СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЖИВОЙ МАССЫ И ЧИСЛЕННОСТИ ПОГОЛОВЬЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2017 года по МПК A01K29/00 G01G17/08 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к учету и взвешиванию сельскохозяйственных животных, и может быть использовано в отраслях овцеводства и промышленного животноводства.

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. Недостатком этого технического решения является то, что оно предназначено для индивидуального взвешивания последовательно поступающих на весовую платформу бройлеров, а не для их группового взвешивания.

Известно также устройство для взвешивания мясной птицы в процессе ее выращивания в клеточных батареях, состоящее из взвешиваемой клетки с выборочной группой птиц, опирающейся на силоизмерительные датчики, и блока управления, причем выборочная группа птиц с суточного возраста содержится в контрольной клетке и непрерывно взвешивается в течение всего цикла выращивания [а.с. СССР №1572470. Устройство для определения средней живой массы птицы / P.M. Славин, Г.А. Харатян, Т.П. Волосовин // БИ №23, 1990].

Недостатком этого технического решения является то, что с его помощью можно осуществить взвешивание группы птиц, постоянно находящихся на весовой платформе, и что данное техническое решение не приспособлено для поточно-группового взвешивания не только птицы, но и других сельскохозяйственных животных.

Наиболее близкими, по своей технической сущности, к предлагаемому изобретению являются весы платформенные с ограждением для взвешивания животных ВП-ЖО фирмы ФизТех (Государственный реестр средств измерения №43554-10), которые действуют по принципу индивидуального или статического группового взвешивания сельскохозяйственных животных. Недостатком этих систем является то, что при осуществлении, например, группового взвешивания животных требуется обязательное вмешательство обслуживающего персонала для принудительного освобождения весовой платформы от животных для взвешивания следующей партии. Кроме того, при групповом взвешивании система не в состоянии провести точный автоматический учет количества животных во взвешиваемой группе. Точный автоматический учет количества животных в данном техническом решении возможен только при обеспечении обслуживающим персоналом (каким-то образом) поступления животных на весовую платформу строго по одному, что, в свою очередь, также требует дополнительных затрат ручного труда. Таким образом, постоянное присутствие и активное участие обслуживающего персонала в процессе учета и взвешивания животных в данном техническом решении в значительной степени увеличивает долю затрат ручного труда в общих экономических показателях технологического процесса.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение уровня автоматизации процесса контроля живой массы и учета количества поголовья (или его части) животных. Применение принципа поточно-группового взвешивания и учета поголовья животных позволяет в значительной степени повысить уровень автоматизации технологического процесса, что приводит к существенному снижению трудовых затрат обслуживающего персонала и повышению эффективности производства в целом.

В результате использования предлагаемого изобретения в технологической линии выращивания сельскохозяйственных животных в значительной степени снижаются трудовые затраты обслуживающего персонала за счет автоматизации всего процесса контроля численности и живой массы животных. Это позволяет повысить технологический уровень обслуживания и эффективность производства в целом. А возможность информирования технологу фермы о показателях продуктивности поголовья по средней живой массе, по приросту массы животных и по однородности стада, по сравнению с предыдущими показателями, позволяет своевременно реагировать на их отклонения от технологических норм и тем самым повысить эффективность производства в целом.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе контроля живой массы и численности поголовья сельскохозяйственных животных, включающем групповое взвешивание животных с помощью взвешиваемой клетки, одновременно открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки для поступления животных во взвешиваемую клетку, причем проход для животных снабжен боковыми ограждениями и поворотной подпружиненной створкой для пропускания животных во взвешиваемую клетку по одному друг за другом, в течение определенного заданного промежутка времени двери взвешиваемой клетки и прохода для животных оставляют открытыми для поступления животных во взвешиваемую клетку, при этом по мере поступления в нее животных осуществляют учет их количества с помощью электронной карточной системы, установленной на входе взвешиваемой клетки, причем для этой цели к ноге каждого животного закреплена электронная магнитная карта в виде браслета, которая при приближении животного к входу взвешиваемой клетки воздействует на датчик наличия животного и способствует к возникновению в нем импульса счета, далее по окончании заданного промежутка времени автоматически закрывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки и в течение определенного заданного промежутка времени, предназначенного для фильтрации динамических помех, обусловленных двигательной активностью животных, с некоторой требуемой точностью, осуществляют групповое взвешивание находящихся во взвешиваемой клетке животных, после завершения операции взвешивания регистрируют их количество и суммарную массу, а также среднюю живую массу животных данной группы, открывают выходные двери и оставляют их открытыми до освобождения взвешиваемой клетки от животных, причем сигналом о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных служит сигнал, значение которого меньше, чем уровень сигнала, представляющего минимально возможное значение массы одного животного данного вида, по сигналу о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных автоматически закрывают выходные двери и открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки для приема следующей партии животных, В итоге, после поточно-группового взвешивания и учета численности всего поголовья животных или его части определяют и информируют обслуживающий персонал о суммарной массе и численности животных всего стада или его части, об их средней живой массе, о приросте массы поголовья за определенный период выращивания животных, а также о степени однородности стада.

