AGRIS - 

2019

Ebuenga, M.D. | Guiam, A.C. | Gamba, K.E. | de Panis, W.N.

Correct insect pest and crop disease identification plays a vital role in crop protection and management as it serves as a factor in determining suitable pest and disease control methods and management practices in farms. This study focuses on building an Android application named Smarter Pest Identification Technology (SPIDTECH) that aims to guide its users through digital identification of insect pest and disease of rice, corn, coffee, cacao, banana, sugarcane, coconut, soybean, and tomato in the Philippines. The system uses Inception-v3, a pre-trained image recognition model, comprised of a feature-extraction layer with convolutional neural network and a classification layer with a fully connected and softmax layer. The model was pre-trained from ImageNet dataset and can classify 1000 object categories. The model was retained, in a progress called transfer learning, with insect pest and disease dataset comprised of no less than 500 images of each pest and disease of each crop captured from different sites in the Philippines. The transfer learning process utilizes the feature extraction capability of the pre-trained model to classify input images using new dataset. This study uses a total of 18 models: two models for each of the nine focus crops, one for the pest and one for the disease identification. The model accepts image input and outputs a ranked classification based on accuracy. The model extracts general features from the input image and classifies them based on those features. Along with the identification results, the application also includes a library data comprised of relevant information about each pest and disease such as identification signs, life cycle, and management practice to help its users in correctly managing the pest and disease. Moreover, the application logs data from its users such as GPS location, top results, and image data for tracking and remote monitoring of pest and disease occurrence.

Show more [+]

Less [-]

University Library, University of the Philippines at Los Baños - Philippines

2019

Rakut'ko, S.A. | Rakut'ko, E.N., Institute of Agroengineering and Ecological Problems of Agricultural Production, St. Petersburg

Development of a simulation and analysis technique of energy-and-ecological compatibility of indoor plant lighting was the research purpose. The authors experimentally verified the proposed technique for the indoor plant lighting of tomato seedlings grown under laboratory conditions with controlled environmental parameters. An irradiator consisting of a LED matrix with secondary optics and a driver was used. The photoperiod amounted to 16 h. The experiment was completed for 46 days. The technique includes an analysis of the energy conversion efficiency at various stages in the blocks of the artificial bioenergy system of indoor plant lighting (ABES): a source of electrical power; a radiation source; an optical part; spatial fl ow distribution; surface fl ow distribution; and a plant. The authors proposed formulas for calculating the energy consumption of each ABES unit. It was revealed that for the estimated values of the energy consumption of ABES blocks taken according to expert estimates, the total energy consumption accounts for 0.32-2.27 MJ per 1g of wet weight of a plant, i.e. differs by almost an order of magnitude, depending on the specific implementation of the lighting technology. It is shown that optimization cannot be limited by consistent selection of an option with the lowest value of energy consumption at each stage, but requires finding the optimal route on the graph of options. For the experimental conditions, the total energy consumption of ABES was 3.77 MJ per 1g of the wet weight of a plant. The low efficiency was caused by the unsatisfactory effi ciency of the LED matrix and the low productivity of the plant photosynthesis. The developed technique allowed assessing possible energy saving at each stage of energy and substance conversion in indoor plant lighting. Theoretically, possible reduction of losses in the source of electrical power is 22%, in the optical part - 14%; in spatial fl ow distribution - 16%; in surface flow distribution - 10%. Possible increasing of the lighting source efficiency depends on the achieved level of technology, which currently provides an output of 2.5 micromole per 1 J and more. To increase the productivity of indoor plant lighting, it is necessary to precisely match the parameters of the lighting mode and the requirements of plants. | Цель - разработать методику моделирования и анализа энергоэкологичности светокультуры (СК). Исследование провели на СК рассады томата, выращиваемой в лабораторных условиях с контролируемыми параметрами среды. Использовали облучатель, состоящий из светодиодной матрицы с вторичной оптикой и драйвером. Фотопериод составлял 16 ч. Эксперимент завершили на 46 сут. Методика включает анализ эффективности преобразования энергии на различных этапах в блоках модели искусственной биоэнергетической системы СК: источник электрического питания; источник излучения; оптическая часть; пространственное распределение потока; поверхностное распределение потока; растение. Предложили формулы для вычисления энергоемкости (ЭЕ) каждого из блоков системы СК. Для принятых по экспертным оценкам значений ЭЕ каждого блока общая ЭЕ составляет 0,32-2,27 МДж на 1 г сырой массы растения, то есть различается практически на порядок, в зависимости от конкретной реализации технологии СК. Оптимизация не сводится к последовательному выбору на каждом этапе варианта с наименьшим значением ЭЕ, но требует поиска оптимального маршрута на графе вариантов. Общая ЭЕ СК составила 3,77 МДж на 1 г сырой массы растения. Причина низкой эффективности - неудовлетворительная фотонная отдача светодиодной матрицы и малая продуктивность фотосинтеза в растении. Методика моделирования и анализа энергоэкологичности СК позволила оценить возможности энергосбережения на каждом этапе преобразования энергии и вещества в СК. Теоретически возможное снижение потерь в источнике электрического питания составляет 22%; в оптической части - 14%; при формировании пространственного распределения потока - 16%; поверхностного распределения потока - 10%. Возможность повышения эффективности источника излучения зависит от достигнутого уровня техники, который обеспечивает отдачу не менее 2,5 мкмоль с 1 Дж. Для повышения продуктивности СК необходимо точное согласование параметров светового режима и требований растений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Burykin, A.I., All-Russia Research and Development Inst. of Dairy Industry, Moscow

