его высокая масса по сравнению с металлоконструкцией и ПВХ-панелями. К плюсам можно отнести срок службы, который выше, чем у других рассматриваемых материалов. Ремонтопригодность монолитной конструкции крайне низкая, необходимо сначала разобрать всю секцию и заново отлить её. Бетонные панели поддаются замене в большей степени, необходимо только поменять поврежденную панель, но процесс этот более трудоемкий по сравнению с ПВХ-панелью преимущественно непосредственно из-за массы. Вторым минусом бетонных панелей является их фиксированная ширина (до 0,5 м). Это приводит к наличию вертикальных стыков в стене станка, что является еще одним потенциальным источником загрязнения и развития патогенной микрофлоры. В состав бетона входят такие материалы, как цемент, крупный наполни-
тель (щебень, гравий), мелкий наполнитель (песок), вода, в приблизительном весовом соотношении -1:4:2:0,5. Цемент является основой бетона. Он обеспечивает склеивание остальных компонентов. Его получают при обжиге смеси известняка и глины с последующим измельчением до стадии пудры. В России производится более 30 маркированных видов цемента. Самый популярным в настоящее время является цемент универсальной марки 500. Гравий состоит из более-менее округлых, сглаженных обломков гранита, базальта или других твердых горных пород размером от 5 до 8 см. По происхождению гравий бывает речной, морской, горный. Последний содержит примеси, не желательные для производства бетона.
Щебень состоит из обломков такого же размера и состава. Единственная разница заключается в том, что они имеют неправильную форму и являются шероховатыми и не обкатанными. Реже применяют наполнители, имеющие пористую структуру. К ним относят вулканические шлаки и пемзу. Песком считается порода, зерна которой не превышают 5 мм. Чаще всего сюда входят кварц и полевой шпат. Песчинки речного и морского происхождения - округлые, гладкие. Они отличаются от шершавых, угловатых зерен горного песка, более подходящих для использования в бетоне.
Наиболее распространенными являются следующие варианты: ПВХ-панели; решетчатые перегородки из оцинкованного железа; монтируемая бетонная панель и отливка стенки непосредственно на месте установки.
По исполнению/ On execution
Сплошные/ Solid
Решетчатые/ Latticed
По материалу/ By material
1
пвх/ PVC Бетон/Concrete Металлические/ Metal
X
По монтажу/ On installation
Полноразмерная панель /Full-size panel
Монолит/Monolith
ЖБИ/RC
Комбинированные/ Combined
Рис. 4. Классификация перегородок Fig. 4. Classification of partitions
Были выбраны следующие критерии для сравнения: масса сегмента стенки, зоогигиена, стоимость материала и ремонтопригодность, влияние на микроклимат в станке и на стресс животных [1; 2; 4; 5; 12; 13].
Масса сегмента стенки непосредственно зависит от материала, из которого была изготовлена панель. Её необходимо учитывать при выборе оборудования, так как создается дополнительная нагрузка на пол и фундамент, что может привести к разрушению части конструкции в худшем случае. При использовании перегородок с высокой массой необходимо заранее учесть распределение нагрузки на фундамент. Так же масса является одним из важнейших критериев при транспортировке оборудования до места эксплуатации. Избыточная масса увеличит транспортные расходы.
Зоогигиена напрямую связана с продуктивностью и, как следствие, с рентабельностью откорма. Плохие условия содержания в станке с загрязнёнными стенками приводят к увеличению вероятности инфицирования животных, так как основные пути заражения животных это: через корм или воду; насекомых, повреждения кожи. Если качество корма зависит от многих факторов, некоторые из которых неподконтрольны предприятию, то снизить вероятность повреждений эпидермиса можно, грамотно подобрав стенки станков. Целостность кожного покрова нарушается из-за механических повреждений,
причинами которых могут являться дефекты оборудования для содержания и агрессивное воздействие со стороны других свиней в станке. Стенки не должны иметь острые края, выступающие части. Если таковые имеются, их необходимо закрыть пластиковыми или прорезиненными заглушками. Взаимодействие свиней в группе контролировать сложнее. Для этого необходимо свести к минимуму стрессовое воздействие. Необходимо минимизировать количество стыков между панелями внутри станка, так как это создает дополнительные очаги развития микрофлоры. Также такие места требуют более тщательной уборки и, как следствие, увеличения времени и трудоемкости обслуживания станков.
