RU2340172C1 - Method and device for poultry operation - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method and device for poultry operation is based on continuous real time computer search for economical balance between total value of power consumption costs for heating and feeding of poultry and calculated price of the product sold achieving most cost-effective and rational heating mode of poultry premise and birds.

EFFECT: enables getting such inside temperature and feed dosage values, which ensure highest possible at present time period increment of profit from the process of feeding of birds and heating of the working space.

4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к технологиям выращивания птицы, преимущественно к технологическим процессам обогрева и кормления птицы и микроклимата птицеводческих помещений и может быть использовано в промышленном птицеводстве.The invention relates to the field of agriculture, to technologies for growing poultry, mainly to technological processes for heating and feeding poultry and the microclimate of poultry facilities and can be used in industrial poultry farming.

Известны способ экономичного взаимосвязанного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных и устройство для его осуществления, предназначенные для автоматизации процесса поиска экономически наименее затратного режима общего обогрева помещения с требуемым по технологии выращивания локальным обогревом сельскохозяйственного молодняка на основе заданных удельных цен на тепловую и электрическую энергию на обогрев поголовья, на готовую продукцию животноводческого или птицеводческого предприятия /Патент РФ №2229155, G05D 23/19, A01К 29/00, F24D 10/00. Способ и устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных / А.В.Дубровин, В.Р.Краусп // БИ 2004, №14/.A known method of cost-effective interconnected general heating of livestock buildings and local heating of farm animals and a device for its implementation, designed to automate the process of searching for the economically least expensive mode of general heating of a room with local heating of agricultural young animals required by the growing technology based on specific heat and electric energy prices for livestock heating, for finished products of livestock or poultry of enterprise / RF patent №2229155, G05D 23/19, A01K 29/00, F24D 10/00. Method and device for economical general heating of livestock buildings and local heating of farm animals / A.V. Dubrovin, V.R. Krausp // BI 2004, No. 14 /.

Недостатком данного технического решения является необходимость отдельного от регулирования локального обогрева управления температурным режимом общего обогрева помещения, что существенно усложняет технические решения. Производственные помещения промышленных птичников характеризуются значительными габаритными размерами и их относительно невысокой теплозащитой, поэтому энергетические затраты и соответственно эксплуатационные расходы даже на весьма технологичный лучистый обогрев помещения и птицы, особенно в холодных климатических зонах страны, чрезвычайно велики. Поэтому в настоящее время распространен общий обогрев помещения с птицей посредством газовых теплогенераторов в виде «пушек» конвективного типа, направляющих струю нагретого воздуха вдоль зон обитания цыплят на полу птичника. При этом холодные стены помещения вызывают сильный лучистый теплообмен с ними самой птицы, вследствие чего для точного управления таким общим обогревом все равно приходится измерять ощущаемую температуру помещения, то есть использовать датчик ощущаемой температуры помещения.The disadvantage of this technical solution is the need for separate control of the local heating temperature control of the general heating of the room, which significantly complicates the technical solution. The industrial premises of industrial poultry houses are characterized by significant overall dimensions and their relatively low thermal protection, therefore, energy costs and, accordingly, operating costs, even for very technologically advanced radiant heating of the premises and birds, especially in the cold climatic zones of the country, are extremely large. Therefore, general heating of the room with the bird is currently widespread by means of gas heat generators in the form of “guns” of the convective type, directing a stream of heated air along the habitats of chickens on the floor of the house. In this case, the cold walls of the room cause a strong radiant heat exchange with them by the bird itself, as a result of which, for precise control of such general heating, you still have to measure the felt temperature of the room, that is, use a sensor of the felt room temperature.

Другим недостатком данного технического решения является отсутствие учета в реальном времени фактора концентрации аммиака в птичнике, что заметно влияет на рост птицы и соответственно на экономические показатели технологии выращивания птицы и всего птицеводческого предприятия в целом. Источником чрезвычайно опасного для биологических объектов этого газа являются жидкие и полужидкие выделения поголовья, которые скапливаются и затем разлагаются в древесностружечной подстилке и на полу помещения птичника.Another disadvantage of this technical solution is the lack of real-time accounting for the concentration factor of ammonia in the house, which significantly affects the growth of the bird and, accordingly, the economic indicators of the technology of growing the bird and the whole poultry farm as a whole. The source of this gas, which is extremely dangerous for biological objects, is liquid and semi-liquid livestock emissions, which accumulate and then decompose in the particleboard litter and on the floor of the house.

Еще одним недостатком данного технического решения является отсутствие учета в реальном времени отклонений от нормативного потребления птицей корма или кормовых смесей, что заметно влияет на продуктивность поголовья. При этом также существенно изменяется себестоимость продукции, поскольку стоимость кормов в промышленном птицеводстве составляет 70...80% всей себестоимости продукции. При этом уже в настоящее время в птицеводство активно внедряются средства механизированной раздачи корма птице также и малых возрастов, например цыплятам-бройлерам и ремонтному молодняку родительского стада кур, с контролем массы израсходованного корма в реальном времени.Another drawback of this technical solution is the lack of real-time accounting of deviations from the normative consumption of feed or feed mixtures by the bird, which significantly affects the productivity of the livestock. At the same time, the cost of production also changes significantly, since the cost of feed in industrial poultry farming is 70 ... 80% of the total cost of production. At the same time, tools for mechanized distribution of feed to poultry of small ages are also being actively introduced into poultry farming, for example, broiler chickens and repair young stock of the parent herd of chickens, with real-time control of the mass of spent feed.

Также недостатком данного технического решения является невозможность автоматизированной корректировки значений величин и параметров принятой для управления обогревом и кормлением математической модели продуктивности поголовья при изменении вида, породы, кросса или линии поголовья птицы. Невозможна также экспертная корректировка человеком-оператором режима обогрева поголовья в условиях, например, дефицита энергетических и других ресурсов птицеводческого предприятия.Another drawback of this technical solution is the impossibility of automatically adjusting the values and parameters of the mathematical model of livestock productivity adopted for controlling heating and feeding when the species, breed, cross-country or line of the livestock is changed. Expert adjustment by the human operator of the livestock heating regime is also impossible under conditions, for example, of a shortage of energy and other resources of a poultry farm.

Задачей изобретения являются автоматизированный поиск положения экономического баланса между суммой стоимостей эксплуатационных энергетических затрат на обогрев и на кормление сельскохозяйственной птицы и расчетной ценой реализованной продукции, достижение экономически оптимального и энергетически рационального режима обогрева и кормления птицы, получение наивысшего значения экономического критерия прироста прибыли. Другой задачей изобретения являются автоматизированная коррекция значений величин и параметров принятой для управления обогревом и кормлением птицы математической модели продуктивности поголовья при изменении вида, породы, кросса или линии поголовья птицы, а также экспертная корректировка человеком-оператором режима обогрева в условиях дефицита энергетических и других ресурсов предприятия.The objective of the invention is the automated search for the position of the economic balance between the sum of the costs of operating energy costs for heating and feeding poultry and the estimated price of products sold, achieving an economically optimal and energy-efficient mode of heating and feeding poultry, obtaining the highest value of the economic criterion for profit growth. Another objective of the invention is the automated correction of the values and parameters of the mathematical model of livestock productivity adopted for controlling poultry heating and feeding when the species, breed, cross-country or livestock line is changed, as well as expert adjustment by the human operator of the heating regime under conditions of energy and other resources of the enterprise .

В результате использования изобретения устанавливаются такие значения ощущаемой птицей температуры помещения и расхода корма, при которых обеспечивается наивысший на данный момент времени прирост прибыли от действия кормления птицы и обогрева птицы и производственного помещения.As a result of the use of the invention, such values of the room temperature and feed consumption felt by the bird are established that ensure the highest profit growth at the given time from the action of feeding the bird and heating the bird and the production room.

Вышеуказанный технический результат достигается способом выращивания птицы, включающим измерение и задание величины ощущаемой птицей температуры помещения, сравнение измеренной и заданной величин, регулирование режима обогрева по результату сравнения, измерение величин температур и значений относительной влажности внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха, стоимость тепловой энергии на обогрев помещения определяют в зависимости от измеренных величин температур и значений относительной влажности наружного и внутреннего воздуха в помещении, причем дополнительно измеряют концентрацию аммиака и расход корма, формируют сигнал величины ощущаемой температуры помещения, периодическое изменяют сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим ее заданными значениями, причем в зависимости от значения изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения, от возраста поголовья, от относительной влажности внутреннего воздуха в помещении и от концентрации аммиака определяют стоимость продукции данной партии птицы, при этом стоимость суммарных затрат энергии на обогрев птицы определяют в зависимости от разности значений изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и температуры внутреннего воздуха в помещении, стоимость затрат на корм определяют в зависимости от расхода корма, причем стоимость тепловой энергии на обогрев помещения определяют в зависимости от сформированной температуры помещения и от измеренных температур и относительных влажностей наружного и внутреннего воздуха в помещении, затем определяют первую разность между стоимостью продукции и суммой стоимостей затрат энергии на обогрев и затрат корма в качестве показателя прибыли в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим заданными значениями сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения, определяют наибольшее значение этой первой разности в качестве значения наивысшей прибыли и соответствующий ему сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения, определяют второе значение этой разности в качестве нормативной прибыли при нормативном значении ощущаемой температуры технологического режима наивысшей продуктивности поголовья, сравнивают первую разность стоимостей и вторую и по их разности получают третью разность стоимостей в виде показателя прироста прибыли, вычитают из наибольшего значения первой разности стоимостей ее второе значение и определяют наибольшее значение третьей разности стоимостей в виде значения наивысшего прироста прибыли и определяют соответствующий ему сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения, причем соответствующие значениям наивысшей прибыли и наивысшего прироста прибыли сигналы сформированной величины ощущаемой температуры помещения устанавливают равными между собой, сравнивают соответствующий наибольшему значению первой или второй разности сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения с измеренной величиной ощущаемой температуры помещения и по результату сравнения корректируют режим обогрева птицеводческого помещения, при этом определяют заданное значение расхода корма в зависимости от значения изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и от возраста поголовья, сравнивают измеренное и заданное значения расхода корма и по результату сравнения корректируют режим кормления птицы, а также сравнивают вычисленные стоимости тепловой энергии на обогрев помещения и суммарных затрат энергии на обогрев птицы, при этом дополнительно измеряют живую массу птицы, формируют сигнал измеренного временного или суточного прироста живой массы одной птицы, формируют сигналы текущей во времени расчетной и измеренной продуктивностей выращиваемой птицы, сравнивают эти сигналы друг с другом и по результату сравнения корректируют значения сигналов величин или параметров математической модели вычислительного блока для определения продуктивности птицы.The above technical result is achieved by a method of growing birds, including measuring and setting the temperature perceived by the bird, the temperature of the room, comparing the measured and set values, adjusting the heating mode according to the result of the comparison, measuring the values of temperature and the relative humidity of the indoor and outdoor air, the cost of thermal energy space heating is determined depending on the measured temperatures and the relative humidity of the outdoor and indoor air in the room, moreover, the ammonia concentration and feed consumption are measured, a signal of the perceived room temperature value is generated, the signal of the generated value of the perceived room temperature is periodically changed in the range between the technologically permissible minimum and maximum set values, and depending on the value of the changed signal of the generated perceived value room temperature, on the age of the livestock, on the relative humidity of the indoor air in the room and on the concentration ammonia nations determine the cost of production of a given batch of poultry, while the cost of the total energy consumption for heating the poultry is determined depending on the difference in the signal value of the generated value of the perceived room temperature and the temperature of the indoor air in the room, the cost of feed is determined depending on the feed consumption, the cost of thermal energy for heating a room is determined depending on the generated room temperature and on the measured temperatures and relative humidity th external and internal air in the room, then determine the first difference between the cost of production and the sum of the costs of energy costs for heating and feed costs as an indicator of profit in the range between the technologically permissible minimum and maximum given values of the signal formed by the value of the sensed room temperature, determine the largest value of this the first difference as the value of the highest profit and the corresponding signal of the formed value of the perceived room temperature, determined they share the second value of this difference as the standard profit at the standard value of the perceived temperature of the technological regime of the highest productivity of the livestock, compare the first cost difference and the second and use the difference to get the third cost difference as an indicator of profit growth, subtract its second value from the highest value of the first difference and determine the highest value of the third difference in values in the form of the value of the highest increase in profit and determine the corresponding signal the generated value of the sensed room temperature, and the corresponding signals of the formed value of the sensed room temperature are set equal to each other, corresponding to the values of the highest profit and the highest increase in profit, the signal corresponding to the largest value of the first or second difference is computed, the generated value of the sensed room temperature with the measured value of the sensed room temperature and the comparison result adjust the heating mode of the poultry building, while determining they give the set value of feed consumption depending on the value of the changed signal of the generated value of the felt room temperature and the age of the livestock, compare the measured and set values of feed consumption and, according to the result of the comparison, correct the feeding regime of the bird, and also compare the calculated cost of thermal energy for heating the room and total costs energy for heating the birds, while additionally measure the live weight of the bird, form a signal of the measured temporary or daily increase in live weight of one a particle, form the signals of the current time estimated and measured productivities farmed poultry, these signals are compared with each other and the result of comparison values corrected signal values or parameters of a mathematical model of the computing unit for determining poultry productivity.

