Інформаційно-вимірювальна система контролю параметрів життєдіяльності молодняку свиней - Автореферат

Як у великих, так і в дрібних господарствах із-за відходу молодняку домогтися збіжності потенціально-можливих і дійсних показників продуктивності без допомоги інформаційно-вимірювальних систем контролю параметрів життєдіяльності (ІВС КПЖ) практично неможливо. Контрольований моніторинг продуктивного циклу життєдіяльності молодняку дає можливість оперативно приймати рішення і підвищувати ефективність ветеринарної служби підприємств по проблемі збереження поголівя. Складність проблеми збільшується багатьма параметрами які характеризують процес життєдіяльності молодняку на різних вікових контрольованих періодах. Знайти способи стаціонарного виміру кислотності слини і температури молодняку, а також вологості приміщення для створення інформаційно-вимірювальної підсистеми контролю параметрів раннього періоду життєдіяльності молодняку. Розробити універсальні мобільні багатоканальні вимірники (УМВ) температури, фоно-і електрокардіограм, і на їхній основі інформаційно-вимірювальну підсистему що забезпечує автоматизацію процесу вимірювання і аналізу електрофізіологічних параметрів молодняку свиней.Отримане в результаті обробки інформації наглядне відображення розподілу ткп (рис.1), що відповідає природному а) і тривожному б) станам, зберігається в базі даних і використовується для оцінки життєздатності молодняку. ткп тв = 250С а) ткп тв = 50С б) Експериментально, на основі виготовлених ВЗ у виді модулів реєстрації електрофізіологічних параметрів, установлено, що вони придатні для використання в стаціонарних умовах дослідження процесу життєдіяльності живого організму: фіксації частоти пульсу, температури і відхилень цих параметрів від норм. Вимірювальний канал вологості повітря включає: пристрій переміщення сорбенту ППС, блоки: приводних і чуттєвих елементів ПБЧЕ, генератора БГ, приймача БП, контролера БК, пристрій звязку (ПЗО) з ПЕВМ і цифровий індикатор вологості ЦІВ, а також електромагніт приводу руху сорбенту ЕМ. Вимірювальний канал параметрів кислотності слини і температури складається відповідно з вбудованих в автопоїлки датчиків температури ті кислотності слини, в вигляді блоків 1ДТ-14ДТ і 1ДК-14ДК, де 14 - кількість обєктів в станку, з нормуючими перетворювачами, підключеними до блоків PIK-контролерів. Модель функціонування ІВС представимо у виді: MIIS=(X,Н,Y,R,j,y), де X - безліч станів обєктів, контрольованих на визначеному проміжку часу продуктивного циклу життєдіяльності молодняку, Н - параметри, що відповідають нормі, Y - безліч вихідних цільових функцій підсистем, визначених на безлічі {X}, {H}, R - безліч рішень, моделюючих у системі для вироблення пропозицій обслуговуючому персоналу. y : х ? R ?C - безліч функцій зміни підсистеми під впливом прийнятих рішень, j : х ? R ? Uвых - безліч змін функцій виходів, отриманих у результаті впливу функцій {R}.Запропоновано класифікаційний аналіз особливостей, і необхідний набір вимірювальних засобів для оцінки процесу життєдіяльності в контрольовані вікові періоди дає можливість удосконалити станки для розміщення різних вікових груп молодняку і вибрати найбільш оптимальні для господарств. Запропоновано метод і засоби присвоєння індивідуального номера (коду) з використанням природної ознаки обєкта шляхом нанесення металізованих міток на кінцівки. Запропоновано метрологічну модель автоматизованої повірки в виробничих умовах вбудованих ваговимірювальних засобів, розроблених на основі МПП, що відрізняються від відомих ідентичністю номінальних характеристик перетворення, досягнутих виключенням сукупності компенсованих систематичних складових похибок від збурюючих електромагнітних факторів і конструкції чутливого елемента. Реалізовано спосіб визначення інтенсивності росту молодняку під час звичного способу життя, що виключає стресові ситуації при зважуванні і утрати ваги. Запропоновано багатоканальну структуру ІВС КПЖ і математичну модель процесу життєдіяльності молодняку, що забезпечує контроль вікових груп та вибіркову оцінку процеса життєдіяльності молодняку з метою ліквідації відходу на всіх контрольованих періодах.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача розробки ІВС КПЖ молодняку свиней. Рішення цієї задачі має важливе народногосподарське значення для всіх галузей тваринництва в звязку з необхідністю збереження поголівя. Реалізація ІВС внесе істотний внесок у науково-технічний прогрес створення ІВС для вітчизняного тваринництва. Наукові і практичні результати роботи полягають у наступному.

