Способ определения физиологического состояния лактирующей коровы и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к автоматизации животноводства, в частности к способам и средствам контроля состояния здоровья лактирующих коров в процессе доения. Цель изобретения повышение эффективности определения физиологического состояния лактирующих коров, достоверности и точности, своевременного выявления подозреваемых на заболевание лактирующих коров. Сущность изобретения: способ заключается в том, что для каждой коровы создают два массива многократных измерений температуры, соответственно, для утренних и вечерних доек, затем определяют среднюю температуру каждого массива где Θ_i максимальная температура i-й дойки, °С, N количество замеров температур (количество доек, предшествующих текущему измерению), далее определяют допустимое отклонение, на которое может отличаться измеренная максимальная температура текущей дойки от средней температуры каждого массива измерений где ζ погрешность устройства, °С, затем измеряют максимальную температуру текущей дойки (утренней или вечерней) и сравнивают ее со средней температурой соответствующего массива, где q_т максимальная температура текущей дойки, °С, Δ_т отклонение Θ_т от средней температуры, °С, сравнивая полученное отклонение Δ_т с допустимым отклонением Δ_g определяют физиологическое состояние животного: если Δ_т > Δ_g - корова относится к группе риска. Устройство для осуществления способа содержит групповой коммутатор 17, общий для всех каналов, нормирующий преобразователь 18, микропроцессорное вычислительное устройство 22, устройство 20 ввода исходных данных и программирования режимов работы, устройство 21 автоматической идентификации номера животного, перепрограммируемое запоминающее устройство 23, отсчетное устройство 24, сигнализирующее устройство 25, узел 26 интерфейсный программируемый таймер 27, почетвертные датчики 1 8 и коммутаторы 9 16. 2 с. п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к автоматизации животноводства, в частности к способам и средствам контроля состояния здоровья лактирующих коров в процессе доения Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа путем своевременного диагностирования заболевания.

На фиг. 1 приведены температурные кривые утренних и вечерних температур одной из коров, которая в процессе исследований не изменила своего физиологического состояния. На фиг.2 приведены температурные кривые одной из коров, у которой был выявлен воспалительный процесс.

Пример выполнения способа. В течение десяти дней у группы коров, примерно одного возраста и породы, содержавшихся в одинаковых условиях и отличавшихся продуктивностью, которые в начале экспериментальных исследований были диагностированы ветврачом практически здоровыми, измеряли максимальную температуру молока почетвертными датчиками в процессе утренней и вечерней дойки.

За период исследований у восьми коров физиологическое состояние не изменилось фиг.1, а у двоих наблюдался воспалительный процесс, диагностированный ветврачом фиг.2, который был остановлен своевременным лечением. Так как заметное повышение температуры у данной коровы произошло на восьмой день исследований, то с целью наглядности примера, для обоих случаев считали количество замеров температур N, предшествующих текущему, равным семи. Согласно (Романовский В. И. Основные задачи теории ошибок. М-Л, ГИТТЛ, 1947), такое количество замеров позволяет получить, при ошибке Δ=σ, надежность измерений Н=0,95.

По формуле Θ сначала определяли средние температуры для утренних и вечерних измерений. Далее по формуле Δ_д= + + ζ вычисляли допустимое отклонение Δ_д, на которое может отличаться измеренная максимальная температура текущей дойки от средней для каждого массива температур. Далее, считая текущей температурой температуру последующих восьмого, девятого и десятого дня исследований, по формуле Δ_т определяли соответствующие отклонения Δ_т от средней температуры.

Результаты вычислений для первой коровы помещали в табл.1, для второй в табл.2.

Анализ табл. 1 показал, что на восьмой, девятый и десятый день Δ_т было не более Δ_д, следовательно корова не изменила своего физиологического состояния.

Анализ табл.2, показал что на восьмой и девятый день Δ_т было большеΔ_д, и у коровы ветврач диагностировал воспалительный процесс. После проведения лечения, на десятый день Δ_т стало не более Δ_д.

На фиг.3 показана структурная схема предлагаемого устройства определения физиологического состояния лактирующей коровы, рассчитанная на восемь доильных станков автоматизированной доильной установки.

Устройство содержит блоки почетвертных датчиков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, выходы которых подсоединены к соответствующим входам коммутаторов 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, выходы которых подсоединены ко входу группового коммутатора 17, выход которого подсоединен ко входу ноpмиpующего преобразователя 18, выход которого подсоединен ко входу аналого-цифрового преобразователя 19, выход которого подсоединен к первому входу микропроцессорного вычислительного устройства (МВУ) 22, ко второму входу которого подсоединен выход устройства ввода исходных данных и программирования режимов работы 20, а к третьему входу МВУ 22 подсоединен выход устройства автоматической идентификации номера животных 21; первый двунаправленный выход МВУ 22 подсоединен к энергонезависимому перепрограммируемому запоминающему устройству 23, второй выход МВУ 22 подсоединен ко входу отсчетного устройства 24, третий выход МВУ 22 подсоединен ко входу сигнализирующего устройства 25, четвертый выход МВУ 22 подсоединен ко входу узла интерфейсного 26, который своим двунаправленным выходом связан с микроЭВМ, пятый двунаправленный выход МВУ 22 соединен с энергонезависимым программируемым таймером 27.