Технический результат достигается также тем, что предложено устройство для выращивания птиы, содержащее датчик температуры помещения в зоне обогрева, датчики температуры наружного воздуха и внутреннего воздуха, датчики относительной влажности наружного воздуха и внутреннего воздуха, вычислительный блок, блок управления, регулятор температуры, обогреватели, причем выход датчика температуры в зоне обогрева соединен с первым входом вычислительного блока и с управляющим первым входом регулятора температуры, выход которого соединен с обогревателями, причем выходы датчиков температуры наружного воздуха и внутреннего воздуха подключены соответственно ко второму и к третьему входам вычислительного блока, выходы датчиков относительной влажности наружного воздуха и внутреннего воздуха соединены соответственно с четвертым и с пятым входами вычислительного блока, своим первым выходом связанного с входом блока управления, причем в него введена адаптационная часть вычислительного блока, также введены датчик концентрации аммиака и датчик расхода корма, блок задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры помещения, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения и констант, первый элемент памяти, регулятор расхода корма с подключенным к его выходу исполнительным элементом расхода корма, элемент сравнения и блок оповещения, выходы датчика концентрации аммиака и датчика расхода корма соединены соответственно с шестым и с седьмым входами вычислительного блока, выходы блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения в зоне обогрева и констант подключены к соответствующим дополнительным входам вычислительного блока, при этом выход датчика расхода корма дополнительно соединен с управляющим первым входом регулятора расхода корма, второй выход вычислительного блока подключен к входу первого элемента памяти, а третий и четвертый выходы вычислительного блока соединены соответственно с первым и вторым входами элемента сравнения, выход которого подключен к входу блока оповещения, при этом в устройство дополнительно введены техническое средство операторского управления заданной суточной дозой корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на операторский режим задания дозы корма, задатчик суточной дозы корма, первый управляемый ключ, датчик временной продуктивности одной птицы, причем выход датчика временной продуктивности одной птицы соединен с девятым входом вычислительного блока, выход блока управления соединен с задающим вторым входом регулятора температуры и с восьмым входом вычислительного блока, первый, второй и третий выходы технического средства операторского управления заданием дозы корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на операторский режим задания дозы корма соединены соответственно с входом задатчика суточной дозы корма, с управляющим входом первого управляемого ключа и с входом блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения и констант, выход первого элемента памяти подключен к задающему входу первого управляемого ключа, выход которого подключен к задающему второму входу регулятора расхода корма, а выход задатчика суточной дозы корма соединен со вторым входом первого управляемого ключа.The technical result is also achieved by the fact that a device for growing poultry is proposed, comprising a room temperature sensor in the heating zone, outdoor and indoor air temperature sensors, relative humidity sensors of outdoor and indoor air, a computing unit, a control unit, a temperature controller, and heaters, the output of the temperature sensor in the heating zone is connected to the first input of the computing unit and to the control first input of the temperature controller, the output of which is connected to heaters, and the outputs of the outdoor temperature and indoor air sensors are connected respectively to the second and third inputs of the computing unit, the outputs of the relative humidity sensors of outdoor air and indoor air are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the computing unit, their first output associated with the input of the control unit moreover, the adaptation part of the computing unit has been introduced into it, an ammonia concentration sensor and a feed flow sensor, and a unit for adjusting feeds have also been introduced livestock growth, the technologically permissible lowest and highest preset values of the room temperature, the polling time of the biotechnological system, the signal of the generated value of the room temperature and constants, the first memory element, feed flow regulator with an executive element for feed consumption connected to its output, a comparison element and a warning unit, outputs the ammonia concentration sensor and the feed flow sensor are connected respectively to the sixth and seventh inputs of the computing unit, the outputs of the setter age the livestock, the technologically permissible minimum and maximum temperature values, the biotechnological system interrogation time, the signal of the generated room temperature in the heating zone and the constants are connected to the corresponding additional inputs of the computing unit, while the output of the feed flow sensor is additionally connected to the control first input of the feed flow controller, the second output of the computing unit is connected to the input of the first memory element, and the third and fourth outputs of the computing unit are respectively, with the first and second inputs of the comparison element, the output of which is connected to the input of the notification unit, respectively, while the technical means of operator control of a given daily dose of feed for a livestock of a room and switching from an automatic mode of setting a dose of a feed to an operator mode of setting a dose are additionally introduced into the device feed, daily feed dose adjuster, first controlled key, sensor of temporary productivity of one bird, the output of the sensor of temporary productivity of one bird being connected Yen with the ninth input of the computing unit, the output of the control unit is connected to the master second input of the temperature controller and to the eighth input of the computing unit, the first, second and third outputs of the technical means of operator control setting the dose for the livestock of birds in the room and switching from the automatic mode of setting the dose of feed to the operator mode of setting the dose of feed are connected respectively with the input of the daily feed dose adjuster, with the control input of the first controlled key and with the input of the set of adjusters in the age of the livestock, the technologically permissible minimum and maximum temperature values, the polling time of the biotechnological system, the signal of the generated room temperature and constants, the output of the first memory element is connected to the input of the first controlled key, the output of which is connected to the second input of the feed flow controller, and the output the daily dose setter is connected to the second input of the first controlled key.

Технический результат достигается также тем, что адаптационная часть вычислительного блока устройства для выращивания птицы содержит первый элемент умножения, второй элемент памяти, вычислитель расчетной суточной продуктивности поголовья по принятой математической модели, первый элемент деления, первый сумматор значений относительных коэффициентов деления, второй элемент деления, третий элемент памяти, второй управляемый ключ, второй элемент умножения, при этом первый и второй входы первого элемента умножения соединены соответственно с девятым и десятым входами данного устройства, причем десятый вход является одним из соответствующих дополнительных входов вычислительного блока, выход первого элемента умножения через второй элемент памяти подключен к второму входу первого элемента деления, выход которого через соединенные последовательно первый сумматор, второй элемент деления, третий элемент памяти, второй управляемый ключ, второй элемент умножения подключен к выходу данного устройства, а первый вход первого элемента деления соединен соответственно с первым входом второго элемента умножения и с выходом вычислителя расчетной временной продуктивности поголовья по известной математической модели, входы которого являются первым, четвертым, шестым и дополнительным одиннадцатым входами вычислительного блока.The technical result is also achieved by the fact that the adaptation part of the computing unit of the poultry breeding device contains the first multiplication element, the second memory element, the calculator of the estimated daily livestock productivity according to the adopted mathematical model, the first division element, the first adder of relative division factors, the second division element, the third a memory element, a second managed key, a second multiplication element, while the first and second inputs of the first multiplication element are connected respectively With the ninth and tenth inputs of this device, the tenth input being one of the corresponding additional inputs of the computing unit, the output of the first multiplication element through the second memory element is connected to the second input of the first division element, the output of which is connected through the first adder, the second division element, and the third a memory element, a second controlled key, a second multiplication element is connected to the output of this device, and the first input of the first division element is connected respectively to the first the input of the second element of multiplication and with the output of the calculator of the estimated temporary productivity of the livestock according to the well-known mathematical model, the inputs of which are the first, fourth, sixth and additional eleventh inputs of the computing unit.

Технический результат достигается также тем, что датчик временной продуктивности одной птицы содержит силоизмерительные датчики и счетчики количеств взвешиваний, элемент «И-НЕ», второй сумматор, элемент «И», элемент задержки, счетчик, второй элемент деления, третий управляемый ключ, четвертый элемент памяти, первый элемент вычитания, четвертый управляемый ключ, второй элемент вычитания, причем выходы силоизмерительных датчиков в помещении соединены с соответствующими входами элемента «И-НЕ» и второго сумматора, выходы счетчиков количеств взвешиваний подключены к соответствующим входам элемента «И», выход элемента «И-НЕ» соединен через элемент задержки с первым выходом датчика временной продуктивности одной птицы, а выход элемента «И» соединен через счетчик со вторым входом второго элемента деления, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго сумматора и к соединению входа третьего управляемого ключа и первого входа элемента вычитания, выход третьего управляемого ключа через четвертый элемент памяти подключен ко второму входу первого элемента вычитания, выход которого соединен через четвертый управляемый ключ с вторым входом первого элемента умножения и является первым выходом датчика временной продуктивности одной птицы, а управляющий вход третьего управляемого ключа соединен с выходом второго элемента вычитания, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения в зоне обогрева и констант.The technical result is also achieved by the fact that the temporary productivity sensor of one bird contains load cells and weighing counters, an AND-NOT element, a second adder, an AND element, a delay element, a counter, a second division element, a third controlled key, and a fourth element memory, the first element of subtraction, the fourth controlled key, the second element of subtraction, and the outputs of the load sensors in the room are connected to the corresponding inputs of the element "NAND" and the second adder, the outputs of the counts Weights are connected to the corresponding inputs of the AND element, the output of the AND-NOT element is connected through the delay element to the first output of the temporary productivity sensor of one bird, and the output of the AND element is connected through the counter to the second input of the second division element, the first input and the output of which is connected respectively to the output of the second adder and to the connection of the input of the third managed key and the first input of the subtraction element, the output of the third managed key through the fourth memory element is connected to the second input of the first subtraction element, the output of which is connected through the fourth controlled key to the second input of the first multiplication element and is the first output of the temporary productivity sensor of one bird, and the control input of the third controlled key is connected to the output of the second subtraction element, the first and second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the setpoint unit the age of the livestock, the technologically permissible minimum and maximum preset values of temperature, the time of interrogation of the biotechnological system, the signal generated th value of the room temperature in the area of heating and constants.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером. Математическая модель биологического объекта представляет собой зависимость продуктивности птиц (суточный прирост массы бройлеров от их возраста и от факторов микроклимата, в граммах массы) П_бр от возраста птиц t (в сутках) и основных параметров микроклимата - температуры воздуха Т (в градусах по шкале Цельсия), относительной влажности воздуха В (в процентах) и загазованности воздуха К_А (массовая концентрация аммиака в воздухе, мг/м³):The essence of the invention is illustrated by example. The mathematical model of a biological object is the dependence of bird productivity (daily increase in broiler mass on their age and microclimate factors, in grams of mass) P _br on bird age t (in days) and the main microclimate parameters - air temperature T (in degrees Celsius ), relative air humidity B (in percent) and gas contamination K _A (mass concentration of ammonia in air, mg / m ³ ):

где а₀, a₁, ..., а₁₄ - коэффициенты уравнения регрессии, или константы: а₀=-715,1; a₁=6,354; a₂=27,076; а₃=9,594; а₄=-0,870; a₅=-0,025; а₆=-0,343; a₇=-0,050; a₈=-0,009; а₉=-0,104; а₁₀=-0,024; а₁₁=0,003; а₁₂=-0,102; а₁₃=0,012; а₁₄=0,008 /см.: Грабауров В.А., Савченко Е.И. Исследование математической модели биологического объекта биотехнической системы. - Рукопись представлена РИСХМ (Ростовским институтом сельскохозяйственного машиностроения). Деп. во ВНИИТЭИСХ. №59 ВС - 87. - 6 с./.

where a ₀ , a ₁ , ..., and ₁₄ are the coefficients of the regression equation, or constants: a ₀ = -715.1; a ₁ = 6.354; a ₂ = 27.076; a ₃ = 9.594; a ₄ = -0.870; a ₅ = -0.025; a ₆ = -0.343; a ₇ = -0.050; a ₈ = -0.009; a ₉ = -0.104; a ₁₀ = -0.024; a ₁₁ = 0.003; a ₁₂ = -0.102; a ₁₃ = 0.012; a ₁₄ = 0.008 / cm.: Grabaurov V.A., Savchenko E.I. Study of a mathematical model of a biological object of a biotechnological system. - The manuscript is presented by RISM (Rostov Institute of Agricultural Engineering). Dep. in VNIITEISCH. No. 59 BC - 87. - 6 p. /.

Показатель уровня теплового комфорта в виде величины ощущаемой температуры t_оп включает в себя комплекс факторов температуры воздуха Т (далее в тексте заявки измеряемая и усредненная по высоте птичника температура внутреннего воздуха в помещении при технологии напольного выращивания бройлеров для удобства обозначена t_в ^изм), скорости его движения и лучистых тепловых потоков между телом животного или птицы и нагретыми или охлажденными ограждающими конструкциями помещения. Для обсуждаемой модели продуктивности бройлеров в клеточных батареях значения ощущаемой температуры и температуры воздуха практически равны. Поэтому модель продуктивности действует и при замене в ней величины температуры воздуха на величину ощущаемой температуры, которая необходима при оценке теплового состояния молодняка при лучистом обогреве помещения. Следовательно, далее принято: Т=-t_оп.The indicator of the level of thermal comfort in the form of the perceived temperature t _op includes a set of factors of air temperature T (hereinafter in the text of the application measured and averaged over the height of the house temperature of the indoor air in the room with the technology of floor growing broilers for convenience is denoted t _in ^iz ), its speed movement and radiant heat fluxes between the body of an animal or bird and heated or cooled enclosing structures of the room. For the discussed broiler productivity model in cell batteries, the values of sensed temperature and air temperature are almost equal. Therefore, the productivity model is also valid when replacing the air temperature in it with the value of the perceived temperature, which is necessary when assessing the thermal state of young animals with radiant heating of the room. Therefore, it is further accepted: T = -t _op .

Из биологии известно, что различие в развитии однотипных организмов сохраняется на протяжении всего периода их роста, поэтому цена будущей реализации суточного прироста массы бройлеров Ц_р ^сут определяется значением этого прироста П_бр(t_оп, t, В, К_А), кг·10^-3/сут., количеством бройлеров в помещении N_бр, голов (примем количество 20 тыс. голов в птичнике размерами 18×96 м), удельной ценой реализации конечной продукции птицефабрики Ц_р ^уд, руб./кг (примем 40 руб./кг):From biology, it is known that the difference in the development of similar organisms persists throughout the entire period of their growth, therefore, the price of the future implementation of the daily increase in broiler mass C _r ^day is determined by the value of this increase P _br (t _op , t, B, K _A ), kg · 10 ^-3 / day., The number of broilers in the room is N _br , heads (we will take the number of 20 thousand heads in the poultry house measuring 18 × 96 m), the unit selling price of the final product of the poultry farm is C _r ^beats , rubles / kg (we will take 40 rubles / kg):

Суточная стоимость тепловой энергии C1 (энергетические издержки производства С) на общий обогрев помещения Э_общ(t_в ^изм=t_оп ^з) - для математического моделирования величины С в технологическом диапазоне температур внутреннего воздуха значения t_в ^изм приняты численно равными значениям формируемого искусственно сигнала t_оп ^з - пропорциональна удельной стоимости применяемого энергоносителя Ц_э, руб./кВт·ч, в данном регионе страны, длительности времени опроса биотехнической системы (суточного отопительного периода в 24 ч) Т_о и средней за этот период времени величине мощности системы общего (в данном контексте - лучистого обогрева помещения Q_o ср(t_в ^изм), кВт, которая определяется при средних за период Т_о величинах температур внутреннего t_в ^изм и наружного воздуха t_н ^изм, °С:The daily cost of thermal energy C1 (energy production costs C) to the total space heating Oe _Society (t _in ^MOD = t _op ^h) - for the mathematical modeling value C in the process temperature range of the internal air values of t _{in the} ^edited taken numerically equal values of the signal generated artificially t _op ^h is proportional to the unit cost of the used energy carrier Ts _e , rubles / kWh, in a given region of the country, the duration of the interrogation of a biotechnical system (daily heating period of 24 hours) T _o and average for this from the time period to the total system power (in this context - radiant heating of the room Q _o cf (t _in ^ISM ), kW, which is determined at the average for the period T _{about the} values of the temperatures of internal t _in ^ISM and outside air t _n ^ISM , ° С:

где Q_пт - тепловыделения птицы, кВт; Q_под - тепловыделения от подстилки, кВт; Q_огр - теплопотери через ограждения, кВт; Q_вент - общие теплопотери с влажным вентилируемым воздухом (с учетом теплоты, расходуемой на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей), кВт; Q_пол - теплопотери через пол, кВт (компенсируются тепловыделениями от древесностружечной подстилки); Q_инф - расход теплоты на нагрев воздуха, инфильтрующегося в помещение через притворы ворот, окон и дверей, кВт.where Q _pt - heat of the bird, kW; Q _under - heat from the litter, kW; Q _ogre - heat loss through the fence, kW; Q _vent - total heat loss with moist ventilated air (taking into account the heat spent on evaporation of moisture from open water and wetted surfaces), kW; Q _floor - heat loss through the floor, kW (compensated by heat from chipboard litter); Q _inf - heat consumption for heating air infiltrating into the room through the narthex of gates, windows and doors, kW.

