СПОСОБ МОНИТОРИНГА ЭСТРУСА И ОВУЛЯЦИИ У ЖИВОТНЫХ И ПЛАНИРОВАНИЯ УДОБНОЙ ВРЕМЕННОЙ ЗОНЫ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ И ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОЙ ВРЕМЕННОЙ ЗОНЫ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ
METHOD FOR OESTRUS AND OVULATION MONITORING IN ANIMALS AND PLANNING OF CONVENIENT TIME ZONE OF FERTILISATION AND PREFERENTIAL TIME ZONE OF FERTILISATION

Данное изобретение относится к способу, который предназначен, в частности, для мониторинга эструса и овуляции и для планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительной временной зоны оплодотворения; он также может использоваться для определения других физиологических состояний, например, болезни или слабости животных.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее описание относится в основном к мониторингу эструса и овуляции и планированию удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительной временной зоны оплодотворения у свиноматок, но может быть применимо к другим животным.
В настоящее время известна точная связь, которая существует между состоянием эструса и овуляции и следующими характеристиками животного: температурой тела, внешним видом вульвы и напряженным состоянием в присутствии борова.
На основе этой связи типичный способ для определения состояния эструса и овуляции свиноматки состоит в оценивании экспертами с помощью непосредственного наблюдения у животных по меньшей мере одной из упомянутых выше характеристик.
В патенте США №4455610 от 19 июня 1984 г. (Rodrian) раскрывается метка, несущая ртутный выключатель, которая может быть прикреплена к животному, чтобы обнаруживать перемещение. Информация, относящаяся к величине перемещения, используется в сложной системе, которая определяет эструс животного путем сравнения скоростей перемещения.
В опубликованной европейской заявке на патент EP 1200119 A2 (Theelen), опубликованной в Бюллетене 4 сентября 2003 г., которая соответствует опубликованной заявке США №2003/0069515, раскрывается сложная система, которая определяет эструс свиноматки путем обнаружения перемещений в стоячем положении с помощью датчика над животным в ответ на стимулирование боровом или искусственным боровом. Разные этапы эструса обнаруживаются с помощью разных реакций на стимулирование.
В заявке на патент Великобритании №2076259 (Rodrian), опубликованной 25 ноября 1981 г., раскрывается аналогичное приспособление, которое в основном связано с модулем приемопередатчика для приема информации от транспондера на животном.
Заявка на патент Нидерландов №1012872, опубликованная 23 февраля 2001 г., раскрывает устройство для измерения времени лежания животного для определения эструса (оптимальной основы и периода оплодотворения), которое содержит один или несколько позиционирующих переключателей и питающую батарею, помещенные в корпус.
Чтобы повысить эффективность оплодотворения, необходимо правильно обнаружить эструс, потому что удобный интервал для оплодотворения свиноматки начинается с пика периода течки. Таким образом, необходимо обнаруживать, когда начинается период течки и когда период течки достигает пика, в противном случае оплодотворение может не получиться. Это традиционно требует необходимости частых осмотров животных.
Специалист также знает тот факт, что оплодотворение имеет большую вероятность быть эффективным, если выполняется в конкретный период эструса, так что недостаточное обследование эструса свиноматки имеет в результате высокую вероятность нарушения оплодотворения, с серьезным сокращением продуктивности свиноматки, которая вступает в эструс каждый 21 день.
Любые нарушения соответственно значительно увеличивают затраты на содержание и кормление животного во время периода, когда оно непродуктивно. Также любые повторные попытки оплодотворения для защиты от нарушений значительно увеличивают затраты семенной жидкости и труда.
Традиционные способы представляют некоторые сложности, например, потребность в квалифицированном персонале, назначенном для частых осмотров каждой свиноматки, и даже в этой ситуации оплодотворение подвержено изменчивости и вероятности неудачи, которая возникает из сильной зависимости от "человеческого фактора".
Ссылка также приводится на WO 2006/118508, которая раскрывает механическое устройство, которая может использоваться для обнаружения того, находится ли животное в лежачем или стоячем положении, и предполагает использование этого устройства для обнаружения эструса.
Ссылка также приводится на US 2005/00211295, которая раскрывает устройство восприятия вибрации, прикрепляемое к животному, и предполагает использование этого устройства для обнаружения эструса и срока родов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одна цель настоящего изобретения - предоставить способ мониторинга эструса и овуляции и планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительной временной зоны оплодотворения.
В соответствии с первым аспектом изобретения, предоставляется способ мониторинга эструса и овуляции животных и планирования предпочтительного времени оплодотворения, в котором:
предоставляют сенсорную систему, расположенную относительно животного для того, чтобы обнаруживать стоячее положение животного;
собирают данные от сенсорной системы;
при этом данные содержат данные, относящиеся к общему времени, в течение которого животное стоит, в пределах заранее установленного периода времени;
и анализируют данные, используя алгоритм для определения времени эструса и овуляции животного, и для планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительного времени оплодотворения животного;
и предоставляют систему индикации, чтобы обеспечить указание рабочему об удобной временной зоне оплодотворения и предпочтительном времени оплодотворения животного.