There is described a physical model of dissolving milk powder particles (MPP) in water. The structure of such particles and their exposure to different internal and external factors is modulated. It is shown that water initially contacts with MPP, a high-concentrated milk layer (HML) is formed on their surface that is not separated from the internal volume of MPP due to the surface tension forces. For further intensively dissolving MPP the HML should be removed. The mechanism of HML removal is a sequent and repetitive operation for its cutting off under impact of flowing water. The efficiency of this process is defined by such structural parameters of an agitator as a rotary speed and diameter, it does not depend on the density of a medium being agitated, surface tension forces, number of simultaneously cut off microparticles (protein micelles and fat globules) and their radius, but it depends on the quality of milk powder. Currently to dissolve a milk powder at dairy factories rotary pulsating apparatuses are used. In these apparatuses a mixture of milk powder and water is treated in a thin layer (a gap between a stator and rotor is 0.4-0.6 mm). Such a technical performance of flow section allows intensively mechanically destructing milk powder particles including due to a greatly increased rotary speed of rotor (up to 2900 rps). It has been concluded that disruptive design of flow section of rotary pulsating apparatuses provides their compactness, convenience to service, as well as full and maximum duration of MPP dissolving. | Описана физическая модель растворения частиц сухого молока (ЧСМ) в воде. Смоделировано строение таких частиц и воздействие на них различных внутренних и внешних факторов. Показано, что при начальном контакте воды с ЧСМ на их поверхности образуется слой высококонцентрированного молока (СВМ), который не отделяется от внутреннего объема ЧСМ за счет сил поверхностного натяжения. Для дальнейшего интенсивного растворения ЧСМ СВМ необходимо удалить. Механизм удаления СВМ представляет собой последовательную и многократную операцию по его срезанию под воздействием гидродинамического напора воды. Эффективность этого процесса определяется такими конструктивными параметрами перемешивающего устройства, как число оборотов и диаметр, не зависит от плотности перемешиваемой среды, сил поверхностного натяжения, количества одновременно срезываемых микрочастиц (мицеллы белка и жировые шарики) и их радиуса, но зависти от качества сухого молока. В настоящее время для растворения сухого молока на молокозаводах используют роторно-пульсационные аппараты. В этих аппаратах смесь сухого молока и воды обрабатывается в тонком слое (зазор между статором и ротором – 0,4–0,6 мм). Такое техническое исполнение проточной части обеспечивает интенсивное механическое разрушение частиц сухого молока, в том числе за счет значительно увеличенной частоты вращения ротора (до 2900 об/с). Сделан вывод, что принципиально новая конструкция проточной части роторно-пульсационных аппаратов обеспечивает их компактность, удобство в обслуживании, а также полноту и минимальную продолжительность растворения ЧСМ.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Koshelev, V.M. | Shushkina, L.V., Russian State Agrarian Univ., Moscow