где N_бр - число бройлеров в птичнике, гол.; γ_в≈1,17 г/кг; L = 70...100 м³/ч; t_н - наружная температура, °С; d_вн (t_в ^з), d_н(t_н) - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г/кг; Т_ц=t - возраст поголовья, сут.where N _br - the number of broilers in the house, goal; γ _in ≈1.17 g / kg; L = 70 ... 100 m ³ / h; t _n - outdoor temperature, ° C; d _int (t _in ^s ), d _n (t _n ) - moisture content of internal and external air, g / kg; T _c = t - livestock age, days.

Здесь следует учесть, чтоIt should be noted that

где φ_вн, φ_н - относительные влажности внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха, %; d_вн ^нас(t_в ^з), d_н ^нас(t_н) - влагосодержание насыщенного воздуха при измеряемых внутренней и наружной температурах воздуха, г/кг. Эти данные заданы в виде таблиц соответствия /см.: Славин P.M. Научные основы автоматизации производства в животноводстве и птицеводстве. М.: Колос. 1974. 464 с./. Таблицы хранятся в блоке задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры и констант 12 устройства по заявляемому способу (см. далее текст описания). В этом блоке 12 также задаются региональные удельные цены на энергоноситель и на конечную продукцию птицефабрики, количество птицы в помещении и все указанные в описании коэффициенты в формулах и другие константы. В условиях конвективного обогрева помещения с использованием, например, газовых теплогенераторов-«пушек» t_оп=t_в, поэтому для упрощения (для формирования в соответствии со способом только одного сигнала t_оп ^з) в формулах (3)...(9) способа численные значения сформированной величины t_оп ^з принимаются вместо перебираемых численных значений t_в ^з.where φ _int , φ _n - relative humidity of indoor air in the room and outdoor air,%; d _int ^us (t _in ^s ), d _n ^us (t _n ) - moisture content of saturated air at measured internal and external air temperatures, g / kg. These data are given in the form of correspondence tables / see: Slavin PM Scientific fundamentals of production automation in animal husbandry and poultry farming. M .: Kolos. 1974. 464 p. /. The tables are stored in the set of adjusters for the age of the livestock, the technologically permissible lowest and highest specified values of the perceived temperature, the polling time, the signal of the generated value of the perceived temperature and the constants 12 of the device according to the claimed method (see further description text). In this block 12, regional unit prices for the energy carrier and for the final production of the poultry farm, the number of birds in the room, and all the coefficients in the formulas and other constants indicated in the description are also set. In conditions of convective heating of the room using, for example, gas heat generators, “guns” t _op = t _in , therefore, to simplify (to generate in accordance with the method only one signal t _op ^З ) in formulas (3) ... (9) of the method, the numerical values of the generated quantity t _op ^s are accepted instead of the sorted numerical values of t _in ^s

Суточные затраты на энергию С₂ в системе лучистого электрического или газового обогрева Э_луч ^сут(t_оп, t_в) пропорциональны удельной стоимости энергии данного вида Ц_эг, руб./кВт·ч, в данном регионе страны, количеству зон обогрева, или количеству лучистых обогревателей в помещении N_л, отн. ед., мощности применяемого обогревателя Q_л ¹(t_оп, t_в), кВт.The daily energy costs of C ₂ in a radiant electric or gas heating system E _beam ^day (t _op , t _c ) are proportional to the unit cost of energy of a given type Ts _eg , rubles / kWh, in a given region of the country, the number of heating zones, or the number of radiant heaters in a room N _l , rel. units, power of the used heater Q _l ¹ (t _op , t _in ), kW.

При известной статической характеристике передачи мощности излучения в зависимости от разности ощущаемой температуры в зоне обогрева и температуры воздуха лучистого, например, электрического обогревателя в виде люстры из четырех ИК облучателей типа ЛИКИ:With the known static characteristic of the transmission of radiation power, depending on the difference in the perceived temperature in the heating zone and the temperature of the radiant air, for example, an electric heater in the form of a chandelier of four IR illuminators of the FACE type:

- расчет Э_луч ^сут(t_оп, t_в) упрощается, и его результаты конкретизируются. При известном энергетическом коэффициенте полезного действия обогревателя k (его энергетической эффективности), значение которого больше нуля и меньше единицы и только теоретически может быть равно единице, суммарные затраты энергии на обогрев животных или птицы, т.е. подводимая к системе обогрева энергия, за принятый суточный период равны:- the calculation of the E _ray ^day (t _op , t _in ) is simplified, and its results are specified. With the known energy efficiency of the heater k (its energy efficiency), the value of which is greater than zero and less than unity and can only theoretically be equal to unity, the total energy consumption for heating animals or birds, i.e. the energy supplied to the heating system for the accepted daily period is equal to:

Понятно, что величины Q_{o ср}(t_в ^изм) и [N_лQ_л ¹(t_оп ^изм)T_о]/k равны друг другу только при условии Q_пт=0, т.е. по известному условию теплового баланса вносимая в помещение без птицы мощность обогрева полностью расходуется на потери мощности помещением. Если биологическая теплота от птицы присутствует, то в установившемся тепловом режиме помещения с поголовьем теплоотдача помещения всегда больше теплопритока от системы обогрева на величину тепловыделений птицы.It is clear that the values Q _{o cf} (t _in ^ISM ) and [N _l Q _l ¹ (t _op ^ISM ) T _o ] / k are equal to each other only under the condition Q _pt = 0, i.e. according to the well-known condition of the heat balance, the heating power brought into the room without a bird is completely spent on power loss by the room. If biological heat from the bird is present, then in the steady-state thermal regime of a room with a livestock, the heat transfer of a room is always greater than the heat gain from the heating system by the amount of heat generated by the bird.

Известно, что затраты кормов растут по параболической зависимости при отклонении температуры среды от ее оптимального значения, при котором достигается наивысшая продуктивность птицы. Математическая модель коэффициента затрат корма (отношение массы израсходованного корма к массе выращенного бройлера) в зависимости от значения отклонения температуры среды обитания от соответствующего наивысшей продуктивности птицы значения температуры и от возраста бройлера по другим публикациям с участием автора В.А.Грабаурова:It is known that feed costs increase according to a parabolic dependence when the temperature of the medium deviates from its optimal value, at which the highest productivity of the bird is achieved. The mathematical model of the feed cost coefficient (the ratio of the mass of consumed feed to the mass of the grown broiler) depending on the value of the deviation of the temperature of the environment from the corresponding highest productivity of the bird, the temperature and the age of the broiler according to other publications with the participation of the author V.A. Grabaurova:

- тогда для суточных приращений массы бройлера к ранее набранной им его живой массе получим суточное приращение расхода корма к ранее израсходованному корму, или просто суточный расход корма:- then for the daily increment of the broiler mass to the previously gained live weight, we get the daily increment of feed consumption to the previously consumed feed, or simply the daily feed consumption:

Учитывая, что ΔM_пт=П_бр(t_оп, t, В, К_A), а разность (t_{настоящ}-t_{предыдущ})=1, измеряется в сутках цикла выращивания птицы, получаем суточный расход корма:Given that ΔM _pt = P _br (t _op , t, B, K _A ), and the difference (t _present -t _previous ) = 1, is measured in days of the poultry growing cycle, we obtain the daily feed consumption:

Цена израсходованного за сутки корма К^сут ₁ по указанной в приведенных рекомендациях математической формуле (6) для одного бройлера:The price of feed consumed per day K ^day ₁ according to the mathematical formula (6) specified in the above recommendations for one broiler:

где Ц_к - удельная цена корма, руб./кг; а при принятом количестве бройлеров N_бр=20000 гол. в помещении цена суточного расхода корма для них в зависимости от их возраста и от факторов микроклимата:where C _to - the unit price of feed, rubles / kg; and with the accepted number of broilers N _br = 20,000 goals. Indoors the price of daily feed consumption for them, depending on their age and on microclimate factors:

Понятно, что прирост суточного расхода корма ΔК^сут из-за ненормативного управления режимом обогрева поголовья птицы в птичнике при отклонении t_оп от нормативного значения t_оп ^{макс продукт} равен разности между двумя значениями суточного расхода корма - при отклонении t_оп от t_оп ^{макс продукт} и при t_оп=t_оп ^{макс продукт}, т.е. при Δt_оп=0:It is clear that the increase in daily feed consumption ΔK ^days due to non-standard control of the heating regime of the livestock in the house when t _op deviates from the standard value t _op ^{max product} is equal to the difference between two values of daily feed consumption - when t _op deviates from t _op ^{max product} and when t _op = t _op ^{max product} , i.e. when Δt _op = 0:

Удельная цена одного килограмма комбикорма в птицеводстве превышает в настоящее время значение 8...10 руб./кг, а на получение одного килограмма живой массы птицы при ее отпускной цене с птицефабрики даже в 30...40 руб./кг затрачивается от 1,5 до 2,5...3,7 кг корма в зависимости от температуры среды обитания. Это сильно влияет на рентабельность предприятия. Например, проведенное математическое моделирование расхода корма по указанным в приведенных рекомендациях зависимостям показало, что при отклонении ощущаемой птицей температуры помещения на ±7,0°С от соответствующего режиму ее максимальной продуктивности на 56-й день выращивания значения приводит к дополнительной затрате корма в 1,96 кг на одного бройлера массой 1,4 кг. При цене комбикорма 8 руб./кг непредвиденные расчетные затраты на корм для поголовья одной партии птицы в 20 тыс. бройлеров в птичнике составляют до 360 тыс. руб. Таких партий бройлеров за год в птичнике выращивается числом 5,21 по «Республиканским нормам технологического проектирования птицеводческих предприятий РНТП 4-93». При этом изменение массы бройлеров при отклонении температуры среды обитания от оптимального для их роста расчетного значения 1841±10^-3 кг на ±7,0°С по указанным литературным источникам приводит к результату численного моделирования 899±10^-3 кг. Понятно, что расчетные дополнительные потери продукции в данном птичнике составляют 18840 кг, а при отпускной цене птичьего мяса с птицефабрики в 40 руб./кг снижение прибыли равно 753600 руб.The specific price of one kilogram of compound feed in poultry farming currently exceeds 8 ... 10 rubles / kg, and it takes from 1 to 30 rubles / kg to get one kilogram of live weight of the bird at its selling price from the poultry farm , 5 to 2.5 ... 3.7 kg of feed depending on the temperature of the habitat. This greatly affects the profitability of the enterprise. For example, the mathematical modeling of feed consumption according to the dependences indicated in the recommendations showed that when the temperature of the room felt by the bird deviates by ± 7.0 ° С from the value corresponding to the maximum productivity mode on the 56th day of growing, this leads to an additional feed cost of 1, 96 kg per broiler weighing 1.4 kg. With a feed price of 8 rubles / kg, unforeseen estimated costs of feed for a livestock of one batch of poultry of 20 thousand broilers in a house make up to 360 thousand rubles. Such batches of broilers per year in the poultry house are grown with a number of 5.21 according to the "Republican norms for technological design of poultry enterprises RNTP 4-93". In this case, the change in the mass of broilers with a deviation of the temperature of the environment from the optimal calculated value for their growth of 1841 ± 10 ^-3 kg by ± 7.0 ° C according to the indicated literature leads to a numerical simulation of 899 ± 10 ^-3 kg. It is clear that the estimated additional production losses in this poultry house are 18,840 kg, and with the selling price of poultry meat from the poultry farm at 40 rubles / kg, the profit decrease is 753,600 rubles.

Затраты энергии на обогрев промышленного птичника в Московской области в настоящее время составляют ориентировочно 200...300 тыс. кВт·ч в год. При действующем в 2008 году тарифе на электроэнергию в Москве 2,37 руб./кВт·ч стоимость обогрева молодняка в птичнике хотя и значительно уступает затратам на корм, но становится сопоставимой с ними. Для птицефабрик, расположенных значительно севернее Московской области, затраты на обогрев помещений и молодняка возрастают многократно и заметно влияют на экономику предприятия.Energy costs for heating an industrial house in the Moscow region currently amount to approximately 200 ... 300 thousand kWh per year. With the current electricity tariff in Moscow in 2008 of 2.37 rubles / kWh, the cost of heating the young in the house is much lower than the cost of feed, but it becomes comparable with them. For poultry farms located significantly north of the Moscow region, the costs of heating premises and young animals increase many times and significantly affect the economy of the enterprise.