Вышеуказанный технический результат достигается также и тем, что в предлагаемом устройстве контроля живой массы и численности поголовья сельскохозяйственных животных, включающем взвешиваемую клетку, снабженную входными и выходными дверями, преобразователь силы с тензометрическими силоизмерительными датчиками, на которые опирается взвешиваемая клетка, аналого-цифровой преобразователь, блок определения массы животных и кнопку первоначального запуска устройства, дополнительно включены проход для животных с боковыми ограждениями, установленная в проходе для животных поворотная подпружиненная створка, обеспечивающая поступление животных через нее во взвешиваемую клетку по одному друг за другом, датчик наличия животного, установленный на входе взвешиваемой клетки, счетчик количества входящих во взвешиваемую клетку животных, входной и выходной исполнительные механизмы для управления входными и выходными дверями и соответствующие им блоки управления входным и выходным исполнительными механизмами, электронная магнитная карта, прикрепленная к ноге каждого животного, первый таймер для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, второй таймер, предназначенный для формирования промежутка времени для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, регистр памяти для хранения текущего значения массы группы животных, блок задания предыдущего значения суммарной массы поголовья, первый и второй логические элементы «ИЛИ», блок формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных, блок задания порогового уровня нулевого сигнала, блок вычислительных операций и блок отображения информации, причем выход датчика наличия животного соединен с входом счетчика количества поступающих во взвешиваемую клетку животных, выход которого подключен к третьему входу блока вычислительных операций, при этом выход кнопки первоначального запуска устройства через первый вход первого логического элемента «ИЛИ» соединен с входом первого таймера, предназначенного для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, со вторым входом блока управления входным исполнительным механизмом и через первый вход второго логического элемента «ИЛИ» с первым входом блока управления выходным исполнительным механизмом, а выходы блоков управления входным и выходным исполнительными механизмами подключены к входному и выходному исполнительным механизмам соответственно, вместе с тем, выход первого таймера, предназначенного для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, соединен с первым входом блока управления входным исполнительным механизмом и с входом второго таймера, предназначенного для формирования промежутка времени для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, выход которого соединен со вторым входом блока управления выходным исполнительным механизмом и с первым входом регистра памяти для хранения текущего значения массы группы животных, кроме того, выход преобразователя силы через аналого-цифровой преобразователь и блок определения массы животных соединен со вторым входом регистра памяти для хранения текущего значения массы группы животных, выход которого подключен ко второму входу блока вычислительных операций и первому входу блока формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных, второй вход которого подключен к выходу блока задания порогового уровня нулевого сигнала, а выход соединен со вторыми входами первого и второго логических элементов «ИЛИ», при этом первый вход блока вычислительных операций подключен к выходу блока задания предыдущего значения суммарной массы поголовья, а с первого по пятый выходы блока вычислительных операций соединены с соответствующими входами блока отображения информации.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.

На фиг. 1 представлена общая схема устройства контроля живой массы и численности поголовья с применением поточно-группового принципа взвешивания и учета количества животных. На фиг. 2 приведена схема расположения технологической линии поточно-группового взвешивания и учета численности животных. На фиг. 3 приведена графическая иллюстрация временных диаграмм поточно-группового взвешивания и учета численности животных.

