СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧИСЛЕННОСТИ И ЖИВОЙ МАССЫ ПОГОЛОВЬЯ ЖИВОТНЫХ В СТАДЕ И ВЫЯВЛЕНИЯ СРЕДИ НИХ БОЛЬНЫХ И ОСЛАБЛЕННЫХ Российский патент 2017 года по МПК A01K29/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологиям овцеводства, промышленного животноводства и птицеводства.

Известны устройства для подсчета движущихся животных (А.с. СССР 1486123. Устройство для подсчета движущихся животных / В.В. Шевцов, P.C. Суюнчалиев, С.Т. Искаков // БИ №22. 1989; А.с. СССР 1511755. Устройство для подсчета движущихся объектов / В.В. Шевцов, P.C. Суюнчалиев, С.Т. Искаков // БИ №36. 1989). Эти устройства предназначены исключительно для подсчета животных, движущихся через проход по одному за другим без определения их физиологического состояния.

Известны способ и устройство контроля и сигнализации о наличии нездоровых сельскохозяйственных животных или птицы в зоне обогрева (Патент РФ 2251258. Способ и устройство контроля и сигнализации наличия нездоровых сельскохозяйственных животных в зоне обогрева / А.В. Дубровин и др. // БИ №13. 2005).

Известны также способ и устройство для обнаружения некондиционного сельскохозяйственного животного или птицы в зоне обитания (Патент РФ 2277768. Способ и устройство обнаружения некондиционного животного в зоне обитания сельскохозяйственных животных / А.В. Дубровин и др. // БИ №17. 2006). Актуальным является использование средств автоматизации для контроля поведения животных в зоне обитания и для своевременной выбраковки некондиционных животных во избежание распространения на здоровое поголовье заболеваний и инфекций, чреватых потерей всех животных в зоне их обитания. В результате 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 остается хотя бы одно животное.

Последние два технических решения предназначены для обнаружения больных и некондиционных животных / и птицы при их обитании в закрытом пространстве. Поэтому недостатком этих технических решений является невозможность их применения в пастбищных условиях выращивания животных. Кроме того, в них не предусмотрено осуществление контроля живой массы животных и птицы.

Известны способ и устройство для взвешивания бройлеров при их напольном содержании (Патент РФ 2515382. Способ и устройство для определения средней живой массы бройлеров при их напольном содержании / Г.А. Харатян, А.В. Дубровин // БИ №33. 2014). В птичнике устанавливаются электронные весы с малогабаритной платформой, предназначенной для одновременного взвешивания одной сельскохозяйственной птицы. Птица, поднимаясь на весовую платформу для питья воды, взвешивается, и данные о ее массе поступают в блок обработки данных. После определенного количества взвешиваний, обеспечивающих репрезентативность выборки, процесс индивидуальных последовательных взвешиваний бройлеров прекращается и производится статистическая обработка данных и выдача результатов о средней живой массе птицы по стаду.

Существуют также весы, которые действуют в основном по принципу статического взвешивания биологического объекта, выпускаемые как отечественной, так и зарубежной промышленностью, для взвешивания сельскохозяйственных животных. Например, весы для животных ВСП4-ЖсО с ограждением, выпускаемые фирмой «Невские весы» или весы платформенные с ограждением для взвешивания животных ВП-ЖО фирмы ФизТех и др.

Недостатком этих систем для взвешивания животных и птицы является то, что они не предназначены для обнаружения и учета больных и ослабленных животных в стаде и непосредственно не могут быть применимы в данной технологической линии.

Наиболее близким, по своей технической сущности, к предлагаемому изобретению является техническое решение (Патент РФ 2490877. Способ и устройство контроля численности поголовья животных в стаде и овец в отаре и выявления среди них больных и ослабленных животных / P.C. Суюнчалиев, А.В. Дубровин, В.В. Шевцов, М.С. Тургенбаев // БИ №24. 2013), обеспечивающее в автоматическом режиме контроль физиологического состояния по поведению животных (овец) при возвращении их с пастбища на ферму, учет численности больных, ослабленных и здоровых категорий животных, сигнализацию обслуживающему персоналу фермы о превышении количества больных и ослабленных животных предельно допустимые нормы, принятые по технологии их выращивания.

Недостатком этого технического решения является то, что при контроле численности поголовья по категориям здоровых, больных и ослабленных животных одновременно не осуществляется контроль живой массы поголовья по этим же категориям.

