References

agronauka

Аграрная наука Евро-Северо-Востока

Agricultural Science Euro-North-East

2072-90812500-1396

FARC North-East

10.30766/2072-9081.2019.20.2.192-199

agronauka-321

Research Article

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ

ОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATION

Технологические аспекты создания «умной» молочной фермы

Technological aspects of smart dairy farm development

https://orcid.org/0000-0001-9837-282X

Цой

Ю. А.

Tsoy

Yu. A.

Цой Юрий Алексеевич, доктор техн. наук, профессор, член-корреспондент РАН, заведующий отделом.

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428.

Yuri A. Tsoy, DSc in Engineering, professor, corresponding member of RAS, head of the department.

d. 5, 1st Institutsky proezd, Moscow, 109428.

femaks@bk.ru

https://orcid.org/0000-0001-9145-4478

Баишева

Р. А.

Baisheva

R. A.

Баишева Равза Анвяровна, кандидат техн. наук, старший научный сотрудник.

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428.

Ravza A. Baisheva, PhD in Engineering.

d. 5, 1st Institutsky proezd, Moscow, 109428.

rozamamedova@mail.ru

ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ».РоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIM.Russian Federation

2019

28042019

202192199

2019

Цой Ю.А., Баишева Р.А.

Tsoy Y.A., Baisheva R.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/321

Авторами статьи дано понятие «умная» ферма как инструмент поддержки принятия решений, приведены необходимые условия ее функционирования. Целью исследования данной работы является разработка концепции создания «умной» молочной фермы с привлечением современного системного подхода и интеллектуальных технологий биомашсистем. Рассмотрены условия, влияющие на функционирование «умной» молочной фермы по В.П. Горячкину, П.К. Анохину, Я. Гулсен. Представлена структура управления на молочной ферме в виде расширенной эргатической системы. Сформулированы задачи, связанные с неопределенностью субъективного характера (отсутствие достаточной информации) на молочной ферме и приведены пути решения данной проблемы. Обозначены приоритетные направления и разработки для создания «умной» молочной фермы, обеспечивающие снижение трудоемкости процессов на ферме, повышение продуктивного долголетия коров в 2-2,5 раза. Предложен метод оптимизации процессов кормления на ферме, который позволит в 1,5-2 раза повысить усвояемость по сравнению с традиционными технологиями. Представлен бесконтактный аппаратно-программный комплекс видеоцифровой идентификации заболеваний вымени и суставов у коров, позволяющий снизить процент заболеваемости коров маститом.

The article introduces the concept of «smart» farm as a tool for decision making support and provides the requirements necessary for its functioning. The aim of the research is the development of the concept of “smart” farm using modern system approach and intellectual technologies of biomachine systems. The conditions influencing the “smart” dairy farm operation according to V.P. Goryachkin, P.K. Anokhin and YA. Gulsen are outlined. The structure of management on a dairy farm in the form of the expanded ergatic system is presented. The problems associated with the uncertainty of subjective nature (lack of sufficient information) on the dairy farm are formulated and the ways of solving these problems are given. The priority areas and projects for the development of a «smart» dairy farm are outlined. They should provide reduction in labor intensity of all operations on a farm and 2-2.5 times increase in productive longevity of cows. The technology of optimization of feeding processes on the farm leading to 1.5-2 times rise in digestibility as compared to traditional methods is introduced. A non-contact hardware and software complex of video and digital identification of udder and joint diseases in cows is shown. It should lead to decrease in mastitis disease rate in cows.

категорная теория системэргатическая системанеопределенность информацииаппаратно-программный комплекссистема управления

category systems theoryergatic systemuncertainty of informationhardware and software complexmanagement system

References1

Schonfeld V., Max & Heil, Reinhard & Bittner, Laura. (2018). Big Data on a Farm - Smart Farming. DOI: 10.1007/978-3-319-62461 -7_ 12.

Schonfeld V., Max & Heil, Reinhard & Bittner, Laura. (2018). Big Data on a Farm - Smart Farming. DOI: 10.1007/978-3 -319-62461-7_12.

Nayyar, Anand & Puri, Vikram. (2016). Smart farming: IoT based smart sensors agriculture stick for live temperature and moisture monitoring using Arduino, cloud computing & solar technology. 673-680. DOI: 10.1201/9781315364094-121.

Pedersen S.M., Lind K.M. (eds.), (2017). Precision Agriculture: Technology and Economic Perspectives, Pro¬gress in Precision Agriculture. DOI: 10.1007/978-3-319-68715-5_2.

Britt J.H., Cushman R.A., Dechow C.D., Dobson H., Humblot P., Hutjens M.F. et al. Invited review: Learning from the future - A vision for dairy farms and cows in 2067. Journal of Dairy Science. 2018;101(5):3722 - 3741. DOI: 10.3168/jds.2017-14025.

Цой Ю.А., Баишева Р.А. Повышение надежности функционирования эргатических систем управления мо¬лочной фермой. Вестник ВИЭСХ. 2018;(4(33)):90-94. Режим доступа: http://vestnik.viesh.ru/jour-nal/vypusk-4-33-2018/.

Tsoy Yu.A., Baisheva R.A. Povyshenie nadezhnosti funktsionirovaniya ergaticheskikh sistem upravleniya molochnoy fermoy. [Improving the reliability of dairy farm management ergatic systems]. Vestnik VIESKh. 2018;(4(33)):90-94. (In Russ.). URL: http://vestnik.viesh.ru/journal/vypusk-4-33-2018/.