Способ контроля живой массы и численности поголовья сельскохозяйственных животных осуществляется следующим образом. Одновременно открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки для поступления животных во взвешиваемую клетку, причем проход для животных снабжен боковыми ограждениями и поворотной подпружиненной створкой для прохождения животных во взвешиваемую клетку по одному друг за другом (см. фиг. 1 и фиг. 2). Во-первых, это позволяет повысить точность автоматического учета количества животных, а во-вторых, избегать столкновений между животными во время их поступления во взвешиваемую клетку, что может привести к возникновению нежелательных динамических помех, отрицательно влияющих на точность измерения массы животных. Что касается дверей взвешиваемой клетки и прохода для животных, то конструктивно они могут быть любого типа - передвижные, одностворчатые или двухстворчатые. Далее, в течение определенного заданного промежутка времени двери взвешиваемой клетки и прохода для животных оставляют открытыми для поступления во взвешиваемую клетку животных, причем продолжительность этого промежутка времени выбирается обслуживающим персоналом по расчету заполнения взвешиваемой клетки определенным количеством животных. Далее, по мере поступления животных во взвешиваемую клетку осуществляют учет их количества с помощью электронной карточной системы, установленной на входе взвешиваемой клетки, причем для этой цели к ноге каждого животного закрепляют электронную магнитную карту в виде браслета. При приближении животного к входным дверям прикрепленная к его ноге электронная магнитная карта влияет на датчик наличия животного, установленный на входе взвешиваемой клетки, который, формируя импульс счета, увеличивает содержимое счетчика количества поступающих во взвешиваемую клетку животных на единицу (в первоначальном состоянии содержимое этого счетчика ровно нулю). По окончании заданного промежутка времени, предназначенного для поступления животных во взвешиваемую клетку, автоматически закрывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки и в течение определенного заданного промежутка времени, достаточного для фильтрации динамических помех, обусловленных двигательной активностью животных, с некоторой требуемой точностью, осуществляют групповое взвешивание находящихся там животных. Этот промежуток времени также выбирается обслуживающим персоналом исходя из опыта работы с данным видом животных, их возраста и фактора биологической активности. После завершения операции взвешивания регистрируют количество животных K_i и их суммарную массу M_i, а также среднюю живую массу животных данной группы , где i - текущий номер очередной группы животных. Открывают выходные двери и оставляют их открытыми до освобождения взвешиваемой клетки от животных, причем сигналом о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных служит сигнал, значение которого меньше, чем уровень сигнала, представляющего минимально возможное значение массы одного животного данного вида. Далее, по сигналу о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных автоматически закрывают выходные двери и открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки для приема следующей партии животных, В итоге, после поточно-группового взвешивания и учета численности всего поголовья животных или его части определяют и информируют обслуживающий персонал о суммарной массе M_Σ=ΣM_i, численности К_Σ=ΣK_i, средней живой массы всего поголовья или его части, где n - количество групп животных, проходящих через взвешиваемую клетку, прирост массы поголовья за определенный период выращивания животных M_Δ=М_Σ-М_пред, а также, исходя из разброса значений средней живой массы животных отдельных групп, оценивают степень однородности стада, судя по величине коэффициента вариации массы животных .

В качестве примера на фиг. 3 приведена графическая иллюстрация временных диаграмм поточно-группового взвешивания и учета численности животных.