Задачей предлагаемого изобретения является осуществление автоматизированного контроля физиологического состояния поголовья сельскохозяйственных животных, выявление и количественный учет больных и ослабленных животных для своевременного предотвращения обслуживающим персоналом фермы распространения заболеваний в стаде, а главное - осуществление автоматизированного контроля живой массы всего стада по всем категориям больных, ослабленных и здоровых животных, информирование обслуживающего персонала о текущей средней живой массе и о ежесуточном приросте массы животных по стаду. Другой задачей изобретения является снижение количества стрессовых ситуаций при проведении операции ручного отлова (например, овец) или при выделении группы животных с целью их взвешивания для оценки показателей средней массы и прироста массы поголовья. Это приводит к существенному снижению трудовых затрат обслуживающего персонала и повышению продуктивности производства в целом.

В результате использования предлагаемого изобретения в технологической линии выращивания сельскохозяйственных животных повышается эффективность производства и технологический уровень обслуживания за счет автоматизированного контроля численности и живой массы поголовья, выявления среди них больных и ослабленных животных, определения и информирования обслуживающего персонала о таких важных технологических показателях как средняя живая масса животных, прирост их массы и однородность поголовья.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных, включающем в себя задание сигнала первоначального количества животных на ферме, формирование сигнала появления очередного животного на проходе с боковыми ограждениями, установленного на входе к ферме и пропускающего животных по одному друг за другом, определение момента времени появления первого из стада животного на проходе к ферме, формирование первого заданного по технологии интервала времени для учета количества здоровых животных и суммирование сигналов появления животных на ферме в течение этого интервала времени, формирование сигнала первой заданной технологом временной задержки в соответствии с временным периодом гарантированного поступления ослабленных животных на ферму, и учет их количества с последующим мечением краской первого цвета, формирование сигнала второй заданной технологом временной задержки в соответствии с временным периодом гарантированного поступления больных животных на ферму и учет их количества с последующим мечением краской второго цвета, определение суммарного количества ослабленных и больных животных, а также количество здоровых животных в стаде, информирование персонала о доле ослабленных и больных животных по отношению к количеству здоровых животных на ферме, осуществление аварийной сигнализации для обслуживающего персонала о недопустимо большом количестве больных и ослабленных животных на ферме, дополнительно, при появлении очередного животного у прохода, под воздействием сигнала от прикрепленной к его ноге электромагнитной карты на датчик наличия животного и при разрешающем сигнале об отсутствии животного на весовой платформе электронных весов, установленных на проходе, автоматически открывают турникет и пропускают животное на весовую платформу, после чего блокируют турникет и не пропускают следом идущее животное на весовую платформу до завершения операции взвешивания находящегося там животного, во время прохождения животного через весовую платформу его автоматически взвешивают и в момент схода его с весовой платформы формируют сигнал завершения операции взвешивания, по этому сигналу вместе с сигналом наличия животного у прохода разблокируют турникет и пропускают на весовую платформу следующее животное, при этом учет количества проходящих животных осуществляют исходя из количества открываний турникета, в итоге, по окончании процесса учета и взвешивания всех животных дополнительно информируют обслуживающий персонал о результатах взвешиваний отдельных животных, об их суммарной массе по стаду и о суммарной массе больных, ослабленных и здоровых животных отдельно, о текущей средней живой массе животных по стаду, о ежесуточном приросте массы поголовья животных, а также о степени однородности всего стада, осуществляют аварийную сигнализацию для обслуживающего персонала о недопустимых отклонениях однородности стада от технологических норм.

Технический результат достигается также и тем, что в предлагаемом устройстве контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных, содержащем проход для животных, образованный боковыми ограждениями, размещенные в проходе датчик присутствия животного, первый и второй исполнительные механизмы, первый и второй аэрозольные баллоны с красками соответственно первого и второго цветов и блок контроля и сигнализации, при этом каждое животное имеет закрепленную на его ноге электронно-магнитную карту на основе браслета, дополнительно в его состав включены турникет со своим исполнительным механизмом и блоком управления исполнительным механизмом турникета для пропускания животных через проход строго по одному, установленная в проходе весовая платформа, преобразователь силы с тензометрическими датчиками, на которые опирается весовая платформа, аналого-цифровой преобразователь, компаратор, инвертор, блок управления и обработки данных и блок отображения информации для индикации текущих технологических данных, причем выход преобразователя силы через аналого-цифровой преобразователь соединен со вторым входом блока управления и обработки данных и через компаратор и инвертор со вторым входом блока управления исполнительным механизмом турникета, выход которого соединен с первым входом блока управления и обработки данных и со входом исполнительного механизма турникета, а первый и второй выходы блока управления и обработки данных через первый и второй исполнительные механизмы подключены к первому и второму аэрозольным баллонам, при этом третий информационный выход блока управления и обработки данных соединен со входом блока отображения информации.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3. На фиг. 1 представлена общая схема устройства по способу. На фиг. 2 приведена графическая иллюстрация временных диаграмм прохождения животных через весовую платформу. На фиг. 3 приведена структурная схема блока управления и обработки данных, входящего в состав устройства для осуществления предлагаемого способа.

