CC BY
14Ш'МШИРУМ
L ЦИФРОВИЗАЦИЯ
DOI 10.24412/cl-34984-2023-1-62-64 УДК 631.348.45.001.8:004.32
Бондаренко Е.В., научный cотрудник,e-mail:Evgbond31900б3@yandex.ru
Лытнев Н.Н., инженер, e-mail:fre333ix@gmail.com
Подольская Е.Е., научный сотрудник, e-mail:gost304@yandex.ru
Новокубанский филиал ФГБНУ «Росинформагротех» (КубНИИТиМ)
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДЛЯ РАСЧЕТА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ПРИ ИСПЫТАНИИ ОПРЫСКИВАТЕЛЕЙ
Аннотация. В статье представлен результат разработки программного обеспечения к межгосударственному стандарту на методы испытаний машин для защиты растений (опрыскивателей), предназначенного для использования при обработке результатов их испытаний на машиноиспытательных станциях Минсельхоза России в соответствии с действующим межгосударственным стандартом ГОСТ 34630-2019 «Техника сельскохозяйственная. Машины для защиты растений. Опрыскиватели. Методы испытаний»; проанализированы основные показатели качества выполнения технологического процесса и технические характеристики современных средств механизации по защите сельскохозяйственных культур, данные которых получены при испытаниях на МИС
Ключевые слова: программное обеспечение, опрыскиватель, испытание, метод, функциональный показатель, оценка.
Summary. The article presents the result of the development of software for the interstate standard for testing methods of plant protection machines (sprayers) intended for use in processing the results of their tests at the machine testing stations of the Ministry of Agriculture of Russia in accordance with the current interstate standard GOST 34630-2019 "Agricultural machinery. Machines for plant protection. Sprayers. Test methods"; the main indicators of the quality of the technological process and the technical characteristics of modern means of mechanization for the protection of crops, the data of which were obtained during tests on MIS, are analyzed.
Keywords: software, sprayer, test, method, functional indicator, evaluation.
Постановка проблемы. В современном сельском хозяйстве эффективность применения средств по защите растений зависит от оборудования для внесения пестицидов. Правильно проведенное опрыскивание не травмирует культурные растения, эффективно уничтожает сорняки, вредителей и болезни. На рынке представлен широкий ассортимент разнообразных опрыскивателей, которые разл ича ются по назначению, по типу распылителей, по способу агрегатирования и т.д. Хозяйствам с большими площадями (свыше 3 тыс. га) экономически выгодно использовать самоходные опрыскиватели, с небольшими площадями (до 3 тыс. га) предпочтение стоит отдавать полуприцепным опрыскивателям. Навесные опрыскиватели подойдут хозяйствам с небольшими посевными площадями, а также селекционным станциям. У всех современных опрыскивателей в базовой комплектации предусматривается компьютер для управления технологическим процессом опрыскивания, который обеспечивает стабильный расход рабочей жидкости (л/га) при любых изменениях скорости.
Развивающаяся техническая база сельскохозяйственных машин, создает необходимость более качественно проводить оценку технологического процесса и получать достоверные показатели работы опрыскивателей при испытаниях на машиноиспытательных станциях (МИС). Применение программного обеспечения позволяет снизить трудоемкость и повысить точность и оперативность выполнения расчетов при обработке результатов испытаний машин для защиты растений [1]. Поэтому в рамках выполнения НИР Новокубанским филиалом ФГБНУ «Росинформагротех» (КубНИИТиМ) была поставлена задача разработки «Программы для обработки результатов испытаний машин для защиты растений. Опрыскиватели».
Цель исследования - подготовка и апробация программного обеспечения для более точного определения показателей качества работы опрыскивателей.
Материалы и методы исследований. Материалы исследований - рабочие и сводные ведомости межгосударственного стандарта на методы испытаний машин для защиты растений.