Процесс поточно-группового взвешивания животных начинается с момента времени t₀. Открывают входные двери взвешиваемой клетки, одновременно открывают также и входные двери прохода для животных (см. фиг. 2 и фиг. 3, диаграмма «ж»). Проходя через поворотную подпружиненную створку прохода для животных (см. фиг. 2), животные по одному поступают во взвешиваемую клетку. По мере поступления животных во взвешиваемую клетку их количество в ней увеличивается и в течение заданного промежутка времени τ₁ (от t₀ до t₁), предусмотренного для приема животных во взвешиваемую клетку, оно достигает семи (см. фиг. 3 диаграммы «а», «б» и «в»). По окончании промежутка времени τ₁, предусмотренного для приема животных во взвешиваемую клетку, входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки автоматически закрываются (см. диаграмму «е», момент времени t₁), поступление животных во взвешиваемую клетку прекращается, и в течение промежутка времени τ₂, начиная с момента времени t₁ до момента времени t₂, достаточного для фильтрации динамических помех, обусловленных двигательной активностью животных, с некоторой требуемой точностью, осуществляется групповое взвешивание находящихся во взвешиваемой клетке животных (см. диаграммы «б» и «г»), результат которого записывается в регистре памяти для хранения значения массы входящих во взвешиваемую клетку первой группы животных М₁ (см. диаграмму «д»). По окончании промежутка времени τ₂ открывают выходные двери взвешиваемой клетки (см. диаграмму «ж», момент времени t₂) и выпускают из нее животных. В течение промежутка времени от t₂ до t₃ животные освобождают взвешиваемую клетку, это видно по ступенчатому уменьшению количества животных во взвешиваемой клетке (см. диаграмму «б»). Как видно из диаграммы «а» и «б», количество выходящих животных составляет 7. В момент времени t₃, когда последнее животное покидает взвешиваемую клетку, по сигналу о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных, автоматически закрывают выходные двери и открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки для приема следующей (второй по счету) группы животных (см. диаграммы «е» и «ж»). В промежутке времени τ₁ (от t₃ до t₄) осуществляется прием второй группы животных (см. диаграммы «а», «б» и «в»). На этот раз количество входящих во взвешиваемую клетку составляет 5 голов (см. диаграмму «а»). По мере поступления животных по одному друг за другом во взвешиваемую клетку их количество регистрируется в соответствующем счетчике. Это видно по ступенчатому увеличению количества животных во взвешиваемой клетке (см. диаграмму б, промежуток времени от t₃ до t₄). По окончании промежутка времени τ₁, предусмотренного для приема во взвешиваемую клетку второй группы животных, входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки закрываются (см. диаграммы «в» и «е», момент времени t₄) и начинается процесс взвешивания второй группы животных, который сопровождается процедурой фильтрации полезного сигнала от динамических помех в течение промежутка времени τ₂. После завершения процесса взвешивания второй группы животных в момент времени t₅ результат измерения массы (М₂) второй группы животных (см. диаграмму «д») записывается в соответствующий регистр памяти, после чего автоматически открывают выходные двери взвешиваемой клетки (см. диаграмму «ж») и выпускают из нее вторую группу животных. По мере освобождения взвешиваемой клетки от животных их количество (а также и масса) уменьшается и в момент времени, когда последнее животное покидает взвешиваемую клетку, по формированному сигналу о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных, ее выходные двери закрывают, одновременно открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки (см. диаграммы «а», «б», «е» и «ж») и с момента времени t₆ начинают прием во взвешиваемую клетку следующей (третьей по счету) группы животных. Судя по диаграмме «а», их количество составляет 6 голов. Продолжительность приема третьей группы животных во взвешиваемую клетку, как и в предыдущих случаях, составляет τ₁ и протекает до момента времени t₇, после чего опять автоматически закрывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки и начинают процедуру взвешивания третьей группы животных (см. диаграммы «в», «г» и «е»). И так этот процесс продолжается до завершения взвешивания животных всего поголовья или его части.

В итоге, по окончании серии поточно-группового взвешивания и учета численности всего поголовья или его части, определяют (и информируют обслуживающему персоналу) суммарное количество К_Σ и суммарную массу животных всего стада или его части М_Σ, среднюю живую массу животных по стаду М_ср и прирост массы поголовья за определенный период содержания стада М_Δ, а также коэффициент вариации массы животных K_ν в качестве показателя однородности стада животных по массе.

На фиг. 1 представлена общая схема устройства контроля живой массы и численности поголовья с применением поточно-группового принципа взвешивания и учета количества животных. На фиг. 2 приведена схема расположения технологической линии поточно-группового взвешивания и учета численности животных.