Так как панели непосредственно контактируют с животными, необходимо чтобы материалы, из которых они изготовлены, были безвредны для животных. Материал должен быть не токсичен, устойчив к агрессивному воздействию окружающей среды.
При увеличении температуры выше максимально допустимой либо близкой к ней (22 °С) можно наблюдать, что свиньи преимущественно лежат на щелевой части пола, то есть в зоне дефекации, что приводит к загрязнению кожного покрова продуктами дефекации и последующему загрязнению стенок станка. Для предотвращения развития патогенной микрофлоры на стенках необходимо, чтобы структура материала была как можно плот-
нее, без неровностей и пористости, была легка в очистке, для выбора подходящего варианта стенок является напольное покрытие. Оно бывает следующих вариантов: полностью щелевой и частично щелевой, в котором примерно 2/3 занимает сплошной пол и 1/3 щелевой. Если пол частично-щелевой, то рекомендуется ставить решетчатые стенки рядом с решетчатой частью пола. Это приведет к конкуренции между станками, дефекации непосредственно на решетчатую часть напольного покрытия и, как следствие, обозначение места для дефекации. Повышенная влажность только способствует развитию патогенной микрофлоры. Так же загрязнение большей площади поверхности привлекает насекомых, которые являются переносчиками ряда болезней.
Необходимо чтобы поверхности стенок были гладкими. Наличие неровностей и пор повышает вероятность образование очагов заражения материала бактериями, которые в последующем могут попасть в повреждения эпидермиса животного, что может привести к ряду заболеваний и повышению расходов на содержание поголовья.
Ремонтопригодность показывает возможность ремонта оборудования в случае повреждений. Ремонтные работы влияют не только на дополнительные расходы на материалы и оплату работ, но и в случае большой длительности на технологическую линию. Животных необходимо перевести в другой станок, что в случае интенсивных ритмов производства может быть затруднительно, либо распределить поголовье поврежденного станка по другим станкам этой же возрастной группы, что опять же приведет к повышению стресса в группе в целом и вытекающим из этого проблемам. В связи с вышеизложенным необходимо, чтобы ремонтные работы были как можно короче. Детали станка должны быть легко заменяемы.
Основными причинами стресса являются: кормление, микроклимат. Качественные параметры корма не всегда могут контролироваться предприятием, в то время как влияние остальных параметров можно нивелировать, правильно выбрав оборудование. Станки разной конфигурации по-разному влияют на микроклимат. Если сделать всю стенку сплошной, то это приведет к нарушению горизонтальных воздушных потоков и, как следствие, к увеличению загазованности объема станка и повышению в нём влажности, в то время как использование только решетчатых перегородок может привести к возникновению сквозняков в станках. При нарушении темпе-ратурно-влажностного режима изменяется локомо-ция животных. Влажность в помещении связана с многими факторами. Повышение влажности поло-
жительно влияет на развитие патогенной микрофлоры, она также затрудняет нормальное дыхание животных, что приводит к нарушениям метаболизма и повышению расходов кормов. В холодные периоды нарушение влажностного режима может стать причиной заболеваний дыхательной и пищеварительной систем. Повышенное стрессовое состояние животных отрицательно влияет на локомоцию животных. Повышается агрессивность животных к себе подобным и человеку, как следствие, конкуренция и стычки внутри группы, что приводит к еще большему повреждению кожи и вероятности инфицирования, а в случае серьезных травм - к снижению товарной стоимости и в худшем случае - падежу либо вынужденному забою [3; 6].