Анохин П.К. Философские аспекты теории функциональной системы. М.: Наука, 1978. 402 с.

Anokhin P.K. Filosofskie aspekty teorii funktsional'noy sistemy. [Philosophical aspects of the theory of a func¬tional system]. Moscow: Nauka, 1978. 402 p. (In Russ.).

Hulsen J., Bauen fur die Kuh. Fur Vortrage und Stalltrainings, Vetvice, 2010. p.48.

Hulsen J., Bauen fur die Kuh. Fur Vortrage und Stalltrainings, Vetvice, 2010. p. 48.

Черноиванов В.И., Судаков С.К., Толоконников Г.К. Биомашсистемы, функциональные системы, кате- горная теория систем. М.: НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАН, ФНАЦ ВИМ РАН, 2018. 446 с.

Chernoivanov V.I., Sudakov S.K., Tolokonnikov G.K. Biomashsistemy, funktsional'nye sistemy, kategornaya teoriya sistem. [Biomachine systems, functional systems, categorical systems theory]. Moscow: NII normal'noy fiziologii im. P.K. Anokhina RAN, FNATs VIM RAN, 2018. 446 p. (In Russ.).

Розенберг И.Н. Управление в условиях неопределенности. Современные технологии управления. ISSN 2226-9339. №7 (79). Номер статьи: 7902. Дата публикации: 2017-07-31. Режим доступа: https://sov-man.ru/article/7902/.

Rozenberg I.N. Upravlenie v usloviyakh neopredelennosti. Sovremennye tekhnologii upravleniya. ISSN 2226¬9339. №7 (79). Nomer stat'i: 7902. Data publikatsii: 2017-07-31. [Management in conditions of uncertainty. Modern technologies of management. ISSN 2226-9339. №7 (79). Article number: 7902. Date published: 2017-07-31]. (In Russ.). URL: https://sovman.ru/article/7902/.

Заде Л.А. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений. В сборнике «Математика сегодня». М.: «Знание», 1974. С. 5-49.

Zade L.A. Osnovy novogo podkhoda k analizu slozhnykh sistem i protsessov prinyatiya resheniy. V sbornike «Matematika segodnya». [The Basics of a new approach to the analysis of complex systems and decision-making process¬es. In the collection «Mathematics today»]. Moscow: «Znanie», 1974. pp. 5-49. (In Russ.).

Корнеев В.М. Основы теории авиационных эргатических систем. Ульяновск, 2015. 273 с.

Korneev V.M. Osnovy teorii aviatsionnykh ergaticheskikh sistem. [Fundamentals of the theory of aviation ergatic systems]. Ulyanovsk, 2015. 273 p. (In Russ.).

Черноиванов В.И., Цой Ю.А., Елизаров В.П., Толоконников Г.К., Передня В.И. О концепции создания «умной» молочной фермы. Техника и оборудование для села. 2018;(11):2-9. Режим доступа: https://ehbrary.ru/contents.asp?id=36457796.

Chernoivanov V.I., Tsoy Yu.A., Elizarov V.P., Tolokonnikov G.K., Perednya V.I. O kontseptsii sozdaniya «umnoy» molochnoy fermy. [On the concept of creating «smart» dairy farm]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2018;(11):2-9. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/contents.asp?id=36457796.

Тихомиров И.А., Скоркин В.К., Аксенова В.П., Андрюхина О.Л. Продуктивное долголетие коров и анализ причин их выбытия. Вестник ВНИИМЖ. 2016;(1 (21)):64-72. Режим доступа: http://www.vnii-mzh.ru/images/mate- rial/Magazines/n21 .pdf.

Tikhomirov I.A., Skorkin V.K., Aksenova V.P., Andryukhina O.L. Produktivnoe dolgoletie korov i analiz prichin ikh vybytiya. [Productive longevity of cows and analysis of the reasons for their loss]. Vestnik VNIIMZh. 2016;(1 (21)):64-72. (In Russ.). URL: http://www.vniimzh.ru/images/material/Magazines/n21.pdf.

Титова С.В. Продолжительность продуктивного использования и пожизненная продуктивность голшти- низированного черно-пестрого скота. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016;(5(54)):68-72. Режим доступа: https ://elibrary. ru/item. asp?id=26605316.

Titova S.V. Prodolzhitel'nost'produktivnogo ispol'zovaniya i pozhiznennaya produktivnost' golshtini-zirovannogo cherno-pestrogo skota. [Duration of productive use and lifelong productivity of Holstein cattle]. Agrarnaya nauka Evro- Severo-Vostoka. 2016;(5(54)):68-72. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26605316.

Рубина М.В. Эффективность получения молока при разных системах содержания коров. Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. 2017. С. 122-128. Режим доступа: https://cyber-leninka.ru/artic- le/v/effektivnost-polucheniya-moloka-pri-raznyh-sistemah-soderzhaniya-korov.

Rubina M.V. Effektivnost' polucheniya moloka pri raznykh sistemakh soderzhaniya korov. Aktual'nye problemy intensivnogo razvitiya zhivotnovodstva. [Efficiency of milk production with different systems for cow keeping]. 2017. pp. 122¬128. (In Russ.). URL: https://cyberleninka.ru/article/v/effektivnost-polucheniya-moloka-pri-raznyh-sistemah-soderzhaniya-korov

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