Устройство контроля живой массы и численности поголовья сельскохозяйственных животных содержит взвешиваемую клетку 7, снабженную входными 3 и выходными 4 дверями, проход для животных 26 с боковыми ограждениями, установленную в проходе для животных поворотную подпружиненную створку 25, обеспечивающую поступление животных во взвешиваемую клетку по одному друг за другом, входные двери прохода для животных 27, установленный на входе взвешиваемой клетки датчик наличия животного 5, счетчик количества входяпщх во взвешиваемую клетку животных 8, входной и выходной исполнительные механизмы 1 и 2 для управления входными и выходными дверями и соответствующие им блоки управления входным и выходным исполнительными механизмами 10 и 15, электронную магнитную карту 6, прикрепленную к ноге каждого животного, преобразователь силы 9 с тензометрическими силоизмерительными датчиками, на которые опирается взвешиваемая клетка 7, аналого-цифровой преобразователь 13, блок определения массы животных 17, кнопку первоначального запуска устройства 18, первый таймер 11, предназначенный для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, второй таймер 12, предназначенный для формирования промежутка времени, для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, регистр памяти 20 для хранения текущего значения массы группы животных, блок задания предыдущего значения суммарной массы поголовья 19, первый 16 и второй 14 логические элементы «ИЛИ», блок формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных 21, блок задания порогового уровня нулевого сигнала 22, блок вычислительных операций 23 и блок отображения информации 24, причем выход датчика наличия животного 5 соединен с входом счетчика количества поступающих во взвешиваемую клетку животных 8, выход которого подключен к третьему входу блока вычислительных операций 23, при этом выход кнопки первоначального запуска устройства 18 через первый вход первого логического элемента «ИЛИ» 16 соединен с входом первого таймера 11, предназначенного для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, со вторым входом блока управления входным исполнительным механизмом 10 и через первый вход второго логического элемента «ИЛИ» 14 с первым входом блока управления выходным исполнительным механизмом 15, а выходы блоков управления входным и выходным исполнительными механизмами 10 и 15 подключены к входному и выходному исполнительным механизмам 1 и 2 соответственно, вместе с тем выход первого таймера 11, предназначенного для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, соединен с первым входом блока управления входным исполнительным механизмом 10 и с входом второго таймера 12, предназначенного для формирования промежутка времени, для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, выход которого соединен со вторым входом блока управления выходным исполнительным механизмом 15 и с первым входом регистра памяти 20, предназначенного для хранения текущего значения массы группы животных, кроме того, выход преобразователя силы 9 через аналого-цифровой преобразователь 13 и блок определения массы животных 17 соединен со вторым входом регистра памяти 20, предназначенного для хранения текущего значения массы группы животных, выход которого подключен ко второму входу блока вычислительных операций 23 и первому входу блока формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных 21, второй вход которого подключен к выходу блока задания порогового уровня нулевого сигнала 22, а выход соединен со вторыми входами первого 16 и второго 14 логических элементов «ИЛИ», при этом первый вход блока вычислительных операций 23 подключен к выходу блока задания предыдущего значения суммарной массы поголовья 19, а с первого по пятый выходы блока вычислительных операций 23 соединены с соответствующими входами блока отображения информации 24.