Основной задачей было создание алгоритма по автоматизированному сравнению объектов. Необходимо одновременное сравнение объектов по ряду критериев и выявление наиболее подходящего варианта, отвечающего заданным требованиям. Данный способ позволит минимизировать субъективность при подборе оборудования, так как сравнение критериев проводится автоматически. Также алгоритм позволяет задавать дополнительные параметры, такие как тип соответствия, точность рекомендации [16; 17].
Отобранные критерии были ранжированы по положительной пятибалльной шкале. Данный способ ранжирования позволяет распределить проявления критериев на необходимое количество градаций. Помимо основных градаций «плохо» (1), «средне» (3), «хорошо» (5) есть и промежуточные уровни «ниже среднего» (2) «выше среднего» (4). Также данная шкала интуитивно понятна, легка в обращении и восприятии.
Результаты
Для описания методики будет рассмотрен один объект. Операции по оцениванию остальных проводятся аналогично. В первую очередь определяется тип подбора: конкретный, при котором будет отобрано оборудование, по всем критериям совпадающее с требованиями, либо общий - будет отобрано оборудование, совпадающее по критериям либо с лучшими показателями. Для каждого вида перегородки были оценены критерии (А1; B1; О, D1, E1, F1, G1, Ш). Вводятся требования по каждому критерию (А; B; С, D, E, F, G, Н).
Сначала рассмотрим вариант конкретного совпадения. Производится сравнение показателей объекта с заданными. В случае, если хотя бы один критерий не подходит, то объект выбраковывается. Для этого используется логическая функция ЕСЛИ А1=А, то А; ЕСЛИ А1М, то А=0, В=0, С=0, D=0,
Е=0, Б=0, 0=0, Н=0. Аналогичная функция используется и для остальных критериев. В случае, когда все критерии равны заданным, объект подходит.
Если ни один из объектов не подошел, система подбирает наиболее подходящую. Для подбора оптимального варианта используется счет количества подходящих по значению критериев и рекомендация объекта с наибольшим количеством совпадений.
При общем типе подбора алгоритм выбраковывает все объекты, не удовлетворяющие условиям Л>Л1, Б>Б1, С>С1, Б>Б1, Е>Е1, Р>П, 0>01, Н>Н1. После выбраковки неподходящих объектов
система выдает результаты. В случае, когда ни один объект не подошел по критериям, предоставляются рекомендации. Для этого необходимо задать количество критериев, которые могут не удовлетворять данным требованиям. После ввода система сравнивает количество отрицательных значений критериев с введенным количеством и выводит результаты, подходящие данному условию [18; 19; 20].
Такой способ сравнения объектов позволяет исключить человеческий фактор при оценивании отдельных критериев и позволяет комплексно оценить объекты по ряду критериев.
Далее изложена блок-схема алгоритма.
Рис. 5. Блок-схема «Выбор типа подбора» Fig. 5. Block diagram «Selecting the type of selection»
Производится ввод необходимых параметров и определение вида подбора (рисунок 4). Далее в обоих случаях производится сравнение заданных критериев относительно оценённых критериев каждого объекта. Данная операция производится для каждого объекта независимо от других объектов.
Сначала рассмотрим вариант, при котором необходимо строгое совпадение критериев (рисунок 5). Значение каждого критерия проверяется на совпаде-
ние с требуемым. Если значение хотя бы одного критерия не совпадает, то объект выбраковывается. При соблюдении всех условий объект считается подходящим. В случае отсутствия подходящих вариантов система рекомендует наиболее подходящую (рисунок 7). Для подбора наилучшего варианта производится счет количества критериев, совпадающих с требуемым у каждого объекта, и последующий выбор объекта с наибольшим значением.
