Автоматизация на службе животновода

Чем нынче богат рынок технологических помощников в животноводстве?
Автор: Сергей Кузнецов

Не будем спорить с фольклором – терпение и труд в любом деле остаются важным подспорьем, а для фермера и подавно. Но суровая реальность такова, что без помощи умной техники, работающей в автоматическом режиме, в АПК сегодня обойтись нереально. Огромные объемы работ, подчас требующих одинаковых усилий в течение длительного времени, а также монотонность труда двигают рынок технологических решений в сельском хозяйстве вперед.

Если проследить, какие образцы из года в год выставляются на крупных агрофорумах, можно отметить две различные тенденции. С одной стороны – стремление совершенствовать конкретные устройства и аппараты, повышая их КПД. С другой – попытки создать комплексные системы управления, которые смогли бы объединить сразу несколько различных установок, а то и вообще все, что имеются в хозяйстве. В этой статье мы рассмотрим автоматику, которая пригодится тем, кто занимается животноводством.

Доильные установки

Одним из самых популярных устройств в молочном животноводстве считаются доильные аппараты. Они могут быть рассчитаны на большое поголовье – до нескольких сотен коров. Как и во всем остальном, основные цели использования таких установок сводятся к уменьшению затрат и увеличению производительности. Если говорить о типах доильных залов, в которых устанавливаются аппараты, то в основном выделяют так называемую «елочку», когда аппараты расположены под углом (по аналогии с одноименным типом парковки автомобилей), а также «карусель», где они идут по кругу. Такая конструкция удобна и для оператора, находящегося внутри круга, однако стоимость такой установки достаточно высока, поэтому оправданно покупать такую в хозяйства с поголовьем свыше 1000 коров. Впрочем, необходимость участия оператора начинает отпадать с внедрением роботизированных доильных систем.

Сегодня появляются все новые разработки, которые еще больше расширяют возможности доильных систем. Так, набирают популярность доильные залы типа «параллель» – side-by-side, т.е. двустороннее расположение аппаратов. Они рассчитаны на высокую интенсивность работ, при этом занимают меньше места, а по стоимости сравнимы с «елочкой». Кроме того, в них предусмотрена возможность подбора боксов нужного размера, что позволяет найти оптимальный вариант для хозяйств с разным по размеру скотом.

Что касается типа доильных установок, то главное выбрать, какой аппарат необходим по типу двигателя – сухой или масляный. При использовании оборудования сухого типа полностью отсутствуют какие-либо выбросы, нет риска попадания масла в молоко, а сами аппараты легче по весу и работают при широком диапазоне температур. Правда, достаточно шумные и боятся влажности. Масляный вариант, в свою очередь, гораздо тише и дешевле, плюс позволяет доить нескольких коров одновременно. Но такая техника требует регулярного обслуживания, ее нельзя использовать в морозы, и с точки зрения экологии она неидеальна.

Что же выбрать? Для небольших хозяйств, где коров держат в основном для личного пользования, подойдут модели сухого типа «DeLaval MMU 12» или «Milkline» Compact2STD, позволяющие одновременно доить двух коров. Из отечественных аналогов фермеры выделяют масляные аппараты «Буренка Тандем» и «Доюшка 1Р». Средняя цена подобных устройств – от 20 до 40 тысяч рублей. В крупных хозяйствах уже понадобится целая доильная установка с молокопроводом. На российском рынке среди таковых популярен бренд «Сибирь». Такие системы могут одновременно обслуживать от 50 до 300 коров. Но и стоимость у них соответствующая – от 500 тысяч рублей.

Новшества для оптимизации процессов

Нередко в крупных хозяйствах встает проблема отслеживания работы доильных установок на разных участках (когда приходится доить большое количество коров одновременно). Для этих целей шведская компания DeLaval International AB придумала технологию InService Remote, которая представляет собой систему онлайн-мониторинга всего доильного оборудования. Она полностью контролирует весь процесс в режиме реального времени, начиная от скорости сбора молока и заканчивая его качественными характеристиками, и в случае необходимости вносит какие-либо корректировки или сигнализирует об этом человеку, если требуется его участие. Такая система может сразу же определить и отделить молоко, не подходящее по составу – например, если в нем вдруг обнаруживается кровь или повышенное содержание каких-либо веществ, в том числе антибиотиков (если корова недавно болела). Ну и, разумеется, технические проблемы с механизмами и узлами этой умной машине тоже под силу.

