CC BY
33
Чтобы механизировать производство молока, будут созданы разгрузчик силосных траншей, смеситель-загрузчик, автоматизированный раздатчик и измельчитель кормов, смеситель-раздатчик и самоходный раздатчик с объемом бункера до 30 м3. Для автоматизированного доения коров предусматриваются доильный робот, стационарные («Елочка» с быстрым выходом, «Параллель», «Карусель»), а также передвижные (для использования на пастбищах) установки; для повышения качества молока, охлаждения его в потоке - холодильные установки производительностью 2 500 л/ч.
Для получения свинины планируется применять станочное оборудование с использованием панелей ПВХ и металлоконструкций, автоматизированный смеситель кормов САК-3,5, технику для приготовления и нормированной раздачи жидких кормосмесей свиньям КОЖК. Разрабатывается комплект оборудования КОДК, позволяющий вводить в состав кормовой смеси до 60% зерна кукурузы, а также машины для автоматизированного жидкого биофазового кормления. Для нормированного селективного индивидуального кормления свиноматок в групповых станках, позволяющего применять до 3 смесей в зависимости от продуктивности по заданной программе, предусматривается, согласно концепции, автоматизированная станция. Специальное оборудование будет выпускаться для равномерного распределения воздуха в любом участке помещения, в котором содержатся свиньи, и сохранения индивидуального санитарного статуса на всех физиологических стадиях выращивания животного.
Реализация принятой концепции Системы машин позволит:
■ снизить себестоимость механизированных работ при производстве продукции зерновых и зернобобовых культур на 30%, сахарной свеклы - на 25%, кукурузы на силос - на 25%, картофеля - на 40%, и удельные затраты топлива - на 25-45%;
■ снизить удельные трудозатраты на производство молока до 3-4 чел. ч/ц, потребление электроэнергии - до 4-6 кВт*ч/ц, свинины - до 3-4 чел. ч/ц и до 50-60 кВт*ч/ц соответственно;
■ снизить удельные затраты труда при производстве мяса птицы до 1,7-1,8 чел. ч/ц и яиц до 0,3-0,5 чел. ч/1 000 шт., расход кормов соответственно до 2,8-3 ц к.ед./ц и 1,2-1,4 ц к.ед./ц и потребление электроэнергии - до 70-85 кВт*ч/ц.
В итоге это будет способствовать достижению поставленных перед сельскохозяйственной отраслью страны задач по повышению продуктивности полей и ферм до 2020 г.
Мониторинг
машинно-тракторных агрегатов
в системе точного земледелия
Владимир Клыбик,
завлабораторией научного обеспечения испытаний и информационно-технических технологий НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства, кандидат технических наук, доцент
Виктор Казаков,
начальник
конструкторско-
технологического
управления
электроприборов
ОАО «Минский
часовой завод»
Концепция точного земледелия является важной составляющей укрепления продовольственной безопасности страны и предусматривает активное применение современных информационных технологий, глобальных навигационных систем для создания ресурсосберегающих технологий в растениеводстве, которые должны обеспечить рост производительности труда, сокращение расходов за счет более эффективного использования основных ресурсов (сельскохозяйственные машины, трудозатраты, горюче-смазочные материалы, семена, удобрения, средства защиты и т.д.), увеличение урожайности и повышение управляемости сельскохозяйственного производства [1] .
В связи с этим возникает необходимость разработать специальные технические средства для автоматизированного сбора и анализа информации с обязательной привязкой измерений к глобальной системе
Тема номера
Глобальная навигационная спутниковая система
Рис. 1.
Состав системы дистанционного мониторинга МТА
Рис. 2.
Схема измерения обработанного участка поля
Рис. 3.
Вычисление обработанной площади участка сложной конфигурации
базы данных
местоопределения. Был открыт доступ к спутниковым системам позиционирования, накоплен опыт в военной промышленности по проектированию навигационного оборудования и постоянно снижалась стоимость микропроцессорных систем, и именно благодаря этому появилась принципиальная возможность для перехода
в растениеводстве от традиционной технологии возделывания сельскохозяйственных культур к точному земледелию, что позволило на основе собранной информации оперативно принимать управленческие решения с учетом особенностей вида и локальной изменчивости плодородия почв. В то же время эффективность точного земледелия во многом зависит от того, насколько верно будут измерены и быстро переданы специалистам не только характеристики состояния агроценоза, но и эксплуатационные показатели работы машинно-тракторных агрегатов (МТА).
Перечень подлежащих контролю параметров разнообразен и зависит в первую очередь от выполняемой технологической операции (почвообработка, уход за посевами, уборка и т.д.), а также вида агрегатируемой с трактором сельскохозяйственной техники. Однако при любом действии с заданной периодичностью должно определяться местоположение контролируемого подвижного объекта с привязкой координат к электронным картам полей. Именно эти данные позволяют осуществлять объективный мониторинг маршрута и технологической скорости движения агрегата, места и длительности остановок. Практический интерес для специалистов хозяйства представляют также сведения о расходе топлива, режимах работы МТА и др.
