Системы управления базами данных для проектирования технологии и комплекса технических средств по уходу за лугами и пастбищами

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