Еще одна разработка этой компании – робот-спрей TSR, в задачи которого входит обработка вымени коров непосредственно перед доением. С помощью встроенной 3D-камеры он определяет расположение вымени, а затем распыляет специальное средство, улучшающее производительность доения. Один робот может обрабатывать до 400 животных в час. А коллеги скандинавов из компании BouMatic позаботились о чистоте получаемого молока. Они создали робота SR1, тоже обрабатывающего вымя коров, но с другой целью – для дезинфекции. Если технологически реально совместить этих двух роботов, может получиться очень продуктивный тандем.

Далеко не все новые разработки связаны с улучшением показателей получения конечного продукта и снижением фермерских трудозатрат. Немецкая фирма с говорящим названием Siliconform позаботилась о комфорте самих коров и придумала устройство MultiLactor, рассчитанное на бережное отношение к вымени. Мало того что в нем установлено давление около 30 кПа (при среднем давлении около 40 кПа в других подобных системах), сама масса доильного аппарата стала значительно меньше за счет отсутствия коллектора, что в результате снижает нагрузку на животное.

Бывает, что у каждой коровы есть определенные особенности, и к ней требуется особый подход в доении. В таких случаях выручить может новинка от южноафриканской фирмы Bitec Engineering – пульсатор RotoPuls, позволяющий регулировать частоту тактов в зависимости от состояния вымени и других факторов, связанных в том числе со здоровьем животного.

Наконец, особое внимание следует уделять элементу, непосредственно контактирующему с выменем, – сосковой резине. В последнее время для этих целей чаще всего применяется силикон, однако значение имеет не только материал, но и форма – например, в резине фирмы System Happel она треугольная, что обеспечивает более мягкий, хотя и столь же надежный обхват.

Системы контроля кормления

Важнейшее место в ряду автоматических установок занимает технология удаленного контроля кормления, причем в это понятие входит не только непосредственно контроль, но и раздача корма, и даже его приготовление.

Как правило, все параметры настраиваются аграрием самостоятельно вручную. Он указывает, что и в каком порядке должно подаваться в емкость для смешения кормов, назначает время приготовления (в основном все сводится лишь к перемешиванию ингредиентов специальным миксером) и распределяет по группам – каким животным, чего и сколько необходимо. Иными словами, машине нужно один раз подробно «объяснить», что от нее требуется, а далее весь процесс осуществлять и контролировать будет уже она сама. В дальнейшем от фермера потребуется лишь запустить процесс одним или двумя нажатиями – все остальное будет уже в памяти. Хотя при желании он может все проконтролировать, наблюдая за информацией, которая выводится на специальное дублирующее табло – там отображаются все данные во время работы аппарата. Самое приятное, что отдавать на откуп электронике можно каждую мелочь – вплоть до веса порции и даже ее стоимости. Для этого нужно лишь заранее вбить цену ингредиентов, зато таким образом можно контролировать кормление в рамках бюджета.

Системы контроля кормления состоят из микрокомпьютера, программного обеспечения для управления рационами, весового комплекта для распределения порций и модуля для удаленной передачи данных (GPRS или Wi-Fi). На рынке предлагаются стационарные и мобильные модели, способные загружаться кормом из любой точки фермы.

Стоимость такой системы начинается в среднем от 170 тысяч рублей (базовая комплектация) и доходит до 500 тысяч рублей. При этом стоит заметить, что все основные функции есть и у самых дешевых образцов. Более дорогие модели комплектуются, скорее, дополнительными, хотя тоже приятными и удобными опциями. Среди них, к примеру, возможность управления складскими запасами, удаленная передача информации на миксер, а также куча статистической информации – ведение всевозможных отчетов, составление графиков, анализ работ (вплоть до химического) и прочие полезные информативные моменты.