Способ контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных осуществляется следующим образом. Задают первоначальное количество животных на ферме, по сигналу датчика присутствия животного, который приводится в действие от привязанной на его ноге электромагнитной карты, формируют сигнал появления животного у прохода, установленного на входе фермы. При появлении первого животного у прохода фиксируют этот момент времени и формируют промежуток времени для прохождения здоровых животных. Этот промежуток времени определяется технологом фермы на основании своего профессионального опыта работы с поголовьем на данной ферме. По сигналу появления животного у прохода при свободной весовой платформе, автоматически открывают турникет для прохождения животного через весовую платформу. Как только животное проходит через турникет, его сразу же закрывают за ним и блокируют турникет до/ завершения процедуры взвешивания. Во время прохождения животного через весовую платформу его автоматически взвешивают и в момент схода его с платформы формируют сигнал завершения операции взвешивания. Одновременно содержимому счетчика количества здоровых животных добавляют единицу. По сигналу отсутствия животного на весовой платформе, т.е. по сигналу завершения операции взвешивания, при наличии сигнала присутствия животного у прохода, разблокируют турникет и пропускают на весовую платформу следующее животное, блокируют турникет до завершения операции взвешивания, и в момент схода животного с весовой платформы содержимому счетчика здоровых животных добавляют еще одну единицу. После завершения операции взвешивания опять открывают турникет, пропускают очередное животное на весовую платформу. И так этот процесс продолжается до тех пор, пока не закончится заданный технологом промежуток времени, предусмотренный для прохождения здоровых животных через турникет. По окончании промежутка времени, в течение которого производится количественный учет здоровых животных и их индивидуальное взвешивание, формируют сигнал первой заданной технологом временной задержки в соответствии с временным периодом гарантированного поступления ослабленных животных на ферму. Данный интервал, времени также определяется технологом фермы на основании опыта работы с поголовьем на данной ферме.

Во время действия сформированного сигнала первой временной задержки также осуществляют операцию учета и взвешивания проходящих через турникет и весовую платформу животных, на этот раз уже ослабленных, причем кроме вышеуказанных операций дополнительно осуществляют операцию мечения посредством нанесения краски первого цвета на поверхность животного. По окончании этого интервала времени, предусмотренного для прохождения ослабленных животных, формируют сигнал второй заданной временной задержки в соответствии с временным периодом поступления больных животных на ферму. И этот интервал времени также задается технологом фермы.

Во время действия второй временной задержки осуществляют те же операцией учета и взвешивания, что и во время первого интервала времени, только на этот раз уже на больных животных, а их мечение осуществляют посредством нанесения краски второго цвета на поверхность животных.

По окончании действия второго временного интервала, когда уже все животные прошли через проходы, определяют суммарное количество поголовья и их суммарную массу, суммарное количество больных и ослабленных животных и их суммарную массу, процентное отношение количества больных и ослабленных животных к общему количеству поголовья, сравнивают полученный результат с допустимыми нормами для данного вида животных, и в случае превышения количества больных и ослабленных животных допустимых норм, включают аварийную сигнализацию для принятия соответствующих мер обслуживающим персоналом. Кроме того, определяют среднюю живую массу и ежесуточный прирост массы поголовья, а также коэффициент вариации массы животных, характеризующий однородность стада. В случае недопустимых отклонений однородности стада от технологических норм осуществляют аварийную сигнализацию для обслуживающего персонала.

В качестве примера на фиг. 2 показан случай, когда с пастбища через проход на ферму поступило 6 здоровых (см. диаграммы «а», «б » и «д»), 4 ослабленных (см. диаграммы «а», «в » и «е») и 3 больных (см. диаграммы «а», «г» и «ж») животных. Начиная с момента прохождения первого животного через турникет на весовую платформу (момент времени t₀) формируют промежуток времени (от t₀ до t₁), предусмотренный по технологии для прохождения здоровых животных (см. диаграмму «б»), Как видно из диаграммы в этом промежутке времени через турникет проходили 6 (единиц) здоровых животных. По мере прохождения животных их суммарная масса увеличивается ступенчатым образом, причем величина каждой ступени (каждого скачка) соответствует индивидуальной массе очередного здорового животного (см. диаграмму «д»). По окончании промежутка времени для прохождения здоровых животных, начиная с момента времени t₁ формируют интервал времени (от t₁ до t₂) для прохождения ослабленных животных (см. диаграмму «в»). Как видно из диаграммы, в этом/промежутке времени через турникет проходили 4 (единицы) ослабленных животных. Изменения по времени индивидуальных и суммарных масс животных этой категории по мере их поступления показаны на диаграмме «е». По окончании интервала времени для прохождения ослабленных животных, начиная с момента времени t₂ формируют интервал времени (от t₂ до t₃) для прохождения больных животных (см. диаграмму «г»). Как видно из диаграммы в этом интервале времени через весовую платформу проходили 3 (единицы) больных животных. Изменения по времени индивидуальных и суммарных масс животных этой категории по мере их поступления показаны на диаграмме «ж».

