Обоснование применения автоматических систем на предприятиях АПК

ВВЕДЕНИЕ 9
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 11
1.1 Современное состояние процессов автоматизации на предприятиях АПК 11
1.2 Особенности технологических процессов автоматизации вентиляции на животноводческих комплексах 16
1.3 Системы автоматизации на предприятии свиноводства 23
Рисунок 1.6 - Приложение SCADA-системы для типовых помещений свинокомплексов 28
Вывод по Главе 1 29
ГЛАВА 2 МЕТОДИКА И МЕТОДОЛОГИЯ ПРОВОДИМЫХ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ 30
2.1 Методика проведения расчетных работ при выборе оборудования 30
2.2 Требования, предъявляемые к системе вентиляции на свинокомплексах 33
Вывод по главе 2 40
ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ СВИНОКОМПЛЕКСА «КОЛОС» 41
3.1 Характеристика свинокомплекса «Колос» 41
3.2 Система электрификации откормочного цеха 44
3.3 Автоматизация системы вентиляции на свинокомплексе «Колос» 59
3.3.1 Расчет воздухообмена в отделе откормки свинокомплекса 59
3.3.2 Выбор оборудования системы управления микроклиматом свинокомплекса 62
3.4 Применения ПО 65
3.5 Возможность применения элементов искусственного интеллекта для управления системой вентиляции в свинарнике 67
Вывод по главе 3 70
ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 71
Вывод по главе 4 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 79
Приложение 1 82

Весь текст будет доступен после покупки

Основное назначение автоматизированных систем – это получение высокой эффективности разработки, внедрения и эксплуатации различных по назначению производственных систем.
Механизация и автоматизация в сельском хозяйстве позволяет в несколько раз повысить производительность труда. Также новые технологии способствует значительному увеличению уровня производства сельскохозяйственной продукции, стремительному росту уровня его качества. Подобные процессы имеют непосредственную связь с применением в данной отрасли индустриальных технологий, а также совершенствования планирования и управления.
Множество животноводческих комплексов сегодня оснащаются потоковыми автоматизированными линиями доения коров и первичной обработке молока, также нередко закупаются системы приготовления, а также линии раздачи корма животным. В помещениях, где размещаются животные, автоматика контролирует климат, системы отопления и водоснабжения помещений.
Системы вентиляции, размещенные в зерно- и овощехранилищах с автоматикой дают возможность значительно уменьшить потери готового продукта при его хранении. А поддержание в теплицах искусственного климата даст возможность начать выращивать овощи даже в областях с очень суровым климатом на протяжении всего года. Вентиляция и температурный режим, которые регулирует автоматизированная система, позволяют достигать необходимой чистоты воздуха, кроме того, система позволяет обеспечить наиболее оптимальный световой режим.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Современное состояние процессов автоматизации на предприятиях АПК