Fmifh
Рис. 6. Блок-схема «Конкретное совпадение» Fig. 6. Block diagram «Concrete coincidence»
В случае общего соответствия (рис. 6) значения критериев объекта должны быть не меньше требуемых. В случае неудовлетворения вышеописанному условию хотя бы одним критерием, объект выбраковывается. Если ни один из объектов не удовлетворяет условию, система предоставляет рекомендацию.
Для подбора оптимального варианта в данном случае необходимо задать количество критериев, которые могут не подходить под условие равенства либо превосходства требуемому критерию (рисунок 8). Для каждого объекта производится счет количества неподходящих критериев. Далее для каждого объекта находится разность между возможным
количеством неподходящих критериев и фактическим, необходимо, чтобы эта разность была не отрицательной.
Результаты
По данной методике был оценен типоразмер-ный ряд перегородок для станков для откорма свиней, анализ показал, что при отборе объекта по конкретно заданным критериям наилучшим результатом является полноразмерная стенка из ПВХ. Несмотря на то, что некоторые показатели критериев ниже, чем у ЖБИ-панели, и при сравнении по отдельно взятым критериям итоговый результат был бы другим, несмотря на незначительные отличия ряда критериев.
Рис. 7. Блок-схема «Общее соответствие» Fig. 7. Block diagram «General conformity»
Рис. 8. Блок-схема «Рекомендация для общего соответствия» Fig. 8. Block diagram «Recommendation for general compliance»
Рис. 9. Блок-схема «Рекомендация общего соответствия» Fig. 9. Block diagram «General compliance recommendation»
Рис. 10. Сравнение показателей панелей ПВХ и ЖБИ Fig. 10. Comparison of panel indicators PVC and RC
Заключение
Такой способ позволяет более точно распределить проявления критериев в данной системе и тем самым повысить вариабельность и точность оценивания, одновременно с этим избежать перегруженности вариантов, которая возникнет при де-
лении на большее количество градаций. Данная методика позволяет сравнить оборудования по ряду критериев, снижая субъективизм при оценивании, также появляется возможность визуального сравнения показателей критериев.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Розанцев Э. Г., Журавская Н. К., Пешехонова А. Л., Данилова М. М., Артамонова М. П., Климако-ва Т. В., Бухтеева Ю. М. Способ производства быстрозамороженных мясных полуфабрикатов // Патент на изобретение RUS 2134514 21.05.1998.
2. Татулов Ю. В., Коломиец Н. Н., Розанов А. В., Грикшас С. А. К проблеме создания промышленно пригодных генотипов свиней // Мясная индустрия. 2001. № 1. С. 40-42.
3. Виноградов В. Н, Ильин И. В., Курячий М. Г., Афанасьев В. В., Тохов М. Х., Морозов А. И., Лапин-ский Е. С. Опыт проектирования свиноводческих ферм и комплексов с внедрением новых технологий. ООО «Столичная типография». Москва, 2008. 96 с.
4. Курячий М. Г., Игнаткин И. Ю., Путан А. А., Бондарев А. М., Архипцев А. В. Технологические решения, обеспечивающие снижение потерь кормов и повышение сохранности поголовья // ГНУ ВИЭСХ, Инновации в сельском хозяйстве. Теоретический и научно-практический журнал. № 5 (10). 2014. С. 124-128.
5. Черевко В. А., Скрыпник В. А., Фарисеев А. Г. Результаты исследования массопроводности свиного мяса под воздействием теплового потока и тока электроосмоса // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2013. № 4. С. 138-144.
6. Казаков В. С. Чернова С. Е. Влияние микроклимата в помещении на рост, развитие и откормочные качества молодняка свиней // Известия. № 6 (50). 2014. С. 127-129.
7. Найденко В. К., Трифанов А. В. Предпосылки к разработке макета автоматизированного рабочего места технолога (АРМ) для расчета свиноводческих предприятий // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. № 76. 2004. С. 104-110.