В итоге, как видно из временной диаграммы в течение промежутка времени от t₀ до t₃ определяются количества здоровых, ослабленных и больных животных, их индивидуальные и суммарные массы по указанным категориям.

Значения остальных параметров определяются после завершения процесса учета и взвешивания всех животных, т.е. начиная с момента времени t₃ (см. диаграмму «г»). Дальнейшая обработка полученной информации осуществляется в блоке управления и обработки данных (см. фиг. 3), входящий в состав устройства для осуществления предлагаемого способа.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных, а на фиг. 3 приведена структурная схема блока управления и обработки данных, входящий в состав устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных содержит проход для животных, образованный боковыми ограждениями 1, турникет 3 со своим исполнительным механизмом 2 и блоком управления исполнительным механизмом 13, датчик присутствия животного 5, а каждое животное имеет закрепленную на его ноге электронно-магнитную карту 4 на основе браслета, установленная в проходе весовая платформа 6, преобразователь силы 7 с тензометрическими датчиками, на которые опирается весовая платформа 6, аналого-цифровой преобразователь 8, компаратор 9, инвертор 10, установленные в проходе первый 11 и второй 12 аэрозольные баллоны с красками соответственно первого и второго цветов, соответствующие им первый 14 и второй 15 исполнительные механизмы, а также блок управления и обработки данных 16 и блок отображения информации 17, причем выход преобразователя силы 7 через аналого-цифровой преобразователь 8 соединен со вторым входом блока управления и обработки данных 16 и через компаратор 9 и инвертор 10 со вторым входом блока управления исполнительным механизмом турникета 13, выход которого соединен с первым входом блока управления и обработки данных 16 и со входом исполнительного механизма турникета 2, а первый и второй выходы блока управления и обработки данных 16 через первый 14 и второй 15 исполнительные механизмы подключены к первому 11 и второму 12 аэрозольным баллонам, при этом третий информационный выход блока управления и обработки данных 16 соединен со входом блока отображения информации 17.

В свою очередь, блок управления и обработки данных 16 состоит из блока сигнализации о превышении количества больных и ослабленных животных допустимых норм (или блока сигнализации о превышении коэффициента количества некондиционных животных допустимых норм) 16-1, блока сравнения текущего и заданного значений коэффициента количества некондиционных животных 16-2, блока задания коэффициента некондиционных животных (или блока задания допустимой нормы количества больных и ослабленных животных) 16-3, блока задания коэффициента вариации массы животных 16-4, блока сравнения текущего и заданного значений коэффициента вариации массы животных 16-5, блока сигнализации о превышении коэффициента вариации массы животных допустимых норм 16-6, блока определения коэффициента количества некондиционных животных 16-7, блока определения прироста массы поголовья 16-8, блока определения коэффициента вариации массы животных 16-9, блока определения суммарного количества животных по стаду (или блока определения численности поголовья) 16-10, ячейки памяти для хранения предыдущего значения суммарной массы поголовья 16-11, блока определения средней живой массы животных по стаду 16-12, блока определений количества больных и ослабленных животных (или блока определения количества некондиционных животных) 16-13, логические элементы «И» 16-14 и 16-15, блока определения суммарной массы поголовья 16-16, счетчиков количества здоровых, ослабленных и больных животных 16-17, 16-18 и 16-19 соответственно, архива данных по индивидуальным и суммарным массам по всем категориям животных, 16-20, ячеек памяти текущих значений измеряемых масс здоровых, ослабленных и больных животных 16-21, 16-22 и 16-23 соответственно, блока фильтрации динамических помех 16-24 и таймеров для формирования промежутка времени для взвешивания и учета здоровых животных 16-25, для формирования первой 16-26 и второй 16-27 временных задержек для взвешивания и учета ослабленных и больных животных соответственно.