На современном этапе развития сельскохозяйственного производства наметилась тенденция более широкого использования электрической энергии, которая применяется в большинстве стационарных процессов.
Для успешного функционирования и развития сельскохозяйственного производства необходимо применение современного электрооборудования в совокупности с квалифицированной его эксплуатацией.
Животноводство является важнейшим звеном агропромышленного комплекса. Эта отрасль дает человеку ценные продукты питания, а также сырье для промышленности [1].
Животноводческие и птицеводческие фермы представляют собой сельскохозяйственные специализированные подразделения колхозов, совхозов, подсобных хозяйств и промышленных предприятий, предназначенные для содержания и выращивания скота и птицы с целью производства определенного вида продукции (мяса, молока, яиц, шерсти и др.).
Важным источником, позволяющим в короткое время увеличить его структуру, является свиноводство.
В основе технологии производства на свиноводческих комплексах, крупных репродукторных и откормочных фермах лежит поточный метод промышленного непрерывного круглогодового равномерного воспроизводства поголовья и производства свинины.
В условиях индустриализации животноводства повышение продуктивности животных зависит не только от обеспеченности их полноценными кормами, но и от организации хорошего ухода и системы содержания в помещениях, отвечающих оптимальным условиям микроклимата [1].
Применение электрификации и автоматизации в процессах приготовления и раздачи корма дает значительный экономический эффект. Особенно это проявляется в животноводстве, так как способствует увеличению производства животноводческой продукции и снижению энергозатрат.
Анализ систем и алгоритмов автоматизации животноводческих предприятий.
Исследования в области оптимизации процессов животноводческих хозяйств ведутся, начиная с 70-ых годов прошлого века, наибольший вклад в развитие отрасли был представлен в работах [3-15].
В работах [6,11,12,14] авторы представляют результаты работ по автоматизации процесса определения типа животных на основе обработки изображения, содержащего снимок данного животного. Предлагается автоматизировать процесс определения значений признаков внешнего вида животных. В работах [3,5,10,13,15] предлагается ряд подходов для автоматизации процесса определения типа заболеваемости животного на основе данных с датчиков о состоянии животного. В работе [5] авторы представляют результаты работы по применению генетических алгоритмов к прогнозированию развития стада и качества молочной продукции. Авторы работы [9] делают акцент на автоматизацию процесса переработки молока, с целью уменьшения влияния отходов производства на внешнюю среду. В работе [4,7,8,9] предлагается ряд новых подходов для роботизации процессов производства молока.
В Европе, США и Австралии имеются отдельные кафедры и факультеты и даже университеты, где ведется активная работа по решению проблем животноводческого комплекса путем разработок новых методик и внедрения информационных технологий в структуру предприятий. Российские предприятия не могут позволить себе приобретать инновационные технологии по высоким ценам, так как половина из них не является рентабельной. В результате возникла необходимость автоматизации процесса секционирования в рамках ведения животноводческого бизнеса.
Рынок информационных систем отреагировал на дефицит программных продуктов для автоматизации животноводческих хозяйств оперативно, и в начале 2000-ых годов на рынке был представлен ряд решений по автоматизации производственного процесса, учитывая все его специфические особенности. Большинство из данных разработок были продуктами зарубежных компаний, которые уже успешно вели подобную работу на рынках Европы и Северной Америки. Так, российские компании, получив субсидии от государства на проведение информатизации процесса производства, приобрели ряд наиболее популярных зарубежных продуктов: “WestfaliaLandtechnik”, “DeLaval”, “Fullwood” и “S.A.E Afikim”. Но после проведения информатизации выяснилось, что данные программные продукты не способны эффективно работать в условиях российского производства, в частности, в представленных системах отсутствует возможность работы с большим стадом, что довольно актуально для российского рынка. Также приобретенные программные системы не содержали в себе эффективного решения для ведения селекционной деятельности. Результаты анализа современных систем управления животноводческим хозяйством представлены в таблице 1.1

Весь текст будет доступен после покупки

1. Автоматизированные системы управления. Информация и модели структур управления. - Москва: Наука, 2022. - 336 c. - ISBN 978-5-907679-22-1. – Текст: непосредственный.
2. АГРАРИЙ. Здоровый микроклимат в свинокомплексе [Электронный ресурс]. – URL: https://agrarii.com/vaktsinatsiya-obezopasit-porosyat-rannego-vozrasta-ot-gastroenterologicheskih-zabolevaniy/ (дата обращения: 15.06.2023).
3. Александров, С.Н. Промышленное содержание свиней / С.Н. Александров, Е.В. Прокопенко. - Москва: АСТ, Сталкер, 2019. - 192 c. - ISBN 978-5-17-024404-1. – Текст: непосредственный.
4. Антонян, А.В. Особенности функциональных стратегий развития предприятия АПК в условиях модернизации / А.В. Антонян // Международной научно-практической конференции молодых исследователей. - Волгоград, 2020. - 4-8 с. – ISBN 978-5-4479-0274-2. – Текст: непосредственный.
5. Гурнович, Т.Г. Экономическая оценка технической оснащенности сельскохозяйственного производства / Т.Г. Гурнович // COLLOQUIUM–JOURNAL, 2020. - № 2–11 (54). - 68–72 с. - ISSN: 2520-6990. – Текст: непосредственный.
6. Захаров, В.К. Электронные элементы автоматики / В.К. Захаров. - Москва: Гостехиздат, 2019. - 352 c. - ISSN 1560-0580. – Текст: непосредственный.
7. Информационные системы управления производственной компанией / под редакцией Н. Н. Лычкиной. - Москва: Издательство Юрайт, 2023. - 249 с. - ISBN 978-5-534-00764-0. – Текст: непосредственный.
8. Коваленко, Н.Я. Экономика сельского хозяйства / Н.Я. Коваленко [и др.]. — Москва: Издательство Юрайт, 2019. - 406 с. - ISBN 978-5-9916-8769-0. – Текст: непосредственный.
9. Красюк, Д.А. Автоматизация сельского хозяйства: технические и экономические аспекты совершенствования эффективности отрасли / Д.А. Красюк // Молодой ученый, 2021. - № 31 (373). - 38-40 с. - ISSN 2072-0297. - Текст: непосредственный

Весь текст будет доступен после покупки