Сучасний рівень витрат енергоносіїв на вирощування сільськогосподарської продукції, що склався в агрокомплексі України, значно перевищує відповідні показники аналогічних виробництв у розвинутих країнах світу.

У зв'язку з високою вартістю енергоресурсів перспективним вбачається розробка такої системи керування процесом виробництва, котра дозволить зменшити витрати, при цьому забезпечить максимальну продуктивність.

Витрати на виробництво продукції аграрного спрямування мають три основні складові:

–            витрати на підготовку до виробництва продукції: у рослинництві – це підготовка ґрунту, підготовка та висів насіння, вирощування розсади овочевих культур та доведення її до продуктивного періоду тощо; у птахівництві – це інкубація та підготовка курчат до їх посадки чи то на відгодівлю, чи то для виробництва яєць;

–            матеріальні витрати на утримання: у птахівництві – це витрати на корми та воду для напування; у рослинництві – це витрати на різні види добрив для підживлення, воду для зрошення тощо;

–            енергетичні витрати на утримання у рослинництві і птахівництві здійснюються за умов використання устаткування, що забезпечує відповідні технологічні параметри, компенсуючи природні збурення.

Якщо витрати на підготовку виробництва продукції та матеріальні витрати на утримання можуть бути досить точно розраховані, враховуючи багаторічний досвід, то енергетичні витрати, котрі залежать від природних збурень і станів птиці чи рослин, можуть бути настільки передбачуваними, наскільки можливо спрогнозувати природні збурення. Інші складові витрат – це заробітна плата та загальновиробничі витрати для кожного підприємства абсолютно прогнозовані. Тому стає зрозумілим, що розрахунок стратегій керування для електротехнічних комплексів, що супроводжують технологію утримання біологічних об'єктів аграрного призначення, здатних мінімізувати енергетичні витрати,  суттєво залежить від здатностей системи керування реагувати на стани біологічної складової і прогнозувати природні збурення.

Така організація технологічного процесу виробництва неможлива без використання відповідних електротехнічних комплексів, оскільки злагоджене і виважене відпрацювання технологічних операцій може бути реалізоване шляхом налагодження надійних зв’язків між електротехнічними пристроями, що є складовим устаткування підприємства. У таких об’єктах наявні зв’язки між електротехнічними пристроями, що утворюють електротехнічний комплекс:

- інформаційні канали, що пов’язують первинні вимірювальні перетворювачі, термінали операторів, промислові комп’ютери з виконавчими пристроями;

- канали керування для забезпечення проходження сигналів керування від пристрою керування до апаратів пуско-захисної апаратури;

- силові канали – для відпрацювання технологічних операцій електроприводами вентиляційного обладнання, роздавачів корму, прибирання посліду, збору яєць, систем опалення, освітлення тощо.

Заслуговують на увагу інтелектуальні алгоритми керування енергетичними потоками в таких об’єктах. Результати попередніх досліджень дозволили зробити висновки, що додаткова інформація щодо прогнозних значень температури навколишнього середовища, сонячної радіації, інформація про стани біологічного наповнення, правил використання такої інформації, дозволяє створити базу знань та використати її для формування керуючих впливів на біотехнічні об’єкти з метою мінімізації енергоспоживання, забезпечуючи при цьому виробництво продукції потрібних якості та обсягів.

Проте на обсяги споживання енергії впливають багато й інших факторів, таких наприклад як хмарність, сила та напрям вітру, інші погано-прогнозовані традиційними методами природні фактори,  що непросто передбачити у відповідних традиційних математичних моделях. Вирішення зазначених проблем можливе шляхом використання сучасних інтелектуальних алгоритмів обробки інформації, що поступає від об’єкта керування, та застосування результатів для формування відповідних стратегій керування з метою максимізації прибутку за результатами виробництва.

Реалізація системи передбачає використання значної кількості обладнання, керуючу функцію для котрого виконує комп’ютер, до якого підключені контролери. Контролери керують потоками інформації у двох напрямах: на комп’ютер та від комп’ютера. Інформацію на комп'ютер надсилають датчики технологічних параметрів, а інформація з комп'ютера надходить на виконавчі пристрої (вентилятори, нагрівачі, насоси тощо).

Рис.1. Структура інформаційного забезпечення системи керування

Запропонована система із застосуванням інтелектуальних інформаційних технологій та програмного забезпечення на основі прогнозованих значень зовнішніх природних збурень та поточних параметрів технологічного процесу забезпечить підтримку прийняття рішень, контроль та моніторинг параметрів біотехнічного об’єкта (рис.1).

Перелік використаних джерел

1. Лисенко В. П. Системи штучного інтелекту: нечітка логіка, нейронні мережі, нечіткі нейронні мережі, генетичний алгоритм        / В. П. Лисенко, Н. А. Заєць, А. О. Дудник, В. О. Мірошник. - К.: НУБіП України, 2014. – 112 с.
2. Дудник А. О. Інформаційне та програмне забезпечення системи керування у теплиці з нейромережевим прогнозуванням зовнішніх збурень (англ..мовою) // Науковий вісник НУБіП України. – К.:НУБіП. – 2015. - Вип. 224 – С. 46–51.
3. Lysenko V., Dudnyk A. “Automation of biotechnological objects”. Proceedings of the XIIIth International Conference “TCSET’2016. Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science”, IEEE Xplore (Electronic ISBN: 978-6-1760-7807-4), pp. 44-47.