Методика исследований включает в себя отработку на контрольном примере(на основании протоколов МИС) разработанного программного обеспечения, позволяющего проводить оценку технологического процесса и оперативно получать точные, качественные показатели работы опрыскивателей при обработках сельскохозяйственных культур.
Результаты исследования и обсуждение. Современные условия сельскохозяйственного производства характеризуются усиливающейся необходимостью защиты урожая от вредителей, болезней и сорняков. Химические методы защиты растений отличаются высокой эффективностью и производительностью, однако требуют точного выполнения всех правил использования химических препаратов и соответствующих машин, при испытании которых используется соответствующие нормативные документы. В 2019 г. утвержден и введен в действие ГОСТ 34630-2019 «Техника сельскохозяйственная. Машины для защиты растений. Опрыскиватели. Методы испытаний» [2]. Стандарт распространяется на опрыскива-
Генеральный партнер Южно-Уральский завод магниевых соединений
февраль 2023
m'üujíipiiu
тели: прицепные, навесные, самоходные, переносные (ранцевые), предназначенные для защиты сельскохозяйственных культур в растениеводстве, садоводстве, виноградарстве от вредителей и болезней путем обработки их химическими препаратами и их смесями с минеральными удобрениями, и устанавливает методы испытаний вышеперечисленных типов опрыскивателей. Данный нормативный документ содержит большое количество рабочих и сводных ведомостей, обработка которых и расчет соответствующих показателей - трудоемкая задача при проведении испытаний опрыскивателей.
В Новокубанском филиале ФГБНУ «Росинформагротех (КубНИИТиМ) в лаборатории разработки средств измерений и программного обеспечения разрабатывалась и протестирована на контрольном примере, готовится к регистрации «Программа для обработки результатов испытаний машин для защиты растений. Опрыскиватели», которая будет оценивать показатели компьютерной диагностики условий испытаний и качества выполнения технологического процесса, получаемых при испытании опрыскивателей согласно ГОСТ 34630-2021 [2]. Разработанное программное обеспечение для расчёта регламен-
тированных в стандарте функциональных показателей позволяет реализовать ввод и хранение исходных данных, а также обеспечивает необходимые вычисления согласно оптимальным алгоритмам обработки.
В стандартах на испытания не определены технические средства, операционные системы, языки программирования, среда разработки, способы хранения исходных данных.
Операционная система и среда разработки являются важной составляющей разработанного ПО. Независимость от ОС (возможность работы в любой ОС) и применение свободно распространяемой среды.
Для разработки программного обеспечения веб-приложений использовались: Html5, CSS3, JavaScript. Эта связка поддерживается в основныхоперационных системах: Windows, Android, iOs, и в большинстве популярных браузерах: Google Chrome, Safari, Яндекс, Firefox. При разработке комплекса программ использовались Html5, CSS3, JavaScript [3].
Данные средства разработки, принадлежат к классу программных продуктов с открытым кодом, это регламентируется с рекомендациями для государственных учреждений использовать отечественные и открытые технологии.
Для проверки и подтверждения
правильности расчетов в программе был выполнен контрольный пример, в котором на бумажных носителях заполнены все формы и вручную рассчитаны основные показатели.
Для заполнения бумажных ведомостей использовались данные протоколов испытаний машин для защиты растений, проведенных на МИС Мин-сельхоза России [4]-[9]. Рассмотрим основные показатели качества выполнения технологического процесса [10] и техническую характеристику работы опрыскивателей, данные которых получены при испытаниях на МИС. Показатели выполнения технологического процесса и техническая характеристика опрыскивателей приведена в табл. 1.
Анализ данных показывает, что агрегаты надежно выполняют технологический процесс с показателями, соответствующими требованиям технических условий (ТУ) и нормативной документации (НД). Производительность варьируется в пределах 3,12-67,6 га/ч, рабочая ширина захвата от 6 м в саду, до 36 м в поле, рабочая скорость движения агрегатов составляла от 5,0 км/ч в саду и до 19,0 км/ч в поле. Хорошая эксплуатационная надежность. В работе опрыскивателей при обслуживании требуется один человек. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод, что агрегаты качественно выполняют технологический процесс.