Устройство контроля живой массы и численности поголовья сельскохозяйственных животных работает следующим образом. При нажатии оператором кнопки 18, предназначенной для первоначального запуска устройства, формированный на ее выходе сигнал логической единицы, проходя через первый вход первого логического элемента «ИЛИ» 16, поступает на второй вход блока управления входным исполнительным механизмом 10, который, воздействуя на входной исполнительный механизм 1, открывает входные двери 3 взвешиваемой клетки 7 и входные двери 27 прохода для животных 26. Этот же сигнал через первый вход второго логического элемента «ИЛИ» 14 поступает на первый (закрывающий) вход блока управления выходным исполнительным механизмом 15, который, воздействуя на выходной исполнительный механизм 2, закрывает выходные двери 4 взвешиваемой клетки 7. Одновременно, при нажатии кнопки 18, под воздействием сигнала первоначального запуска устройства приводится в действие первый таймер 11, предназначенный для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку 7. Животные, проходя через открытые двери прохода для животных 27 и поворотную подпружиненную створку 25, по одному поступают во взвешиваемую клетку 7. При прохождении через входную дверь 3 прикрепленная к ноге каждого животного электромагнитная карта 8 воздействует на датчик наличия животного 5, выходной сигнал которого, представляющий собой импульс счета, подается на вход счетчика количества поступающих во взвешиваемую клетку животных 8 и увеличивает его содержимое на единицу. Далее содержимое счетчика количества поступающих во взвешиваемую клетку животных 8 передается в блок вычислительных операций 23 для дальнейшей обработки. В течение промежутка времени τ₁, формируемым первым таймером 11 (см. фиг. 3, диаграмму «в»), осуществляется прием животных во взвешиваемую клетку, причем продолжительность этого промежутка времени выбирается обслуживающим персоналом по расчету заполнения взвешиваемой клетки определенным количеством животных. По окончании этого промежутка времени в момент времени τ₁ на выходе первого таймера 11 формируется управляющий сигнал, который через блок управления входным исполнительным механизмом 10 воздействует на входной исполнительный механизм 1, который закрывает входные двери 3 взвешиваемой клетки 7 и входные двери 27 прохода для животных 26 (см. фиг. 3, диаграммы «в», «г» и «е»). Формируемый на выходе первого таймера 11 управляющий сигнал поступает также на вход второго таймера 12, предназначенного для формирования промежутка времени, достаточного для фильтрации динамических помех, обусловленных двигательной активностью данного биологического объекта, с некоторой требуемой точностью. (см. фиг. 3, диаграмму «г», промежуток времени τ₂). Этот промежуток времени также выбирается обслуживающим персоналом исходя из характера динамических помех и опыта работы с данным видом животных, с учетом их возраста и фактора биологической активности. По окончании промежутка времени τ₂ в момент времени t₂ (см. фиг. 3, диаграмму «г») на выходе второго таймера 12, предназначенного для формирования промежутка времени, для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, вырабатывается управляющий сигнал, который поступает на первый (управляемый) вход регистра памяти 20, предназначенного для хранения текущего значения массы группы животных, и разрешает прохождение информационного сигнала о массе группы животных, в данном случае о массе первой группы животных - М₁ (см. фиг. 3, диаграмму «д»), с выхода блока определения массы животных 17 на второй вход блока вычислительных операций 23 для дальнейшей обработки. Одновременно управляющий сигнал с выхода второго таймера 12, предназначенного для формирования промежутка времени, для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, поступает на второй (открывающий) вход блока управления выходным исполнительным механизмом 15, который, воздействуя на выходной исполнительный механизм 2, открывает выходные двери 4 взвешиваемой клетки 7 и выпускает из нее животных (см. фиг. 3, диаграмму «ж», момент времени t₂). По мере выхода животных из взвешиваемой клетки их суммарная масса постепенно уменьшается (см. фиг. 3, диаграмму «б», промежуток времени от t₂ до t₃) и как только последнее животное покидает взвешиваемую клетку и текущее значение измеряемого сигнала массы животных на выходе регистра памяти 20 становится меньше, чем минимально возможное значение массы одного животного данного вида - М₀, задаваемое блоком задания порогового уровня нулевого сигнала 22, на выходе блока формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных 21 формируется управляющий сигнал логической единицы, который через второй вход первого логического элемента «ИЛИ» 16 поступает на второй (открывающий) вход блока управления входным исполнительным механизмом 10, который, воздействуя на входной исполнительный механизм 1, открывает входные двери 3 и 27 взвешиваемой клетки 7 и прохода для животных 26 соответственно. Одновременно получаемый на выходе блока формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных 21 управляющий сигнал логической единицы через второй вход второго логического элемента «ИЛИ» 14 и первый (закрывающий) вход блока управления выходным исполнительным механизмом 15 воздействует на выходной исполнительный механизм 2, который закрывает выходные двери 4 взвешиваемой клетки 7. После этого начинается прием следующей партии животных.