Использование перспективных высокоточных систем автоматизации обогрева позволит уверенно поддерживать режим, близкий к условиям наивысшей продуктивности птицы, но затраты энергии на обогрев должны быть экономически соответствующими. Поэтому только автоматизированное экономически оптимальное управление обогревом позволяет найти выгодный компромисс между затратами корма и энергии на обогрев и расчетными потерями результирующей продуктивностью поголовья в их ценовом выражении. Методологическая и методическая основы такого управления заключаются в следующем. Эффективность и ресурсосбережение чрезвычайно энергозатратных в настоящее время в бройлерном птицеводстве технологии лучистого локального и общего обогрева можно существенно повысить путем автоматизации процесса поиска положения оптимального значения выбранного экономического критерия. Например, годовая или суточная прибыль П^авт новой автоматизированной системы:The use of promising high-precision heating automation systems will make it possible to confidently maintain a regime close to the conditions of the highest bird productivity, but the energy costs for heating should be economically appropriate. Therefore, only automated economically optimal control of heating allows us to find a profitable compromise between the cost of feed and energy for heating and the estimated losses resulting in livestock productivity in their price terms. The methodological and methodological foundations of such management are as follows. Efficiency and resource saving of currently extremely energy-intensive in broiler poultry farming technologies of radiant local and general heating can be significantly improved by automating the process of finding the position of the optimal value of the selected economic criterion. For example, the annual or daily profit P ^{av of a} new automated system:

где П^авт - годовая (суточная) прибыль нового предприятия или новой технологии или системы, руб./год (сут.); Цр^макс - рыночная цена реализованной за год (или в пересчете на текущие сутки) продукции в действующей системе обогрева по условию получения наивысшей продуктивности поголовья, руб./год (сут.); С^макс и К^макс - годовые (суточные) энергетические издержки производства и расход корма в действующей системе обогрева по условию получения наивысшей продуктивности поголовья, руб./год (сут.); ΔП - увеличение прибыли, руб./год (сут.), в результате экономически обоснованного снижения затрат на энергию в обсуждаемой обогревательной технологии ΔС, руб./год (сут.), при неизбежно возникающих при предлагаемом методе экономической оптимизации режима обогрева дополнительных затратах на корм для поголовья ΔК, руб./год (сут.), при расчетных потерях продуктивности ΔЦ, руб./год (сут.), - здесь ΔЦ записано по абсолютной величине. В качестве единицы времени при наличии математической модели продуктивности типа (6) может быть принята любая длительность технологического процесса, а не только общепринятая в экономических расчетах и кратная году. В данном случае она равна одним суткам.where P ^aut - annual (daily) profit of a new enterprise or new technology or system, rubles / year (days); Cr ^max - the market price of products sold per year (or in terms of the current day) in the current heating system on the condition of obtaining the highest livestock productivity, rubles / year (days); With ^max and K ^max - annual (daily) energy costs of production and feed consumption in the current heating system under the condition of obtaining the highest productivity of livestock, rubles / year (day); ΔP - increase in profit, rubles / year (days), as a result of economically feasible reduction of energy costs in the discussed heating technology ΔС, rubles / year (days), with the additional costs inevitably arising from the proposed method of economic optimization of the heating mode feed for the livestock ΔK, rubles / year (days), with estimated productivity losses ΔС, rubles / year (days), here ΔС is recorded in absolute value. As a unit of time in the presence of a mathematical model of productivity of type (6), any duration of the technological process can be taken, and not only generally accepted in economic calculations and a multiple of the year. In this case, it is equal to one day.

Способ осуществляется следующим образом. Например, в сильный мороз обычная система конвективного, лучистого или комбинированного обогрева с электрическим или с газовым энергоносителем просто поддерживает нормативный технологический режим обогрева поголовья, соответствующий его наивысшей продуктивности. Расход электроэнергии или природного газа связан с потребностями биотехнической системы и из-за большой лучистой теплоотдачи датчика ощущаемой температуры помещения к холодным ограждающим внутренним конструкциям производственного помещения и большой суммарной теплоотдачи помещения здания в целом может достигнуть таких значений, что разница между наивысшей ценой реализованной продукции и очень высокой суммой стоимостей израсходованных энергоносителей С^макс и корма К^макс окажется совсем малой. Это означает, что прибыль в данном (старом) варианте управления по критерию максимальной продуктивности поголовья П_с получена небольшая:The method is as follows. For example, in severe frosts, the conventional convective, radiant or combined heating system with electric or gas energy carrier simply supports the standard technological mode of livestock heating corresponding to its highest productivity. The consumption of electricity or natural gas is associated with the needs of the biotechnological system and, due to the large radiant heat transfer of the sensor of the perceived room temperature to the cold enclosing internal structures of the production room and the large total heat transfer of the building as a whole, can reach such values that the difference between the highest price of products sold and very the high sum of the costs of energy consumed With ^max and feed K ^max will be very small. This means that the profit in this (old) version of management by the criterion of maximum productivity of the livestock P _s is small:

Заявляемое вместе со способом экономически оптимального (экономически наилучшего) управления устройство автоматически выбирает такой режим расхода энергоносителя, при котором указанная экономически оптимальная разность (Цр^опт-С^опт-К^опт) всегда имеет наибольшее значение. Таким образом, при любых внешних условиях прибыль в новом варианте управления по критерию максимума прибыли П^опт всегда максимальна:Declared together with the method of economically optimal (economically best) control, the device automatically selects a mode of energy consumption in which the specified economically optimal difference (Ts ^opt- C ^opt -K ^opt ) always has the greatest value. Thus, under any external conditions, the profit in the new version of management by the criterion of maximum profit P ^{opt is} always maximum:

Вычитая из второго значения разности по (21) ее первое значение по (20), получаем прирост прибыли (годовой, суточной, часовой и т.п.- какую именно решили выбрать для расчетов и для последующего управления предприятием или технологией) ΔП, образовавшийся в результате оптимального (наилучшего) автоматизированного управления обогревом помещения с молодняком.Subtracting from the second value of the difference in (21) its first value in (20), we obtain an increase in profit (annual, daily, hourly, etc. - which one we decided to choose for calculations and for the subsequent management of the enterprise or technology) ΔP, formed in the result of optimal (best) automated control of space heating with young animals.

Прибыль увеличивается в результате экономически оптимального управления обогревом на величину ее прироста:Profit increases as a result of economically optimal heating control by the value of its growth:

где ΔC₁(t_оп ^{макс продукт}, t_оп ^опт ₁) - экономия издержек, выигрыш в стоимости энергозатрат, полученный за счет частичного снижения продуктивности поголовья или за счет некоторого уменьшения цены реализованной в будущем продукции данной технологии ΔЦ1(t_оп ^{маск продукт}, t_оп ^опт ₁), а также за счет прироста расхода корма ΔК(t_оп ^{макс продукт}, t_оп ^опт ₁) в результате перехода от управления по критерию максимума продукции с любыми затратами при значении t_оп ^{макс продукт} режима наивысшей продуктивности к управлению по критерию максимума прироста прибыли при экономически оптимальном значении t_оп ^опт управляемого параметра.where ΔC ₁ (t _op ^{max product} , t _opt ^opt ₁ ) is the cost savings, a gain in the cost of energy received due to a partial decrease in livestock productivity or due to some reduction in the price of the products of this technology sold in the future ΔЦ1 (t _op ^{mask product} , t _opt ^opt ₁ ), as well as due to an increase in feed consumption ΔК (t _op ^{max product} , t _opt ^opt ₁ ) as a result of the transition from control by the criterion of maximum production at any cost at a value of t _op ^{max product of} the highest productivity mode to control by the criterion of maximum growth profit at an economically optimal value of t _opt ^opt -controlled parameter.

Целевая функция оптимизации значения управляемого параметра ощущаемой температуры t_оп ^опт в виде показателя прибыли (суточной) П(t_оп ^з), или показателя прироста прибыли (суточного) ΔП(t_оп ^з) при переборе искусственно формируемых значений t_оп ^з, которые численно равны возможным измеренным значениям t_оп в диапазоне между ее наименьшим и наибольшим заданными технологическими значениями будет:The objective function of optimizing the value of the controlled parameter of the sensed temperature t _opt ^opt in the form of an indicator of profit (daily) P (t _op ^s ), or an indicator of profit growth (daily) ΔP (t _op ^s ) when iterating over artificially generated values of t _op ^s that are numerically equal possible measured values of t _op in the range between its smallest and largest specified technological values will be:

илиor

Остальные составляющие эксплуатационных затрат - на освещение, трудозатраты персонала и т.п. - от t_оп при локальном обогреве зависят слабо или вообще не зависят. Составляющие (25) вычисляются по приведенным в описании настоящей заявки достаточно известным и модифицированным зависимостям, включающим в себя удельные цены на электрическую энергию или на энергию природного газа в данном регионе страны, удельную отпускную цену мяса бройлеров на конкретной птицефабрике, которые используют параметры наружного климата: t_н и φ_н - температуру и относительную влажность наружного воздуха; теплоизоляционные характеристики конструкции помещения для поголовья: S_{огр i}, R_{o огр i}, G_инф - площадей ограждающих конструкций, их сопротивлений теплопередаче и удельный объем инфильтрующегося через притворы в помещение воздуха; параметры внутреннего микроклимата t_оп, t_в, φ_вн - ощущаемую цыплятами температуру в зонах обогрева, температуру и относительную влажность внутреннего воздуха в помещении, характеристики оборудования для лучистого локального обогрева Q_л ¹(t_оп ^з) - статическую характеристику передачи лучистого или другого типа обогревателя. Эти составляющие эксплуатационных затрат также определены в прототипе /Патент РФ №2229155, G05D 23/19, A01K 29/00, F24D 10/00. Способ и устройство экономичного общего обогрева животноводческого помещения и локального обогрева сельскохозяйственных животных /А.В.Дубровин, В.Р.Краусп // БИ 2004, №14/.The remaining components of operating costs are for lighting, labor costs, etc. - on t _op with local heating depend weakly or not at all. Components (25) are calculated according to the well-known and modified dependencies given in the description of this application, which include unit prices for electric energy or natural gas energy in a given region of the country, unit selling price of broiler meat at a specific poultry farm that use outdoor climate parameters: t _n and φ _n - temperature and relative humidity of the outside air; thermal insulation characteristics of the structure of the premises for livestock: S _{ogre i} , R _{o ogre i} , G _inf - the area of the building envelope, their resistance to heat transfer and the specific volume of air infiltrating through the narthex into the room; parameters internal microclimate t _op, t _a, φ _ext - perceived chickens temperature in the zones of heating, the temperature and relative humidity of internal air in the room, the characteristics of the equipment for radiant local heating Q _n ¹ (t _op ^h) - static characteristic of the transmission of radiant or other type of a heater. These components of operating costs are also defined in the prototype / RF Patent No. 2229155, G05D 23/19, A01K 29/00, F24D 10/00. Method and device for economical general heating of livestock buildings and local heating of farm animals / A.V. Dubrovin, V.R. Krausp // BI 2004, No. 14 /.

Таким образом, последовательно по времени учитывают и используют впоследствии для управления обогревом следующие сигналы как материальные носители информации и полученные расчетные и вводимые экспертом-оператором величины:Thus, the following signals are subsequently taken into account and subsequently taken into account for heating control as material storage media and the values calculated and entered by the expert-operator:

- заданные: Т_ц=t - возраст поголовья, t_оп ^{з мин}, t_оп ^{з макс} - технологически допустимые наименьшее и наибольшее заданные значения ощущаемой температуры помещения, в пределах между которыми периодически изменяют сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения; времени опроса Т_о, а₀, a₁, ..., a₁₄; N_бр, Ц_р ^уд, Ц_э, Ц_эг, N_л; 44,51, 3/2, 10^-3, S_{огр i} R_{o огр i}, G_инф, 0,032, 1,17, 70...100, 0,28, 0,68, 10^-5

, 40, 0,021, 0,0012, d_вн ^нас(t_в) - констант;- preset: T _c = t - livestock age, t _op ^{z min} , t _op ^{z max} - technologically permissible minimum and greatest specified values of the felt room temperature, within which the signal of the generated value of the felt room temperature is periodically changed; the polling time T _o , a ₀ , a ₁ , ..., a ₁₄ ; N _br , Ts _r ^beats , Ts _e , Ts _eg , N _l ; 44.51, 3/2, 10 ^-3 , S _{ogre i} R _{o ogre i} , G _inf , 0.032, 1.17, 70 ... 100, 0.28, 0.68, 10 ^-5

, 40, 0.021, 0.0012, d _int ^us (t _in ) - constants;

- формируемые: t_оп ^з - сформированный сигнал величины ощущаемой температуры помещения t_оп, Пр₁ ^сут _изм - сформированный сигнал измеренной временной продуктивности одной птицы;- formed: t _op ^s - generated signal of the perceived room temperature t _op , Pr ₁ ^day _ism - generated signal of the measured temporary productivity of one bird;

- измеренные: t_оп - ощущаемая температура помещения, Т=t_в - температура внутреннего воздуха, В=φ_вн - относительная влажность внутреннего воздуха; t_н и φ_н - температура и относительная влажность наружного воздуха; К_А - массовая концентрация аммиака в воздухе или загазованность воздуха; К^сут _изм - измеряемый суточный расход корма; М_бр ^изм - живая масса одной птицы;- measured: t _op is the perceived room temperature, T = t _in is the temperature of the internal air, B = φ _int is the relative humidity of the internal air; t _n and φ _n - temperature and relative humidity of the outdoor air; K _A - mass concentration of ammonia in the air or gas contamination of the air; By ^day _ism - the measured daily feed intake; M _br ^ism - live weight of one bird;