Чтобы перейти с бумажного варианта ведомостей на электронные носители при испытаниях опрыскивателей разработана программа как веб-приложение, которая позволяет
Таблица 1.
Техническая характеристика и показатели качества выполнения технологического процесса
опрыскивателей.
Наименование показателя Значение показателя
Фирма, страна производитель «John Deere», США ООО «Пегас-Агро», Россия ООО «Эколан-маш», Россия АО «Клевер», Россия ЗАО «Евро-техника», Россия ЗАО «Евро-техника», Россия
Марка машины «John Deere R4045» «Туман-1» ОВС-2000ВМ RSM TS-6200/36 «SPUTNIK» UX 5200 Super UG 3000 Special
Способ агрегатирования самоходный самоходный полуприцепной полуприцепной полуприцепной полуприцепной
Качество работы
Рабочая ширина захвата, м 36 20 6 36 36 24
Норма внесения, л/га до 870 16-180 100-1000 250 40-800
Производительность, га/ч 67,6 26,4 3,12 33,2 36,1 21,2
Тип распылителей щелевой щелевой щелевой щелевой щелевой щелевой
Эксплуатационная надежность хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая
Техническая характеристика
Габаритные размеры в рабочем положении, мм:
- длина 10300 S900 3400 7290 6950 5700
- ширина 36000 19370 1600 36800 36190 24000
-высота 4000 26S0 21S0 3550 3300 3300
Масса машины, конструкционная, кг 16400 1600 13S0 5000 3820 2800
Рабочая скорость, км/ч 19,0 13,2 5,0-5,4 9.8 6-12 8,8
Ш'ПФИРУМ
ЦИФРОВИЗАЦИЯ
удобно «доставлять» программное обеспечение пользователю. Расчёты осуществляются по исходным данным, полученными во время проведения испытаний машины и заполнения в ведомости на бумажном носителе, предусмотренные приложением Б стандарта. Исходными данными для проведения расчетов служат результаты измерений, записанные в рабочие ведомости форм Б.1-Б.14. После обработки исходных данных формируются и выдаются на печать результаты испытаний в соответствии с формами А.1-А.13. Выходными данными являются рассчитанные показатели условий испытаний и качества выполнения технологического процесса в соответствии с требованием ГОСТ. На основании анализа полученных значений показателей делают выводы о качестве работы испытуемой машины при выполнении заданного технологического процесса.
Сводные ведомости «Показатели условий испытаний», «Показатели качества выполнения технологического процесса машиной» содержат результаты расчетов по необходимым показателям для определенных машин в зави-
симости от вида испытаний. Эти ведомости заполняются автоматически в процессе вычислений показателей по рабочим ведомостям и дают возможность вводить или корректировать значения показателей вручную с клавиатуры.
После обработки исходных данных по рабочим ведомостям выдаются на печать результаты испытаний в соответствии с формами А.1-А.13.
Статистическую обработку данных измерений и расчетов предусмотренных показателей проводят по формулам, приведенным в разделе 7 «Методы агротехнической оценки» ГОСТ 34630-2019 согласно [11]—[14].
Программа обеспечивает соблюдение алгоритма обработки данных результатов испытаний, статистической достоверности и определении оценочных показателей, предоставляет возможность хранения и накапливания информации, а также отвечает современному уровню компьютерных технологий.
Выводы. При испытаниях сельскохозяйственной техники расчеты, если их осуществлять вручную требуют больших затрат времени,поэтому использование
специализированного программного обеспечения в таких случаях значительное улучшает условия работы специалиста, сокращает время и обеспечивает точность и достоверность результатов испытаний.