Для этих целей во многих странах сельхозпроизводители активно используют технологии спутникового мониторинга. Последний, как подтверждает многолетний опыт, позволяет получить более достоверную сельскохозяйственную статистику, повышая точность, объективность и частоту наблюдений за агропроизвод-ством. Методы дистанционного контроля постоянно совершен-
ствуются и дают возможность определять местоположение дорогостоящей сельскохозяйственной техники, маршруты, объем выполненной работы, урожайность культуры не только в отдельном хозяйстве, но и в масштабах района и областей.
Система дистанционного мониторинга должна не только обеспечивать автоматизированный сбор информации по энергосредству, но и идентифицировать сельскохозяйственную машину, совмещаемую с трактором, обрабатывать специализированным программным обеспечением данные, полученные от объектов мониторинга, вести оперативный учет выполненных МТА действий, составлять отчеты за выбранный промежуток времени.
Для решения этих задач НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства совместно с ОАО «Минский часовой завод» была разработана система дистанционного мониторинга машинно-тракторных агрегатов (далее - система), позволяющая контролировать неограниченное число объектов, имеющих телеметрические модули: в режиме реального времени определять состав МТА, его местоположение, технологическую скорость движения, расход топлива и ряд других параметров в любой точке республики (рис. 1).
Система включает в себя телеметрический модуль и устройство идентификации с функцией опознавания оператора и сельскохозяйственной машины, устанавливаемые на МТА, сервер для длительного хранения полученной исходной информации и программное обеспечение, размещаемое на компьютере для организации рабочего места пользователя.
Программное обеспечение дает возможность выполнять следующие операции:
■ наблюдать за местоположением МТА в реальном времени;
■ вести справочники модулей, агрегатов, механизаторов, представляющие собой структурированные хранилища информации и отображающиеся в виде таблиц;
■ проводить операции
с картами (масштабирование, выделение фрагмента, измерение расстояний, поиск различных объектов и т.д.);
■ получать информацию о выбранном МТА;
■ просматривать данные
о местоположении и маршрутах агрегата за любой срок на электронной карте, о времени его нахождения в любом пункте и скорости движения;
■ вычислять расстояние между любыми точками пройденного пути для дальнейшего формирования оптимальных маршрутов МТА;
■ контролировать уровень и расход топлива в режиме реального времени;
■ измерять обработанную площадь для любой конфигурации поля;
■ формировать отчеты
о работе МТА с возможностью конвертировать их в форматы, совместимые с программой «1С Бухгалтерия».
Результаты испытаний системы подтвердили возможность производить все измерения дистанционно с ошибкой не более 2-5%, не нарушая технологический процесс, что значительно сокращает трудозатраты при нормировании сменной выработки агрегата и расхода топлива.
Для примера рассмотрим трудоемкость работ, необходимых для определения нор-мообразующих показателей хронометражным методом на вспашке элементарного участка поля трактором Беларус-3022 в составе с плугом ППО 8-40.
Для вычисления площади представленного на рис. 2 обработанного участка необходимо определить его размер в нескольких местах по продольной и поперечной осям, а для этого -пройти путь в 7,6 км. При скорости 5 км/ч хронометражисту необходимо 1,52 ч, а поскольку для увеличения точности измерение следует провести не менее 3 раз, будет затрачено примерно 4,56 чел.ч. Кроме того, ему потребуется примерно 0,5 ч для определения количества топлива в баке трактора перед обработкой участка и после нее. Итого получаем трудозатраты на нормирование примерно 5 чел.ч., а при условии, что хронометраж проводится 3 дня,-15 чел.ч. Участок более сложной конфигурации требует разбивки на простые и вычисления площади каждого из них с последующим суммированием, что значительно увеличивает трудоемкость работ. Разработанная система позволяет произвести все вычисления за 10 мин., причем конфигурация поля практически не влияет на время расчетов. Примеры использования программы для дистанционного измерения обработанной площади приведены на рис. 3, расхода топлива - на рис. 4.
Также по отображаемым траекториям МТА можно дифференцировать время
его работы по видам движения (рабочий ход, поворот, остановки, переезды между полями и т.д.). Обработанные данные позволяют специалисту выявлять причины производственных простоев техники и рассчитывать текущие значения производительности за основное и сменное время работы агрегата, а также за весь агросезон. Получаемая информация в полной мере может быть востребована на сельскохозяйственном предприятии как для выполнения учета, так и для оценки качества технологических процессов.
Хозяйственные испытания системы прошли успешно, и сейчас специалисты центра ее совершенствуют - расширяют функционал для получения дополнительной информации о глубине хода рабочих органов агрегата, влажности обрабатываемого материала и других технологических свойствах. Это позволит более полно учитывать специфику сельскохозяйственного производства и даст возможность специалистам оперативно принимать управленческие решения.
See: http://innosfera.org/2014/10/monitoring Литература
1. Якушев В.П. На пути к точному земледелию.- СПб., 2002. C. 458.
Рис. 4.
Графическое отображение расхода топлива за выбранный период
