Környezeti adatok szerepe az állattartásban

Egy vallomással kezdem az írást: több mint két évtized tevékenységével az iparban szereztem meg a felügyeleti rendszerekkel kapcsolatos tapasztalataimat.

Az ipari termelésben általában két rendszert használnak, a termelésmenedzsmentet és az épületfelügyeletet. A két rendszer azonban nem független, szorosan összekapcsolódik: nagyon gyakran átadják és használják egymás adatait. A termelésmenedzsment rendszer szigorúan a gyártás paramétereit tartja kontrol alatt, az épület felügyelet pedig a környezetet, a működés feltételeinek meglétét értékeli. Ez természetes módon hatással van magára a termelésre is, hiszen, ha valamely feltétel nem áll fenn vagy megváltozik, akkor lehetőséget ad a beavatkozásra, szélsőséges esetben (havaria, üzemi baleset, stb.) pedig a termelési folyamat károsodás nélküli kontrolált leállítására.

A mezőgazdaság területén az állattartásban szereztünk először tapasztalatokat. Az állattartó telepeken ugyanúgy jelen vannak a termelést segítő rendszerek, amelyek részben lefedik a termelést, illetve annak egy-egy jól körülhatárolható folyamatát. Ilyen például egy zárt fejőházi technológia vagy egy automatikus etetési takarmányozási rendszer. Azonban ezek a „termelésmenedzsment” rendszerek nincsenek kapcsolatban a környezettel, nem dolgoznak annak adataival, szigetszerűen működnek.

A működési közeg, az „üzem” alacsony szinten vagy egyáltalán nincs KONTROL alatt. A mezőgazdaságban kevéssé valósul meg a telephely átfogó felügyelete, ami pedig a környezetből érkező adatok értékelésén, feldolgozásán kell, hogy alapuljon.

Élő anyag

Az állattartásban fokozottan érvényesül az állítás, hogy folyamatosan és differenciáltan kell mérni a környezeti adatokat, hiszen az állatállomány életciklusa, a tartási körülmények és az évszakhatás is befolyásolja, mikor melyek a releváns adatok. Bár az állattartásnak számos ága van – amely merőben más technológiát igényel – az biztosan kijelenthető, hogy lehetőség szerint minden tevékenység folyamatos KONTROLL alatt kell, hogy álljon a növendék állatok beérkezéstől a továbbértékesítésig vagy a feldolgozás megkezdéséig. Ez a gazdálkodó felelőssége és egyben elemi érdeke is, hiszen a kárveszély ez idő alatt az ő vállát nyomja.

Ennek az írásnak az állattartás felügyelete, és ezen belül a környezeti adatok szerepe a témája, tehát elsősorban az ezeket érintő problémákat, hatásokat és lehetséges megoldásokat fogom érinteni. Cégemmel agrárinformatikai megoldások fejlesztésén dolgozunk, ezért a felvázolt megoldások az INFORMATIKA által kínált lehetőségeket taglalják részletesen.

A kontroll

Azt már leszögeztük, hogy a mezőgazdaságban a telephelyet több szempontból kontroll alatt kell tartani, mégpedig folyamatosan. Az elejétől a végéig, a beérkezéstől a kiszállításig, hiszen állandóan érik hatások, amelyek befolyásolják a minőségét, sőt adott helyzetben akár élet és vagyonvédelmi vészhelyzetet is okozhatnak.

Rendben, de mindenekelőtt lássuk tisztán, mi is az a kontroll?Definíció szerint a kontroll a következő: „egy folyamat, eseménysor szándékunk szerinti alakítása, kormányzása annak érdekében, hogy a kívánatos célt elérje, a megfelelő haladási irányon, korlátok közt maradjon, illetve a megfelelő eredményt, következményt, hatást okozza.”Tehát a folyamatot végig a megfelelő haladási irányban kell tartani, és eltérés esetén meg kell tenni a megfelelő korrekciót. Ekkor kapjuk meg a folyamat végén a kívánt eredményt.

Az állattartásban a kívánt eredmény nagy általánosságban az, hogy a folyamat végén a jószág megfelelő fejlettséggel fertőzés- és baktériummentesen rendelkezésre áll. Természetesen technológiánként a paraméterek eltérőek lehetnek, szakmai kérdéseket az írás nem részletez.

A kontroll a folyamatok és felügyelet tekintetében három szintre osztható:

1. észlelés;
2. jelzés;
3. beavatkozás.

1. Észlelésnek nevezzük egy paraméter folyamatos vagy periodikus mérését, és a mérés eredményének vizualizálását valamilyen formában. Ez a szint általában akkor (és a gyakorlatban úgy) valósul meg, ha valamilyen kézi eszközzel mérést végzünk, és a kijelzőről leolvassuk a mért értéket. Ebben az esetben a mért érték alapján a mérést végzőnek kell eldöntenie, hogy elindítja-e a következő szintet, azaz jelzést indít, illetve amennyiben a felelősségi köre megengedi/megköveteli, hogy a folyamatba is beavatkozzon.

2. Az emberi beavatkozás nélküli jelzéshez az adott paraméter folyamatos mérése szükséges (arra, hogy a terményfelügyelet esetében a mérésnek milyen kritériumai és eszközei vannak, későbbiekben kitérek).