Временная зона овуляции, которая определяется в этом способе, является частью эструса, где овуляция возникает или предполагается, чтобы оплодотворение могло быть лучше всего выполнено с наилучшей вероятностью успеха.
Предпочтительно, чтобы алгоритм был выполнен с возможностью обнаружения изменений во времени стояния.
Предпочтительно, когда первый раз обнаруживаются изменения, указывающие на эструс, чтобы алгоритм был выполнен с возможностью вычисления из этих изменений начального момента изменений. Это выполняется путем интерполяции данных для обработки в обратном порядке с момента, когда обнаруживаются изменения, до фактического начального момента этих изменений. Как только устанавливается начальный момент эструса, система предскажет удобную временную зону оплодотворения.
Также предпочтительно, чтобы алгоритм был выполнен с возможностью вычисления из изменений пика в изменениях и установления временной зоны овуляции, и подтверждения предпочтительного времени оплодотворения из вычисленного начального момента и вычисленного пика изменений.
Предпочтительно, чтобы система индикации была выполнена с возможностью предоставления первого указания рабочему, когда обнаруживается изменение, указывающее эструс и удобную временную зону оплодотворения, и второго указания, указывающего предпочтительное время оплодотворения в рамках периода овуляции. Эти указания могут представлять собой множество форм, включая световую и временную индикацию на сенсорной системе, графическую индикацию на экране центрального компьютера или на миниатюрном дисплее, например, PDA, или все из этого.
К тому же предпочтительно, чтобы система индикации была выполнена с возможностью предоставления рабочему обратного отсчета времени до предпочтительной временной зоны оплодотворения. Это предпочтительно выполняется с помощью цифрового датчика времени с обратным отсчетом, хотя могут использоваться другие устройства индикации, например, гистограммы.
Предпочтительно, чтобы система индикации была выполнена с возможностью предоставления указания, указывающего на предпочтительное время оплодотворения в рамках временной зоны овуляции, и где предоставляются входные данные, указывающие фактическое время оплодотворения, и способ выполнен с возможностью предоставления указания того, находится ли фактическое время оплодотворения, произошедшего в указанное предпочтительное время оплодотворения, в рамках временной зоны овуляции, и подтверждения посредством цветного графика уровня достоверности результатов оплодотворения. Это особенно удобно для отслеживания точности действий рабочего, чтобы убедиться, что рабочий должным образом придерживается системы, чтобы поддерживать наилучшую эффективность оплодотворения.
Предпочтительно, чтобы данные анализировались с использованием алгоритма для определения эструса и удобной временной зоны оплодотворения животного. Этим является, например, эструс после отнятия от груди. Однако он также может применяться к подсвинкам, которые имели или не имели предыдущий эструс, или к вынашивающим свиноматкам, которые по некоторым причинам, например болезнь или выкидыш, могут испытывать возвращения периода течки. В отношении свиноматки после отнятия от груди, иногда свиноматка может быть перемещена после отнятия от груди в новое место, и это может привести к периоду стресса. Таким образом, алгоритм предпочтительно выполнен с возможностью игнорирования периода стресса животного перед эструсом, поскольку этот стресс также может вызывать увеличенное время стояния, которое может препятствовать анализу времени стояния для определения эструса и удобной временной зоны оплодотворения.
Предпочтительно, чтобы способ включал в себя предоставление ввода, инициируемого рабочим, указывающего фактическое время оплодотворения, и когда завершен эструс, способ использует алгоритм для предоставления вычисления уровня достоверности касательно положения фактического времени оплодотворения относительно временной зоны овуляции. Таким образом, после того как завершается процесс и ситуация анализируется, принимая во внимание все данные из периода эструса, система указывает посредством цветного графика, насколько успешным, возможно, является оплодотворение, позволяя лучше планировать будущее обращение с животным.
В соответствии с важным свойством, в случае, когда предпочтительное время оплодотворения в рамках временной зоны овуляции находится вне запланированного рабочего периода у рабочего, способ включает в себя средство индикации, чтобы сообщить рабочему альтернативное время в рамках запланированного рабочего периода. Это позволяет рабочему планировать его график, учитывая все другие задачи, которые нужно выполнить, чтобы произвести оплодотворение в удобное время наряду с сохранением наилучшей вероятности успеха относительно временной зоны овуляции.
Предпочтительно, чтобы предоставлялись входные данные, указывающие фактическое время оплодотворения, и где система индикации выполнена с возможностью предоставления первого сигнала, когда обнаруживается изменение, указывающее эструс и удобную временную зону оплодотворения, второго сигнала, указывающего пик эструса, третьего сигнала, указывающего начало времени овуляции и предпочтительную зону оплодотворения, четвертого сигнала, указывающего альтернативное время оплодотворения для применений вне рабочей смены, пятого сигнала, указывающего завершение и регистрацию оплодотворения, и шестого сигнала, указывающего болезнь или слабость животных. Эти сигналы предпочтительно являются без труда видимыми рабочему в местоположении животных, чтобы рабочий мог без труда заметить удобную временную зону оплодотворения, предпочтительную временную зону оплодотворения и состояние болезни или слабости животных, принимая во внимание, что рабочий может управлять стадом из сотен животных, вступающих в эстральный цикл.