There is an urgent problem of economic and local availability of bread in the Republic of Karelia. The process of launching new bakery enterprises in such areas could essentially improve the current situation on the market and meet the residential demand. The conducted analysis of the sector has shown that the existing location of bakery facilities in different parts of Karelia is extremely uneven. It leads to a deficit of bread in several cities and districts of the Republic. This problem could be at least partly solved by establishing a well-tuned logistic network between areas with a surplus and those with a deficit. However, it is impossible to compensate the total bread deficit just by internal transportation from surplus areas to deficit ones. Conversely, sustainable solution requires new capacities: the large ones – in densely populated areas in the south, while the modest ones – in the north with a low population density. To solve the problem of optimal allocation of bakery enterprises with various production capacities, the authors used a methodology of the integrated application of economic and mathematical modeling methods and the analysis of investment projects. According to the optimal solution, 28 new bakeries of different capacity should be built and 852 tons of bread (about 7% of the internal deficit) should be transported between areas inside Karelia to substitute for imports. The conducted analysis of the investment project reveals its high economic efficiency: Net Present Value = 72.3 mln rub., internal rate of return = 20%, and a discounted payback period of 7.8 years. This methodology allows enhancing the quality of management decisions, so it can be used not only in the bakery industry, but also in other sectors of Russian economy. | В Республике Карелия остро наблюдается проблема экономической и территориальной доступности хлеба. Открытие новых хлебопекарных предприятий в таких регионах способно улучшить ситуацию на рынке данного вида продукции и в полной мере удовлетворить спрос населения. Анализ состояния отрасли показал, что исторически сложившееся размещение хлебопекарных мощностей в районах Карелии крайне неравномерно. Во многих из них существует большой недостаток продукции собственного производства. В некоторых районах дефицит можно восполнить перевозками из тех районов, где имеются избытки производственных мощностей. Однако дефицит хлеба в отдельных районах Республики покрыть исключительно за счёт внутренних перевозок из избыточных районов в дефицитные невозможно. Для полного решения проблемы необходим ввод дополнительных производственных мощностей, при этом в густонаселённых районах целесообразно строить более крупные предприятия, а в северных районах, где плотность населения низкая – небольшие. Для решения задачи оптимального размещения хлебопекарных предприятий различной производственной мощности была использована методика комплексного применения методов экономико-математического моделирования и анализа инвестиционных проектов. В соответствии с оптимальным планом, чтобы заместить импорт, необходимо построить 28 хлебопекарных предприятий различной мощности, при этом объем перевозимой между районами продукции составит 852 тонны, что позволяет покрыть примерно 7% от недостающих объёмов внутреннего производства хлеба. Анализ проекта показал его достаточно высокую экономическую эффективность: чистая приведенная стоимость = 72,3 млн руб., внутренняя норма доходности = 20%, дисконтированный срок окупаемости – 7,8 лет. Данная методика гарантирует качество принятия управленческих решений и может быть использована и для других отраслей народного хозяйства регионов России.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Erokhin, G.N. | Konovskij, V.V., All-Russia Research and Development Inst. of Use of Machinery and Petroleum Products in Agriculture, Tambov

The use of third-party combine harvesters has significant economic consequences for agricultural enterprises. Prediction of these consequences is performed on the basis of a mathematical model. Losses of efficiency of combine harvesting of grain crops are used as an estimated criterion. The computer program for modeling loss of efficiency when using third-party combine harvesters (TPCH) has been developed. The program builds a characteristic dependence of efficiency losses on the area of harvesting by TPCH. Characteristic dependence allows you to determine the volume of services of TPCH, in which the maximum efficiency of harvesting grain crops is provided. The type of this dependence is determined. The expediency of using or rejecting the use of TPCH is determined by the type of this dependence. The program models the optimal value of the area of harvesting grain crops by TPCH in the case of dependence with a minimum of efficiency loss. The results of the program on a specific example are presented. It was obtained that the use of TPCH for harvesting grain crops on an area of 1.400 ha was economically justified in considering agricultural enterprises. The enterprise in this case will receive an effect in the amount of 3.26 million rub. Operating costs will amount to 6.90 million rubs. In general, including for its own combines - 2.03 million rubles, for TPCH - 4.88 million rub. Technological losses of grain for combines and shedding are modeled in the amount of 635 tons or in cash equivalent - 5.08 million rub due to the excess of the agricultural term. The duration of harvesting crops is projected for a period of 25 calendar days. It was confirmed that the program provides an opportunity to simulate various scenarios of using TPCH with different input parameters (weather conditions, yield, etc.) and to determine the optimal scenario to minimize the efficiency loss. | Использование сторонних зерноуборочных комбайнов имеет для сельхозпредприятия значимые экономические последствия. Прогнозирование этих последствий выполняется на базе математической модели. В качестве оценочного критерия использованы потери эффективности комбайновой уборки зерновых культур. Разработана компьютерная программа моделирования потерь эффективности при использовании сторонних зерноуборочных комбайнов. Программа строит характеристическую зависимость потерь эффективности от площади уборки сторонними комбайнами (СК). Характеристическая зависимость позволяет определить объем услуг СК, при котором обеспечивается максимальная эффективность уборки зерновых культур. Выявлены и проанализированы 3 типа характеристической зависимости. По типу этой зависимости определяется целесообразность применения или отказа от применения СК. В случае зависимости с минимумом потерь эффективности программа моделирует оптимальное значение площади уборки зерновых культур СК. Представлены результаты работы программы на конкретном примере. Получено, что в рассматриваемом сельхозпредприятии использование СК для уборки зерновых культур на площади 1400 га экономически оправданно. Предприятие в этом случае получит эффект в размере 3,26 млн. руб. Эксплуатационные затраты в целом составят 6,90 млн. руб., в том числе по собственным комбайнам - 2,03 млн. руб., по СК – 4,88 млн. руб. Технологические потери зерна за комбайнами и осыпанием из-за превышения агросрока моделируются в размере 635 т или в денежном эквиваленте – 5,08 млн. руб. Продолжительность уборки зерновых культур прогнозируется периодом времени 25 календарных дней. Подтверждено, что программа предоставляет возможность моделировать разнообразные сценарии использования СК с различными входными параметрами (погодные условия, урожайность и др.) и определять оптимальный сценарий по минимуму потерь эффективности.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Makarova, N.V. | Voronina, M.S., Samara State Technical Univ.