Устройство контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных (см. фиг. 1) работает следующим образом. При появлении первого животного у турникета 3 от электромагнитной карты 4, закрепленной к ноге животного, срабатывает датчик наличия животного 5, и соответствующий сигнал логической единицы поступает на первый вход блока управления исполнительным механизмом турникета 13. Одновременно, при отсутствии животного на весовой платформе 6 нулевой сигнал (аналоговый), получаемый на выходе преобразователя силы 7, после преобразования в компараторе 9 в позиционный сигнал логического нуля и инвертирования в инверторе 10, в качестве логической единицы поступает на второй вход блока управления исполнительным механизмом турникета 13, в результате чего, формируемый на его выходе управляющий сигнал логической единицы, воздействуя на исполнительный механизм 2, открывает турникет 3 и пропускает первое животное на весовую платформу. Турникет сразу же закрывается автоматически, не пропуская в след идущее животное в зону взвешивания. Как только животное оказывается на весовой платформе, на выходе преобразователя силы появляется аналоговый сигнал высокого уровня, превышающий пороговый уровень компаратора 9, в результате чего на его выходе формируется сигнал логической единицы, который после инвертирования в инверторе 10 преобразуется в сигнал логического нуля и устанавливает на выходе блока управления исполнительным механизмом турникета 13 сигнал нулевого уровня, который воздействуя на исполнительный механизм 2 блокирует турникет 3 до освобождения животным весовой платформы, а находящееся в зоне взвешивания животное, проходя через весовую платформу, автоматически взвешивается и попадает на ферму. Как только животное сходит с весовой платформы 6, по скачкообразному падению уровня измеряемого сигнала на выходе преобразователя силы 7 опять устанавливается сигнал нулевого уровня, который, проходя через компаратор 9 и инвертор 10, преобразуется в сигнал логической единицы. Этот сигнал поступает на второй вход блока управления исполнительным механизмом 13, и при присутствии следующего животного у прохода, разрешает прохождение сигнала логической единицы от датчика наличия животного 5 через блок управления исполнительным механизмом 13. В результате, формированный на выходе блока управления исполнительным механизмом 13 сигнал логической единицы воздействуя на исполнительный механизм 2, открывает турникет 3 и пропускает в зону взвешивания следующее, второе по счету, животное. После прохождения второго животного через турникет 3 он (турникет) опять блокируется, не пропуская в зону взвешивания вслед идущее животное. А уже оказавшееся в зоне взвешивания животное, проходя через весовую платформу 6, автоматически взвешивается и также попадает на ферму.

В результате скачкообразного изменения измеряемого сигнала массы при наступлении животного на весовую платформу и при сходе с нее, во время его взвешивания, на выходе блока управления исполнительным механизмом турникета 13 формируется сигнал в виде прямоугольного импульса, который поступает на первый вход блока управления и обработки данных 16 и запускает первый таймер 16-25 (см. фиг. 3). В результате таймером 16-25 формируется промежуток времени, предусмотренный технологом фермы для прохождения здоровых животных через проход на ферму (см. фиг. 2 диаграмму «б»). Кроме того, на его выходе формируется сигнал логической Единицы, который постоянно присутствует в течение этого промежутка времени, в отличие от второго 16-26 и третьего 16-27 таймеров, на выходах которых в этом же промежутке времени постоянно присутствуют логические нули.

Сигнал логической единицы, присутствующий на выходе таймера 16-25, разрешает прохождение сигнала счета (в виде прямоугольного импульса) от блока управления исполнительным механизмом 13 к соответствующему счетчику количества, в данном случае - к счетчику, предназначенному для учета количества здоровых животных 16-17, и увеличивает его содержимое на единицу (первоначальное содержимое этого счетчика ровно нулю). Одновременно, сигнал логической единицы, присутствующий на выходе таймера 16-25 на протяжении формированного им промежутка времени, разрешает прохождение информации о массе животных исключительно в ячейку памяти, предназначенную для записи результатов взвешиваний здоровых животных, т.е. в ячейку памяти 16-21. Причем, информация о массе животных к ячейкам памяти 16-21, 16-22 и 16-23, предназначенных для хранения данных о массе здоровых, ослабленных и больных категорий, поступает следующим образом. При прохождении животного через весовую платформу, сигнал о его массе с выхода преобразователя силы 7 (см. фиг. 1), проходя через аналого-цифровой преобразователь 8 поступает на вход блока фильтрации динамических помех 16-24 (см. фиг. 3), где осуществляется выделение полезного сигнала, представляющего собой истинную массу взвешиваемого объекта, от динамических помех, обусловленных движением животных на весовой платформе. После фильтрации динамических помех, сигнал о массе животных (в данном случае - здоровых) с выхода блока фильтрации динамических помех 16-24 поступает в ячейку памяти 16-21, а с ее выхода - в архив данных 16-20 для хранения информации по индивидуальным и суммарным массам по всем категориям животных. В данном случае в архиве данных 16-20 записываются статистические данные о массе здоровых животных и об их суммарной массе.

Процесс учета и взвешивания здоровых животных продолжается до тех пор, пока не закончится выделенный для этого по технологии промежутка времени, т.е. до момента времени t₁ (см. фиг. 2 диаграмму «б»).