- рассчитанные: Ц_р ^сут(t_оп ^з) - вычисленная стоимость продукции данной партии птицы; Э_л ^сут(t_оп ^з) - вычисленная стоимость затрат энергии на обогрев; П(t_оп ^з) - расчетный показатель прибыли; П_опт(t_оп ^{з опт}) - наибольшее значение прибыли (первой разности по формуле изобретения) в качестве значения наивысшей прибыли и соответствующий ему сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения t_оп ^{з опт}; П_с(t_оп ^норм=t_оп ^{макс продует}) - нормативная прибыль (второе значение этой разности при нормативном значении ощущаемой температуры технологического режима наивысшей продуктивности поголовья по формуле изобретения); К^сут - суточный расход корма; ΔЦ_р, ΔC, ΔK и ΔП(t_оп ^з, t_оп ^норм) - изменения цен реализованной продукции, энергозатрат, корма и прирост прибыли (третья разность стоимостей по формуле изобретения); ΔП(t_оп ^{з опт}, t_оп ^норм) - наибольшее (экономически оптимальное) значение прироста прибыли и соответствующий ему сигнал сформированной величины t_оп ^{з опт}; расчетная временная (суточная) продуктивность поголовья Пр^сут _расч(t_оп ^зад _, Т_ц);- calculated: C _r ^day (t _op ^s ) is the calculated cost of production of a given batch of poultry; E _l ^day (t _op ^s ) is the calculated cost of energy costs for heating; P (t _op ^s ) is the estimated profit indicator; P _opt (t _op ^{h opt)} - the highest profit value (the first difference by the claims) as a highest profit value and the corresponding sensed signal generated value of the room temperature t _op ^{of wholesale;} P _s (t _op ^norms = t _op ^{max blows} ) - standard profit (the second value of this difference at the standard value of the perceived temperature of the technological mode of the highest livestock productivity according to the claims); By ^day - daily feed consumption; ΔC _p , ΔC, ΔK and ΔP (t _op ^s , t _op ^norms ) - changes in prices of products sold, energy consumption, feed and profit growth (the third difference in costs according to the claims); ΔP (t _op ^{z opt} , t _op ^norms ) is the largest (economically optimal) value of profit growth and the corresponding signal of the generated value t _opt ^{z opt} ; Estimated time (daily) livestock productivity Pr ^days _calculation (t _op ^ass _, T _c );

- затем сравнивают полученный сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения t_оп ^{з опт} с измеренным значением ощущаемой температуры помещения t_оп ^изм и по результату сравнения корректируют обогрев птицы, осуществляя режим обогрева по критерию наивысшего прироста прибыли, а не тривиальное и зачастую экономически неоправданное для расположенных севернее предприятий следование установленным в других климатических условиях нормам технологического проектирования. Одновременно с целью практического достижения расчетных показателей технологии сравнивают К^сут _изм с его расчетным значением К^сут и по результату сравнения корректируют режим кормления птицы. Данная операция способа позволяет в полной мере материализовать при управлении результаты математического моделирования автоматизированной технологии. Без измерения расхода корма и без управления его подачей в помещение недостаток кормов приведет к не предусмотренному в модели (1) падению продуктивности поголовья и к соответствующим ошибкам при регулировании экономически оптимального режима обогрева. Дополнительные операции способа - описанная ниже адаптация математической модели расчета продуктивности птицы и экспертное задание режимов обогрева и кормления человеком-оператором на основе имеющегося производственного опыта в непредвиденных условиях ограничения ресурсов и при форс-мажорных обстоятельствах.- then compares the received signal formed magnitude sensed room temperature t _op ^{of wholesale} to a measured value sensed room temperature t _op ^edited and the comparison result is corrected heating poultry, performing heating operation by the criterion highest increase profit and not trivial and is often economically unjustified to spaced north enterprises following technological design standards established in other climatic conditions. At the same time, with the aim of practical achievement of the calculated indicators of technology, K ^day _{ism is} compared with its calculated value of K ^day, and the mode of feeding the bird is adjusted according to the result of the comparison. This operation of the method allows you to fully materialize when managing the results of mathematical modeling of automated technology. Without measuring the feed consumption and without controlling its supply to the room, the lack of feed will lead to a decrease in livestock productivity not provided for in model (1) and to corresponding errors in the regulation of the economically optimal heating mode. Additional operations of the method are the adaptation of the mathematical model for calculating bird productivity described below and the expert task of heating and feeding by a human operator based on existing production experience in unforeseen conditions of resource limitations and in force majeure circumstances.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1...7. На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для выращивания птицы: 1 - датчик ощущаемой температуры помещения; 2 - датчик температуры наружного воздуха; 3 - датчик температуры внутреннего воздуха помещения; 4 - датчик относительной влажности наружного воздуха; 5 - датчик относительной влажности внутреннего воздуха; 6 - вычислительный блок; 7 - блок управления; 8 - регулятор температуры; 9 - обогреватели; 10 - датчик концентрации аммиака; 11 - датчик расхода корма; 12 - блок задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры, констант; 13 - элемент памяти; 14 - регулятор расхода корма; 15 - исполнительный элемент расхода корма; 16 - элемент сравнения; 17 - блок оповещения; 18 - орган операторского управления заданием суточной дозы корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на ручной режим; 19 - задатчик суточной дозы корма; 20 - первый управляемый ключ; 21 - датчик временной продуктивности одной птицы. Оператор (диспетчер цеха или всего предприятия) имеет возможность в качестве эксперта корректировать при складывающейся ситуации с энергоносителями и с кормовой смесью на основе своего опыта заданное значение ощущаемой температуры помещения (уставку регулятора температуры) и на основе данных от обслуживающего персонала (птичниц) заданное значение количества бройлеров в зале в ходе технологического процесса выращивания поголовья.The essence of the invention is illustrated in figure 1 ... 7. Figure 1 shows a functional diagram of a device for growing birds: 1 - sensor perceived room temperature; 2 - outdoor temperature sensor; 3 - indoor temperature sensor; 4 - sensor of relative humidity of outdoor air; 5 - sensor relative humidity of the internal air; 6 - computing unit; 7 - control unit; 8 - temperature controller; 9 - heaters; 10 - ammonia concentration sensor; 11 - feed flow sensor; 12 is a block of adjusters of the age of the livestock, the technologically permissible minimum and maximum specified values of the perceived temperature, the polling time, the signal of the generated value of the perceived temperature, constants; 13 - memory element; 14 - feed consumption regulator; 15 - Executive element of feed consumption; 16 - element of comparison; 17 - alert unit; 18 - operator control body to set the daily dose of feed for the livestock of birds in the room and switching from the automatic mode of setting the dose of feed to manual mode; 19 - adjuster of the daily dose of feed; 20 - the first managed key; 21 - sensor temporary productivity of one bird. The operator (the dispatcher of the workshop or the whole enterprise) has the opportunity as an expert to adjust, in the current situation with energy and the feed mixture, based on his experience, the set value of the perceived room temperature (setpoint of the temperature controller) and based on the data from the maintenance personnel (poultry houses) the set quantity broilers in the hall during the technological process of growing livestock.

На фиг.2 приведена графическая интерпретация составляющих слагаемых прибылей старой и автоматизированной систем обогрева при минимальной и при максимальной наружных температурах с указанием мест появления прироста прибыли за счет экономической оптимизации теплового режима биотехнической системы: t_н ^мин - принятая для иллюстрации способа минимальная температура наружного воздуха; (-П_с(t_н ^мин)) - положение, соответствующее прибыли от действия старой системы обогрева; (-П^авт(t_н ^мин)) - зависимость расчетной прибыли от действия автоматизированной системы обогрева в выбранном диапазоне изменения ощущаемой температуры помещения (такой же диапазон изменения значений температуры внутреннего воздуха помещения принят при расчете стоимости издержек на обогрев помещения); (-П_опт(t_н ^мин)) - оптимальное (наибольшее) значение прибыли от действия автоматизированной системы обогрева; t_оп ^отп(t_н ^мин) и t_оп ^опт(t_н ^макс) - экономически оптимальные значения ощущаемой температуры при принятых для иллюстрации способа минимальной и максимальной температурах наружного воздуха.Figure 2 shows a graphical interpretation of the components of the profits of the old and automated heating systems at minimum and maximum outdoor temperatures, indicating the places where profit growth occurred due to economic optimization of the thermal regime of the biotechnological system: t _n ^min - the minimum outdoor temperature adopted to illustrate the method; (-P _s (t _n ^min )) - the position corresponding to the profit from the action of the old heating system; (-P ^aut (t _n ^min )) - the dependence of the estimated profit on the operation of the automated heating system in the selected range of changes in the perceived room temperature (the same range of changes in the temperature of the indoor air is accepted when calculating the cost of the cost of heating the room); (-P _opt (t _n ^min )) - the optimal (largest) value of the profit from the operation of the automated heating system; t _op ^TNA (t _n ^min) and _op t ^opt (t _n ^max) - economically optimum values of the perceived temperature at adopted to illustrate the method of the minimum and maximum outdoor temperatures.

На фиг.3 дана иллюстрация технико-экономической эффективности обогревательной технологии по критерию прироста прибыли в результате суммирования стоимостей затрат энергоносителя и прогнозируемых потерь продукции в искусственно формируемом диапазоне изменения теплового режима: ΔП - прогнозируемый расчетный прирост прибыли в результате управления обогревом данной партии цыплят и данного птичника; t_оп - ощущаемая температура помещения в зоне обитания поголовья в результате действия обогревателей; t_оп ^опт - экономически оптимальное значение t_оп при соответствующих наружных метеоусловиях, теплозащите помещения здания птичника и данном расходе корма; t_оп ^норм=t_оп ^{макс продукт} - нормативное или биологически наилучшее значение ощущаемой температуры помещения для получения режима наивысшей продуктивности поголовья птицы данных породы, кросса и возраста; ΔΔП_Т - изменение величины наивысшего прироста прибыли при изменении температуры наружного воздуха t_н; ΔΔП_А - изменение (уменьшение) величины наивысшего прироста прибыли при изменении (увеличении) концентрации аммиака; ΔΔП_К - изменение величины наивысшего прироста прибыли при изменении расхода корма; t_оп ^з - искусственно сформированный сигнал величины ощущаемой температуры помещения в выбранном диапазоне между технологически допустимыми наименьшим t_оп ^{з мин} и наибольшим t_оп ^{з макс} ее заданными значениями.Figure 3 illustrates the technical and economic efficiency of heating technology according to the criterion of profit growth as a result of summing the costs of energy carrier costs and predicted product losses in the artificially generated range of changes in the thermal regime: ΔP is the predicted estimated profit growth as a result of heating control for this batch of chickens and this house ; t _op - the felt room temperature in the livestock habitat as a result of the action of heaters; t _opt ^opt - economically optimal value of t _op under appropriate external weather conditions, thermal protection of the premises of the house and the given feed consumption; t _op ^norm = t _op ^{max product} - the normative or biologically best value of the perceived room temperature to obtain the highest productivity regime for a livestock of poultry of given breed, cross-country and age; ΔΔP _T - the change in the value of the highest increase in profits when changing the temperature of the outdoor air t _n ; ΔΔP _A - change (decrease) in the value of the highest increase in profit upon change (increase) in the concentration of ammonia; ΔΔP _K - the change in the value of the highest increase in profit with a change in feed consumption; t _op ^s is an artificially generated signal of the perceived room temperature in the selected range between the technologically permissible minimum t _op ^{s min} and the highest t _op ^{s max} its specified values.

На фиг.4 дана иллюстрация изменения (увеличения) суточного расхода корма в граммах массы для одного бройлера возраста 1, 40 и 56 суток при отклонении температуры среды от -7 до +7°С (по работам доктора технических наук В.А.Грабаурова).Figure 4 is an illustration of the change (increase) in daily feed consumption in grams of mass for one broiler of 1, 40 and 56 days old when the temperature deviates from -7 to + 7 ° C (according to the work of Doctor of Technical Sciences V.A. Grabaurova) .

На фиг.5 приведен результат расчета зависимости суточного привеса в граммах массы одного бройлера возраста 14 суток при относительной влажности воздуха 65% и при массовой концентрации в воздухе аммиака 7,5 мг/м³ от температуры среды обитания в диапазоне 16...36°С. Автоматическая адаптация (приспособление) вида математической модели к конкретному виду поголовья осуществляется при корректировке расчетного значения продуктивности в результате умножения его на коэффициент пропорциональности. Значения этого коэффициента получают в результате непрерывных контрольных взвешиваний бройлеров в птичнике в процессе их выращивания.Figure 5 shows the result of calculating the dependence of the daily gain in grams of the mass of one broiler age of 14 days at a relative humidity of 65% and at a mass concentration of ammonia in the air of 7.5 mg / m ³ on the temperature of the environment in the range of 16 ... 36 ° FROM. Automatic adaptation (adaptation) of the type of mathematical model to a specific type of livestock is carried out when adjusting the estimated value of productivity as a result of multiplying it by the coefficient of proportionality. The values of this coefficient are obtained as a result of continuous control weighings of broilers in the house during their growing.

На фиг.6 показана адаптационная часть вычислительного блока 6 устройства для выращивания птицы, предназначенная для уточнения математической модели управления продуктивностью бройлеров в процессе их выращивания в промышленном птичнике: 22 - элемент умножения; 23 - второй элемент памяти (запоминается измеренная суточная продуктивность поголовья Пр^сут _изм); 24 - вычислитель расчетной суточной продуктивности поголовья Пр^сут _расч(t_оп ^зад) по известной математической модели; 25 - первый элемент деления Пр^сут _изм/Пр^сут _расч; 26 - первый сумматор значений относительных коэффициентов деления Пр^сут _{изм Тц}/Пр^сут _{расч Тц}; 27 - второй элемент деления (Пр^сут _{изм Тц}/Пр^сут _{расч Тц})/Т_ц; 28 - третий элемент памяти; 29 - второй управляемый ключ; 30 - второй элемент умножения.Figure 6 shows the adaptation part of the computing unit 6 of the device for growing birds, designed to clarify the mathematical model for managing the productivity of broilers in the process of growing them in an industrial house: 22 - element of multiplication; 23 - second memory element (stored measured daily productivity of livestock Pr _edited ^d); 24 - calculator of the estimated daily productivity of livestock Pr ^days _calculation (t _op ^ass ) according to the well-known mathematical model; 25 - the first element of the division Pr ^day _ism / Pr ^day _calculation ; 26 - first adder of the relative coefficient values fission Ex ^d _{edited Tc} / _Tc Pr _calc ^day; 27 - the second element of division (Pr ^day _{rev Tc} / Pr ^day _{calculation Tc} ) / T _c ; 28 - the third element of memory; 29 - the second managed key; 30 - the second element of multiplication.

На фиг.7 дана функциональная схема датчика временной продуктивности одной птицы 21: 31, 32, 33 - силоизмерительные датчики; 34, 35, 36 - счетчики количества взвешиваний; 37 - элемент «И-НЕ»; 38 - второй сумматор; 39 - элемент «И»; 40 - элемент задержки; 41 - счетчик; 42 - второй элемент деления; 43 -третий управляемый ключ; 44 - четвертый элемент памяти; 45 - первый элемент вычитания; 46 - элемент вычитания; 47 - четвертый управляемый ключ.In Fig.7 is a functional diagram of the sensor temporary productivity of one bird 21: 31, 32, 33 - load cells; 34, 35, 36 - counters of the number of weighings; 37 - element "NAND"; 38 - second adder; 39 - element "And"; 40 - delay element; 41 - counter; 42 - the second element of division; 43rd third managed key; 44 - the fourth element of memory; 45 - the first element of subtraction; 46 - element of subtraction; 47 is the fourth managed key.