A jelzőrendszer folyamatosan értékeli a mért értéket, és amennyiben az a normál üzemi tartománytól eltér, akkor valamilyen jelzőberendezés indít. Ennek a jelzésnek köznapi neve a riasztás, de a mérnöki szóhasználat szinte kizárólag a jelzés szót használja az irányítástechnikában.

Ez a jelzés többféle lehet:

– akusztikus, azaz valamilyen hangjelző megszólaltatása;

– vizuális, általában képernyőn létrehozott állapotváltozás;

– vezeték nélküli kommunikációs csatornán (rádióhullám, GSM, mobil internet) továbbított jelzés a kijelölt személy készülékére.

Ebben az esetben a jelzés már egyértelműen azt jelenti, hogy a folyamat eltért a kívánt iránytól, és beavatkozás szükséges.

Gyakran a jelzőrendszerek két típusú jelzés küldésére is alkalmasak annak függvényében, hogy az eltérés, illetve a paraméter változásának sebessége milyen mértékű.

Kis eltérés esetén előjelzés (vagy tájékoztatási fokozat), nagy eltérés esetén éles jelzés küldésére is képesek. Ebben az esetben a jelzés értékelésével a szakember el tudja dönteni, mennyire sürgős a beavatkozást elvégezni.

A beavatkozás automatikus jelzés esetén is manuális, azaz igényli az emberi tényező jelenlétét és döntését.

3. Beavatkozás. Teljesen automatizált rendszerekben a mérés és az értékelés nem jelzést továbbít, hanem szabályozási kör segítségével elindítja a beavatkozást a folyamatba. A beavatkozó egység szabályozóelemek vezérlésével biztosítja a szükséges korrekciót. Ez a terménytárolás gyakorlatában legtöbb estben a hűtés és a fűtés módosítását, szellőztetést, ventilláció szabályozását jelenti.

Természetesen automatizált működés esetén is lehetőség van a kezelőszemélyzet tájékoztatására a beavatkozás közben, vagy még annak megkezdése előtt a korábban ismertetett módokon. Automatikus rendszerek is lehetőséget biztosítanak arra, hogy a személyzet felülbírálja a vezérlést, amennyiben ezt az üzemi körülmények megkívánják.

A mérés

Arra a pontra (végpont), ahonnan adatot szeretnénk kapni, mérőeszközt kell elhelyeznünk. Ennek a mérőeszköznek az a feladata, hogy egy fizikai mennyiséget adattá alakítson át, és alkalmassá tegye a továbbításra. Ennek a végponti mérőeszköznek a közismert neve SZENZOR.

A gyártók által kínált alap mérőeszközök önmagukban általában nem alkalmasak mezőgazdasági felhasználásra. A pontos méréshez a mérőeszközt a felhasználás közvetlen környezetében szükséges

üzembiztosan felszerelni és rögzíteni. Ez a terménytárolás esetén a terményben történő elhelyezést is. Ezek olyan üzemi körülmények, amelyekre a gyártók nem készítik fel az eszközöket, tehát szükséges még egy lépcsőt beiktatni, amely biztosítja a felhasználás körülményeinek megfelelő tokozását és a kivezetések biztosítását is. Ez speciális tervezői és gyártói tevékenység keretében valósítható meg.

Állattartás esetén leggyakrabban mért értékek (azokat, amelyeknek szerepe egyértelmű, nem magyarázom):

hőmérséklet;
páratartalom;
szén-dioxid tartalom;
fénymennyiség;
anyagjelenlét/koncentráció – jelezheti a nem kívánatos anyagok, gázok megjelenését vagy veszélyes elegy kialakulását is. Technológiai és biztonsági szerepe egyaránt lehet.
Hang/zaj vizsgálata – a megemelkedett zajszint visszajelzést képes adni az életkörülményekben keletkezett valamilyen problémáról, esetleg a táplálékkijuttatás elégtelenségéről.
Áramfelvétel felügyelet – visszajelzést ad a technológia eszközeinek állapotáról, esetleges meghibásodásáról.

Információ igény az állattartásban

Az állattenyésztés profitabilitását, hatékonyságát és természetesen a működés üzembiztonságát nagymértékben befolyásolja a tartás körülményeiről rendelkezésre álló információ mennyisége. A mért és megismert adatok mind a cégvezető mind a telepen szolgálatot teljesítő szakember számára fontos információkat biztosítanak, döntési helyzeteket tesznek egyszerűbbé. A szakember számára elsősorban azonnali információt adnak. Már kialakult vészhelyzetben „piros” riasztással segítve az azonnali beavatkozás lehetőségét, megakadályozva a nagyobb bajt. Kevésbé súlyos esetben, nem kívánt folyamat beindulása esetén tájékoztató „előriasztást” ad, megteremtve a folyamat befolyásának lehetőségét, a korrekciót.

A cégvezetés és a tulajdonosi kör számára a szenzorok adatai és az ebből kapott információhalmaz elsősorban közép és hosszú távú döntések megalapozására használatosak. A környezeti adatok, azaz a tartás körülményinek összevetése az elmúlt időszak gazdasági teljesítményével lehetőséget biztosít a trendek felismerésére és a korrekcióra. A strukturált adatok vizualizációja, és jövőbeli várható értékekre vonatkozó kivetítése (extrapoláció) pedig az üzleti tervezés szerves részévé válhat a jövőben a mezőgazdaságban is. Előnyök és lehetőségek összefoglalva, felügyeleti rendszerek alkalmazásával az állattartásban: