Анотація до роботи:

Болбот Ігор Михайлович. Енергоощадна система управління виробництвом у промисловому пташнику. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 09. 16 – електротехнології та електрообладнання в агропромисловому комплексі. Національний аграрний університет, Київ, 2004.

Дисертація присв’ячена створенню енергоощадної системи управління виробництвом продукції птахівництва, що дозволить максимізувати прибуток та мінімізувати витрати енергоресурсів за рахунок визначення оптимального значення температурного режиму. ЕСУВ поєднала в собі організаційно-економічні, біологічні та технологічні процеси в єдиний комплекс. Для жнаходження економічно оптимального рішення розроблено алгоритм визначення оптимальної температури в пташнику, який враховує цінові показники продукції, кормів і енергетичних ресурсів, біологічні властивості птиці та теплофізичні властивості пташника. Дана система – більш нового класу, в ній здійснюється накопичення та зміна інформації в процесі роботи, враховуються: зміна зовнішньої температури; теплопровідність конструкції пташника; кількість, вага, вік та продуктивність птиці; енергетичні витрати; вартість продукції, корму та енергетичних ресурсів.

Основні положення дисертації викладені у 5 наукових працях.

Дисертація присв’ячена вирішенню науково-технічного завдання, яке полягає у розробці енергоощадної системи управління виробництвом яєць на промисловій основі, що дає змогу визначити економічно доцільні параметри температурного режиму в пташнику, зменшити витрати енергетичних ресурсів та підвищити несучість птиці і тим самим збільшити прибуток підприємства.

Виконані теоретичні та експериментальні дослідження дозволяють зробити такі висновки:

1. За результатами аналізу літературних джерел встановлено, що в умовах України середні значення температур повітря виходять за межі зони оптимально допустимих для організму птиці, а тому для отримання максимальної продуктивності слід підтримувати оптимальну температуру в пташнику. На опалення та вентиляцію витрачається 75% енергоресурсів. Підтримання неоптимальних значень температури повітря в пташнику призводить до зменшення продуктивності птиці та витрати 2,5-3,0 МВт. год. енергії на 1000 яєць.

2. Розроблена математична модель процесу виробництва яєць на промисловій основі враховує технологію виробництва, витрату енергоресурсів на створення необхідного температурного режиму в пташнику, біологічні особливості та продуктивність птиці, кон’юнктуру ринку щодо вартості енергетичних ресурсів, кормів та продукції птахівництва. Для адаптації моделі до реального об’єкта, параметри якого змінюються в процесі експлуатації, запропоновано метод найменших квадратів. Відносна похибка його використання не перевищує 5%.

3. Оптимізація процесу виробництва яєць у промисловому пташнику проводиться за критерієм максимізації прибутку. Визначення економічно ефективного значення температури повітря в пташнику, що враховує динаміку процесу, його технологічну, біологічну та економічну складові, дозволяє забезпечити виробництво максимальним прибутком за рахунок зменшення його енергетичних витрат та підвищення несучості птиці. Безпосередні дослідження на виробництві дозволили встановити, що температура повітря в пташнику на 3-4^оС відхиляється від економічно доцільної температури.

4. Встановлено, що тепловиділення птиці впливає на створення локальних зон у пташнику з підвищеними та зниженими температурами, що сприяє локалізації місця розташування птиці. Оцінка щільності розподілу різниці показників кожного датчика температури повітря (частотою в дві хвилини) дає можливість визначити місце розташування птиці. Показано, що різниця температур до 0,8^оС свідчить про наявність птиці, а значення, що перевищує цей показник, – про її відсутність в місці розташування датчика.

5. ЕСУВ розроблена з використанням сучасних високопродуктивних пакетів прикладного програмування для побудови SCADA систем, а саме використано пакет програм для системи управління та контролю – GENIE 3.01, розроблений фірмою Advantech. Розроблено програму системи мовою програмування сценарних процедур, сумісну з Visual Basic for Application. Розроблена ЕСУВ забезпечує: формування даних, алгоритму визначення параметрів та побудову математичної моделі процесу виробництва; розрахунок поточних, визначення оптимальних параметрів прибутку і температурного режиму; обмін інформацією та координацію режимів роботи з системами управління технологічним процесом; відображення технологічних параметрів; ведення статистики роботи технологічного обладнання та стану технологічних процесів; аварійної сигналізації та архівування аварійної ситуації.

6. Розроблені рекомендації, алгоритм і програмне забезпечення для локалізації датчиків температури в пташнику дозволяють відтворити поле температур в місцях концентрації птиці. Встановлено, що в місцях концентрації птиці температура повітря на 1-2 ^оС відрізняється від температури, визначеної системою, де зазначений метод не використовується.

7. Розроблена і впроваджена енергоощадна система управління виробництвом дозволяє збільшити прибуток виробництва яєць на птахофабриці, що підтверджено актом випробування системи в пташнику закритого акціонерного товариства “АГРОМАРС” с. Гаврилівка Вишгородського району Київської області. Загальне збільшення прибутку за рік роботи сягає 81,3 тис. грн., з яких: 55 % – за рахунок підвищення продуктивності птиці; 15% – за рахунок локалізації місця розташування птиці; 30% – за рахунок зменшення енергетичних витрат. Строк окупності системи складає 1-3,5 року з клітковим утриманням та 2-3 роки з напільним утриманням батьківського стада.

Публікації автора:

Результати досліджень досить повно відображені в 5 опублікованих наукових працях. У співавторстві участь автора полягає в наступному:

1. Лисенко В.П., Болбот I.М. Адаптивна система управління в промисловому пташнику для каналу “температура - яйценосність” // - Кіровоград: Збірник наукових праць КДТУ, 2002., вип 11. - С. 105 – 108, (розробка структури енергоощадної системи).

2. Лисенко В.П., Болбот I.М. Визначення оптимальної температури у пташнику для утримання птиці яєчного напрямку з урахуванням енергомісткості процесу // - К.: Науковий вісник НАУ, 2002., вип 50. – С. 219 – 227, (визначення оптимальної температури у пташнику для утримання птиці яєчного напрямку з урахуванням енергомісткості процесу).

3. Лисенко В.П., Ботвін В.Л., Болбот I.М. Локалізація датчиків температури в оптимальних системах управління // науково-виробничий журнал “Електрифікація та автоматизація сільського господарства” № 1 2002. – С. 77 – 81, (розробка алгоритму локалізації датчиків температури в промисловому пташнику).

4. Лисенко В.П., Болбот I.М. Адаптивна математична модель “яйценосності від температури в пташнику та віку птиці” // - К.: Збірник наукових праць НАУ, 2003., том ХІV. – С. 417 – 422, (побудова математичної моделі процесу виробництва продукції птахівництва та запропонованому адаптивному алгоритмі визначення параметрів математичної моделі).

5. Лисенко В.П., Болбот I.М. Економічна оцінка ефективності впровадження адаптивної системи управління виробництвом в птахівництві // науково-виробничий журнал “Електрифікація та автоматизація сільського господарства” № 2 2003. – С. 45 – 51, (проведення економічних розрахунків ефективності впровадження ЕСУВ у птахівництві ).