Устройство для выращивания птицы (фиг.1) содержит датчик ощущаемой температуры помещения 1, датчики температуры наружного воздуха 2 и внутреннего воздуха в помещении 3, датчики относительной влажности наружного воздуха 4 и внутреннего воздуха 5, вычислительный блок 6, блок управления 7, регулятор температуры 8, обогреватели 9, причем выход датчика ощущаемой температуры 1 в зоне обогрева соединен с первым входом вычислительного блока 6 и с управляющим первым входом регулятора температуры 8, выход которого соединен с обогревателями 9, причем выходы датчиков температуры наружного воздуха 2 и внутреннего воздуха в помещении 3 подключены соответственно ко второму и к третьему входам вычислительного блока 6, выходы датчиков относительной влажности наружного воздуха 4 и внутреннего 5 воздуха соединены соответственно с четвертым и с пятым входами вычислительного блока 6, своим первым выходом связанного с входом блока управления 7, при этом в устройство введены датчик концентрации аммиака 10 и датчик расхода корма 11, блок задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и констант 12, первый элемент памяти 13, регулятор расхода корма 14 с подключенным к его выходу исполнительным элементом расхода корма 15, элемент сравнения 16 и блок оповещения 17, выходы датчика концентрации аммиака 10 и датчика расхода корма 11 соединены соответственно с четвертым и с пятым входами вычислительного блока 6, выходы блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и констант 12 подключены к соответствующим дополнительным входам вычислительного блока 6, при этом выход датчика расхода корма 11 дополнительно соединен с управляющим первым входом регулятора расхода корма 14, второй выход вычислительного блока 6 подключен к входу первого элемента памяти 13, а третий и четвертый выходы вычислительного блока 6 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента сравнения 16, выход которого подключен к входу блока оповещения 17, при этом в устройство дополнительно введены техническое средство операторского управления заданной суточной дозой корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на операторский режим задания дозы корма 18, задатчик суточной дозы корма 19, первый управляемый ключ 20, датчик временной продуктивности одной птицы 21, причем выход датчика временной продуктивности одной птицы 21 соединен с девятым входом вычислительного блока, выход блока управления 7 соединен с задающим вторым входом регулятора температуры 8 и с восьмым входом вычислительного блока 6, первый, второй и третий выходы технического средства операторского управления заданием дозы корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на операторский режим задания дозы корма 18 соединены соответственно с входом задатчика суточной дозы корма 19, с управляющим входом первого управляемого ключа 20 и с дополнительным входом блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и констант 12, выход первого элемента памяти 13 подключен к задающему входу первого управляемого ключа 20, выход которого подключен к задающему второму входу регулятора расхода корма 14.A device for growing birds (figure 1) contains a sensor of the perceived temperature of the room 1, temperature sensors of the outdoor air 2 and indoor air in the room 3, the relative humidity sensors of the outdoor air 4 and indoor air 5, the computing unit 6, the control unit 7, the temperature controller 8 , heaters 9, and the sensor output of the perceived temperature 1 in the heating zone is connected to the first input of the computing unit 6 and to the control first input of the temperature controller 8, the output of which is connected to the heaters 9, and the output the sensors of the temperature of the outdoor air 2 and indoor air in the room 3 are connected respectively to the second and third inputs of the computing unit 6, the outputs of the relative humidity sensors of the outdoor air 4 and internal 5 air are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the computing unit 6, their first output associated with the input of the control unit 7, while the device has an ammonia concentration sensor 10 and a feed flow sensor 11, a unit of livestock age adjusters, the least technologically acceptable its and the maximum setpoints of the sensed temperature, the interrogation time of the biotechnological system, the signal generated by the magnitude of the sensed room temperature and constants 12, the first memory element 13, the feed flow regulator 14 with the feed flow actuator 15 connected to its output, the comparison element 16 and the warning unit 17 , the outputs of the ammonia concentration sensor 10 and the feed flow sensor 11 are connected, respectively, to the fourth and fifth inputs of the computing unit 6, the outputs of the livestock age adjuster unit, technologically allowable minimum and maximum setpoints of the sensed temperature, the polling time of the biotechnical system, the signal of the generated value of the sensed room temperature and the constants 12 are connected to the corresponding additional inputs of the computing unit 6, while the output of the feed flow sensor 11 is additionally connected to the control first input of the feed flow controller 14, the second output of the computing unit 6 is connected to the input of the first memory element 13, and the third and fourth outputs of the computing unit 6 are connected respectively Naturally, with the first and second inputs of the comparison element 16, the output of which is connected to the input of the notification unit 17, while the technical means of operator control of a given daily dose of feed for a livestock of a bird and switching from automatic mode of setting a dose of feed to an operator setting mode are additionally introduced into the device doses of feed 18, daily dose adjuster of feed 19, first controlled key 20, sensor of temporary productivity of one bird 21, and the output of the sensor of temporary productivity of one bird 21 n with the ninth input of the computing unit, the output of the control unit 7 is connected to the driving second input of the temperature controller 8 and to the eighth input of the computing unit 6, the first, second and third outputs of the technical means of operator control setting the dose of feed for livestock in the room and switching from automatic mode setting the dose of the feed to the operator mode setting the dose of feed 18 are connected respectively to the input of the daily dose adjuster of the feed 19, with the control input of the first managed key 20 and with additional input the house of the set of adjusters for the age of the livestock, the technologically permissible lowest and highest specified values of the perceived temperature, the polling time of the biotechnical system, the signal of the generated value of the perceived room temperature and constants 12, the output of the first memory element 13 is connected to the input of the first managed key 20, the output of which is connected to the master the second input of the feed flow controller 14.

Устройство работает следующим образом. Вычислительный блок 6 рассчитывает ежесуточную вычисленную стоимость затрат тепловой энергии на обогрев производственного помещения по (3)...(9) и со своего третьего выхода подает соответствующий ей сигнал на первый вход элемента сравнения 16. С четвертого выхода вычислительного блока 6 на второй вход элемента сравнения 16 поступает сигнал вычисленной стоимости суммарных затрат энергии на обогрев птицы по (10)...(12). Элемент сравнения 16 формирует разностный сигнал для оповещения персонала посредством блока оповещения 17 о величине взаимного несоответствия расчетных величин энергетических издержек, которые в квазиустановившемся режиме функционирования биотехнической системы без животных или без птицы должны быть равны друг другу. При уверенности в правильности математического моделирования энергетических характеристик помещения и обогревателей причина несоответствия связана с неконтролируемой потерей теплозащитных свойств помещения (например, открыта одна из дверей в помещение, которая не должна была быть оставлена открытой, и т.п.).The device operates as follows. Computing unit 6 calculates the daily calculated cost of the cost of thermal energy for heating the production room according to (3) ... (9) and from its third output sends a signal corresponding to it to the first input of the comparison element 16. From the fourth output of the computing unit 6 to the second input of the element Comparison 16 receives a signal of the calculated cost of the total energy consumption for heating the bird according to (10) ... (12). Comparison element 16 generates a difference signal for notifying personnel by means of a notification block 17 about the amount of mutual discrepancy between the calculated values of energy costs, which should be equal to each other in a quasi-steady-state mode of operation of a biotechnical system without animals or without birds. With confidence in the correctness of mathematical modeling of the energy characteristics of the room and heaters, the cause of the discrepancy is associated with an uncontrolled loss of heat-shielding properties of the room (for example, one of the doors to the room that should not have been left open, etc.).

Вычислительный блок 6 по данным измерений и формирования искусственной величины управляемого параметра тепловых ощущений поголовья t_оп ^з рассчитывает целевую функцию оптимизации в выбранном диапазоне по зависимостям (1), (2), (11), (12), (17), (18), (20)...(25). По результатам измерения и задания параметров климата, помещения, микроклимата, оборудования, поголовья вычислительный блок 6 формирует значение ΔП в диапазоне изменения t_оп ^з за цикл опроса Т_опр системой автоматизации рассматриваемой биотехнической системы. Блок управления 7 устанавливает на задающем входе регулятора температуры 8 соответствующее режиму максимального прироста прибыли производства значение сформированной величины ощущаемой температуры t_оп ^{з опт}. Вычислительный блок 6 рассчитывает величину ΔК^сут по соответствующей математической зависимости (18) с конкретными для выбранной биотехнической системы значениями коэффициентов. С его второго выхода сигнал ΔК поступает на элемент памяти 13, выполненный, например, по схеме пикового детектора при использовании аналоговой схемотехники. На его выходе в течение суток формируется сигнал заданного расхода корма, который после сравнения с сигналом измеренного расхода корма обеспечивает коррекцию подачи корма в помещение с поголовьем для достижения более полного взаимного соответствия объекта управления и его математических моделей. Блок управления 7 находит экстремальное (максимальное) значение ΔП и соответствующее ему значение аргумента функции, то есть экономически оптимальное значение расчетного прироста прибыли, и подает t_оп ^{з опт} в качестве задающего сигнала на задающий вход регулятора температуры 8. Технология обогрева идет по экономически наилучшей траектории. Обеспечивается экономически наилучшее для обогревательной технологии и для предприятия в целом соотношение между получаемой продукцией птицеводства и расходуемым на обогрев поголовья, например бройлеров, энергоносителем любого вида. В блоке задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры и констант 12 задаются региональные удельные цены на энергоноситель, на корм и на конечную продукцию сельскохозяйственного предприятия, количество животных или птицы в помещении и все указанные в описании коэффициенты в формулах и другие константы.The calculation unit 6 from the measurement data and forming an artificial value of the controlled parameter thermal livestock sensations t _op ^of calculates the objective function of optimization in the selected range of relationships (1), (2), (11), (12), (17), (18) , (20) ... (25). By the measurement results and set climate parameter space, microclimate, equipment, livestock calculation unit 6 generates a value ΔP changes within a range ^of t _op of polling cycle T _det automation system considered biotechnical system. The control unit 7 sets the predetermined temperature to the controller 8 the input mode corresponding maximum production increase profit value generated value sensed temperature t _op ^{of wholesale.} Computing unit 6 calculates the ΔK ^day value according to the corresponding mathematical dependence (18) with coefficient values specific for the selected biotechnological system. From its second output, the signal ΔK is supplied to the memory element 13, made, for example, according to the peak detector circuit using analog circuitry. At its output, a signal of a given feed consumption is generated during the day, which, after comparison with the signal of the measured feed consumption, provides correction of feed supply to the room with the livestock to achieve a more complete mutual correspondence of the control object and its mathematical models. The control unit 7 finds the extreme (maximum) value ΔP and the corresponding value of the function argument, i.e. the optimum value of cost calculated profit growth and delivers the t _op ^{of wholesale} as a drive signal at a predetermined temperature controller 8. The input heating technology is economically of best path . The economically best ratio is ensured for heating technology and for the enterprise as a whole, the ratio between the poultry products obtained and the livestock spent, for example, broilers, on any type of energy source. In the block of adjusters of the age of the livestock, the technologically permissible lowest and highest specified values of the perceived temperature, the polling time, the signal of the generated value of the perceived temperature and constants 12, regional unit prices for the energy source, feed and final products of the agricultural enterprise, the number of animals or birds in the room are set all the coefficients indicated in the description in the formulas and other constants.

Дополнительно введенный датчик временной продуктивности одной птицы 21 позволяет измерить реальное значение оценки массы одной птицы, получить оценочное значение измеренной массы всего поголовья в помещении, сравнить его с вычисленным в вычислительном блоке 6 значением, определить коэффициент несоответствия оценочного измеренного и вычисленного значений и ввести поправку в расчетную математическую формулу определения продуктивности. Эти функции выполняет устройство адаптационной части вычислительного блока 6 для уточнения математической модели управления продуктивностью бройлеров в процессе их выращивания в промышленном птичнике (фиг.6).An additionally introduced sensor of temporary productivity of one bird 21 allows you to measure the real value of the weight estimate of one bird, get the estimated value of the measured mass of the total livestock in the room, compare it with the value calculated in computational unit 6, determine the inconsistency coefficient of the estimated measured and calculated values and introduce a correction in the calculated mathematical formula for determining productivity. These functions are performed by the device of the adaptation part of the computing unit 6 to clarify the mathematical model of broiler productivity control during their growing in an industrial house (Fig.6).

Данное адаптивное устройство содержит первый элемент умножения 22, второй элемент памяти 23, вычислитель расчетной суточной продуктивности поголовья по принятой математической модели 24, первый элемент деления 25, первый сумматор значений относительных коэффициентов деления 26, второй элемент деления 27, третий элемент памяти 28, второй управляемый ключ 29, второй элемент умножения 30, причем первый и второй входы первого элемента умножения 22 соединены соответственно с девятым и десятым входами данного устройства, причем десятый вход является одним из соответствующих дополнительных входов вычислительного блока 6, выход первого элемента умножения 22 через второй элемент памяти 23 подключен к второму входу первого элемента деления 25, выход которого через соединенные последовательно первый сумматор 26, второй элемент деления 27, третий элемент памяти 28, второй управляемый ключ 29, второй элемент умножения 30 подключен к выходу данного устройства, а первый вход первый элемент деления 25 соединен соответственно с первым входом второго элемента умножения 30 и с выходом вычислителя расчетной суточной продуктивности поголовья по известной математической модели 24, входы которого являются первым, четвертым, шестым и дополнительным одиннадцатым входами вычислительного блока 6.This adaptive device contains a first element of multiplication 22, a second element of memory 23, a calculator of the estimated daily productivity of the livestock according to the adopted mathematical model 24, the first element of division 25, the first adder of the values of the relative division factors 26, the second division element 27, the third memory element 28, the second controllable key 29, the second element of the multiplication 30, and the first and second inputs of the first element of the multiplication 22 are connected respectively with the ninth and tenth inputs of this device, and the tenth input is one of the corresponding additional inputs of the computing unit 6, the output of the first multiplication element 22 through the second memory element 23 is connected to the second input of the first division element 25, the output of which is connected in series with the first adder 26, the second division element 27, the third memory element 28, the second managed key 29, the second multiplication element 30 is connected to the output of this device, and the first input of the first division element 25 is connected respectively to the first input of the second multiplication element 30 and to the output of the calculator the second daily productivity of the livestock according to the well-known mathematical model 24, the inputs of which are the first, fourth, sixth and additional eleventh inputs of the computing unit 6.

