Информационно-прогнозная модель температурно-влажностного режима коровника

Автор: Вторый Валерий Федорович, Вторый Сергей Валерьевич, Гордеев Владислав Владимирович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Статья в выпуске: 2, 2021 года.

Бесплатный доступ

Введение. Информационно-прогнозное моделирование является эффективным инструментом оптимизации параметров внутреннего климата с целью полного использования потенциала коров. Несоблюдение требований климата коровника может привести к снижению лактационной способности на 10-30 %. Целью исследования было создание информационно-прогнозной модели формирования внутреннего климата на основе экспериментальных данных. Материалы и методы. Была разработана 24-часовая система измерения соответствующих климатических переменных с 10-минутным интервалом записи данных. Она включала в себя девять сенсорных блоков, три устройства записи хранения данных и общий блок питания. Замеры проводились в коровнике на 200 голов в Ленинградской области. Результаты исследования. Согласно результатам летних исследований некоторые участки коровника при высокой относительной влажности воздуха имели температурно-влажностный индекс >75, то есть неблагоприятный для животных. Этот период мог длиться до 18 часов в сутки. В дневное время при индексе >80 внутренняя среда может стать критической и сопровождаться резким снижением продуктивности коров. Получены корреляционные модели температурного режима коровника, и рассчитаны их зависимости от температуры внутри и снаружи помещения и влажности воздуха. Обсуждение и заключение. Создана информационно-прогнозная модель, описывающая формирование температурно-влажностного режима внутри коровника в зависимости от погодных условий. При постоянном обновлении базы данных в режиме реального времени модель позволяет контролировать температуру и влажность в коровнике и прогнозировать эти переменные на ближайшие несколько дней. Соответствующие данные визуализируются в режиме реального времени на мониторах и информационных панелях для персонала и специалистов, принимающих своевременные управленческие решения по предотвращению критических ситуаций, связанных с перегревом или переохлаждением животных.

Еще

Крупный рогатый скот, коровник, микроклимат, температура, влажность воздуха, температурно-влажностный индекс

Короткий адрес: https://sciup.org/147234629

IDR: 147234629   |   DOI: 10.15507/2658-4123.031.202102.241-256

Список литературы Информационно-прогнозная модель температурно-влажностного режима коровника

