СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ НАЛИЧИЯ НЕЗДОРОВЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ В ЗОНЕ ОБОГРЕВА Российский патент 2005 года по МПК A01K29/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к содержанию животных в условиях животноводческих помещений, преимущественно к технологиям локального обогрева молодняка и общего обогрева помещений.

При существующей технологии содержания животные (например, поросята), руководствуясь инстинктом группового поведения, покидают зону обогрева брудера для кормления или игр. В это же время обслуживающий персонал осуществляет визуальный контроль за павшими и заболевшими (далее нездоровыми) животными в зоне обогрева и осуществляет их выбраковку. Данная операция сопровождается нарушением теплового режима брудера при его подъеме или открытии и вызывает стресс животных, связанный с появлением человека вблизи зоны обитания животных, поэтому данную операцию надо проводить наверняка, однако в настоящее время эффективных технических решений контроля и сигнализации наличия нездоровых сельскохозяйственных животных в зоне обогрева не существует.

Известны способы контроля наличия животных в зоне локального обогрева и управления тепловым режимом обогрева, использующие как поведенческие свойства животных, так и физические свойства их тел менять механические, оптические, электрические характеристики зоны обогрева.

Примером осуществления этих способов и устройств являются технические решения по а.с. 860018 СССР, МКИ³ G 05 D 23/00, А 01 К 29/00. Устройство для инфракрасного обогрева поросят. / В.К.Мурзин // Открытия. Изобретения. 1981, №32 и по а.с. 1637723, А 01 К 29/00. Устройство обогрева молодняка сельскохозяйственных животных и птицы. /В.Л.Беренштейн, П.В.Дарулис, А.В.Дубровин, А.В.Кузьмичев, В.Т.Оптовец, В.Н.Расстригин, С.А.Растимешин и др. // Открытия. Изобретения. 1991. №12.

Известное устройство для осуществления способа инфракрасного обогрева поросят по а.с. 860018 использует особенности поведения животного занимать зону с комфортным тепловым режимом и при этом неосознанно механически воздействовать на механическую часть электрического контакта, размещенного в зоне обогрева, в результате чего в устройстве формируется управляющий сигнал, вызывающий включение дополнительного обогревателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, реализованный в устройстве по а.с. 1637723, вырабатывающем управляющий сигнал присутствия животного в зоне обогрева при появлении животного в зоне обогрева, который также вызывает изменение режима обогрева зоны с животным, приближая тепловой режим к комфортному.

Недостатками перечисленных аналога и прототипа является невозможность контроля за нездоровыми животными или за животными, поведение которых отличается от принятого по технологии содержания (например, за животными с задержкой физиологического развития). Как следствие, возможно не контролируемое персоналом возникновение заболеваний поголовья в условиях полузамкнутого объема брудера. В результате бесконтрольно распространяющейся инфекции возможны потери всего поголовья как в зоне обогрева, так и во всем помещении с локальным обогревом молодняка.

Задачей изобретения является контроль нетехнологического режима физиологического развития поголовья, сигнализация о наличии нездоровых животных, способствующая своевременному предотвращению обслуживающим персоналом производственного помещения распространения заболеваний в полузамкнутом объеме обогреваемой зоны брудера, возможность контроля поведения и физиологического состояния животных под брудером при каждом цикле оставления (покидания) брудера поголовьем. Изобретение использует свойство нездорового животного находиться внутри обогреваемой зоны брудера на протяжении длительного промежутка времени, тогда как здоровые животные практически одновременно покидают зону обогрева для кормления и игры друг с другом.

В результате использования изобретения осуществляется аварийная сигнализация от зоны обогрева, если через некоторое гарантированное время после выхода группы животных из этой зоны обогрева на кормление и на игры в ней останется хотя бы одно животное.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе, включающем контроль наличия животных в зоне обогрева и формирование управляющего сигнала присутствия животного в зоне обогрева, формируют заданный пороговый сигнал отсутствия заданного числа животных в зоне обогрева, формируют дополнительный сигнал соответствия моменту времени начала оставления (покидания) животными зоны обогрева, с этого момента времени производят отсчет периода времени гарантированного оставления (покидания) поголовьем зоны обогрева, по окончании которого сравнивают управляющий сигнал с заданным, по результату сравнения формируют контрольный сигнал наличия животных в зоне обогрева, который используют для сигнализации наличия нездорового животного.

Технический результат достигается также тем, что устройство контроля и сигнализации наличия нездоровых сельскохозяйственных животных в зоне обогрева, содержащее зону обогрева с брудером, датчик присутствия животного, источник питания, реле, причем выход источника питания подключен к силовому первому входу реле, дополнительно содержит сигнальную лампу, первый усилитель, первую схему сравнения, первый задатчик, счетчик времени, формирователь импульса, первую и вторую дифференцирующие цепи, первый управляемый ключ, вторую схему сравнения, второй задатчик, второй управляемый ключ, причем выход датчика присутствия животного через первый усилитель соединен с первыми входами первой схемы сравнения и первого управляемого ключа, выход которого подключен к первому входу второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго задатчика, а ее выход подключен к соединению управляющего входа реле и выхода второго управляемого ключа, первый вход которого соединен с выходом источника питания, выход первой схемы сравнения 8 через первую дифференцирующую цепь соединен с управляющим вторым входом второго управляемого ключа и со счетным первым входом счетчика времени, выход которого через формирователь импульса подключен к управляющему второму входу первого управляемого ключа и через вторую дифференцирующую цепь к обнуляющему второму входу счетчика времени, а выход реле соединен с сигнальной лампой.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1 - 4.