По окончании промежутка времени для прохождения здоровых животных, на выходе первого таймера 16-25 формируется управляющий сигнал, который приводит в действие второй таймер 16-26. В результате этого в таймере 16-26 формируется интервал времени, предназначенный по технологии для прохождения ослабленных животных (см. фиг. 2, диаграмма «в», интервал времени от t₁ до t₂). На протяжении этого интервала времени на выходе таймера 16-26 присутствует сигнал логической единицы, а на выходах таймеров 16-25 и 16-27 присутствуют логические нули. Это означает, что при прохождении очередного ослабленного животного через весовую платформу, сигнал пропорциональный его массе, с выхода блока фильтрации динамических помех 16-24, поступает в ячейку памяти 16-22, предназначенную для хранения данных о массе ослабленных животных. Далее с выхода ячейки памяти 16-22 данные о живой массе очередного ослабленного животного поступают в архив данных 16-20 для хранения информации по индивидуальным и суммарным массам по всем категориям животных. В данном случае в архиве данных 16-20 записываются статистические данные о массе ослабленных животных и об их суммарной массе. Одновременно сигнал логической единицы, присутствующий на выходе таймера 16-26 разрешает прохождение импульса счета с выхода блока управления исполнительным механизмом турникета 13 (см. фиг. 1) в счетчик количества ослабленных животных 16-18 для регистрации очередного ослабленного животного. Кроме того, сигнал логической единицы с выхода таймера 16-26 поступает на вход первого логического элемента «И» 16-14 и разрешает прохождение управляющего сигнала в виде прямоугольного импульса, поступающего с выхода блока управления исполнительным механизмом турникета 13 (см. фиг.1), ко входу первого исполнительного механизма 14 (см. фиг. 1), который воздействуя на аэрозольный флакон 11 (см. фиг. 1), наносит на теле животного краску первого цвета.

По окончании этого интервала временной задержки, предназначенного технологом фермы для прохождения ослабленных животных, по управляющему сигналу таймера 16-26 приводится в действие третий таймер 16-27, который формирует очередной интервал времени, предназначенный технологом фермы для прохождения больных животных (см. фиг. 2, диаграмма «г», интервал времени от t₂ до t₃). На протяжении этого интервала времени на выходе таймера 16-27 присутствует сигнал логической единицы, а на выходах остальных таймеров 16-25 и 16-26 - логические нули. Далее процесс учета и взвешивания больных животных проходит аналогичным образом, как и у ослабленных животных. Только, в данном случае, очередной считывающий импульс от блока управления исполнительным механизмом турникета 13 (см. фиг. 1) по разрешающему сигналу логической единицы от таймера 16-27 поступает на вход счетчика количества больных животных 16-19 и увеличивает его содержимое на единицу, причем в первоначальном состоянии содержимое этого счетчика равно нулю, а результат взвешивания очередного больного животного также по разрешающему сигналу логической единицы от таймера 16-27 записывается в ячейке памяти 16-23, выделенной для больных животных, а также в архиве данных 16-20 в разделе, выделенном для больных животных. Одновременно, импульс, поступающий с выхода блока управления исполнительным механизмом турникета 13 (см. фиг. 1), через первый вход второго логического элемента «И» 16-15, на первый вход которого подается сигнал логической единицы от таймера 16-27, подается на вход второго исполнительного механизма 15 (см. фиг. 1), который, воздействуя на второй аэрозольный флакон 12 (см. фиг. 1), наносит на поверхность животного краску второго цвета.

После прохождения больных животных через весовую платформу, процесс взвешивания и учета поголовья животных завершается (см. фиг. 2, диаграмма «г», момент времени t₃), и система приступает к обработке полученной информации с помощью блока управления и обработки данных 16 (см. фиг. 1 и фиг. 3).

В блоке управления и обработки данных 16 осуществляются следующие основные операции.

В блоке 16-13 определяется количество некондиционных животных в стаде, т.е. суммарное количество ослабленных и больных животных: n_нек=n_осл+n_бол, где n_осл - количество ослабленных животных в стаде, поступает на первый вход блока 16-13 с выхода счетчика количества ослабленных животных 16-18, n_бол - количество больных животных в стаде, поступает на второй вход блока 16-13 с выхода счетчика количества больных животных 16-19.

В блоке определения, суммарного количества животных 16-10 определяется численность всего поголовья n=n_зд+n_нек, где n_зд - количество здоровых животных в стаде, поступает на второй вход блока определения численности поголовья 16-10 с выхода счетчика количества здоровых животных 16-17, а на первый вход блока 16-10 поступает сигнал количества некондиционных животных n_нек с выхода блока 16-13.

В блоке определения коэффициента количества некондиционных животных 16-7 определяется процентное отношение количества некондиционных животных к общему количеству поголовья - .

