Способ управления процессом уборки трав

Способ управления процессом уборки трав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к кормопроизводству, и может быть использовано в технологическом процессе приготовления сенажа.

Сенаж - это грубый корм, заготовленный преимущественно из бобовых и злаково-бобовых трав и сохраненный без доступа воздуха.

От технологии приготовления сенажа зависит его питательность и сохранность при хранении. Продолжительность уборки и площадь скашиваемых за день трав должны осуществляться, не допуская пересыхания или переувлажнения растительной массы на поле действием погодных факторов.

Известно, что технология приготовления сенажа, предусматривающая закладку на хранение растительной массы, провяленной после скашивания до кондиционной влажности 45-55%, обеспечивает получение высокопитательного корма, почти не отличающегося от свежей травы и охотно поедаемого (Стандарт отрасли ОСТ 10 201-97 Сенаж. Технические условия, утвержден Минсельхозпродом России и введен в действие с 1 января 1998 года).

Известные рекомендации по приготовлению сенажа подразумевают осуществление контроля влажности растительной массы при закладке растительной массы на хранение и ориентированы на средние значения тепловлажностных параметров атмосферного воздуха и характеристики растительного сырья. Они не учитывают динамики складывающихся погодных условий, разброса влажности по начальному содержанию влаги в травах, эффективности агротехнических приемов и производительности используемых технических средств и других внешних факторов, влияющих на сохранение баланса между массой скошенной травы и массой травы, провяленной до достижения кондиционной влажности в учетом потерянной влаги.

Нарушение сроков начала и окончания уборки трав обуславливает снижение качества или потерю кормов на стадии уборки.

Задача изобретения - повышение эффективности уборки трав в процессе приготовления полноценного сенажа и разработка способа управления технологией заготовки трав на сенаж, учитывающего метеорологические и агротехнические факторы внешнего воздействия в течение рабочего дня и индивидуальные особенности скашиваемых трав.

Технический результат от использования изобретения - оперативность при определении площадей скашивания в течение рабочего дня и сокращение полевых потерь растительной массы при заготовке и хранении сенажа путем оптимизации технологического цикла, на допуская пересыхания или переувлажнения под действием метеорологических и агротехнических факторов внешнего управляющего воздействия.

Технический результат достигается тем, что в способе управления процессом уборки трав в непрерывном технологическом цикле приготовления сенажа из провяленных трав после их скашивания, предусматривающем закладку на хранение провяленной растительной массы по достижении кондиционной влaжнocти W_k для данной культуры, в процессе уборки контролируют начальную влажность W_oi скошенной массы М_i и время до окончания технологического цикла Т_i и прогнозируют время T_пi провяливания скошенной массы М_i до достижения кондиционной влажности W_k, при этом скашивание завершают при условии Т_пi≥T_i и/или W_oi≤W_k.

Управление может быть осуществлено в автоматическом режиме, используя систему, обеспечивающую краткосрочное прогнозирование времени провяливания T_пi растительной массы М_i до достижения кондиционной влажности W_k в текущих метеоусловиях при используемой агротехнике.

Сущность изобретения заключается в оперативном определении для конкретной агротехнологии вида скашиваемых трав и их урожайности предельного значения скашиваемой растительной массы, которая при данных внешних управляющих агротехнических и метеорологических факторах может быть в течение рабочего дня провялена до кондиционной влажности.

На фиг.1 представлена блок-схема системы управления процессом уборки; на фиг.2 - графическая зависимость изменения относительной влажности убираемой культуры в течение рабочего дня, показано условие, при котором этап скашивания завершают; на фиг.3, 4 - графические регрессионные зависимости для определения на i-м шаге прогнозируемого времени провяливания Т_пi текущей скошенной растительной массы М_i при начальной влажности W_oi, фиг.3 соответствует условию, при котором этап скашивания продолжается, фиг.4 соответствует условию, при котором этап скашивания завершают.

Способ осуществляют с помощью системы управления процессом уборки трав, приведенной в описании к полезной модели, патент RU 77136, МПК А23N 7/00 (2006.01).

Перед началом технологического цикла приготовления сенажа через устройство блока ввода информации 5 осуществляют ввод и запись в оперативном запоминающем устройстве 4 начальных параметров факторов внешнего управляющего воздействия (ФВУВ): вид убираемой культуры, урожайность, конечная (кондиционная) влажность W_k, продолжительность рабочего дня Т_раб, производительность используемой агротехнологии и технических средств, метеопараметры - температура и влажность воздуха, скорость ветра и атмосферное давление на период проведения технологического цикла, которые устанавливают по краткосрочному метеорологическому прогнозу на текущий рабочий день. При необходимости параметры ФВУВ в течение технологического процесса могут корректироваться.

После ввода через блок 6 информации о ФВУВ в оперативную базу 4 системы управления дается команда на включение таймера 2 влагомера с датчиком 1 и с них подаются текущие данные соответственно об изменении времени с начала технологического цикла t_i=ΣΔt_i и о начальной влажности W_oi растительной массы 9, скошенной за текущий фиксированный интервал времени Δt_i.

Далее вычислительное устройство (микропроцессор) 3 с предварительно установленным специально разработанным программным обеспечением в соответствии с массивом постоянной базы данных 5 результатов статистических испытаний и наблюдений за изменением относительной влажности растительной массы различных травяных культур в зависимости от изменения климатических факторов (температура и влажность атмосферного воздуха, скорость ветра), данными оперативной базы 4 о начальных параметрах ФВУВ и текущими данными, поступающими с датчика влагомера 1, таймера 2, формирует оптимальную влаговременную регрессионную зависимость изменения относительной влажности растительной массы М_i, скошенной в текущий фиксированный временной интервал Δt_i.

По регрессионным зависимостям прогнозируют временя Т_пi провяливания массы травы М_i при начальной влажности W_oi до достижения кондиционной влажности W_k.

Вычисленное время Т_пi сравнивают с текущим значением времени Т_i=Т_раб-ΣΔt_i до окончания технологического цикла.

При выполнении хотя бы одного из условий (1)-(2): Т_пi≥Т_i (фиг.4) и/или W_oi≤W_k (фиг.2), информация через блок 7 вывода передается на блок 8 управления сенокосилки и скашивание травы завершают. Продолжение процесса скашивания травы при выполнении условия (1) предопределяет полевые потери за счет переувлажнения скошенной массы, при выполнении условия (2) предопределяются потери за счет пересыхания.

1. Способ управления процессом уборки трав в непрерывном технологическом цикле приготовления сенажа из провяленных трав после их скашивания, предусматривающем закладку на хранение провяленной растительной массы по достижении кондиционной влажности W_k для данной культуры, отличающийся тем, что в процессе уборки контролируют начальную влажность W_oi скошенной массы М_i и время до окончания технологического цикла Т_i и прогнозируют время Т_пi провяливания скошенной массы М_i до достижения кондиционной влажности W_k и при условии Т_пi≥Т_i и/или W_oi≤W_k скашивание травы завершают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление осуществляют в автоматическом режиме, используя систему, обеспечивающую краткосрочное прогнозирование времени провяливания Т_пi растительной массы М_i до достижения кондиционной влажности W_k в текущих метеоусловиях при используемой агротехнике.