8. Погребняк М. П., Ашаева Д. П. Зоогигиенические условия при откорме свиней на промышленной ферме // Вестник Омского государственного аграрного университета. № 3 (19). 2015. С. 31-35.
9. Поставщик плиточных и листовых материалов Bouwimpex [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.bouwimpex.nl/ru, свободный (Дата обращения 15.02.2018).
10. Традиционный производитель и поставщик техники свинарников AGRICO [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.agrico.cz/ru, свободный (Дата обращения 15.02.2018).
11. РД-АПК 1.10.02.04-12 «Методические рекомендации по технологическому проектированию свиноводческих ферм и комплексов». Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, 2012.
12. Ветеринарные правила содержания свиней в целях их воспроизводства, выращивания и реализации. МСХ РФ, приказ № 114 от 29 марта 2016 года, Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, 2016.
13. РД-АПК 1.10.15.02-17. Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета, Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, 2017.
14. СП 106.13330.2012 Животноводческие, птицеводческие и звероводческие здания и помещения, НПЦ «Гипронисельхоз», 2012.
15. Правила определения зоосанитарного статуса свиноводческих хозяйств, а также организаций, осуществляющих убой свиней, переработку и хранение продукции свиноводства. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. Приказ от 23 июля 2010 года № 258.
16. Генри С. Уоррен мл. Алгоритмические трюки для программистов, 2-е издание / Пер. с англ. и ред. канд . техн. наук И. В. Красиков. М. : ООО «И. Д. Вильямс», 2014. 512 с.
17. Кормен ТомасХ. Алгоритмы: вводный курс / Пер. с англ. и ред. канд. техн. наук И. В. Красиков. М. : ООО «И. Д. Вильямс», 2014. 208 с.
18. Томас Х. Кормен, Чарльз И. Лейзерсон, Рональд Л, Ривест, Клиффорд Штайн. Алгоритмы. Построение и анализ, 2-е издание / Пер. с англ. и ред. канд . техн. наук И. В. Красиков. М. : ООО «И.Д. Вильямс», 2005. 1296 с.
19. Скиена С. Алгоритмы. Руководство по разработке / 2-е изд. Пер. с англ. СПб. : БХВ-Петербург. 2011.
720 с.
20. Ричард Бёрд. Жемчужины проектирования алгоритмов: функциональный подход / Пер. с англ. В. Н. Брагилевского и А. М. Пеленицына. М. : ДМ К Пресс, 2013. 330 с.
Дата поступления статьи в редакцию 19.10.2018, принята к публикации 23.11.2018.
Информация об авторах: Архипцев Александр Валерьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматизации и механизации животноводства»
Адрес: Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, 127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, дом 49 E-mail: sa-schok@bk.ru Spin-код: 4480-1641
Сафонов Александр Владимирович, магистр кафедры «Автоматизации и механизации животноводства»
Адрес: Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, 127550, Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, дом 49 E-mail: aleks. safonow95@gmail. com Spin-код: 8687-8909
Заявленный вклад авторов: Архипцев Александр Валерьевич: общее руководство проектом, анализ и дополнение текста статьи. Сафонов Александр Владимирович: сбор и обработка материалов, подготовка первоначального варианта текста.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1 Rozancev Eh. G., Zhuravskaya N. K., Peshekhonova A. L., Danilova M. M., Artamonova M. P., Klimako-va T. V., Buhteeva Yu. M. Sposob proizvodstva bystrozamorozhennyh myasnyh polufabrikatov [Method of production of frozen meat semi-finished products], Patent na izobretenie RUS 2134514 21.05.1998.
2 Tatulov Yu. V., Kolomiec N. N., Rozanov A. V., Grikshas S. A. K probleme sozdaniya promyshlenno pri-godnyh genotipov svinej [On the problem of creating industrially suitable genotypes of pigs], Myasnaya industriya [Meat industry], 2001. No. 1. pp. 40-42.