1. Обґрунтовано види інформативних параметрів, що характеризують контрольовані періоди процесу життєдіяльності молодняку. Установлено показові рівні кореляції для оцінки стану здоровя між частотою пульсу і температурою шкірного покриву. Запропоновано класифікаційний аналіз особливостей, і необхідний набір вимірювальних засобів для оцінки процесу життєдіяльності в контрольовані вікові періоди дає можливість удосконалити станки для розміщення різних вікових груп молодняку і вибрати найбільш оптимальні для господарств.

2. Запропоновано метод і засоби присвоєння індивідуального номера (коду) з використанням природної ознаки обєкта шляхом нанесення металізованих міток на кінцівки. Розвинуто теорію статично безконтактних вимірювальних засобів у напрямку взаємодії приводних і чуттєвих елементів, включених у чотириполюсник зворотного звязку генератора, що працює в режимі мякого збудження. При цьому виключається взаємний вплив системи “ВЗ- обєкт” і підвищується надійність ІВС.

3. Розроблені вимірювальні засоби, підсистеми і в цілому ІВС КПЖ є завершеними технічними рішеннями і можуть використовуватись частково чи в повному обсязі в залежності від призначення і специфіки с/г підприємства.

4. Запропоновано метрологічну модель автоматизованої повірки в виробничих умовах вбудованих ваговимірювальних засобів, розроблених на основі МПП, що відрізняються від відомих ідентичністю номінальних характеристик перетворення, досягнутих виключенням сукупності компенсованих систематичних складових похибок від збурюючих електромагнітних факторів і конструкції чутливого елемента.

Реалізовано спосіб визначення інтенсивності росту молодняку під час звичного способу життя, що виключає стресові ситуації при зважуванні і утрати ваги.

5. Запропоновані алгоритми відновлення електрофізіологічних сигналів рядом Фурє можуть знайти практичне застосування в системах реєстрації аналогових біомедичних сигналів. При цьому підвищується вірогідність відновленого сигналу і розширюються можливості автоматизації ЕКГ-аналізу в реальному часі за рахунок поточного аналітичного представлення вимірюваних пульсограм .

6. Запропоновано багатоканальну структуру ІВС КПЖ і математичну модель процесу життєдіяльності молодняку, що забезпечує контроль вікових груп та вибіркову оцінку процеса життєдіяльності молодняку з метою ліквідації відходу на всіх контрольованих періодах. Підвищується ветеринарне обслуговування, якість та рівень автоматизації вимірюваннь.

Пропозиції по розробках дисертаційної роботи ввійшли в програму науково-технічного розвитку Донецької області на період до 2020 року в сфері біотехнологій.

ОПУБЛІКОВАНІ ПРАЦІ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Ларин В.Ю. Ларин Ю.В. Применение ЭВМ в животноводстве // Достижения науки и техники. АПК. - 1991. - №10. - С. 22-23.

2. Ларин В.Ю. Установление критерия оценки параметров жизнедеятельности молодняка свиней // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 12. Донецьк: ДОНДТУ, 1999. - С. 278-285.

3. Ларин В.Ю. Способ кодирования поросят для идентификации измерений в информационно-измерительной системе контроля параметров жизнедеятельности // Зб. наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 3. Донецьк: ДОНДТУ, 1999. - С. 376-380.

4. Ларін В.Ю. Оцінка метролоґічних характеристик ваговимірювальної системи визначення інтенсивності росту молодняку сільскогосподарських тварин // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.-2000. Спец. вип. “Сучасні інформацийні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини.” №7.-С.212-217.

5. Ларін В.Ю. Винниченко М.Г. Вимірювальний пристрій визначення вологості повітря в приміщенні свиноферми // Зб. Наук. пр. Донецького держ. техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 20.- Донецьк: ДОНДТУ, 2000.- С.296-303.