В блоке сравнения текущего и заданного значений 16-2 текущее значение коэффициента количества некондиционных животных k_нек сравнивается с допустимой нормой этого параметра, значение которого задается в блоке задания коэффициента количества некондиционных животных 16-3. В случае превышения текущего значения коэффициента количества некондиционных животных (k_нек) допустимых норм, в блоке сигнализации о превышении коэффициента количества некондиционных животных 16-1 формируется аварийный сигнал, оповещающий обслуживающий персонал о превышении количества больных и ослабленных животных допустимых норм.

В архиве данных 16-20 накапливается информация об индивидуальной и суммарной массе животных по категориям здоровых, ослабленных и больных, для статистической обработки данных и для вычислительных операций.

В блоке определения суммарной массы поголовья 16-16 осуществляется суммирование результатов взвешиваний всех категорий животных, используя при этом накаленную в архиве данных 16-20 информацию: Σ_m=Σ_зд+Σ_осл Σ_бол, где Σ_зд, Σ_осл и Σ_бол, - суммарные массы здоровых, ослабленных и больных животных соответственно.

В блоке определения средней живой массы животных по стаду 16-12 определяется значение средней статистической живой массы животных по стаду: m_ср=Σ_m/n, где значение Σ_m поступает на вход блока 16-12 с выхода блока определения суммарной массы поголовья 16-16, а значение n поступает на вход блока 16-12 с выхода блока определения численности поголовья 16-10.

В блоке определения прироста массы поголовья 16-8 определяется прирост суммарной массы животных по стаду ΔΣ_m=Σ_m-Σ_{m_пред}, где Σ_m - текущее значение суммарной массы животных по стаду, поступает на вход блока 16-8 с выхода блока 16-16, а Σ_{m_пред} - предыдущее значение суммарной массы животных по стаду, поступает на вход блока 16-8 с выхода ячейки памяти для хранения предыдущего значения суммарной массы животных по стаду 16-11.

В блоке определения коэффициента вариации массы животных 16-9 определяется степень рассеянности значений живой массы животных относительно их среднего значения по стаду, этот параметр характеризует также степень однородности стада животных по массе:

, где

- среднеквадратическое отклонение массы животных, m_i - текущее значение массы очередного i-го проходящего через проход животного, поступает с выхода архива данных 16-20, m_ср - среднее статистическое значение массы животных по стаду, поступает с выхода блока определения средней живой массы животных 16-12, n - численность поголовья, поступает с выхода блока определения суммарного количества животных 16-10.

В блоке сравнения текущего и заданного значений коэффициента вариации массы животных 16-5 осуществляется операция сравнения текущего значения коэффициента вариации массы животных, получаемого на выходе блока 16-9, с заданной величиной этого параметра, поступающего с выхода блока задания коэффициента вариации массы животных 16-4. В случае превышения текущего значения коэффициента вариации массы животных требуемых технологических норм, в блоке сигнализации 16-6 формируется сигнал тревоги, оповещающий обслуживающий персонал о срочном проведении операции сортировки или выбраковки поголовья.

В результате статистической обработки данных и производимых вычислительных операций в блоке управления и обработки данных 16 (см. фиг. 1 и фиг. 3) определяются суммарное количество поголовья животных и их суммарную массу, суммарное количество больных и ослабленных животных и их суммарную массу, процентное отношение количества больных и ослабленных животных к общему количеству поголовья, среднюю живую массу и ежесуточный прирост массы поголовья, а также коэффициент вариации массы животных в стаде. Кроме того, в случае превышения количества больных и ослабленных животных, а также коэффициента вариации массы животных, представляющего собой оценкой однородности стада, допустимых норм включается аварийная сигнализация для принятия обслуживающим персоналом соответствующих мер о немедленном проведении операции сортировки или выбраковки животных в стаде.