Новокубанский филиал ФГБНУ «Ро-синформагротех» (КубНИИТиМ) имеет огромный опыт по разработке нормативной документации на методы испытаний сельскохозяйственной техники и программного обеспечения к ней [15]-[17].
Разработанная в рамках научно-исследовательской работы программа была протестирована, и показала совпадения полученных результатов с данными контрольных примеров.
Программа отравлена на регистрацию в реестре программ для ЭВМ в Федеральной службе по интеллектуальной собственности.
Программа отвечает современному уровню компьютерных технологий, работа в ней рассчитана как на опытных пользователей ПК, так и на начинающих, она может использоваться для ускоренной обработки и анализа результатов испытаний на ПК при исследованиях и испытанияхсельскохо-зяйственной техники и технологий на машиноиспытательных станциях Мин-сельхоза России, ВУЗах, НИИ и других заинтересованных организациях.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Постановление Правительства РФ от 12.02.2022 г. № 164 «О внесении изменений в Государственную программу развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия и признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации» [Электронный ресурс]. - URL: http://static.government.ru/media/acts/ files/1202202160016.pdf (дата обращения 29.08.2022).
2. ГОСТ 34630-2019 Техника сельскохозяйственная. Машины для защиты растений. Опрыскиватели. Методы испытаний. - М.: Стандартинформ, 2020. - 44 с.
3. JavaScript and HTML DOM Reference, HTML Objects - все свойства и методы [Электронный ресурс]. URL: http:// www.w3schools.com/jsref/ (дата обращения 15.08.2022).
4. Протокол испытаний № 10-14-19 (5140072). Опрыскиватель полуприцепной UG 3000 Special. пос. Калитино: СевероЗападная МИС. [Электронный ресурс]. 2019. URL: http:// sistemamis.ru/protocols/2019/sz1419.pdf (дата обращения 29.09.2022).
5. Протокол испытаний № 08-23-2020 (6240502). Опрыскиватель самоходный «John Deere R4045». пос. Усть-Кинельский: Поволжская МИС. [Электронный ресурс]. 2020. URL: http:// sistemamis.ru/protocols/2020/pv2320.pdf (дата обращения 29.09.2022).
6. Протокол испытаний № 08-06-2019 (5140042). Опрыскиватель UX 5200 Super. пос. Усть-Кинельский: Поволжская МИС. [Электронный ресурс]. 2019. URL: http://www. sistemamis.ru/protocols/2019/pv0619.pdf (дата обращения 29.09.2022).
7. Протокол испытаний № 14-22-2020 (4140012). Опрыскиватель полуприцепной RSM TS-6200/36 «SPUTNIK». пос. Камыши: Центрально-Черноземная МИС. [Электронный ресурс]. 2020. URL: http://sistemamis.ru/protocols/2020/ ch2220.pdf (дата обращения 29.09.2022).
8. Протокол испытаний № 07-88-2020 (5140142). Опрыскиватель вентиляторный ОВС-2000ВМ. г. Новокубанск: Кубанская МИС. [Электронный ресурс]. 2020. URL: http:// sistemamis.ru/protocols/2020/ku8820.pdf (дата обращения 30.09.2022).
9. Протокол испытаний № 08-50-2020 (2140082). Опрыскиватель-разбрасыватель самоходный «ТУМАН-1М» в комплекте со штанговым опрыскивателем «ТУМАН-1», пос. Усть-Кинельский: Поволжская МИС. [Электронный ресурс]. 2020. URL: http://sistemamis.ru/protocols/2020/pv5020.pdf (дата обращения 30.09.2022).
Полный список литературы в редакции.
ODD ЛПЕИС-
□гп в :>ñ i Eiäfl№. vil Ринит, в за гв
Тел iíJ3)5-irí -l2T, 5-1Í1 122. tUKt. 5-1П -123 í-iiiJ.I.
ННУЛРКЯЛ! _
