sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2017-3-33-39sapi-174Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsМАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЯЕМОЙ БИОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА ПРИМЕРЕ ИНФРАКРАСНОГО ОБЛУЧЕНИЯ ПОРОСЯТ-ОТЪЕМЫШЕЙMATHEMATICAL MODEL OF THE BIOTECHNIC SYSTEM CONTROLLED BY THE SYSTEM OF ANIMAL SYSTEM ON THE EXAMPLE OF INFRARED IRRADIATION OF PIG-REMOVALГерасимовичЛ. С.GerasimovichL. S.

Леонид Степанович Герасимович  -  Академик НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор ,заслуженный работник образования Республики Беларусь .

leonger@tut.byКоськоА. Н.KoskoA. N.

Аспирант

Post-graduate

kasko.andrej@gmail.comСиненькийА. В.SinenkiiA. V.

Аспирант

Post-graduate

carboforce@mail.ruИнститут энергетики Национальной академии наук БеларусиБеларусьInstitute of Energy of the National Academy of Sciences of BelarusBelarus201702112017033339Copyright © Герасимович Л.С., Косько А.Н., Синенький А.В., 20172017Герасимович Л.С., Косько А.Н., Синенький А.В.Gerasimovich L.S., Kosko A.N., Sinenkii A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/174

В данной статье предлагается модель биотехнической системы и алгоритм управления облучением по поведению поросят-отъемышей с использованием технологий машинного зрения. Эффективная температура внутреннего воздуха является косвенным показателем благоприятности условий содержания животных. В данной статье выдвинута гипотеза: управление микроклиматом в животноводческом помещении должно основываться на прямых показателях благоприятности содержания. Данным показателем целесообразно считать поведение животных. Разработаны структурно функциональные схемы функционирования биотехнической системы животноводческого комплекса в нотации IDEF0. Представлен алгоритм управления облучением поросят-отъемышей по этологическому признаку расположения животных по площади пола. Задача применения технического зрения в системе управления микроклиматом ранее не решалась. Алгоритмы автоматического управления электротехнологическими процессами в сельском хозяйстве в литературе ранее не встречались. Разработанный принцип интеллектуального управления позволяет оптимально обеспечивать комфортные условия содержания животных в режиме реального времени. Результаты исследования могут быть использованы при создании и проектировании современных систем автоматического управления микроклиматом.

This article proposes a model biotechnical system and exposure control algorithm on the behavior of piglets using machine vision technology. The effective temperature of the indoor air is an indirect indicator of the favourable conditions for keeping animals. In this article, a hypothesis has been put forward: the management of the microclimate in the cattle-breeding premises should be based on direct indicators of the favourableness of the content. This indicator is appropriate to consider the behaviour of animals. Structurally functional schemes for the functioning of the biotechnical system of the cattle-breeding complex have been developed in the IDEF0 notation. An algorithm for controlling the irradiation of piglets and weaners based on the ethological character of the location of animals across the floor area is presented. This problem was not solved before. Algorithms for automatic control of electro technological processes in agriculture have not been encountered in the literature before. The developed principle of intelligent control allows optimal provision of comfortable conditions for keeping animals in real time. The results can be used to create and design of modern automatic climate control systems in livestock. 

