Алгоритм расчета технологических параметров ферм КРС

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2016. Вып. 90._

8. Вторый В.Ф. Основные направления технико-технологического обеспечения молочного скотоводства Ленинградской области / В.Ф.Вторый, В.В. Гордеев, В.Е.Хазанов, А.К.Мороз // Молочное и мясное скотоводство. -2016.- №1.- С.16-17.

9. Агропромышленный комплекс Ленинградской области и Санкт-Петербурга в 2015 году. Стат.бюл. / Петростат.-СПб., 2015.-64 с.

10. Валге А.М., Вторый В.Ф., Вторый С.В. Концептуальная схема модели антропогенного воздействия молочно-товарной фермы на экологию окружающей среды/ А.М.Валге, В.Ф.Вторый, С.В.Вторый // Журнал «Известия СПбГАУ» №38, 2015, с.324-328.

11. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Система технологического мониторинга производства молока на ферме КРС / В.Ф. Вторый., С.В. Вторый // Вестник ВНИИМЖ.- Ежеквартальный научный журнал.-№2.- 2012.- С.20-25.

12. Рекомендации по обоснованию экологически безопасного размещения и функционирования животноводческих и птицеводческих предприятий / А.Ю. Брюханов, Д.А. Максимов, Э.В. Васильев, Е.В. Шалавина, И.А. Субботин, А.С. Оглуздин, X. Хухта, Р.А. Уваров / Под ред. А.Ю. Брюханова. - СПб.: ИАЭП, 2015. - 52 с.

13. http://biofile.ru/bio/22480.html.

14. Морозов Н.М. Основные положения формирования технической политики механизации и автоматизации животноводства / Вестник ВНИИМЖ.- №1(21). - 2016.-С.7-15.

15. Брюханов А.Ю., Волков А.Н. Эколого-экономическая оценка производства сельскохозяйственной продукции / В сборнике: Экологически безопасное развитие сельских территорий и сохранение водных объектов Сборник научных трудов международных семинаров, проведенных в рамках Российско-Финляндского проекта "Чистые реки - в здоровое Балтийское море" SE 717 в 2013-2015 годах. Под общей редакцией В.Б. Минина. 2016. С. 52-59

УДК 631.22

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРМ КРС

В.В. ГОРДЕЕВ, канд. техн. наук; В.Е. ХАЗАНОВ, канд. техн. наук; С.Н. МАТЕЙЧИК Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - ИАЭП», Санкт-Петербург

В животноводстве, в отличие от промышленности, основным средством производства, перерабатывающим сырьё в конечную продукцию, являются животные со всем многообразием их индивидуальных характеристик и поведенческих реакций. Всё поголовье животных на ферме крупного рогатого скота (КРС) делится в основном на 3 сектора, которые разбиты на отдельные фазы, представляющие собой специализированные цехи. Цикличность перехода животных от фазы к фазе создает своеобразный биологический конвейер, средний темп движения которого зависит от количества фуражных коров на ферме и от средней длительности межотельного цикла. При проектировании молочных ферм важно учесть не только физиологические требования животных к условиям выполнения производственного процесса на каждой из фаз этого конвейера, но и правильно рассчитать технологические параметры: структура стада, количество выбракованных животных, масса молодняка в конце каждой фазы, размеры технологических групп в каждом из

158

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства

цехов и др. Расчет технологических параметров фермы является трудоемким, а при расчете вручную велика вероятность ошибок, поэтому существует объективная необходимость в автоматизации всего процесса вычисления. В статье представлен алгоритм, который является основой для разработки программы расчета технологических параметров ферм КРС. Для логически правильного построения программы был использован способ описания алгоритма в виде блок-схемы, позволяющей наглядно изобразить алгоритм в графической форме и отражающей четкую последовательность действий при выполнении расчета. Автоматизация процесса вычисления позволит снизить трудоемкость расчетов, повысить оперативность и точность определения необходимых для проектирования ферм параметров.

Ключевые слова, алгоритм, технологический параметр, технологический проект, крупный рогатый скот.