Автоматическая система выпойки телят

Для нормального роста и развития теленка, ему необходимо несколько раз в день прикладываться к вымени, однако при ручном выполнении этого процесса чаще всего периодичность не превышает одного-двух раз за сутки. Учитывая, что дневную норму потребления теленок все равно выпивает, только большими порциями, это становится проблемой. В этом смысле очень серьезную помощь животноводам оказывают автоматические системы выпойки телят. Голландская фирма Lely считается одним из передовиков в этой области, а лучшей их моделью называют систему Lely Calm. Главное ее преимущество заключается в том, что теленок получает возможность пить молоко самостоятельно и тогда, когда он сам этого хочет, а не подстраиваться под строгий график. Соответственно, и порции становятся меньше, зато усваиваются лучше – для пищеварительной системы это только плюс. Помимо этого, такой подход с ранних лет приучает животных к взаимодействию с автоматикой, что в дальнейшем только положительно скажется на их отношение, например, к доильным аппаратам. Наконец, непривязанность к вымени быстрее приучает телят к более грубым кормам, к которым и не придется потом привыкать с нуля.

Но и это еще не все. Lely Calm умеет анализировать особенности питания теленка (частота, размер порции и т.д.) и впоследствии сама подстраивается под него, подбирая рацион. То есть в памяти «робомамы», как в народе называют такие системы, хранится вся информация о каждом теленке. Правда, последнее слово все равно остается за самим аграрием – он снабжен информационным дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация. С помощью клавиш управления можно в любой момент внести коррективы. Особого ухода эта умная техника тоже не предполагает – более того, у нее есть функция автоочистки, поэтому переживать за гигиенические моменты и заниматься лишними трудозатрами не придется.

Стоимость оборудования Lely Calm переваливает за миллион рублей, но каждый робот рассчитан в среднем на 25-30 телят. Понятное дело, что в финансовом плане такая система относительно быстро окупится только в крупном хозяйстве, однако, по признанию фермеров, и помимо материальной составляющей здесь есть на что обратить внимание.

Анализ состояния животных и кормов

В одном из прошлых номеров мы писали о GPS-«пастухах», актуальных для тех животных, которые пасутся самостоятельно и могут уйти далеко. С помощью специальных датчиков устройство крепится к животному и по спутнику передает сигнал фермеру о местонахождении каждого представителя стада.

Сейчас же в молочном животноводстве популярность набирает так называемый навигатор стада, который, однако, к навигации в географическом смысле слова как раз отношения не имеет. Яркий пример такого устройства представила уже упоминавшаяся выше компания DeLaval. Система анализирует образцы молока по 4 различным параметрам и определяет текущее состояние коровы – к примеру, может выявить какое-либо заболевание или спрогнозировать период охоты. Также с помощью прибора можно узнать о нарушении у животного обмена веществ и даже о несбалансированном рационе с дальнейшей возможностью его корректировки.

Здесь стоит упомянуть о более специфических устройствах, нацеленных непосредственно на анализ кормов. Современные портативные системы, выполняющие эту важную для любого фермера, занимающего животноводством, задачу, основаны на БИК-технологии анализа. В отличие от химического анализа, в этом случае не нужно из образца выделять конкретный компонент для изучения. Все внимание сосредоточено на спектре в инфракрасной области, за счет анализа которого можно получить исчерпывающую информацию. Более сложные системы, являющиеся уже полноценной техникой, могут гораздо больше – в том числе составлять рационы, обеспечивать кормозаготовки и контролировать качество кормового сырья.

Кажется, еще немного, и автоматизация окончательно вытеснит ручной труд. Безусловно, таким образом экономится куча времени и сил, но полностью уйти от человеческого фактора не представляется возможным. И это хорошо – чтобы двигать технологические процессы вперед, человек так или иначе должен быть в них вовлечен.