А что касается информационного сигнала, получаемого в результате взвешивания группы животных, то он формируется следующим образом. С выхода преобразователя силы 9 аналоговый сигнал, пропорциональный суммарной массе группы животных (с учетом массы тары), через аналого-цифровой преобразователь 13 поступает на вход блока определения массы животных 17, где осуществляется фильтрация измеряемого сигнала массы группы животных от динамических помех, обусловленных их движением внутри взвешиваемой клетки. По окончании промежутка времени τ₂, достаточного для фильтрации динамических помех с некоторой требуемой точностью, на выходе второго таймера 12 формируется управляющий сигнал, который разрешает прохождение информационного сигнала с выхода блока определения массы животных 17 через регистр памяти 20, предназначенный для хранения текущего значения массы группы животных, ко второму входу блока вычислительных операций 23 для дальнейшей обработки. Для определения прироста массы поголовья за определенный период выращивания животных (особенно мясного направления) предусмотрен блок задания предыдущего значения суммарной массы поголовья 19, выходной сигнал которого - М_пред подается на первый вход блока вычислительных операций 23 для дальнейшей обработки.

Таким образом, в результате обработки сигналов, поступающих из блока задания предыдущего значения суммарной массы поголовья 19 (М_пред), регистра памяти 20, предназначенного для хранения текущего значения массы группы животных (M_i), и счетчика количества входящих во взвешиваемую клетку животных 8 (K_i), на выходе блока вычислительных операций 23 получаются следующие данные:

- суммарная масса всего поголовья (или его части) - M_Σ=ΣM_i;

- численность всего поголовья (или его части) - К_Σ=ΣK_i;

- средняя живая масса всего поголовья (или его части) - , где М_{ср i} - средняя живая масса животных i-й группы, а n - количество групп, проходящих через взвешиваемую клетку животных;

- прирост массы поголовья за определенный период выращивания животных - М_Δ=М_Σ-М_пред;

- степень однородности стада, в виде коэффициента вариации массы животных - .

Эти данные с выходов блока вычислительных операций 23 подаются на соответствующие входы блока отображения информации 24 для индикации технологической информации.

Использование предлагаемого изобретения в технологической линии выращивания сельскохозяйственных животных позволяет повысить эффективность производства и технологический уровень обслуживания поголовья в целом за счет автоматизированного контроля численности и живой массы животных. А повышение уровня автоматизации технологического процесса взвешивания и учета сельскохозяйственных животных позволяет существенно снизить трудовые затраты обслуживающего персонала. Кроме того, информирование технологу фермы о показателях продуктивности поголовья по средней живой массе, по приросту массы животных и по однородности стада, по сравнению с предыдущими показателями позволяет своевременно реагировать на их отклонения от технологических норм и тем самым повысить эффективность производства в целом.

Группа изобретений предназначена для овцеводства и промышленного животноводства. Для контроля живой массы и численности поголовья животных взвешивают группами в клетке устройства. Открывают входные двери прохода и клетки для поступления животных на заданное время. Проход снабжен боковыми ограждениями и поворотной створкой для пропускания животных по одному. К ноге каждого животного закреплена электронная магнитная карта в виде браслета. При приближении животного к входу клетки карта воздействует на датчик наличия. По окончании заданного времени закрывают входные двери и по окончании времени на фильтрацию динамических помех взвешивают животных. Регистрируют количество, суммарную массу и среднюю живую массу. Двери клетки оставляют открытыми до ее полного освобождения. Для сигнала об освобождении принимают значение уровня сигнала меньшее, чем уровень минимально возможной массы животного. По сигналу закрывают выходные двери и открывают входные двери прохода для приема следующей группы. Устройство также содержит преобразователь, блок определения массы и кнопку первоначального запуска, датчик наличия, счетчик количества, исполнительные блоки, блоки управления, таймеры и регистр памяти. Обеспечивается повышение уровня автоматизации. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ контроля живой массы и численности поголовья сельскохозяйственных животных, включающий групповое взвешивание животных с помощью взвешиваемой клетки, одновременно открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки для поступления животных во взвешиваемую клетку, причем проход для животных снабжен боковыми ограждениями и поворотной подпружиненной створкой для пропускания животных во взвешиваемую клетку по одному друг за другом, в течение определенного заданного промежутка времени двери взвешиваемой клетки и прохода для животных оставляют открытыми для поступления животных во взвешиваемую клетку, при этом по мере поступления в нее животных осуществляют учет их количества с помощью электронной карточной системы, установленной на входе взвешиваемой клетки, причем для этой цели к ноге каждого животного закреплена электронная магнитная карта в виде браслета, которая при приближении животного к входу взвешиваемой клетки воздействует на датчик наличия животного и способствует возникновению в нем импульса счета, далее по окончании заданного промежутка времени автоматически закрывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки и в течение определенного заданного промежутка времени, предназначенного для фильтрации динамических помех, обусловленных двигательной активностью животных, с некоторой требуемой точностью, осуществляют групповое взвешивание находящихся там животных, после завершения операции взвешивания регистрируют их количество и суммарную массу, а также среднюю живую массу животных данной группы, открывают выходные двери и оставляют их открытыми до освобождения взвешиваемой клетки от животных, причем сигналом о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных служит сигнал, значение которого меньше, чем уровень сигнала, представляющего минимально возможное значение массы одного животного данного вида, по сигналу о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных автоматически закрывают выходные двери и открывают входные двери прохода для животных и взвешиваемой клетки для приема следующей партии животных, в итоге после поточно-группового взвешивания и учета численности всего поголовья животных или его части определяют и информируют обслуживающий персонал о суммарной массе и численности животных всего стада или его части, об их средней живой массе, о приросте массы поголовья за определенный период выращивания животных, а также о степени однородности стада.