3. Vinogradov V. N., Il'in I. V., Kuryachij M. G., Afanas'ev V. V., Tohov M. H., Morozov A. I., Lapinskij E. S. Opyt proektirovaniya svinovodcheskih ferm i kompleksov s vnedreniem novyh tekhnologij [Experience in designing pig farms and complexes with the introduction of new technologies], OOO «Stolichnaya tipografiya», 2008, 96 p.
4. Kuryachij M. G., Ignatkin I. Yu, Putan A. A., Bondarev A. M., Arhiptsev A. V. Tekhnologicheskie reshe-niya, obespechivayushchie snizhenie poter' kormov i povyshenie sohrannosti pogolov'ya [Technological solutions to reduce feed losses and improve safety], GNU VIESH Innovatsii v sel'skom hozyajstve. Teoreticheskij i nauchno-prakticheskij zhurnal [Innovations in agriculture. Theoretical and scientific-practical journal], 2014, No. 5 (10), pp.24-29.
5. Cherevko A. I., Skrypnik V. A., Phariseev A. G. Rezul'taty issledovaniya massoprovodnosti svinogo myasa pod vozdejstviem teplovogo potoka i toka ehlektroosmosa [Results of the study mass conductivity pork meat under the influence of heat flow and current electroosmosis], Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tekhnologij [Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies], 2013, No. 4, pp. 138-144.
6. Kazakov V. S. Chernova S. E. Vliyanie mikroklimata v pomeshchenii na rost, razvitie i otkormochnye ka-chestva molodnyaka svinej [The influence of the microclimate in the room on the growth, development and fattening qualities of young pigs], Izvestiya [News], 2013, No. 6 (50). pp. 127-129.
7. Najdenko V. K., Trifanov A. V. Predposylki k razrabotke maketa avtomatizirovannogo rabochego mesta tekhnologa (ARM) dlya rascheta svinovodcheskih predpriyatij tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovan-nogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva [Prerequisites for the development of the mock-up of the automated workplace of the technologist (Automated workplace) for the calculation of pig-breeding enterprises technologies and technical means of mechanized production of crop and livestock production], SZNIIMESH [Technologies and technical means of mechanized production of crop and livestock products], 2004, No. 76, pp. 104-110.
8. Pogrebnyak M. P., Ashaeva D. P. Zoogigienicheskie usloviya pri otkorme svinej na promyshlennoj ferme [Zoogigienic conditions for fattening pigs on an industrial farm], Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Omsk state agrarian University], 2015, No. 3 (19), pp. 31-35.
9. Postavshchik plitochnyh i listovyh materialov, izdelij iz plastmassy i izolyatsii dlya stroitel'noj otrasli Bou-wimpex [Elektronnyj resurs]. Available at: http://www.bouwimpex.nl/ru. (Accessed: 15.02.2018).
10. Traditsionnyj proizvoditel' i postavshchik tekhniki svinarnikov AGRICO [Elektronnyj resurs]. Available at: http://www.agrico.cz/ru. (Accessed: 15.02.2018).
11. RD-APK 1.10.02.04-12. Metodicheskie rekomendatsii po tekhnologicheskomu proektirovaniyu svinovodcheskih ferm i kompleksov [Methodological recommendations for the technological design of pig farms and complexes]. Vved.2012.10.01., Moscow, Ministerstva sel'skogo hozyajstva Rossijskoj Federatsii, 2012.
12. Veterinarnye pravila soderzhaniya svinej v tselyah ih vosproizvodstva, vyrashchivaniya i realizatsii [Veterinary rules for keeping pigs for their reproduction, growing and selling], MSH RF, prikaz No. 114 ot 29 marta 2016 goda Ministerstva sel'skogo hozyajstva Rossijskoj Federatsii, 2016.