  • Милостивий, Р. В. Добробут молочно! худоби в умовах глобальних ктматичних змш / Р. В. Милостивий, В. Седжiан. - DOI 10.32819/2019.71009 // Theoretical and Applied Veterinary Medicine. - 2019. - Т. 7, № 1. - С. 47-55. - URL: https://bulletin-biosafety.com/index.php/journal/article/ view/214 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Иванов, Ю. А. Повышение качества среды обитания животных на основе совершенствования управления оборудованием систем микроклимата / Ю. А. Иванов, Н. Н. Новиков // Вестник ВНИИМЖ. - 2013. - № 3 (11). - С. 44-51. - URL: https://clck.ru/UJW8J (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Вторый, В. Ф. Исследования температурно-влажностного режима коровника в зимне-весенний период / В. Ф. Вторый, С. В. Вторый, Р. М. Ильин. - DOI 10.24411/2078-1318-201911134 // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2019. -№ 1 (54). - С. 134-140. - URL: https://doi.org/10.24411/2078-1318-2019-11134 (дата обращения: 01.03.2021).
  • Оценка состояния температурно-влажностного режима в коровнике с использованием графического информационного моделирования / В. Ф. Вторый, В. В. Гордеев, С. В. Вторый, Е. О. Лан-цова / Вестник ВНИИМЖ. - 2016. - № 4 (24). - С. 67-72. - URL: https://clck.ru/UJZK6 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Dahl, G. E. Effects of Late-Gestation Heat Stress on Immunity and Performance of Calves / G. E. Dahl, S. Tao, A. P. A. Monteiro. - DOI 10.3168/jds.2015-9990 // Journal of Dairy Science. -2016. - Vol. 99, Issue 4. - Pp. 3193-3198. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0022030216000576?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Herbut, P. Environmental Parameters to Assessing of Heat Stress in Dairy Cattle - a Review / P. Herbut, S. Angrecka, J. Walczak. - DOI 10.1007/s00484-018-1629-9 // International Journal of Biometeorology. - 2018. - Vol. 62, Issue 12. - Pp. 2089-2097. - URL: https://link.springer.com/arti-cle/10.1007/s00484-018-1629-9 (дата обращения: 01.03.2021).
  • Symposium Review: The Influences of Heat Stress on Bovine Mammary Gland Function / S. Tao, R. M. Orellana, X. Weng [et al.]. - DOI 10.3168/jds.2017-13727 // Journal of Dairy Science. -2018. - Vol. 101, Issue 6. - Pp. 5642-5654. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0022030218300195?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Вторый, С. В. Влияние внешних погодных условий на продуктивность коров при привязном содержании / С. В. Вторый, Р. М. Ильин. - DOI 10.24411/0131-5226-2019-10172 // АгроЭкоИнже-нерия. - 2019. - № 2 (99). - С. 269-277. - URL: https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10172 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Daily Rumination Time of Lactating Dairy Cows under Heat Stress Conditions / T. MüschnerSiemens, G. Hoffmann, C. Ammon, T. Amon. - DOI 10.1016/j.jtherbio.2019.102484. - Текст : электронный // Journal of Thermal Biology. - 2020. - Vol. 88. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S0306456519304644?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Scientific Report of EFSA Prepared by the Animal Health and Animal Welfare Unit on the Effects of Farming Systems on Dairy Cow Welfare and Disease / B. Algers, G. Bertoni, D. M. Broom [et al.] // Annex to the EFSA Journal. - 2009. - Vol. 1143. - Pp. 1-38. - URL: https://clck.ru/UJbzm (дата обращения: 01.03.2021).
  • Polsky, L. Invited Review: Effects of Heat Stress on Dairy Cattle Welfare / L. Pol-sky, M. A. G. Keyserlingk. - DOI 10.3168/jds.2017-12651 // Journal of Dairy Science. - 2017. -Vol. 100, Issue 11. - Pp. 8645-8657. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0022030217308494?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Bohmanova, J. Temperature-Humidity Indices as Indicators of Milk Production Losses Due to Heat Stress / J. Bohmanova, I. Misztal, J. B. Cole. - DOI 10.3168/jds.2006-513 // Journal of Dairy Science. - 2007. - Vol. 90, Issue 4. - Pp. 1947-1956. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0022030207716818?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Schüller, L. K. Effect of Short- and Long-Term Heat Stress on the Conception Risk of Dairy Cows under Natural Service and Artificial Insemination Breeding Programs / L. K. Schüller, O. Burfeind, W. Heuwiese. - DOI 10.3168/jds.2015-10080 // Journal of Dairy Science. - 2016. -Vol. 99, Issue 4. - Pp. 2996-3002. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0022030216000916?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • A Predictive Model of Equivalent Temperature Index for Dairy Cattle (ETIC) / X. Wang, H. Gao, K. G. Gebremedhin [et al.]. - DOI 10.1016/j.jtherbio.2018.07.013 // Journal of Thermal Biology. - 2018. - Vol. 76. - Pp. 165-170. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0306456518301050?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Heat Stress Risk in European Dairy Cattle Husbandry under Different Climate Change Scenarios -Uncertainties and Potential Impacts / S. Hempel, C. Menz, S. Pinto [et al.]. - DOI 10.5194/esd-2019-15. -Текст : электронный // Earth Syst. Dynam. Discuss. - 2019. - URL: https://esd.copernicus.org/preprints/ esd-2019-15/esd-2019-15.pdf (дата обращения: 01.03.2021).
  • Мартынова, Е. Н. Зона размещения животных в здании - фактор влияния на молочную продуктивность / Е. Н. Мартынова, Е. А. Ястребова. - Текст : электронный // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 3. - URL: https://www.science-education.ru/pdf/2013/3/290.pdf (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Математическое моделирование свободной (естественной) конвекции в животноводческих помещениях большой вместимости / И. Я. Федоренко, Н. И. Капустин, В. Н. Капустин, И. Н. Бырдин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2010. - № 11 (73). - С. 66-70. - URL: https://clck.ru/UPiLR (дата обращения: 01.03.2021).
  • Modelling of Heat Stress in a Robotic Dairy Farm. Part 2: Identifying the Specific Thresholds with Production Factors / B. Ji, T. Banhazi,A. Ghahramani [et al.]. - DOI10.1016/j.biosystemseng.2019.11.005 // Biosystems Engineering. - 2019. - Vol. 199. - Pp. 43-57. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S1537511019308797?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • A Software to Estimate Heat Stress Impact on Dairy Cattle Productive Performance / C. G. S. Teles Junior, R. S. Gates, M. Barbari [et al.]. - DOI 10.15159/ar.19.110 // Agronomy Research. - 2019. -Vol. 17, Issue 3. - Pp. 872-878. - URL: https://dspace.emu.ee/xmlui/handle/10492/4798 (дата обращения: 01.03.2021).
  • Microclimate and Gas Emissions in Cold Uninsulated Dairy Buildings / F. Teye, H. Grohn, M. Pastell [et al.]. - DOI 10.13031/2013.20936. - Текст : электронный // Proceedings of ASAE Annual Meeting. - Michigan : American Society of Agricultural and Biological Engineers, 2006. - URL: https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?JID=5&AID=20936&CID=por2006&T=1 (дата обращения: 01.03.2021).
  • Papez, J. Heating and Ventilation in Milking Parlours / J. Papez, P. Kic // Agronomy Research. -2015. - Vol. 13, Issue 1. - Pp. 245-252. - URL: https://www.researchgate.net/publication/281735325_ Heating_and_ventilation_in_milking_parlours (дата обращения: 01.03.2021).
  • Kic, P. Effect of Construction Shape and Materials on Indoor Microclimatic Conditions inside the Cowsheds in Dairy Farms / P. Kic // Agronomy Research. - 2017. - Vol. 15, Issue 2. - Pp. 426-434. -URL: https://www.researchgate.net/publication/317744473_Effect_of_construction_shape_and_mate-rials_on_indoor_microclimatic_conditions_inside_the_cowsheds_in_dairy_farms (дата обращения: 01.03.2021).
  • Vtoryi, V. Investigations of Temperature and Humidity Conditions in Barn in Winter / V. Vto-ryi, S. Vtoryi, R. Ylyin. - DOI 10.22616/ERDev2018.17.N300 // Proceedings of 17th International Scientific Conference "Engineering for Rural Development", 23-25 May 2018, Jelgava. - Jelgava, 2018. - Pp. 265-269. - URL: http://www.tf.llu.lv/conference/proceedings2018/Papers/N300.pdf (дата обращения: 01.03.2021).
  • Ильин, Р. М. Графические модели температурно-влажностных режимов животноводческого помещения / Р. М. Ильин // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2019. - № 3. - С 173-178. - URL: https://clck.ru/UQrpQ (дата обращения: 01.03.2021).
  • Карпенко, А. В. Модели управления микроклиматом в помещении / А. В. Карпенко, И. Ю. Петрова // Фундаментальные исследования. - 2016. - № 7. - С. 224-229. - URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=40488 (дата обращения: 01.03.2021). -Рез. англ.
  • Spatial Distribution of Thermal Variables, Acoustics and Lighting in Compost Dairy Barn with Climate Control System / F. A. Damasceno, C. E. A. Oliveira, G. A. S. Ferraz [et al.]. - DOI 10.15159/ ar.19.115 // Agronomy Research. - 2019. - Vol. 17, Issue 2. - Pp. 385-395. - URL: https://dspace.emu.ee/ xmlui/handle/10492/4839 (дата обращения: 01.03.2021).
Еще
Статья научная