биотехническая системаматематическая модельэтологияинфракрасное облучениепоросята-отъемышиbiotechnical systemmathematical modelethologyinfrared radiationpigletsБРФФИ (договор №Т15М-051 от 04.05.2015г.)ReferencesБиотехнические системы. Теория и проектирование: Учебное пособие / Под ред. В. М. Ахутина. Л.: ЛГУ, 1981. – 220 с.Biotechnical systems. Theory and Design: A Tutorial / V. M. Ahutin, 1981.Башилов А. М. Система видеонаблюдения поведения животных при стойловом содержании / А. М. Башилов, В. Н. Легеза, В. А. Королев // Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем. –Москва, 2012, Ч. 2. – С. 467–475.System of video surveillance of behavior of animals with stall contents / A. M. Bashilov, V. N. Legeza, V. A. Korolev, 2012.Porzig E. Das Verhalten landwirtschaftlichen Nutztiere. VEB. Deutscher Landwirtschaft Verlag. – Berlin, 1969. – S. 430.The behavior of farm animals / Porzig E., Berlin, 1969.Растимешин, С. А. Локальный обогрев молодняка животных (теория и технические средства) / С. А. Растимешин. – М.: Агропромиздат, 1991. – 140с.Local heating of young animals (theory and technology) / Rastimeshin, S. A., 1991.Герасимович, Л. С. Модель интеллектуального управления биотехнической системой ИК-облучения молодняка животных / Л. С. Герасимович, И. П. Шейко, А. Н. Косько // Зоотехническая наука Беларуси: Сб. научн. трудов / редкол.: И. П. Шейко (пред.) [и др.]. – Минск: РУП «НПЦ НАН Беларуси по животноводству», 2016.Model of intelligent control of biotechnical system of infrared irradiation of young animals / L. S. Gerasimovich, I. P. Shejko, A. N. Kos’ko, 2016.Великжанин В. И. Классификация систем поведения с.-х. животных // Поведение животных в условиях промышленных комплексов. – Колос. -1979. – C. 14–34.Classification of agricultural behavior systems. animals // Behavior of animals in industrial complexes / Velikzhanin V. I., 1979.Башилов, А. М. Проект управления аграрным производством на основе систем видеомониторинга / А. М. Башилов // Техника и оборудование для села. – 2010. – № 10. – С. 46–48.Project of management of agrarian production on the basis of video monitoring systems / Bashilov, A. M, 2010.Кириенко Ю. И., Башилов А. М. Выбор и обоснование технологических схем поточных линий и параметров блока дефектации клубней картофеля. // Труды 8-ой Межд. научн.-техн. конф. «Энергооб. и энергосб. в с.-х.»; Вестник ВИЭСХ, 2012. № 3(8).Selection and justification of technological schemes of production lines and parameters of the potato tuber defect block / Kirienko Yu. I., Bashilov A. M, 2012.Башилов, А. М. Управление аграрным производством на основе электронно-оптических технологий наблюдения, навигации и роботизации / А. М. Башилов // Энергооб. и энергосб. в с.-х.: труды 7-й Межд. науч.-техн. Конф.: в 5-ти частях. –Ч. 5. Нанотехнологии и инфо-коммуникационные технологии. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. – С. 107–114.Control of agrarian production on the basis of electron-optical technologies of observation, navigation and robotization / A. M. Bashilov, 2010.Этология сельскохозяйственных животных // Гауптман Я., Чумливски Б., Душек. Я. и др.; Изд-во: М.: Колос, 1977 г.Ethology of farm animals / Hauptman J., Chumlivski B., Dushek. I., 1977.Tembrock G. Allgemeine Grundlogen des verholten bei Haustieren. Un: Das Verhalten landwirtschaftlichen Nutztiere. Red. Porzig E. VEB. Deutscher Landwirtschaft Verlag. Berlin,1969.General principles of the pet. The behavior of farm animals / Tembrock G, 1969.Effect of microclimate on particulate matter, airborne bacteria, and odorous compounds in swine nursery houses /Q. Yao, H. L. Choi 2, J. H. Lee, A. Suresh and K. Zhu, 2009.Effect of microclimate on particulate matter, airborne bacteria, and odorous compounds in swine nursery houses / H. Q. Yao, H. L. Choi 2, J. H. Lee, A. Suresh and K. Zhu, 2009.Esmay, M. L., and J. E. Dixon. 1986. Environmental Control for Agricultural Buildings. AVI Publishing Company Inc., Westport, CT.Esmay, M. L., and J. E. Dixon. 1986. Environmental Control for Agricultural Buildings. AVI Publishing Company Inc., Westport, CT.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.