CC BY
38
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
РАЗДЕЛ II. ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА
УДК 631.354:519
М.А. ЕРЁМИН, канд. техн. наук
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПО УХОДУ ЗА ЛУГАМИ И ПАСТБИЩАМИ
Приведен пример использования разработанной на основе систем управления базами данных (СУБД) «Access» диалоговой системы для проектирования технологии и комплекса технических средств по уходу за лугами и пастбищами.
Проектирование адаптивных технологий для ухода за лугами и пастбищами представляет собой сложную многовариантную задачу, решение которой возможно только с применением вычислительной техники. Множественно-логическое описание совокупностей технологических вариантов, операций и технических средств подразумевает, что оно содержит конечное множество вариантов, среди которых, обязательно должны быть один или несколько, удовлетворяющих заданным технико-экономическим требованиям. Для реализации этой цели был разработан алгоритм (рис 1) [1] и создано автоматизированное рабочее место (АРМ «ЛУГА») специалиста-луговода, обеспечивающее возможность профессионалу-технологу, не имеющему навыков программирования, спроектировать адаптивные технологии для ухода за лугами и пастбищами в диалоговом режиме для конкретных условий региона или хозяйства.
Алгоритм построен по принципу отдельных блоков, соответствующих отдельным технологическим процессам и логически связанных между собой. Каждый блок имеет в своей основе определенную постоянную и оперативную базы данных и расчетную часть. Структура блока циклическая. При выполнении цикла, удовлетворяющего условиям, происходит переход на следующие уровни. Кроме прямой по-
87
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
следовательной связи существует между блоками и обратная связь. При определенных условиях может происходить возврат из последних блоков к началу программы для корректировки отдельных параметров и нового запуска программы. При достижении результата, удовлетворяющего условия поставленной задачи, происходит формирование итоговых результатов и выдача их пользователю в удобной форме.
В блок «Начальные условия» закладываются такие исходные данные, как площадь создаваемых или улучшаемых угодий, длина гона, тип почвы, тип луга и т. д.
Рис. 1. Алгоритм формирования комплекса технических средств для ухода за лугами и пастбищами
88
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
В блоке «Технология» идет выбор технологии для ухода за лугами и пастбищами из базы данных по технологиям с учетом состояния угодья на основе базы данных по состоянию угодья.
В блоке «Операции» идет подбор операций в соответствии с почвенными условиями на основе баз данных по почвам и состоянию угодья.
В блоке «Формирование комплекса технических средств» для каждой операции идет расчет энергосредства и сельскохозяйственной машины по специальной методике расчета состава машиннотракторного агрегата.
В блоке «Технико-экономический расчет» рассчитываются экономические показатели.
В блоке «Выбор оптимального варианта» идет сравнение комплексов технических средств, и выбирается лучший вариант.
Программа выполнена с использованием системы управления базами данных (СУБД) «ACCESS 2000» на компьютере, что позволяет использовать возможности для отбора и фильтрации данных из общей совокупности множеств для отбора оптимальных вариантов. Это достигается за счет использования реляционной связи таблиц исходных данных (рис 2). Связь между таблицами устанавливается по заданным ключевым полям [2 ,3].
Исходные данные для программы представлены в девяти таблицах:
- «ПОЧВЫ ЛУГОВ» - тип почв на улучшаемом угодье;
- «СОСТОЯНИЕ ЛУГА» - состояние улучшаемого угодья;
- «ВИД ЛУГА» - вид луга, площадь, длина гона;
- «ВИД УЛУЧШЕНИЯ» - коренное или поверхностное улучшение;
- «ОПЕРАЦИИ» - операции по всем технологиям;
- «ТОПЛИВО» - вид топлива и его стоимость;
- «РАБОЧИЕ» - перечень персонала и часовая тарифная ставка рабочих;
- «ТРАКТОРА» - трактора и их показатели;
- «МАШИНЫ» - сельскохозяйственные машины и их показатели.