Работа устройства осуществляется следующим образом: МВУ 22 опрашивает таймер 27 и из энергонезависимого перепрограммируемого запоминающего устройства 23 выбирает соответствующий массив температур. Далее МВУ 22 опрашивает устройство автоматической идентификации номера животных 21 и присваивает эти номера блокам датчиков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Затем происходит опрос блоков датчиков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 температуры при помощи группового коммутатора 17, а внутри каждого блока датчиков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, с помощью соответствующих коммутаторов 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 производится последовательный опрос почетвертных датчиков температуры. С выхода группового коммутатора 17 измеренная информация поступает на нормирующий преобразователь 18, а затем на вход аналого-цифрового преобразователя 19, который по сигналу МВУ 22 преобразует аналоговую величину в пропорциональный ей код, который затем считывается. По заданному алгоритму МВУ 22 производит математическую обработку измеренной информации: запоминает максимальную температуру, сравнивает ее с соответствующей средней индивидуальной температурой, а полученное отклонение с допустимым отклонением из соответствующего массива энергонезависимого перепрограммируемого запоминающего устройства 23. Результаты обработки индицируются на отсчетном устройстве 24, которое обеспечивает диалоговый режим с оператором. При превышении полученным отклонением допустимого отклонения, с третьего выхода МВУ 22 на вход сигнализирующего устройства 25 подается управляющий сигнал оператору.

Устройство ввода исходных данных и программирования режимов работы 20 предназначено для оперативного ввода информации при вводе устройства в эксплуатацию. Узел интерфейсный 26 предназначен для передачи измеренных значений температуры на микро-ЭВМ для их дальнейшей обработки.

При использовании предлагаемого способа определения физиологического состояния лактирующей коровы и устройства для его осуществления в условиях молочной фермы положительный эффект достигается за счет: достоверности определения физиологического состояния лактирующих коров по температуре молока, составляющей порядка 0,98 долей единиц; сокращения затрат труда ветперсонала, при обследовании коров, на 50% сохранения высокопродуктивного поголовья лактирующих коров при своевременном выявлении и лечении заболевших животных; уменьшения расходов на лекарственные средства на 10% повышения качества молока.

Формула изобретения

1. Способ определения физиологического состояния лактирующей коровы, включающий измерение максимальной температуры молока по четвертям вымени за период текущей дойки, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности путем своевременного диагностирования заболевания, многократно измеряют максимальную температуру соответственно для утренних и вечерних доек и определяют среднюю температуру каждого массива измерений

где Θ_i максимальная температура i-й дойки, ^oС;
N количество замеров температур количество доек, предшествующих текущему измерению;
определяют допустимое отклонение значения максимальной температуры текущей дойки от средней температуры каждого массива измерений

погрешность устройства, ^oС;
измеряют максимальную температуру q_т текущей дойки и сравнивают ее со средней температурой соответствующего массива измерений

где Θ_т максимальная температура текущей дойки, ^oС;
Δ_т отклонение максимальной температуры Θ_т текущей дойки от средней температуры, ^oС,
полученное значение отклонения максимальной температуры текущей дойки от средней температуры каждого массива измерений сравнивают с допустимым отклонением максимальной температуры Δ_д текущей дойки от средней температуры каждого массива измерений и определяют физиологическое состояние лактирующей коровы, корова относится к группе риска при выполнении условия, когда Δ_т > Δ_д.
2. Устройство для определения физиологического состояния лактирующей коровы, содержащее датчики температуры для расположения в патрубках коллектора доильного аппарата, коммутаторы аналоговых сигналов, аналого-цифровой преобразователь и блок идентификации номера животного, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем своевременного диагностирования заболевания, оно снабжено групповым коммутатором, общим для всех каналов, нормирующим преобразователем, микропроцессорным вычислительным устройством, блоком программирования режимов работы и ввода исходных данных, отсчетным блоком, перепрограммируемым запоминающим блоком, программируемым таймером блоком сигнализации и интерфейсным узлом, при этом входы коммутаторов связаны с выходами датчиков температуры, а выход каждого коммутатора присоединен к соответствующему входу группового коммутатора, выход которого через соединенные последовательно нормирующий и аналого-цифровой преобразователи подсоединен к первому входу микропроцессорного вычислителя, к второму входу которого подключен блок программирования режимов работы и ввода исходных данных, а с третьим входом связан выход блока идентификации номера животных, при этом первый двунаправленный выход микропроцессорного измерителя подсоединен к перепрограммируемому запоминающему блоку, второй выход подсоединен к входу отсчетного блока, третий выход подсоединен к входу блока сигнализации, четвертый выход связан с входом интерфейсного узла, а пятый двунаправленный выход подключен к программируемому таймеру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4