CALCULATION ALGORITHM OF PROCESS CONDITIONS ON CATTLE FARMS

V.V. GORDEEV, Cand. Sc. (Engineering); V.E. KHAZANOV, Cand. Sc. (Engineering); S.N. MATEYCHIK

Federal State Budget Scientific Institution "Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production - IEEP", Saint Petersburg

In animal husbandry, in contrast to industry, the basic means of production, which process the raw materials into finished products, are animals with all the diversity of their individual characteristics and behavioral reactions. All animal stock on a cattle farm is divided mainly into three sectors, which, in turn, are split into separate phases, i.e. specialized departments. The cyclic transfer of animals from phase to phase creates a special biological conveyor, the average velocity (rate) of which depends on the number of forage-fed cows on the farm and average duration of the intercalving cycle. When designing the dairy farms it is important to consider not only the animal physiological requirements to the production process at each phase of this biological conveyor, but also to calculate the process conditions correctly, such as herd structure, the number of culled animals, weight of young animals at the end of each phase, the size of technological groups in each department, etc. Calculation of the farm process parameters is a time-consuming procedure, and in manual calculation there is a major risk of errors. So evidently the computation process needs to be automated. The article presents an algorithm used to develop a calculation program of technological parameters of cattle farms. For logically correct development of the program the algorithm is described in the form of a block scheme, which gives a good visualization of the algorithm and shows a clear sequence of calculating actions. Automatic calculation makes the procedure simpler and improves operational efficiency and accuracy necessary for designing the farm settings.

Keywords: algorithm, process conditions, technological design, cattle.

ВВЕДЕНИЕ

Производство молока на современной промышленной ферме представляет собой непрерывный конвейер, средний темп движения которого зависит, главным образом, от количества фуражных коров на ферме и средней длительности межотельного цикла. Основными звеньями этого конвейера являются технологические группы животных, сформированные по срокам лактации коров и фазам выращивания молодняка.

Поскольку на ферме содержатся животные разных половозрастных групп и разных фаз биологического цикла, всё поголовье крупного рогатого скота фермы делится на 3 сектора:

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2016. Вып. 90._

- сектор 1 - выращивания ремонтного молодняка;

- сектор 2 - раздоя и проверки первотёлок;

- сектор 3 - взрослых коров (основное дойное стадо) или, как его принято называть, производственный сектор.

Если бычков откармливают внутри хозяйства, то выделяется и еще сектор 4 - откорм

[1].

Сектора разбиты на отдельные фазы соответственно биологическим особенностям каждой группы животных. Каждой из фаз, представляющих собой специализированные цехи, присвоим порядковый номер. Номер цеха обозначим двумя цифрами, первая из которых означает номер сектора, а вторая - номер цеха в секторе.

В секторе выращивания ремонтного молодняка выделяем 7 цехов, начиная с профилактория (1.1) и кончая нетелями семимесячной стельности (1.7), в соответствии с возрастной группой животных.

Подготовка нетелей к отёлу, раздой и проверка первотёлок также представляет собой самостоятельную и весьма важную часть общего биологического цикла. В секторе раздоя и проверки первотёлок (ремонтных нетелей) можно выделить два цеха - подготовки к отёлу

(2.1) и отёла (2.2).

В производственном секторе выделяем: цех лактации (3.1); цех сухостойных коров

(3.2); цех отёла (3.3).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Любое проектирование строительства или реконструкции фермы начинается с определения технологии производства и разработки технологического проекта. Важно на этапе технологического проектирования правильно рассчитать технологические параметры проектируемой фермы.

Параметры условно можно разделить на основные и производные, т.е. полученные путем расчета по представленным формулам [2].

Исходные данные для расчета были сгруппированы по видам:

- нормативно-справочная информация (НСИ),

- оперативная информация.

Процесс расчета технологических параметров может быть полностью автоматизирован. Для логически правильного построения программы расчета технологических параметров молочной фермы был использован способ описания алгоритма в виде блок-схемы, позволяющей наглядно изобразить алгоритм в графической форме [3].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Представленная блок-схема (рис.) отражает четкую последовательность действий при выполнении расчета технологических параметров. Если в рамках блока не указан конкретный цех и данный вид расчета параметра не является уникальным для какого-либо из цехов, то расчет параметра выполняется для всех цехов.

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства

начало

Ввод исходных данных для расчета: - нормативно-справочная информация,

1 г

Расчет количества коров, поступивших в цех лактации

1 г

Р асчет количества коров, поступивших в цех сухостоя

1 г

Расчет количества коров, поступивших в цех отела

1 г

Расчет темпа комплектации цеха

1 г

Расчет количества голов в цехе

1 г

Рбсчет количества голов, выбракованных в цехе

1 г

асчет количества голов в секторе

1 г

Расчет количества нетелей, поступивших в цех подготовки к

1 г

Расчет количества нетелей, поступивших в цех отела

1 г

Расчет выхода экскрементов из цеха

*

Расчет расхода подстилки в цехе

1 г

Расчет расхода воды на поение в цехе

Расчет выхода навоза из цеха

1

г Расчет количества голов, оступивших в сектор ремонтного молодняка

1

Ра1счет количества голов, поступивших в цех №1.1

1 г

Ра1счет количества голов, выбракованных в цехе

1 г

Расчет количества голов, поступивших в цех №1.2

1

Расчет количества голов, поступивших в цех

1

Р асчет количеств голов

1 г

Расчет возраста цех, поступления в мес.

1 г

Расчет количества голов, переданных в следующий цех

1

Расчет возраста передачи из цеха

Раасчет количества голов, переданных в следующий цех

1

Расчет прироста массы в цехе

1

аРасчет итоговых сумм по требованию

1

Вывод результатов расчета: технологические параметры

^ выход

Рис. Блок-схема алгоритма расчета технологических параметров ферм КРС.

161

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2016. Вып. 90._

Так, расчет количества выбракованных в цехе (сектор ремонтного молодняка) производится одинаково для каждого цеха в соответствии с коэффициентом выбраковки в цехе, приведенном в справочнике (блок 16). Однако для цеха 1.6 существует уникальная формула расчета (блок 19), т.к. из цеха 1.6 в следующие цеха передаются только проверенные нетели в количестве, необходимом для ремонта основного стада. Расчет количества переданных в следующий цех (блок 21) справедлив для всех цехов, кроме цеха 1.6. Для расчета количества переданных из цеха 1.6 животных существует другая формула расчета (блок 23).

Расчет количества голов, поступивших в цех 1.2 (послепрофилакторный), также отличается от расчета количества поступивших в другие цеха (блок 15), поскольку далее в этом секторе расчет ведется только для телочек.

Исходя из представленного алгоритма расчета технологических параметров ферм КРС, можно оценить насколько трудоемким является расчет в целом. При проведении расчетов вручную достаточно велика вероятность ошибок. Поэтому существует объективная необходимость автоматизации всего процесса вычисления технологических параметров ферм КРС.

ВЫВОД

Алгоритм является основой для разработки программы расчета технологических параметров ферм крупного рогатого скота. Автоматизация процесса вычисления позволит снизить трудоемкость расчетов, повысить оперативность и точность определения таких важных параметров животноводческого предприятия как структура стада, количество выбракованных животных, масса молодняка в конце каждой фазы выращивания и др. Правильное определение этих параметров - первый и важнейший этап технологического проектирования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хазанов Е.Е., Гордеев В.В., Хазанов В.Е. Технология и механизация молочного животноводства. Учебное пособие / Под общ. ред. Е.Е. Хазанова. - 2-е изд., стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2016. - 352 с.: ил. (+ вклейка, 32 с.) - (Учебники для вузов. Специальная литература).

2. Хазанов Е.Е. Реконструкция молочных ферм. - Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. - 256 с.

3. Библиотека WEB-мастера [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.smti.ru/Sposoby_opisanij_algoritmov-3.html