SRSTI 50.01.85
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ МИКРОКЛИМАТОМ ПОМЕЩЕНИЙ
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
А.А. Саубетов
Магистрант, Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина,
г. Нур-Султан
А.Б. Жантлесова
Научный руководитель, Казахский агротехнический университет
им. С.Сейфуллина, г. Нур-Султан
Микроклимат в агропромышленных помещений
–
это климат внутренней
среды данных помещений, который определяется совместно действующими на
организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью
движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей. Не имея
возможности
эффективно
влиять
на
протекающие
в
атмосфере
климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами
управления
факторами
воздушной
среды
внутри
производственных
помещений.
Ключевые слова:
микроклимат, автоматизация, температурный режим,
устройства обогрева.
Успешное развитие микроклимата в животноводстве, и в частности
молочного скотоводства, как одной из основных отраслей агропромышленного
комплекса в любом регионе, в том числе и в Казахстане, зависит, как известно,
от многих факторов, и прежде всего, от полноценного кормления, постановки
селекционной работы и создания необходимых зоогигиенических требований.
Организм животных и птиц находится в тесном взаимодействии с внешней
средой я в большей степени с воздушной. Поэтому основной целью
оптимизации
микроклимата
в
животноводческих
и
птицеводческих
помещениях является создание для животных и птиц таких условий среды,
которые наиболее благоприятствовали бы нормальным физиологическим
отправлениям организма. При этом для научнообоснованных рекомендаций по
совершенствованию технологии содержания животных применительно к
различным зонам особое значение приобретает решение проблемы по
искусственной регуляции воздушного режима в животноводческих постройках
и в частности, в помещениях для крупного рогатого скота о отдельные сезоны
года с учетом влияния на формирование микроклимата з этих зданиях их
Қазіргі білім берудің даму тенденциялары
135
конструктивных особенностей, применяемых я чих энергосберегающих
технических средств, с том числе вентиляционных, обогревательных установок
и других факторов.
Формирование
микроклимата
в
животноводческих
помещениях
значительной степени зависит от особенностей климата, а также от качества
строительства и эксплуатации животноводческих помещений. В этой связи
исключительно большое значение имеют природно-климатические условия в
зоне Казахстана. Средняя месячная температура в самое жаркое время (июль)
составляет 35˚С, а в январе от –24˚ до –30˚С При этом годовая амплитуда
среднемесячных температур воздуха составляет 43˚С. Нередко зимой
температура воздуха снижается до –35 C. Все это и обусловило необходимость
проведения специальных исследований по изменяю основных закономерностей
формирования микро климата в помещении для коров с промышленной
технологией их содержания, а также влиянию различного воздушного режима
на физиологическое состояние и проективные качества животных в условиях
где сосредоточено значительное количество хозяйств, в которых скотоводство
является одной из ведущих отраслей животноводства. Этим обстоятельством
объясняется также актуальность темы и направления данного научного
исследования [1-7].
Изучая данную тему нами было выявлено, что для моделирования
автоматизированного
процесса
работы
автоматизированной
системы
управления микроклиматом помещений агропромышленного комплекса
необходимо разработать стенд, который будет моделировать рабочий процесс в
целом. То есть, регулировать климатические режимы.
Цель исследования – разработать научнообоснованные предложение по
оптимизации микроклимата для крупногабаритных коровников в природно-
климатических условиях. Для решения намеченной цели были поставлены
следующие задачи:
– стенд для моделирования автоматизированного процесса работы
регулирования микроклимата;
– изучить физические свойства воздуха с учетом интегрального
показателя по его охлаждающим способностям в виде катаиндексов;
– установить характер основных закономерностей формирования
микроклимата в разных зонах коровника по сезонам года;
– определить влияние физических свойств воздуха в различных зонах
коровника на физиологическое состояние и продуктивность коров;
– дать экономическое обоснование влияния различного воздушного
режима на продуктивные качества животных;
– разработать практические рекомендации по оптимизации микроклимата
в коровнике.
Данная установка представляет собой автоматизированный комплекс
исследования системы микроклимата и контролирует режимы работы
поддержание заданных параметров микроклимата. Весь автоматизированный
Development trends of modern education
136
комплекс построен на определенных работах системы, которые обеспечивает
правильную работу в агропромышленных помещениях [6-9].
Предполагается разработать предложения по созданию оптимального
баланса между энергосбережением и комфортным микроклиматом в
агропромышленности.
– модель стенда, динамического микроклимата промышленного здания,
дающая
возможность
рассчитать
график
нагрузки
на
систему
кондиционирования с учётом динамического режима эксплуатации здания.
– алгоритм реализации математической модели динамического
микроклимата.
– с помощью предлагаемой модели стенда выполнены численные
эксперименты по определению энергопотребления промышленным зданием в
зависимости от различных факторов, определяющих микроклимат и
энергозатраты на его создание.
– предлагаемая модель стенда реализована в виде программного
комплекса, предназначенного для автоматического управления системами
кондиционирования воздуха.
В связи с этим целесообразным является создание системы поддержки
микроклимата, которая должна удовлетворять следующим требованиям:
поддержание температуры в рекомендуемых диапазонах;
оповещение пользователя о критическом падании температуры при
помощи Push или SMS-уведомлений;
дистанционный мониторинг температуры и влажности с любых
компьютеров и мобильных устройств с доступом к сети Интернет;
накопление и хранение значений показаний датчиков микроклимата в
базе данных для дальнейшего анализа;
отображение текущих параметров на дисплее;
звуковое оповещение системы о критическом падании температуры
[9-10]
.
На рисунке 1 показана блок-схема алгоритма работы проектируемой
системы управления микроклиматом.
Согласно алгоритму (рис. 1) на первом этапе микроконтроллер определяет
входные и выходные порты на плате, затем инициируются подключенные
дополнительные модули и датчики. После этого плата расширения
подключается к серверу. Все это происходит однократно с момента
подключения микроконтроллера к электросети. Далее согласно блок-схеме
следует замкнутый цикл, в начале которого микроконтроллер при помощи
датчика считывает значения температуры и влажности в помещении. Если
температура меньше или равна 4 °C, то поступает сигнал на канал реле, к
которому подключен обогреватель, тем самым происходит его включение. При
температуре больше или равной 7 °C, активируется канал реле, который
отвечает за вытяжку. То же самое касается и влажности воздуха. Если
влажность меньше или равна 60 %, то включается увлажнитель воздуха. По
Қазіргі білім берудің даму тенденциялары
137
достижению влажности 65 % увлажнитель отключается. При уровне влажности
более 70 % включается вытяжка. Отключается она при понижении
температуры до 6 °C или влажности
–
до 67 %. Кроме того, имеется функция
предупреждении пользователя о падении температуры. Если температура
понижается до 0 °C, то отправляется SMS-уведомление. Последним этапом
цикла является пауза продолжительностью 3 минуты, после которой он
выполняется заново. Цикл повторяется снова и снова, до принудительного
прекращения работы системы, т.е. отключения питания
[11]
.
Рисунок 1. Блок-схема алгоритма работы системы управления микроклиматом.
Development trends of modern education
138
Достарыңызбен бөлісу: |