2. Устройство контроля живой массы и численности поголовья сельскохозяйственных животных, включающее взвешиваемую клетку, снабженную входными и выходными дверями, преобразователь силы с тензометрическими силоизмерительными датчиками, на которые опирается взвешиваемая клетка, аналого-цифровой преобразователь, блок определения массы животных и кнопку первоначального запуска устройства, отличающееся тем, что в его состав дополнительно включены проход для животных с боковыми ограждениями, установленная в проходе для животных поворотная подпружиненная створка, обеспечивающая поступление животных через нее во взвешиваемую клетку по одному друг за другом, датчик наличия животного, установленный на входе взвешиваемой клетки, счетчик количества входящих во взвешиваемую клетку животных, входной и выходной исполнительные механизмы для управления входными и выходными дверями и соответствующие им блоки управления входным и выходным исполнительными механизмами, электронная магнитная карта, прикрепленная к ноге каждого животного, первый таймер для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, второй таймер, предназначенный для формирования промежутка времени для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, регистр памяти для хранения текущего значения массы группы животных, блок задания предыдущего значения суммарной массы поголовья, первый и второй логические элементы «ИЛИ», блок формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных, блок задания порогового уровня нулевого сигнала, блок вычислительных операций и блок отображения информации, причем выход датчика наличия животного соединен с входом счетчика количества поступающих во взвешиваемую клетку животных, выход которого подключен к третьему входу блока вычислительных операций, при этом выход кнопки первоначального запуска устройства через первый вход первого логического элемента «ИЛИ» соединен с входом первого таймера, предназначенного для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, со вторым входом блока управления входным исполнительным механизмом и через первый вход второго логического элемента «ИЛИ» с первым входом блока управления выходным исполнительным механизмом, а выходы блоков управления входным и выходным исполнительными механизмами подключены к входному и выходному исполнительным механизмам, соответственно, вместе с тем, выход первого таймера, предназначенного для формирования промежутка времени для поступления животных во взвешиваемую клетку, соединен с первым входом блока управления входным исполнительным механизмом и с входом второго таймера, предназначенного для формирования промежутка времени для фильтрации динамических помех при взвешивании группы животных, выход которого соединен со вторым входом блока управления выходным исполнительным механизмом и с первым входом регистра памяти для хранения текущего значения массы группы животных, кроме того, выход преобразователя силы через аналого-цифровой преобразователь и блок определения массы животных соединен со вторым входом регистра памяти для хранения текущего значения массы группы животных, выход которого подключен ко второму входу блока вычислительных операций и первому входу блока формирования сигнала о полном освобождении взвешиваемой клетки от животных, второй вход которого подключен к выходу блока задания порогового уровня нулевого сигнала, а выход соединен со вторыми входами первого и второго логических элементов «ИЛИ», при этом первый вход блока вычислительных операций подключен к выходу блока задания предыдущего значения суммарной массы поголовья, а с первого по пятый выходы блока вычислительных операций соединены с соответствующими входами блока отображения информации.