6. Ларін В.Ю. Методика і засоби реєстрації параметрів життєдіяльності // Наук. пр. Донецького держ. техн. університету Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 20. -Донецьк: ДОНДТУ, 2000.- С. 287-295.

7. Ларин В.Ю. Оценка погрешностей, возникающих за счет вариации и линеаризации статических характеристик измерительных средств // Наук. пр. Донецького держ. техн. університету Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 25. - Донецьк: ДОНДТУ, 2001. - С. 214-222.

8. Ларін В.Ю., Винниченко М.Г. Методи поліпшення метрологічних характеристик інформаційно-вимірювальної системи інтенсивності росту // Наук. пр. Донецького держ. техн. університету Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 25. - Донецьк: ДОНДТУ, 2001. - С. 190-197.

9. Ларин В.Ю., Многоканальная информационно-измерительная система контроля електрофизиологических параметров молодняка свиней // Наук. пр. Донецького держ. техн. університету Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 38. - Донецьк: ДОНДТУ, 2002. - С. 266-269.

10. Винниченко М.Г., Ларин В.Ю., Информационно-измерительная подсистема контроля интенсивности роста молодняка свиней. // Наук. пр. Донецького держ. техн. університету Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 38. - Донецьк: ДОНДТУ, 2002. - С. 246 - 249.

11. Ларин В.Ю., Киктев Н.А., Тарасюк В.П. Методы и модели создания систем восстановления регрессирующих прибрежных биоценозов реки Кальмиус Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.-2000. Спец. вип. “Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини.” №6.-С.249-254.

12. Ларин В.Ю., Винниченко Н.Г. Особенности построения системы контроля параметров жизнедеятельности новорожденных поросят до 7 дней //. Материалы 2-й Всеукраинской конференции молодых ученых “Информационные технологии в науке и образовании”. Черкассы.- 2000 - С. 109-110.

13. Зори А.А., Ларин Ю.В. Унифицированные устройства для организации ИИС контроля технологических параметров. // Материалы всероссийской научно-технической конференции с международным участием. "Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности”. Таганрог. - 1999. - С. 213-220.

14. Ларин В.Ю. Автоматизация и экология в животноводстве // Материалы конференции VII Всеукраинской научной конференции. Донецк: ДОНГТУ, ДОНГУ, ДОНГАУ, 1997. - Т.2. - С. 64-65.

15. Ларин В.Ю. Средства контроля индивидуального признака биообъекта // Материалы 2-го форума “Радиоэлектроника и молодежь в ХХ1 веке”, Харьков, ХТУРЭ, 1998. - С. 35-37.

16. Ларин В.Ю. Уваров Е.Е., Винниченко Н.Г. Текущий контроль изменений основных параметров жизнедеятельности животных // Материалы 5-й Всеукраинской научной конференции “Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов” - Донецк, 1995. - С. 147.

17. Ларин В.Ю. Винниченко Н.Г., Кувшинов Г.И. Устройство беспроводной передачи о состоянии биообъекта // 3-я Международная научно-техническая конференция “Современная электроника - катализатор НТП” г. Харьков. - 1996. - С. 39-41.

18. Ларин В.Ю. Тупота С.А. Микропроцессорный вторичный преобразователь аналоговых сигналов произвольной функции // Материалы 6-й научно - технической конференции “Экология промышленного региона” - г. Донецк, 1995. - С. 56-59.

19. Зори А.А., Ларин В.Ю. Методология оценки класса точности информационно-измерительной системы определения интенсивности роста молодняка свиней в условиях свинофермы // Материалы всероссийской научно-технической конференции с международным участием. “Компьютерные технологии в инженерной и управленческой деятельности”. Таганрог, 2002 .- С.120-126.

20. Чичикало Н.И., Осыка Р.Н., Ларин В.Ю. Устройство для оценки реакции живого организма на возмущающее воздействие // наук. пр. Донецького держ. Техн. університету. Серія “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Вип. 20. - Донецьк: ДОНДТУ 2000. - С. 345-353.

21. Ларин В.Ю. Ларин Ю.В. Роботизация процессов в полеводстве // Достижения науки и техники/ АПК. 1992. - №5. - С. 30-31.