Методологические принципы построения адаптивной механико-информационной системы доения коров

Дается определение и сформулированы методологические принципы создания адаптивной механико-информационной системы доения коров, разрабатываемой в рамках сложно детерминированного взаимодействия элементов триединой системы человек – машина – животное. Приведена итерационная модель жизненного цикла алгоритма адаптивного управления процессом доения, реализуемая путем декомпозиции и агрегирования компонентов и элементов подсистемы объекта инжиниринга. На основе теории механики жидкости сформированы общие принципы математического моделирования процесса молоковыведения с использованием для описания динамики молокоотдачи коровы стандартных математических функций. Приведены уравнения потока и объема молока, выдаиваемого за один цикл пульсации. Обоснована приоритетность влияния на интенсивность молокоотдачи длительности и соотношения тактов по сравнению с величиной вакуумметрического давления. На основе разработанной модели сделан анализ конкретных производственных ситуаций, связанных с особенностями протекания физиологических процессов и этологических реакций животных. Описаны примеры методики производственного исследования, проведенного с использованием возможностей адаптивных систем управления процессом доения. Полученные результаты подтверждают возможность увеличения скорости молокоотдачи и повышения продуктивности коров за счет использования оригинальной методики выбора параметров дифференцированной стимуляции и динамической пульсации в зависимости от скорости молокоотдачи и продуктивности коров в стаде. Разработанные методические принципы направлены на создание адаптивного к индивидуальным физиологическим особенностям и этологическим реакциям животных оригинального алгоритма управления процессом доения, обеспечивающего повышение продуктивности коров.

1. Dairy market review: emerging trends and outlook 2022 / Food a. Agriculture Organization of the UN. – Rome: FAO, 2023. – 10 p.

2. Обзор рынка молока и молочной продукции государств-членов Евразийского экономического союза за 2013– 2017 гг. / Департамент агропром. политики Евраз. экон. комис. – М., 2018. – 150 с.

3. Global milking Machines Market Report (2021 to 2030) – featuring Fullwood, BouMatic Robotics and AMS-Galaxy USA among others [Electronic resource] // GlobeNewswire. – Mode of access: https://www.globenewswire.com/en/news-release/2021/12/07/2347222/28124/en/Global-Milking-Machines-Market-Report-2021-to-2030-Featuring-Fullwood-BouMaticRobotics-and-AMS-Galaxy-USA-Among-Others.html. – Date of access: 14.12.2023.

4. Республиканский семинар-совещание о развитии животноводства [Электронный ресурс] // Официальный Интернет-портал Президента Республики Беларусь. – Режим доступа: https://president.gov.by/ru/events/respublikanskiy-seminar-soveshchanie-o-razvitii-zhivotnovodstva. – Дата доступа: 14.12.2023.

5. Хасанов, М. М. Научный инжиниринг – почему это так важно? / М. М. Хасанов. – СПб.: Газпромнефть, 2020. – 25 с.

6. Модельно-ориентированный инжиниринг физико-технических, информационных и интеллектуальных систем / С. Н. Гаричев [и др.] // Тр. МФТИ. – 2022. – Т. 14, № 2. – С. 149–161.

7. Баденко, В. Л. Модельно-ориентированный системный инжиниринг для строителей: основные понятия и принципы / В. Л. Баденко. – СПб.: С.-Петерб. политехн. ун-т, 2023. – 44 с.

8. Mein, G. A. Machine milking. Vol. 1 / G. A. Mein, D. J. Reinemann. – CreateSpace Independent Publ. Platform, 2015. – 174 p.

9. Григорьев, Д. А. Уравнение равновесного потока жидкости в системе сосок – доильный стакан / Д. А. Григорьев, А. М. Кравцов // Агропанорама. – 2023. – № 5 (159). – С. 2–6. https://doi.org/10.56619/2078-7138-2023-159-5-2-6

10. Моделирование процесса молоковыведения в системе сосок – доильный стакан / Д. А. Григорьев [и др.] // Агропанорама. – 2024. – № 1 (161). – С. 7–11. https://doi.org/10.56619/2078-7138-2024-161-1-7-11

11. Альтшуль, А. Д. Гидравлические сопротивления / А. Д. Альтшуль. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1982. – 224 с.

12. Динамика изменения площади соскового канала в процессе доения / Д. А. Григорьев [и др.] // Агропанорама. – 2024. – № 3 (163). – С. 2–6. https://doi.org/10.56619/2078-7138-2024-163-3-2-6

13. Адаптивное доение в промышленной технологии производства молока / В. О. Китиков [и др.] // Техническое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве: сб. науч. ст. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 23–24 нояб. 2023 г. / Белорус. гос. аграр. техн. ун-т. – Минск, 2023. – С. 39–44.

14. Пильгунов, В. Н. Особенности истечения жидкости через отверстия некруглой формы / В. Н. Пильгунов, К. Д. Ефремова // Гидравлика. –2023. – № 18. – С. 26–46.

15. Svennersten-Sjaunja, K. Efficient milking / K. Svennersten-Sjaunja. – DeLaval, 2001. – 57 p.

16. Григорьев, Д. А. Технология машинного доения коров на основе конвергентных принципов управления автоматизированными процессами / Д. А. Григорьев, К. В. Король. – Гродно: ГГАУ, 2017. – 215 с.

17. Король, К. В. Молочная продуктивность и молокоотдача коров при использовании дифференцированных динамических параметров доения / К. В. Король, Д. А. Григорьев // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. гос. аграр. ун-т. – Гродно, 2018. – Т. 41: Зоотехния. – С. 107–113.

18. Король, К. В. Морфофункциональные свойства вымени при дифференцированной динамической пульсации в процессе доения / К. В. Король, Д. А. Григорьев // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. гос. аграр. ун-т. – Гродно, 2017. – Т. 37: Зоотехния. – С. 113–119.

19. Король, К. В. Молочная продуктивность коров при дифференцированной динамической пульсации в процессе доения / К. В. Король, Д. А. Григорьев // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. гос. аграр. ун-т. – Гродно, 2017. – Т. 37: Зоотехния. – С. 106–112.

20. Король, К. В. Молочная продуктивность коров при различных параметрах динамического изменения длительности такта сосания / К. В. Король // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. гос. аграр. ун-т. – Гродно, 2016. – Т. 35: Зоотехния. – С. 72–78.

21. Овсянников, А. И. Основы опытного дела в животноводстве / А. И. Овсянников. – М.: Колос, 1976. – 303 с.

22. Гарькавый, Ф. Л. Селекция коров и машинное доение / Ф. Л. Гарькавый. – М.: Колос, 1974. – 160 с.

23. Григорьев, Д. А. Дифференцированное динамическое доение как фактор ветеринарного благополучия и продуктивности коров / Д. А. Григорьев, К. В. Король, В. С. Журко // Эколого-биологическое благополучие растительного и животного мира: материалы междунар. науч.-практ. конф., Благовещенск, 23 сент. 2020 г. / Дальневост. гос. аграр. ун-т; редкол.: А. В. Сепнчик [и др.]. – Благовещенск, 2020. – С. 84–85.