13. RD-APK 1.10.15.02-17 Metodicheskie rekomendatsii po tekhnologicheskomu proektirovaniyu sistem uda-leniya i podgotovki k ispol'zovaniyu navoza i pometa [Methodical recommendations on technological design of systems for removal and preparation for the use of manure]. Vved. 2017.09.01, Moscow, Ministerstvo sel'skogo hozyajstva Rossijskoj Federatsii, 2017.
14. SP 106.13330.2012 Zhivotnovodcheskie, ptitsevodcheskie i zverovodcheskie zdaniya i pomeshcheniya [Cattle breeding, poultry breeding and beast breeding buildings and premises], Vved. 2013.01.01. Moscow: NPC Gi-pronisel'hoz, 2012.
15. Pravila opredeleniya zoosanitarnogo statusa svinovodcheskih hozyajstv, a takzhe organizatsij, osush-chestvlyayushchih uboj svinej, pererabotku i hranenie produkcii svinovodstva [Rules for determining the zoosanitary status of pig farms, as well as organizations that carry out slaughter of pigs, processing and storage of pig products], No. 258 ot 23 iyulya 2010 goda, Ministerstvo sel'skogo hozyajstva Rossijskoj Federatsii prikaz, 2010.
16. Genri S. Uorren J. Algoritmicheskie tryuki dlya programmistov [Algorithmic tricks for programmers], 2-nd publ, In I. V. Krasikov (ed.), Moscow: OOO «I. D. Vil'yams», 2014, 512 p.
17. Kormen Tomas H. Algoritmy: vvodnyj kurs [Algorithms: introductory course], In I.V. Krasikov (ed.), Moscow, OOO «I. D. Vil'yams», 2014, 208 p.
18. Tomas H. Kormen, Charl'z I. Lejzerson, Ronal'd L. Rivest, Klifford Shtajn. Algoritmy. Postroenie i analiz [Algorithms. Construction and analysis], 2-nd publ., In I. V. Krasikov (ed.), Moscow, OOO «I.D. Vil'yams», 2005, 1296 p.
19. Skiena S. Algoritmy. Rukovodstvo po razrabotke [Algorithms. Development Guide], 2-nd publ., Per. s angl. Saint-Petersburg, BHV-Peterburg. 2011. 720 p.
20. Richard Byord. Zhemchuzhiny proektirovaniya algoritmov: funkcional'nyj podhod (Pearls of designing algorithms: a functional approach), Per. s angl. V. N. Bragilevskogo i A. M. Pelenicyna, Moscow, DM K Press, 2013, 330 p.
Submitted 19.10.2018; revised 23.11.2018.
About the authors:
Alexander V. Arkhiptsev, Ph. D. (Engineering), the associate professor of the chair «Automation and Mechanization in Animal Husbandry»
Address: Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 127550, Russia Moscow, Timiryazevskaya Str., house 49 E-mail: sa-schok@bk.ru Spin-code: 4480-1641
Alexander V. Safonov, Master of the chair «Automation and Mechanization in Animal Husbandry»
Address: Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 127550, Russia Moscow,
Timiryazevskaya Str., house 49
E-mail: aleks.safonow95@gmail.com
Spin-код: 8687-8909
Contribution of the authors: Alexander V. Arkhiptsev: managed the research project, analysing and supplementing the text. Alexander V. Safonov: collection and processing of materials, preparation of the initial version of the text.
All authors have read and approved the final manuscript.
05.20.02 УДК 621.3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА ПОВРЕЖДЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 6-35 КВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ОСЦИЛЛОГРАММ АВАРИЙНЫХ СОБЫТИЙ
© 2019
Леонид Леонидович Алексеев, аспирант кафедры «Электрификация и автоматизация»
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия) Владимир Юрьевич Вуколов, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника» Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород (Россия) Сергей Вячеславович Кривоногов, аспирант кафедры «Электрификация и автоматизация» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Евгений Романович Пнев, аспирант кафедры «Электрификация и автоматизация» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