89
о
почвы ЛУГОВ
UAUktfurtUULtf
IWirLIKJvurllv
код
СОСТОЯНИЕ ЛУГА
наименование
код
*од_улучш
ВИДЫ ЛУГОВ
наименование
код
код_почв
код_соа
ОбщПлощЛуга
Дл.гона
каменистость
ТОПЛИВО
Наймем
<од_э
дозы внесения Цена.топ, руб/ (кг
РАБОЧИЕ
Поле1
Наймем
Код_р
Тариф
ВИД УЛУЧШЕНИЯ
наименование
код
код_улуч
•0Д_тр
арка
КОД.Э
коды)
ГсдЗагр
МОЩНОСТЬ
масса
КоличТрак
класс
часовой рааод то НорЗат на ТО и Ре НорАмортОтч НорЗАТ на ХРан БалСгоин.оуб
ЧислоЛюдей
КоэфСложн
марка
ГодЗагМаш
КолСХагрегатов
1родРаб в День
Время Смены
код_огтерации
операция
Рис. 2. Реляционная связь исходных таблиц данных
1
St
1
О
съ
а
at
at
о
Й
J3
^з
0
1
о
О/
гь
съ
а
J3
^3
0
1
St
St
растениеводства и животноводства.
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
Система проектирования технологий для ухода за лугами и пастбищами работает в режиме диалога и позволяет проектировать технологии по различным технико-экономическим показателям. В процессе работы программа моделирует технологию путем выбора из базы данных всех технических средств, которые могут быть использованы в данной технологии.
Программа запрашивает у пользователя информацию по кормовым угодьям: вид луга, состояние луга, площадь улучшения, вид почвы, длину гона. Далее программа запрашивает информацию о данных по тракторам (мощность, масса, тяговый класс, часовой расход топлива, годовая загрузка) и сельскохозяйственным машинам (ширина захвата, производительность, рабочая скорость, масса). Затем вводятся стоимостные показатели (балансовая стоимость тракторов и сельхозмашин, тарифная ставка рабочих, стоимость топлива, нормы отчислений на амортизацию, ремонт, хранение) для технико-экономических расчетов. Также запрашивается дополнительная информация: время смены, коэффициент сложности работ, число человек, обслуживающих ту или иную операцию. Кроме информационных таблиц, в системе используются «запросы» и «отчеты», в которых содержится промежуточная информация, формулы для расчета показателей, формы для ввода и вывода информации.
После ввода всех условий программа переходит к расчету технологии. На экран выдаётся информация о длительности выполнения каждой операции отдельной машиной, с каждым предложенным трактором, подходящим по тяговому классу. Если рассчитанная длительность операций не устраивает, то задается большее число машин и расчет повторяется снова. Также на экран выдается информация о технико-экономических показателях технологии - стоимость каждой операции, энергозатраты, трудозатраты, металлоемкость. Для выполнения каждой операции предлагается несколько машин и в конце по каждому показателю показывается min и max, т.е. у какой машины тот или иной показатель минимальный, а у какой - максимальный. Далее оператор выбирает нужную ему машину, оценивая ее по одному или нескольким показателям. Результаты моделирования и расчетов выдаются на экран или на печать в виде технологической карты, которая содержит информацию о составе технических средств и техникоэкономических показателях технологии. Пример технологической карты приведен на рис. 3.
91
ю
Технологическая карта
ВИД_ЛУГА суходольны* ОбщПлощЛуга, га Ддгона, м
150
500
СОСТОЯНИЕ ЛУГА мваагустереиный, средняя и мощная дернина, гххвы сильно засорены камнями ПОЧВА ЛУГА паджшисты.
