Служебные собаки на протяжении столетий используются в разных практических задачах. Например, они могут участвовать в поиске запрещенных и взрывчатых веществ, а также сопровождать и охранять конвои с заключенными. Такие животные чаще всего находятся в питомниках структур, к которым они прикреплены. За их уходом следят опытные кинологи, которые обязаны кормить и поить подопечных согласно установленному регламенту. Но на сегодняшний день это все делается вручную, что влечет за собой дополнительные затраты на корм и рабочую силу. Ученые Пермского Политеха, под руководством профессора ПНИПУ Сергея Костарева, совместно с разработчиками из Пермского института ФСИН России и Пермского ГАТУ создали усовершенствованную систему кормления собак в питомниках. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Статья с результатами исследования была опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления».
— На сегодняшний день уделяется недостаточно времени разработке промышленных систем кормления собак, которые рассчитаны на большое поголовье животных, существуют лишь автоматические кормушки для домашнего использования. Особенно этот вопрос обострился во время пандемии, когда дежурный состав кинологических служб был значительно сокращен, и рабочей силы стало не хватать. Также сотрудники часто ошибаются в дозировках корма, что может негативно сказаться на общем состоянии животных. Самым оптимальным решением этих проблем является автоматизация процесса кормления. При разработке автоматизированной системы мы учли необходимый технологический регламент приготовления и подачи пищи, например, использование специальной кормовой массы или первичных ингредиентов (мясо, рыба). Также мы предлагаем использовать сухой гранулированный корм, замачиваемый в реакторе, непосредственно перед циклом кормления, — говорит кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры «Зоотехнии» Пермского института ФСИН России Наталья Старцева.
Автоматизированная система базируется на промышленных контроллерах и преследует цель — уменьшение использования человеческих ресурсов. Технологический процесс кормления собак включает в себя управление и регулировку таких параметров, как концентрация смесей и воды, температуры и контроль их уровней в системе. Особенностью разработки является удобная визуализация управления и контроля процесса на экране оператора-кинолога.
— Экран оператора-кинолога разработан с помощью модуля CX-Designer программного обеспечения CX-One. Релейно-контактные схемы запрограммированы с помощью модуля CX-Programmer. При проектировании были сформированы поля с бункерами-реакторами и вольерами, где показано состояние кормушек и поилок. На каждом объекте ведется мониторинг датчиков уровней. На экране отображаются показания тензодатчиков для измерения веса корма. Вес собаки вводится оператором на основе ее предварительного взвешивания. На схеме имеются приводы управления заслонками кормушек и реакторами. Также на дисплее размещены окна записи в регистры памяти, текущего веса животных, находящихся в вольерах. Запуск цикла кормления происходит автоматически в запрограммированное время (утром и вечером), 2 раза в сутки в соответствии с регламентом, — поясняет доктор технических наук, профессор кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ Сергей Костарев.
— Систему кормления мы протестировали в режиме симуляции работы программного обеспечения, все модули работали согласно запланированному технологическому плану. Для осуществления работы в зимний период предусмотрен подогрев воды. Разработка была адаптирована к условиям содержания собак в закрытых вольерах. Тестирование схемы устройства показало положительные результаты по управлению процессом кормления собак, — заключает доктор технических наук, профессор кафедры «Строительных технологий» Пермского государственного аграрно-технологического университета Татьяна Середа.
В результате внедрения предлагаемой компьютерной системы в питомниках можно добиться сокращения оперативного дежурного состава кинологов в 5-6 раз. За счет инновации будет на 15–20 % улучшена точность дозирования корма и питание сможет производиться в запланированное регламентом время и не зависеть от человеческого фактора. Кроме того, предлагаемая система позволит решить проблему, связанную с переносом инфекций на одежде кинологов, и предотвратить развитие эпидемиологической ситуации в питомниках, предназначенных для содержания служебных собак.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн. рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % —региональные университеты.