На фиг.1 показаны общий вид логова с поросятами и размещение устройства по способу.

На фиг.2 приведена иллюстрация способа.

На фиг.3 приведена общая схема устройства по способу.

На фиг.4 приведены временные диаграммы работы устройства.

Осуществление способа происходит следующим образом. В момент времени t₁ выходной сигнал элемента контроля, выполненного, например, в виде емкостного датчика, становится ниже заданного порога в виде сигнала соответствия некоторому определенному числу животных. Таким образом, регистрируется момент начала покидания (оставления) подавляющим большинством животных зоны обогрева брудера. Начинается отсчет времени (t₂-t₁), в течение которого здоровые животные наверняка покинут зону обогрева для кормления или игр. По его окончании производится контроль наличия животного или животных в зоне обогрева в течение времени (t₃-t₂). Если заданный пороговый сигнал, соответствующий наличию несколько менее чем одного животного в зоне превзойден, то производится аварийная сигнализация во временных рамках одного цикла кормления или игр, до (t₄-t₃), пока животные не начнут возвращаться в зону обогрева брудера. Данная аварийная сигнализация будет указывать на то, что хотя бы одно животное ведет себя как нездоровое. При этом персоналу легко определить конкретную аварийную зону из числа многих в производственном помещении и произвести выбраковку нездорового животного.

Устройство контроля и сигнализации наличия нездоровых сельскохозяйственных животных в зоне обогрева содержит зону обогрева 1 с брудером 2, датчик присутствия животного 3, источник питания 4, реле 5, причем выход источника питания 4 подключен к силовому первому входу реле 5, при этом оно дополнительно содержит сигнальную лампу 6, первый усилитель 7, первую схему сравнения 8, первый задатчик 9, счетчик времени 10, формирователь импульса 11, первую и вторую дифференцирующие цепи 12 и 13, первый управляемый ключ 14, вторую схему сравнения 15, второй задатчик 16, второй управляемый ключ 17, причем выход датчика присутствия животного 3 через первый усилитель 7 соединен с первыми входами первой схемы сравнения 8 и первого управляемого ключа 14, выход которого подключен к первому входу второй схемы сравнения 15, второй вход которой соединен с выходом второго задатчика 16, а ее выход подключен к соединению управляющего входа реле 5 и выхода второго управляемого ключа 17, первый вход которого соединен с выходом источника питания 4, выход первой схемы сравнения 8 через первую дифференцирующую цепь 12 соединен с управляющим вторым входом второго управляемого ключа 17 и со счетным первым входом счетчика времени 10, выход которого через формирователь импульса 11 подключен к управляющему второму входу первого управляемого ключа 14 и через вторую дифференцирующую цепь 13 к обнуляющему второму входу счетчика времени 10, а выход реле 5 соединен с сигнальной лампой 6.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом. Устройство включается после посадки животных под брудер. На выходе первого усилителя 7 большой по величине сигнал, соответствующий наличию в зоне обогрева большой группы животных. Однако этот сигнал не попадает на инвертирующий первый вход второй схемы сравнения 14, поскольку первая схема сравнения 8 (компаратор) не срабатывает и находится в исходном состоянии, счетчик времени 10 (фантастрон или ждущий мультивибратор) не запускается, и на втором управляющем входе первого управляемого ключа (селектора) 14 нет разрешающего импульса (сигнала). На выходе элемента схемы устройства 14 нет сигнала (U_вых14=0 В), и схема 15 не включает лампу 4 через самоблокирующееся реле 5.

Когда некоторое число животных покинуло зону обогрева брудера, сигнал на неинвертирующем (обозначен дополнительно “+”) первом входе первой схемы сравнения 8 становится меньше порогового на выходе задатчика 9, первая схема сравнения 8 срабатывает (в момент времени t₁), запускается счетчик времени 10 (периода времени (t₂-t₁)¹), и в момент окончания счета (в момент времени t₂) ждущий мультивибратор 11 вырабатывает импульс длительностью (t₃-t₂), которая достаточна для уверенного контроля числа животных в зоне. Этот импульс разрешает прохождение сигнала о числе животных на инвертирующий (обозначен дополнительно “-”) первый вход второй схемы сравнения 15 для сравнения с заданным сигналом максимального числа нездоровых животных с выхода второго задатчика 16. Через самоблокирующееся реле 5 происходит включение сигнальной лампы 6 аварийной сигнализации. Лампа 6 сигнализирует персоналу о нездоровом животном в данной зоне обогрева до момента времени, когда большинство животных возвратились в зону обогрева после кормления или игр (момент времени t₄) и когда первая схема сравнения 8 возвращается в исходное состояние. Отрицательным фронтом ее выходного сигнала запирается управляемый ключ 17, реле 5 разблокируется, и лампа 6 гаснет. Период времени (t₄-t₂) является по существу временем аварийной сигнализации, в течение которого осуществляется автоматический контроль наличия нездорового поголовья в конкретной зоне обогрева. Этого времени достаточно, чтобы персонал получил информацию о нетехнологичном развитии молодняка, начал осуществлять действия по выбраковке нездоровых животных.