Peroxide, acid, anizidine, Totox, thiobarbituric values for the dairy butter in different model conditions such as cooking (at 95–100 deg. C for 2 min.), frying (at 195–200 deg. C for 5 min.), short heating (ultra-high frequency of 90 watt for 2 min.), violation of the storage conditions (at 35–40 deg C, exposition of 3 and 7 days) have been studied with the aim to determine the level of the oxidative changes in the fatty acids composition of the acid phase at the real processes of technological processing and preparing of the dishes with the dairy butter application. High tendency to increasing of the indices studied have been established that tells about deep proceeding of the oxidative processes in the dairy butter. Especially high impacts speeding up the oxidative processes in the dairy butter have been noted at storage at increased temperature, ultra-high frequency heating and frying. Taking into consideration these results recommendations are given about necessity to apply natural antioxidants in the dairy butter processing, production of foods with the dairy butter addition, preparation of the ready-cooked foods containing the dairy butter in the recipes. | С целью изучения глубины окислительных изменений химического состава жирно-кислотной фазы при реальных процессах технологической переработки и приготовления кулинарных блюд с использованием сливочного масла (СМ) исследованы перекисное, кислотное, анизидиновое, Totox, тиобарбитуровое числа для сливочного масла в различных модельных условиях: варка (t 95–100 град. С, продолжительность обработки (ПО) 2 мин), жарка (t 195–200 град. С, ПО 5 мин), кратковременное нагревание (СВЧ-нагревание – мощность 90 Вт, ПО 2 мин), нарушение условий хранения (t 35–40 град. С, ПО 3 и 7 сут). Обнаружена высокая склонность к увеличению изученных показателей при всех вариантах обработки, что свидетельствует о глубоком протекании окислительных процессов в СМ. Особенно большое влияние, ускоряющее окисление ненасыщенных жирных кислот сливочного масла, наблюдается в случаях хранения при повышенной температуре, СВЧ-нагревания и жарки. Исходя из этих данных, даются рекомендации по необходимости использования натуральных антиоксидантов в процессах переработки СМ, производства пищевых продуктов с использованием СМ, приготовления кулинарных блюд, в рецептуре которых присутствует СМ.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Abramov, I.L., All-Russia Research and Development Inst. of Flax Breeding Mechanization, Tver