Адаптационная часть вычислительного блока 6 для уточнения математической модели управления продуктивностью работает следующим образом. На первый и второй входы первого элемента умножения 22 поступают сигналы суточного прироста измеренной живой массы ΔM_бр ^изм или Пр₁ ^сут _изм от датчика временной продуктивности одной птицы (измеренного и сформированного сигнала прироста массы одной птицы) 21 и сигнал количества птиц N_бр из блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры и констант 12. На выходе второго элемента памяти 23 формируется величина измеренной суммарной текущей (суточной) продуктивности поголовья в производственном помещении Пр^сут  _изм. Это значение делимого на втором входе первого элемента деления 25. Значение делителя в виде сигнала расчетной суточной продуктивности поголовья Пр^сут _расч(t_оп ^зад, Т_ц) поступает на первый вход первого элемента деления 25, на выходе которого формируется величина относительного коэффициента Пр^сут _изм/Пр^сут _расч. Сумма этих близких друг другу по значению относительных коэффициентов отличия результата математического моделирования продуктивности некогда исследованных партий птицы от результата текущих во времени измерений накапливается в первом сумматоре значений относительных коэффициентов деления Пр^сут _{изм Тц}/Пр^сут _{расч Тц} 26. Затем она периодически делится на выбранный период времени Т_ц, принятый равным одним суткам во втором элементе деления 27. Полученная усредненная по времени выращивания поголовья величина (Пр^сут _{изм Тц}/Пр^сут _{расч Тц})/Т_ц запоминается до очередного периодического цикла коррекции в третьем элементе памяти 28 и через второй управляемый ключ 29 поступает на второй вход второго элемента умножения 30 для коррекции вычисляемого значения суммарной суточной продуктивности поголовья. Так осуществляется автоматизированная адаптация режима работы устройства к конкретному виду, породе или кроссу выращиваемого поголовья птицы.The adaptation part of the computing unit 6 to clarify the mathematical model of productivity management works as follows. The first and second inputs of the first element of multiplication 22 receive signals of a daily increase in the measured live weight ΔM _br ^ism or Pr ₁ ^day _ism from a sensor of temporary productivity of one bird (a measured and formed signal of a gain in mass of one bird) 21 and a signal of the number of birds N _br from the setter the age of the livestock, the technologically permissible lowest and highest specified values of the perceived temperature, the polling time, the signal of the generated value of the perceived temperature and constants 12. At the output of the second memory element 23 f ormiruetsya value measured total current (daily), livestock productivity in a manufacturing premise Ex ^d _edited. This is the value of the dividend at the second input of the first division element 25. The value of the divider in the form of a signal of the estimated daily productivity of the livestock Pr ^days _calculation (t _op ^ass , T _c ) is supplied to the first input of the first division element 25, at the output of which the value of the relative coefficient Pr ^{days is} _measured / Pr ^day _calculation . The sum of these relative values of the relative coefficients of difference in the result of mathematical modeling of the productivity of the previously studied batches of birds from the result of current measurements over time is accumulated in the first adder of values of the relative division coefficients Pr ^days _{Iz Tts} / Pr ^days _{calculation Tts} 26. Then it is periodically divided by the selected period time T _n, taken equal to one day in the second dividing element 27. The resulting time-averaged value of livestock rearing (Pr ^d _{edited TN} / p ^d _{calc q)} / T _i is stored until the next intermittent compensation cycle in a third memory element 28 and via a second controllable switch 29 is fed to the second input of the second multiplying element 30 for the correction values computed total daily productivity of livestock. Thus, an automated adaptation of the operating mode of the device to a specific type, breed or cross of the livestock is carried out.

Датчик временной продуктивности одной птицы 21 (фиг.7) содержит силоизмерительные датчики 31, 32, 33 и счетчики количеств взвешиваний 34, 35, 36, элемент «И-НЕ» 37, второй сумматор 38, элемент «И» 39, элемент задержки 40, счетчик 41, второй элемент деления 42, третий управляемый ключ 43, четвертый элемент памяти 44; первый элемент вычитания 45; четвертый управляемый ключ 46, второй элемент вычитания 47, причем выходы силоизмерительных датчиков в помещении 31, 32, 33 соединены с соответствующими входами элемента «И-НЕ» 37 и второго сумматора 38, выходы счетчиков количеств взвешиваний 34, 35, 36 подключены к соответствующим входам элемента «И» 39, выход элемента «И-НЕ» 37 соединен через элемент задержки 40 с первым выходом датчика временной продуктивности одной птицы 21, а выход элемента «И» 39 соединен через счетчик 41 со вторым входом второго элемента деления 42, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго сумматора 38 и к соединению входа третьего управляемого ключа 43 и первого входа элемента вычитания 45, выход третьего управляемого ключа 43 через четвертый элемент памяти 44 подключен ко второму входу первого элемента вычитания 45, выход которого соединен через четвертый управляемый ключ 46 со вторым входом первого элемента умножения 22 и является первым выходом датчика временной продуктивности одной птицы 21, а управляющий вход третьего управляемого ключа 43 соединен с выходом второго элемента вычитания 47, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений ощущаемой температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и констант 12.The temporary productivity sensor of one bird 21 (Fig. 7) contains load cells 31, 32, 33 and weighing counters 34, 35, 36, an AND-NOT element 37, a second adder 38, an AND element 39, a delay element 40 , counter 41, second division element 42, third managed key 43, fourth memory element 44; the first element of subtraction 45; the fourth controlled key 46, the second subtraction element 47, and the outputs of the load sensors in the room 31, 32, 33 are connected to the corresponding inputs of the element "NAND" 37 and the second adder 38, the outputs of the counters of the number of weighings 34, 35, 36 are connected to the corresponding inputs element "And" 39, the output of the element "AND NOT" 37 is connected through a delay element 40 to the first output of the temporary productivity sensor of one bird 21, and the output of the element "AND" 39 is connected via a counter 41 to the second input of the second division element 42, the first input and whose output is connected respectively to the output of the second adder 38 and to the connection of the input of the third managed key 43 and the first input of the subtraction element 45, the output of the third managed key 43 through the fourth memory element 44 is connected to the second input of the first subtraction element 45, the output of which is connected through the fourth managed key 46 with the second input of the first multiplication element 22 and is the first output of the temporary productivity sensor of one bird 21, and the control input of the third managed key 43 is connected to the output of the second subtraction element 47, the first and second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the set of adjusters for the age of the livestock, the technologically permissible lowest and highest specified values of the perceived temperature, the time of the interrogation of the biotechnical system, the signal generated by the value of the perceived room temperature and constants 12.

При этом датчик временной продуктивности одной птицы 21 работает следующим образом. В помещении для выращивания птицы размещаются конструкции с силоизмерительными датчиками в помещении 31, 32, 33 и со счетчиками количеств взвешиваний 34, 35, 36 (например, количеств случайных по времени посадок только одной птицы на данный силоизмерительный датчик - соответственно на один из элементов 31, 32, 33). На выходе второго сумматора 38 накапливается случайный сигнал величины суммарной живой массы попавших на элементы 31, 32, 33 животных или птиц, а на выходе счетчика 41 формируется сигнал количества взвешиваний животных или птиц. На выходе второго элемента деления 42 получается оценка средней за сутки выращивания массы одного животного или птицы (бройлера) (ΣM_бр1 ^сут _изм)/N^сут _изм. Данную оценку на время окончания целых суток выращивания легко получить, используя временное стробирование или селектирование сигналов силоизмерительных датчиков в помещении 31, 32, 33 и счетчиков количеств взвешиваний 34, 35, 36 путем установки соответствующих стробирующих или селектирующих элементов на их выходах. На неинвертирующий первый вход первого элемента вычитания 45 непрерывно подается сигнал измеренной массы бройлера в текущие Т_ц-тые сутки М_бр ^сут(Тц) _изм, а на его другой вход - задержанный на одни сутки посредством третьего управляемого ключа 43, четвертого элемента памяти 44 и второго элемента вычитания 47 тот же сигнал М_бр1 ^{сут(Тц-1)} _изм, но с меньшим значением. На первом выходе датчика временной продуктивности одной птицы 21 в момент окончания текущих суток формируется сигнал измеренной продуктивности одной птицы Пр₁ ^сут _изм. На случай отсутствия посадок птицы на конструкции с силоизмерительными датчиками в помещении 31, 32, 33 и со счетчиками количеств взвешиваний 34, 35, 36 предусмотрен формируемый элементом «И-НЕ» 37 и элементом временной задержки 40 сигнал, запрещающий работу второго управляемого ключа 29, и на выходе второго элемента умножения 30 формируется нескорректированный сигнал расчетной текущей (суточной) продуктивности поголовья Пр^сут _расч(t_оп ^зад, Т_ц), поскольку коэффициент коррекции в этом случае принимается равным единице. Адаптация математической модели управления продуктивностью в этом случае производится по результатам предыдущих суток выращивания поголовья.At the same time, the temporary productivity sensor of one bird 21 works as follows. In the poultry growing room, constructions with load sensors in the room 31, 32, 33 and with weighing counters 34, 35, 36 are placed (for example, the number of randomly planted only one bird on a given load sensor - respectively, on one of the elements 31, 32, 33). At the output of the second adder 38, a random signal of the total live weight of animals or birds that fell on the elements 31, 32, 33 is accumulated, and a signal of the number of weighings of animals or birds is generated at the output of the counter 41. At the output of the second member 42 obtained by dividing the mean score per day cultivation mass of animal or poultry (chicken) (ΣM _{BR1 edited} ^d) / N ^d _edited. This estimate for the end time of a whole day of growing is easy to obtain using temporary gating or selection of the signals of the load cells in room 31, 32, 33 and weighing counters 34, 35, 36 by installing the corresponding gate or selection elements at their outputs. The non-inverting first input of the first subtracting element 45 is continuously fed broiler signal measured current weight T _n -tye day _br ^d M ^(Tc) _edited, and on its other input - delayed by one day by the third controllable switch 43, a fourth memory element 44, and the second subtraction element 47 the same signal M _br1 ^{days (TC-1)} _ISM , but with a lower value. At the first output of the temporary productivity sensor of one bird 21, at the end of the current day, a signal of the measured productivity of one bird is formed. Pr ₁ ^{day of} _measurement . In case there are no bird landings on the structure with load cells in room 31, 32, 33 and with weighing counters 34, 35, 36, a signal is generated by the “NAND” element 37 and the time delay element 40, which prohibits the operation of the second controlled key 29, and at the output of the second element of multiplication 30, an uncorrected signal of the estimated current (daily) livestock productivity is formed. Pr ^days _calculation (t _op ^ass , T _c ), since the correction coefficient in this case is taken to be unity. The adaptation of the mathematical model of productivity management in this case is based on the results of the previous days of livestock cultivation.

Экспертное управление технологией обогрева и кормления заключается в процессе ввода оператором птичника, цеха или всей птицефабрики с помощью органа операторского управления заданием суточной дозы корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на ручной режим 18 и с помощью задатчика суточной дозы корма 19 скорректированной на основе опыта персонала предприятия дозы корма в условиях дефицита различных ресурсов. Первый управляемый ключ 20 позволяет перейти в операторский режим управления кормлением птицы. Связь блоков 18 и 12 позволяет оперативно вводить изменения значения численности поголовья в птичнике в процессе непрерывной в процессе выращивания бройлеров выбраковки павших и ослабленных цыплят.Expert control of heating and feeding technology consists in the process of entering the poultry house, workshop or the entire poultry farm by the operator using the operator control to set the daily dose of feed for the poultry stock in the room and switching from the automatic mode of setting the dose of feed to manual mode 18 and using the daily feed dose adjuster 19 adjusted on the basis of the experience of the personnel of the enterprise dose of feed in conditions of scarcity of various resources. The first controlled key 20 allows you to switch to the operator mode of bird feeding control. The connection of blocks 18 and 12 allows you to quickly enter changes in the number of livestock in the house during the continuous culling of dead and weakened chickens during the process of growing broilers.

Таким образом, расширяются также и функциональные возможности способа и устройства для выращивания птицы, поскольку при этом осуществляется экономичное управление обогревом и кормлением птицы. При этом обеспечивается точная экономическая оптимизация технологического режима обогрева помещения с птицей, поскольку применяемые и адаптируемые для управления математические соотношения и используемые в них измеряемые и формируемые сигналы и константы несут в себе точную и полную информацию об управляемом процессе, а оператор-эксперт своевременно использует при управлении процессом выращивания птицы накопленный производственный опыт.Thus, the functionality of the method and apparatus for rearing poultry is also expanded, since it provides cost-effective control of heating and feeding the poultry. This ensures accurate economic optimization of the technological mode of heating a room with a bird, since the mathematical ratios used and adaptable for control and the measured and generated signals and constants used in them carry accurate and complete information about the process being controlled, and the expert operator uses it in a timely manner to control The process of growing poultry has accumulated production experience.