Счетчик времени 10 готов к очередному отсчету времени гарантированного выхода поголовья из зоны обогрева (t₂-t₁)¹¹ уже в момент времени окончания контроля наличия животного в зоне обогрева (в момент времени t₃), поскольку он обнуляется задним фронтом выходного сигнала формирователя импульса 11.

Начало второго кормления (второго выхода поголовья из зоны обогрева для кормления или для игр) регистрируется устройством в момент времени t₅, и в дальнейшем устройство продолжает работу аналогично изложенному. Отсутствие животных в зоне обогрева во время контроля не приводит к аварийной сигнализации от данной зоны обогрева.

Способ включает в себя контроль наличия животных в зоне обогрева и формирование управляющего сигнала. Формируют заданный пороговый сигнал отсутствия животного в зоне обогрева. Формируют дополнительный сигнал времени соответствия моменту начала оставления животными зоны обогрева с этого момента времени. Производят отсчет времени гарантированного оставления поголовьем зоны обогрева для кормления или игр, по окончании которого сравнивают управляющий сигнал с заданным. По результату сравнения формируют контрольный сигнал наличия животных в зоне обогрева, который используют для сигнализации наличия нездорового животного. Устройство содержит зону обогрева с брудером, датчик присутствия животного, источник питания, реле, причем выход источника питания подключен к силовому первому входу реле. Устройство дополнительно содержит сигнальную лампу, первый усилитель, первую схему сравнения, первый задатчик, счетчик времени, формирователь импульса, первую и вторую дифференцирующие цепи, первый управляемый ключ, вторую схему сравнения, второй задатчик, второй управляемый ключ. Выход датчика присутствия животного через первый усилитель соединен с первыми входами первой схемы сравнения и первого управляемого ключа. Выход управляемого ключа подключен к первому входу второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго задатчика, а ее выход подключен к соединению управляющего входа реле и выхода второго управляемого ключа. Первый вход управляемого ключа соединен с выходом источника питания. Выход первой схемы сравнения через первую дифференцирующую цепь соединен с управляющим вторым входом второго управляемого ключа и со счетным первым входом счетчика времени. Выход счетчика времени через формирователь импульса подключен к управляющему второму входу первого управляемого ключа и через вторую дифференцирующую цепь к обнуляющему второму входу счетчика времени. Выход реле соединен с сигнальной лампой. Обеспечивается контроль нетехнологического режима физиологического развития поголовья, сигнализация о наличии нездоровых животных, возможность контроля поведения и физиологического состояния животных под брудером. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ контроля и сигнализации наличия нездоровых сельскохозяйственных животных в зоне обогрева, включающий в себя контроль наличия животных в зоне обогрева и формирование управляющего сигнала, отличающийся тем, что формируют заданный пороговый сигнал отсутствия животного в зоне обогрева, формируют дополнительный сигнал соответствия моменту времени начала оставления животными зоны обогрева, с этого момента времени производят отсчет времени гарантированного оставления поголовьем зоны обогрева для кормления или игр, по окончании которого сравнивают управляющий сигнал с заданным, по результату сравнения формируют контрольный сигнал наличия животных в зоне обогрева, который используют для сигнализации наличия нездорового животного.2. Устройство контроля и сигнализации наличия нездоровых сельскохозяйственных животных в зоне обогрева, содержащее зону обогрева с брудером, датчик присутствия животного, источник питания, реле, причем выход источника питания подключен к силовому первому входу реле, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит сигнальную лампу, первый усилитель, первую схему сравнения, первый задатчик, счетчик времени, формирователь импульса, первую и вторую дифференцирующие цепи, первый управляемый ключ, вторую схему сравнения, второй задатчик, второй управляемый ключ, причем выход датчика присутствия животного через первый усилитель соединен с первыми входами первой схемы сравнения и первого управляемого ключа, выход которого подключен к первому входу второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго задатчика, а ее выход подключен к соединению управляющего входа реле и выхода второго управляемого ключа, первый вход которого соединен с выходом источника питания, выход первой схемы сравнения через первую дифференцирующую цепь соединен с управляющим вторым входом второго управляемого ключа и со счетным первым входом счетчика времени, выход которого через формирователь импульса подключен к управляющему второму входу первого управляемого ключа и через вторую дифференцирующую цепь к обнуляющему второму входу счетчика времени, а выход реле соединен с сигнальной лампой.