There has been developed and patented flax tape fluffer VLL-3, and needle harrows as well designed for pre-sowing preparation of soil for varieties of small seed cultures, in particular flax. In the process of trial operation, a number of shortcomings of these mechanisms was identified, namely, the insufficient resource of the working tools - wire teeth of the fluffer and harrow needles. Their breakage causes were found out. Within the works for development there have been applied the technologies of computer simulation to study the behavior of the teeth of fluffer in real conditions. The calculation formulas for determining the forces acting on the harrow processing needles using calculations using a computer model of the soil microrelief were refined as well. It has been found that the acting resistance force depends on the microrelief parameters of the treated surface. The use of digital technologies and computer simulation in the design process and fine-tuning agricultural machines and their working tools, revealed the convenience of this approach, and allowed us to find weaknesses in the design of the mechanism and the theory of computation without the use of numerous field experiments. That allowed reducing costs of time and materials, and, consequently, reducing the cost of the design process. The computer simulation allowed finding the mechanism design weaknesses quickly so in the theory of calculation without the use of numerous field experiments. This method allowed reducing time and materials expenses, and making cheaper the design process itself. The use of the proposed model of random formation of the microrelief of the treated surface makes it possible to obtain more accurate calculations of mechanical stresses in the working instruments of agricultural machines in contact with the soil. | Разработан и запатентован вспушиватель лент льнотресты ВЛЛ-3, а также игольчатая борона, предназначенная для предпосевной подготовки почвы под мелкосемянные культуры, в частности, лен. В процессе опытной эксплуатации выявлен ряд недостатков этих механизмов, а именно недостаточный ресурс рабочих органов - проволочных зубьев вспушивателя и игл бороны. Определяли причины их поломок. В рамках работ по доводке этих агрегатов применили технологии компьютерного моделирования для изучения поведения зубьев вспушивателя в условиях механического контакта с поверхностью почвы. Уточнили формулы для определения сил, действующих на иглы бороны, при помощи расчетов, использовавших компьютерную модель микрорельефа почвы. Обнаружили, что сила сопротивления, действующая на иглы, зависит от параметров микрорельефа обрабатываемой поверхности. Создали модель поверхности, основанную на случайном характере происхождения микронеровностей. Выявили перспективность использования цифровых технологий компьютерного моделирования в процессе проектирования и доводки сельскохозяйственных машин и их рабочих органов. Определили, что компьютерное моделирование позволило оперативно найти слабые места в конструкции механизма и теории расчета без использования многочисленных натурных экспериментов, что помогло снизить затраты времени и материалов и удешевить сам процесс проектирования. Выявили, что использование предложенной модели случайного формирования микрорельефа обрабатываемой поверхности позволяет получить более точные расчеты механических напряжений в рабочих органах с.-х. машин, контактирующих с почвой.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Repsa, E., Latvia Univ. of Life Sciences and Technologies, Jelgava

Nonlinear particle resistance force characteristics were experimentally obtained during compacting depending on the size of the particles. Similar nonlinear characteristics were obtained with Mathcad programme using a spring incorporated in a rhomboid mechanism. The similar mechanism was used for modelling nonlinear particle resistance characteristics during the briquetting process with the Working Model programme. A hydraulic pressing mechanism on rhomboid basis with incorporated actuator was created according to the patent LV 14201 B. Working Model 2D programme lets acquire the pressing force and resistance force changing values during compacting simulation. Comparing the results of the experiments and modelling with Working Model programme the maximal difference is 5.1 % for the force values. Difference between the results of modelling with Mathcad and Working Model is less than 0.14 % for the force values. The linear actuator force characteristic curve let easy calculate the pressing energy 1.34 ± 0.28 kJ for common reed particles obtained with the hammer mill screen size 1.5 mm. Comparing with the calculated experimentally determined pressing energy 1.46 ± 0.31 kJ the difference is 0.12 kJ (8.2 %).

Show more [+]

Less [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia

2019

Matejka, P., Czech Technical Univ. in Prague

The article describes possible utilization of digitalized Building Data and Information Models (BIM) in value estimation. There is a continuous need for estimation of buildings, especially in the residential market. This need may vary, depending on the country legislation, but is a natural part of reality market and government policies. The paper focuses on the possible utilization and benefits of BIM especially in rural areas, where external conditions often complicate simple value estimation or make it harder for estimators and therefore more expensive or source demanding. In the first part of the paper, the value estimation necessity and the rural areas specific issues of value estimation are explained. In the second part of the paper, the possible BIM utilization for value estimation is described. In the third part of the paper, examples of such utilization are mentioned. The first example focuses on the commercial price estimation for personal needs; the second example focuses on the tax related value estimation. At the end of the paper, discussion on the topic and conclusions are presented, as there are many obstacles of implementation of such solution and also many other uses. While the necessity and possible savings in the area of value estimation is not a sole driver for BIM implementation and digitalization of construction industry, there are clear possible advantages of using BIM in this area, which might be secondary drivers for support of its implementation on national level.

Show more [+]

Less [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia

2019

Supe, L., BA School of Business and Finance, Riga (Latvia) | Natrins, A., BA School of Business and Finance, Riga (Latvia | Mikelsone, E., BA School of Business and Finance, Riga (Latvia | Sarnovics, A., BA School of Business and Finance, Riga (Latvia

Rapid technology development has had an evident impact on the financial sector during the last eight years. The financial sector experiences changes and it is important for the contemporary financial organizations to set a sustainable business perspective through competency management to ensure competitiveness. The current paper additionally focusses on fintech. Information technology development and competency management are the basis of the research. Authors of this research performed literature review to clarify the technology management competency model proposed by Doggett, McGee and Scott (2013) with the purpose of customizing the model for finance and technology knowledge-intensive fintech companies.

Show more [+]

Less [-]

Fundamental Library of Latvia University of Life Sciences and Technologies - Latvia