Полученные в блоке управления и обработки данных 16 (см. фиг. 1 и фиг. 3) информация поступает в блок отображения технологической информации 17 (см. фиг. 1) для индикации текущих показателей технологического процесса, а также для аварийной сигнализации при превышении допустимых норм количества больных и ослабленных животных и коэффициента вариации массы животных по стаду.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления обеспечивают в автоматическом режиме контроль физиологического состояния по поведению животных (например, овец) при возвращении их с пастбища на ферму, контроль численности поголовья, живой массы и прироста массы животных, сигнализацию обслуживающему персоналу о превышении количества больных и ослабленных животных, а также коэффициента вариации их массы допустимых норм, индикацию и отображение информации о численности и о текущих показателях продуктивности животных. Способ и устройство позволяют повысить производственную эффективность выбраковки некондиционного по физиологическому состоянию и по физическому развитию поголовья животных и способствуют устранению излишнего нецелесообразного и вредного для животных вмешательства человека в среду их обитания, снижению затрат труда обслуживающего персонала и повышению продуктивности поголовья в целом.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Для учета здоровых животных первый интервал времени отвечает появлению первого животного на проходе к ферме. Сигналы первой и второй временных задержек отвечают периоду поступления ослабленных и больных животных. Животных метят краской первого и второго цветов соответственно. Турникет открывается при появлении животного у прохода для пропуска на весовую платформу. Турникет блокируют до завершения взвешивания. Животное взвешивают во время его прохождения по платформе. Взвешивание завершено при сходе животного с платформы. Устройство содержит проход с боковыми ограждениями, турникет и датчик присутствия животного, первый и второй исполнительные механизмы, два аэрозольных баллона с красками, блок контроля и сигнализации. Электронно-магнитная карта на основе браслета закреплена на ноге животного. Турникет содержит исполнительный механизм и блок управления для пропуска животных по одному. В проходе установлены весовая платформа, преобразователь с тензометрическими датчиками, аналого-цифровой преобразователь, компаратор, инвертор, блок управления и обработки данных и блок отображения информации. Животных учитывают из количества открываний турникета. Повышается эффективность производства. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных, включающий в себя задание сигнала первоначального количества животных на ферме, формирование сигнала появления очередного животного на проходе с боковыми ограждениями, установленного на входе к ферме, определение момента времени появления первого из стада животного на проходе к ферме, формирование первого заданного по технологии интервала времени для учета количества здоровых животных и суммирование сигналов появления животных на ферме в течение этого интервала времени, формирование сигнала первой заданной технологом временной задержки в соответствии с временным периодом гарантированного поступления ослабленных животных на ферму и учет их количества с последующим мечением краской первого цвета, формирование сигнала второй заданной технологом временной задержки в соответствии с временным периодом гарантированного поступления больных животных на ферму и учет их количества с последующим мечением краской второго цвета, определение суммарного количества ослабленных и больных животных, а также количества здоровых животных в стаде, информирование персонала о доле ослабленных и больных животных по отношению к количеству здоровых животных на ферме, осуществление аварийной сигнализации для обслуживающего персонала о недопустимо большом количестве больных и ослабленных животных в ферме, отличающийся тем, что при появлении очередного животного у прохода под воздействием сигнала от прикрепленной к его ноге электромагнитной карты на датчик наличия животного и при разрешающем сигнале об отсутствии животного на весовой платформе электронных весов, установленных на проходе, автоматически открывают турникет и пропускают животное на весовую платформу, после чего блокируют турникет и не пропускают следом идущее животное на весовую платформу до завершения операции взвешивания находящегося там животного, во время прохождения животного через весовую платформу его автоматически взвешивают и в момент схода его с весовой платформы формируют сигнал завершения операции взвешивания, далее по этому сигналу вместе с сигналом наличия животного у прохода разблокируют турникет и пропускают на весовую платформу следующее животное, при этом учет количества проходящих животных осуществляют исходя из количества открываний турникета, в итоге по окончании процесса учета и взвешивания всех животных дополнительно информируют обслуживающий персонал о результатах взвешиваний отдельных животных, об их суммарной массе по стаду и о суммарной массе больных, ослабленных и здоровых животных отдельно, о текущей средней живой массе животных по стаду, о ежесуточном приросте массы поголовья животных, а также о степени однородности всего стада, осуществляют аварийную сигнализацию для обслуживающего персонала о недопустимых отклонениях однородности стада от технологических норм.

2. Устройство контроля численности и живой массы поголовья животных в стаде и выявления среди них больных и ослабленных, содержащее проход для животных, образованный боковыми ограждениями, размещенные в проходе датчик присутствия животного, первый и второй исполнительные механизмы, первый и второй аэрозольные баллоны с красками соответственно первого и второго цветов и блок контроля и сигнализации, при этом каждое животное имеет закрепленную на его ноге электронно-магнитную карту на основе браслета, отличающееся тем, что дополнительно в его состав включены турникет со своим исполнительным механизмом и блоком управления исполнительным механизмом турникета для пропускания животных через проход строго по одному, установленная в проходе весовая платформа, преобразователь силы с тензометрическими датчиками, на которые опирается весовая платформа, аналого-цифровой преобразователь, компаратор, инвертор, блок управления и обработки данных и блок отображения информации для индикации текущих технологических данных, причем выход преобразователя силы через аналого-цифровой преобразователь соединен со вторым входом блока управления и обработки данных и через компаратор и инвертор со вторым входом блока управления исполнительным механизмом турникета, выход которого соединен с первым входом блока управления и обработки данных и со входом исполнительного механизма турникета, а первый и второй выходы блока управления и обработки данных через первый и второй исполнительные механизмы подключены к первому и второму аэрозольным баллонам, при этом третий информационный выход блока управления и обработки данных соединен со входом блока отображения информации.