Claims (4)

1. Способ выращивания птицы, включающий измерение и задание величины ощущаемой птицей температуры помещения, сравнение измеренной и заданной величин, регулирование режима обогрева по результату сравнения, измерение величин температур и значений относительной влажности внутреннего воздуха в помещении и наружного воздуха, стоимость тепловой энергии на обогрев помещения определяют в зависимости от измеренных величин температур и значений относительной влажности наружного и внутреннего воздуха в помещении, отличающийся тем, что дополнительно измеряют концентрацию аммиака и расход корма, формируют сигнал величины ощущаемой температуры помещения, периодически изменяют сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим ее заданными значениями, причем в зависимости от значения изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения, от возраста поголовья, от относительной влажности внутреннего воздуха в помещении и от концентрации аммиака определяют стоимость продукции данной партии птицы, при этом стоимость суммарных затрат энергии на обогрев птицы определяют в зависимости от разности значений изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и температуры внутреннего воздуха в помещении, стоимость затрат на корм определяют в зависимости от расхода корма, причем стоимость тепловой энергии на обогрев помещения определяют в зависимости от сформированной температуры помещения и от измеренных температур и относительных влажностей наружного и внутреннего воздуха в помещении, затем определяют первую разность между стоимостью продукции и суммой стоимостей затрат энергии на обогрев и затрат корма в качестве показателя прибыли в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим заданными значениями сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения, определяют наибольшее значение этой первой разности в качестве значения наивысшей прибыли и соответствующий ему сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения, определяют второе значение этой разности в качестве нормативной прибыли при нормативном значении ощущаемой температуры технологического режима наивысшей продуктивности поголовья, сравнивают первую разность стоимостей и вторую и по их разности получают третью разность стоимостей в виде показателя прироста прибыли, вычитают из наибольшего значения первой разности стоимостей ее второе значение и определяют наибольшее значение третьей разности стоимостей в виде значения наивысшего прироста прибыли и определяют соответствующий ему сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения, причем соответствующие значениям наивысшей прибыли и наивысшего прироста прибыли сигналы сформированной величины ощущаемой температуры помещения устанавливают равными между собой, сравнивают соответствующий наибольшему значению первой или второй разности сигнал сформированной величины ощущаемой температуры помещения с измеренной величиной ощущаемой температуры помещения и по результату сравнения корректируют режим обогрева птицеводческого помещения, при этом определяют заданное значение расхода корма в зависимости от значения изменяемого сигнала сформированной величины ощущаемой температуры помещения и от возраста поголовья, сравнивают измеренное и заданное значения расхода корма и по результату сравнения корректируют режим кормления птицы, а также сравнивают вычисленные стоимости тепловой энергии на обогрев помещения и суммарных затрат энергии на обогрев птицы, дополнительно измеряют живую массу птицы, формируют сигнал измеренного временного или суточного прироста живой массы одной птицы, формируют сигналы текущей во времени расчетной и измеренной продуктивностей выращиваемой птицы, сравнивают эти сигналы друг с другом и по результату сравнения корректируют значения сигналов величин или параметров математической модели вычислительного блока для определения продуктивности птицы.1. A method of growing a bird, including measuring and setting the temperature perceived by the bird, the temperature of the room, comparing the measured and set values, adjusting the heating mode according to the result of the comparison, measuring the values of temperatures and the relative humidity of the indoor and outdoor air, the cost of thermal energy for heating the room determined depending on the measured temperatures and the relative humidity of the outdoor and indoor air in the room, characterized in that ammonia concentration and feed consumption are accurately measured, a signal of the perceived room temperature value is generated, the signal of the generated value of the perceived room temperature is periodically changed in the range between the technologically permissible minimum and maximum set values, depending on the value of the changed signal of the formed value of the perceived room temperature, on age livestock, the relative humidity of the indoor air in the room and the concentration of ammonia determine the cost of the production of this batch of birds, while the cost of the total energy cost for heating the bird is determined depending on the difference between the values of the variable signal of the generated perceived room temperature and the temperature of the indoor air in the room, the cost of feed is determined depending on the feed consumption, and the cost of thermal energy per room heating is determined depending on the generated room temperature and on the measured temperatures and relative humidity of the external and internal air in Substituting, then the first difference between the cost of production and the sum of the costs of energy costs for heating and feed costs is determined as an indicator of profit in the range between the technologically permissible minimum and greatest given values of the signal formed by the value of the sensed room temperature, the largest value of this first difference is determined as the highest value profit and the corresponding signal of the formed value of the sensed room temperature, determine the second value of this difference as a normative profit with a normative value of the perceived temperature of the technological regime of the highest productivity of the livestock, compare the first difference in costs and the second and by their difference get the third difference in costs in the form of an increase in profit, subtract its second value from the highest value of the first difference in prices and determine the highest value of the third the difference in costs in the form of the value of the highest increase in profit and determine the corresponding signal of the formed value of the perceived room temperature, and the signals of the formed value of the perceived room temperature corresponding to the values of the highest profit and the highest increase in profit are set equal to each other, the signal corresponding to the highest value of the first or second difference is computed, the signal of the formed value of the perceived room temperature with the measured value of the perceived room temperature, and the heating mode is adjusted according to the result of the comparison poultry premises, while determining the set value of the feed consumption in depending on the value of the changed signal of the formed value of the felt temperature of the room and on the age of the livestock, compare the measured and set values of feed consumption and, as a result of the comparison, correct the feeding regime of the bird, and also compare the calculated cost of thermal energy for heating the room and the total energy cost for heating the bird, in addition measure the live weight of the bird, form the signal of the measured temporary or daily gain in live weight of one bird, form the signals of the current the counted and measured productivity of the farmed bird, compare these signals with each other and, based on the result of the comparison, correct the values of the signals of the quantities or parameters of the mathematical model of the computing unit to determine the productivity of the bird. 2. Устройство для выращивания птицы, содержащее датчик температуры помещения в зоне обогрева, датчики температуры наружного воздуха и внутреннего воздуха, датчики относительной влажности наружного воздуха и внутреннего воздуха, вычислительный блок, блок управления, регулятор температуры, обогреватели, причем выход датчика температуры в зоне обогрева соединен с первым входом вычислительного блока и с управляющим первым входом регулятора температуры, выход которого соединен с обогревателями, причем выходы датчиков температуры наружного воздуха и внутреннего воздуха подключены соответственно ко второму и к третьему входам вычислительного блока, выходы датчиков относительной влажности наружного воздуха и внутреннего воздуха соединены соответственно с четвертым и с пятым входами вычислительного блока, своим первым выходом связанного с входом блока управления, отличающееся тем, что в него введена адаптационная часть вычислительного блока, также введены датчик концентрации аммиака и датчик расхода корма, блок задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры помещения, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения и констант, первый элемент памяти, регулятор расхода корма с подключенным к его выходу исполнительным элементом расхода корма, элемент сравнения и блок оповещения, выходы датчика концентрации аммиака и датчика расхода корма соединены соответственно с шестым и с седьмым входами вычислительного блока, выходы блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения в зоне обогрева и констант подключены к соответствующим дополнительным входам вычислительного блока, при этом выход датчика расхода корма дополнительно соединен с управляющим первым входом регулятора расхода корма, второй выход вычислительного блока подключен к входу первого элемента памяти, а третий и четвертый выходы вычислительного блока соединены соответственно с первым и вторым входами элемента сравнения, выход которого подключен к входу блока оповещения, при этом в устройство дополнительно введены техническое средство операторского управления заданной суточной дозой корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на операторский режим задания дозы корма, задатчик суточной дозы корма, первый управляемый ключ, датчик временной продуктивности одной птицы, причем выход датчика временной продуктивности одной птицы соединен с девятым входом вычислительного блока, выход блока управления соединен с задающим вторым входом регулятора температуры и с восьмым входом вычислительного блока, первый, второй и третий выходы технического средства операторского управления заданием дозы корма для поголовья птицы в помещении и переключением с автоматического режима задания дозы корма на операторский режим задания дозы корма соединены соответственно с входом задатчика суточной дозы корма, с управляющим входом первого управляемого ключа и с входом блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения и констант, выход первого элемента памяти подключен к задающему входу первого управляемого ключа, выход которого подключен к задающему второму входу регулятора расхода корма, а выход задатчика суточной дозы корма соединен со вторым входом первого управляемого ключа.2. A device for growing birds containing a temperature sensor in the heating zone, temperature sensors for outdoor and indoor air, relative humidity sensors for outdoor and indoor air, a computing unit, a control unit, a temperature controller, heaters, and the temperature sensor output in the heating zone connected to the first input of the computing unit and to the controlling first input of the temperature controller, the output of which is connected to the heaters, the outputs of the temperature sensors externally about air and internal air are connected respectively to the second and third inputs of the computing unit, the outputs of the sensors of relative humidity of external air and internal air are connected respectively to the fourth and fifth inputs of the computing unit, their first output connected to the input of the control unit, characterized in that he introduced the adaptation part of the computing unit, also introduced an ammonia concentration sensor and a feed flow sensor, a block of livestock age adjusters, technologically permissible the smallest and largest preset values of the room temperature, the polling time of the biotechnological system, the signal generated by the room temperature and constants, the first memory element, the feed consumption regulator with the feed consumption actuator connected to its output, the comparison element and the warning unit, the outputs of the ammonia concentration sensor and sensor feed consumption are connected, respectively, with the sixth and seventh inputs of the computing unit, the outputs of the unit set the age of the livestock, technologically permissible The lower and highest temperature values, the biotechnological system interrogation time, the signal of the generated room temperature in the heating zone and constants are connected to the corresponding additional inputs of the computing unit, while the output of the feed flow sensor is additionally connected to the control first input of the feed flow controller, the second output of the computing unit connected to the input of the first memory element, and the third and fourth outputs of the computing unit are connected respectively to the first and second inputs the ladder of the comparison element, the output of which is connected to the input of the notification unit, while the technical means of operator control of a given daily dose of feed for a livestock in the room and switching from the automatic mode of setting the dose of feed to the operator mode of setting the dose of feed, the daily dose adjuster , the first controlled key, the sensor of temporary productivity of one bird, and the output of the sensor of temporary productivity of one bird is connected to the ninth input of the computing unit, the output of the control unit is connected to the second input of the temperature controller and the eighth input of the computing unit, the first, second and third outputs of the technical means of operator control for setting the feed dose for the livestock in the room and switching from the automatic feed dose setting mode to the operator mode for setting the feed dose respectively, with the input of the daily feed dose adjuster, with the control input of the first controlled key and with the input of the livestock age adjuster block, it is technologically acceptable of the smallest and largest preset values of temperature, the polling time of the biotechnological system, the signal of the generated room temperature and constants, the output of the first memory element is connected to the input of the first controlled key, the output of which is connected to the second input of the feed flow controller, and the output of the daily feed dose adjuster connected to the second input of the first managed key. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что адаптационная часть вычислительного блока содержит первый элемент умножения, второй элемент памяти, вычислитель расчетной суточной продуктивности поголовья по принятой математической модели, первый элемент деления, первый сумматор значений относительных коэффициентов деления, второй элемент деления, третий элемент памяти, второй управляемый ключ, второй элемент умножения, при этом первый и второй входы первого элемента умножения соединены соответственно с девятым и десятым входами данного устройства, причем десятый вход является одним из соответствующих дополнительных входов вычислительного блока, выход первого элемента умножения через второй элемент памяти подключен к второму входу первого элемента деления, выход которого через соединенные последовательно первый сумматор, второй элемент деления, третий элемент памяти, второй управляемый ключ, второй элемент умножения подключен к выходу данного устройства, а первый вход первого элемента деления соединен соответственно с первым входом второго элемента умножения и с выходом вычислителя расчетной суточной продуктивности поголовья по известной математической модели, входы которого являются первым, четвертым, шестым и дополнительным одиннадцатым входами вычислительного блока.3. The device according to claim 2, characterized in that the adaptation part of the computing unit contains a first multiplication element, a second memory element, a calculator of the estimated daily livestock productivity according to the adopted mathematical model, a first division element, a first adder of relative division coefficient values, a second division element, the third memory element, the second managed key, the second multiplication element, while the first and second inputs of the first multiplication element are connected respectively to the ninth and tenth inputs of this device triplets, the tenth input being one of the corresponding additional inputs of the computing unit, the output of the first multiplication element through the second memory element is connected to the second input of the first division element, the output of which is connected through the first adder, the second division element, the third memory element, the second managed key, the second multiplication element is connected to the output of this device, and the first input of the first division element is connected respectively to the first input of the second multiplication element and to the output House calculating the estimated daily productivity of livestock by a known mathematical model whose inputs are the first, fourth, sixth and eleventh additional computational unit inputs. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что датчик временной продуктивности одной птицы содержит силоизмерительные датчики и счетчики количеств взвешиваний, элемент И-НЕ, второй сумматор, элемент И, элемент задержки, счетчик, второй элемент деления, третий управляемый ключ, четвертый элемент памяти, первый элемент вычитания, четвертый управляемый ключ, второй элемент вычитания, причем выходы силоизмерительных датчиков в помещении соединены с соответствующими входами элемента И-НЕ и второго сумматора, выходы счетчиков количеств взвешиваний подключены к соответствующим входам элемента И, выход элемента И-НЕ соединен через элемент задержки с первым выходом датчика временной продуктивности одной птицы, а выход элемента И соединен через счетчик со вторым входом второго элемента деления, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго сумматора и к соединению входа третьего управляемого ключа и первого входа элемента вычитания, выход третьего управляемого ключа через четвертый элемент памяти подключен ко второму входу первого элемента вычитания, выход которого соединен через четвертый управляемый ключ с вторым входом первого элемента умножения и является первым выходом датчика временной продуктивности одной птицы, а управляющий вход третьего управляемого ключа соединен с выходом второго элемента вычитания, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами блока задатчиков возраста поголовья, технологически допустимых наименьшего и наибольшего заданных значений температуры, времени опроса биотехнической системы, сигнала сформированной величины температуры помещения в зоне обогрева и констант.4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that the temporary productivity sensor of one bird contains load cells and weighing counters, an NAND element, a second adder, an I element, a delay element, a counter, a second division element, and a third controlled key , the fourth memory element, the first subtraction element, the fourth controlled key, the second subtraction element, and the outputs of the load sensors in the room are connected to the corresponding inputs of the NAND element and the second adder, the outputs of the counters The signals are connected to the corresponding inputs of the And element, the output of the AND element is NOT connected through the delay element to the first output of the temporary productivity sensor of one bird, and the output of the And element is connected through the counter to the second input of the second division element, the first input and output of which are connected respectively to the output of the second the adder and to the connection of the input of the third managed key and the first input of the subtraction element, the output of the third managed key through the fourth memory element is connected to the second input of the first element is subtracted I, whose output is connected through the fourth controlled key to the second input of the first multiplication element and is the first output of the temporary productivity sensor of one bird, and the control input of the third managed key is connected to the output of the second subtraction element, the first and second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the age unit livestock, technologically permissible minimum and maximum setpoints of temperature, interrogation time of a biotechnological system, a signal of the generated tempo rate room temperature in the heating zone and constants.

Images