КАМЕНИСТОСТЬ, м}/га 30 ВНДУЛУЧШЕНИЯ "Р***тг«тт
м ОПЕРАЦИИ_ тракторы машины КОЛ. машин Время Смены, ч Смен Смен Раб Произ, га РесТоп Металлы lamp Затр Стоим каеесь мкость, Тр,ч- Эиер, Опер, объём, кг кг/га час/га кВт/га руб
1 внесение компоста МТЗ-82 РОУ-в 1 7 0.71 200,9 82,907 0.225В76 0,027 1,470 1258,0
2 Г"*11” ДГ-ЯМ ПКГ-5-40 4 7 3.45 43,52 1808,8 37.88273 2,069 138.3 31134
3 разделка пласта К-7D1 ВДГ-Ю 1 7 3,07 48.89 1149.9 4,798879 0,115 22,88 22253
4 планировка поверхности ДТ-75М ВП-8 1 7 3,56 41.89 489,8 2,386179 0,134 8,85 8156,5
5 внесение извести МТЗ-82 М8У-8 1 7 2.8В 56.89 309,85 2,139807 0,100 5821 4407,5
6 транспортировка минеральных удобрений с разбрасыванием МТЗ-82 МвУ-6 1 7 2.86 56.89 309,86 2.139807 0,100 5,521 4407,5
7 заделка извести и минеральных удобрен** К - 701 ЛДГ-20 1 7 1.48 101.4 564,49 3,480793 0,065 10,94 11085
6 предпосевное приквгыаание МТЗ-82 ЭКВГ-1,4 2 7 4,49 33,38 1037,8 9,840352 0.871 38,97 14386
9 посев трав МТЗ-82 СПУ-8 1 7 4.3 34,89 496.34 4,012575 0,161 8,844 89963
10 после посевное пришивание МП-82 ЭКВГ-1.4 2 7 4.49 33.36 1037,8 9,843362 0.871 38.97 14386
ИТОГО 17М | 7б.*б5| 4.09^ | :74\\ 118460j
Рис. 3. Пример технологической карты
1
St
1
О
оь
а
at
at
о
Й
J3
0
1
0
О/
1
съ
а
J3
^3
0
1
St
St
растениеводства и животноводства.
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2005. Вып. 77.
Производственная проверка фрагментов технологии, спроектированной на основе АРМ «ЛУГА» в ОПХ «Каложицы» в 2004 г. подтвердила ее адекватность. Расхождение расчетных и фактических показателей не превышает 10%. Рациональные варианты технологии, рассчитанные с помощью АРМ технолога-луговода, обеспечили:
- повышение урожайности трав на 34%, за счет внесения оптимальных доз удобрений и извести, освобождения полезной площади от камней и т.д.;
- снижение удельных затрат на производство 1 ц зеленой массы на 16,3 руб. и энергозатрат на 14-38% за счет подбора адаптивной технологии и комплекса технических средств.
Используя АРМ «ЛУГА», специалист имеет возможность оперативно решать следующие задачи:
- проектировать типовые (базовые) технологии для регионов с типичными почвенно-климатическими условиями с учетом экономического положения хозяйств;
- проектировать наиболее рациональные технологии для конкретного хозяйства с учетом имеющейся в хозяйстве материальнотехнической базы;
- прогнозировать эффективность использования в условиях хозяйства новой техники или технологических приемов;
- готовить информацию для принятия управленческих решений путем оперативного расчета возможных вариантов улучшения при изменении почвенных, материальных и других условий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тюкалов Ю.А., Еремин М.А. Алгоритм формирования технологического комплекса для создания и ухода за лугами и естественными кормовыми угодьями // Совершенствование механизированного производства сельскохозяйственной продукции и научного обеспечения учебного процесса / Сб. научн. тр. факультета механизации с.-х. ВГМХА им. Н.В. Верещагина. Вып. 2. - 2003. - с. 64...66.
2. Король В.И. Разработка приложений в MS Access. - М.: Изд. ПРИОР, 1998. - 274 с.
3. Харитонова И.А., Михеева В.Д. Microsoft Access 2000. -СПб.: БХВ - Петербург, 2001. - 1088 с.
Получено 28.04.2005.
93