В качестве альтернативного возможного свойства способ включает в себя подачу корма и воды животному и предоставление сигнала, указывающего рабочему, если после подачи корма и/или воды животное не стоит, что является указанием болезни или слабости животного, приводящим к необходимости вмешательства либо рабочего, либо ветеринара.
Оплодотворение может выполняться во всех случаях с помощью искусственного способа или другого способа, включая естественное обслуживание животного самцом.
Хотя способы, описанные в этом документе, в основном имеют отношение к разведению свиней и содержанию свиноматок, изобретение не настолько ограничено, и могут рассматриваться другие животные, например, коровы или некоторые другие.
В соответствии со вторым аспектом изобретения, предоставляется способ планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительной временной зоны оплодотворения животного, содержащий этапы, на которых:
предоставляют сенсорную систему, расположенную относительно животного для того, чтобы обнаруживать изменение характеристики животного, указывающее эструс и удобную временную зону оплодотворения животного;
собирают данные от сенсорной системы;
анализируют данные с использованием алгоритма для определения временной зоны овуляции животного и предпочтительного времени оплодотворения в рамках временной зоны овуляции;
и предоставляют рабочему систему индикации;
при этом система индикации выполнена с возможностью предоставления рабочему обратного отсчета времени до предпочтительной временной зоны оплодотворения.
В соответствии с третьим аспектом изобретения, предоставляется способ планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительной временной зоны оплодотворения животного, содержащий этап, на которых:
предоставляют сенсорную систему, расположенную относительно животного для того, чтобы обнаруживать изменение характеристики животного, указывающее эструс и удобную временную зону оплодотворения животного;
собирают данные от сенсорной системы;
анализируют данные с использованием алгоритма для определения временной зоны овуляции животного и предпочтительного времени оплодотворения в рамках временной зоны овуляции;
предоставляют рабочему систему индикации для указания предпочтительного времени оплодотворения в рамках временной зоны овуляции;
предоставляют входные данные, указывающие фактическое время оплодотворения;
и, в случае неудачи оплодотворения, предоставляют указание о том, произошло ли фактическое время оплодотворения в предпочтительное время оплодотворения, указанное рабочему.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения, предоставляется способ планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительного времени оплодотворения животного, содержащий этапы, на которых:
предоставляют сенсорную систему, расположенную относительно животного для того, чтобы обнаруживать изменение характеристики животного, указывающее эструс и удобную временную зону оплодотворения животного;
собирают данные от сенсорной системы;
анализируют данные с использованием алгоритма для определения временной зоны овуляции животного;
предоставляют входные данные, указывающие фактическое время оплодотворения;
и, когда эструс завершен, используют алгоритм для предоставления вычисления уровня достоверности касательно положения фактического времени оплодотворения относительно овуляции.
В соответствии с пятым аспектом изобретения, предоставляется способ планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительного времени оплодотворения животного, содержащий этапы, на которых:
предоставляют сенсорную систему, расположенную относительно животного для того, чтобы обнаруживать изменение характеристики животного, указывающее эструс и удобную временную зону оплодотворения животного;
собирают данные от сенсорной системы;
анализируют данные с использованием алгоритма для определения временной зоны овуляции животного и предпочтительного времени оплодотворения в рамках временной зоны овуляции;
предоставляют рабочему систему индикации для указания предпочтительного времени оплодотворения в рамках временной зоны овуляции;
при этом в случае, когда предпочтительное время оплодотворения в рамках временной зоны овуляции находится вне запланированного рабочего периода, сообщают рабочему альтернативное время в рамках запланированного рабочего периода.
Описанный ниже способ мониторинга эструса и овуляции и планирования удобной временной зоны оплодотворения и предпочтительной временной зоны оплодотворения свиноматок или других животных предоставляет центральный модуль, подключенный к множеству детекторов, которые связаны с соответствующей свиноматкой и подходят для определения стоячего состояния свиноматки и времени, проведенном свиноматкой в таком состоянии. Центральный модуль включает в себя средство сбора и обработки данных, обнаруженных детекторами, и способен определять начало состояния эструса и удобную временную зону оплодотворения свиноматки, а значит, предлагать предпочтительный период времени во время овуляции для осуществления оплодотворения. В конкретном примере алгоритма процессор может выполнять скользящее объединение данных и вычисление двух скользящих средних, одного быстрого и другого медленного, в скользящем интеграле. Положительная разница между быстрым скользящим средним и медленным скользящим средним, вместе с исследованием состояния ночного беспокойства у свиноматки больше некоторой пороговой величины, используется для определения начала эструса и удобной временной зоны оплодотворения.
Задача описанного способа - реализовать инструмент для автоматического определения состояния эструса и пика овуляции у свиноматки с очень низкой задержкой по сравнению с моментом, во время которого фактически началось состояние эструса.
В области такой задачи целью описанного способа является предоставление способа для определения физиологического состояния свиноматки, эффективного в определении эструса и удобной временной зоны оплодотворения и овуляции и предпочтительной временной зоны оплодотворения после отнятия от груди у свиноматок, или в определении эструса и удобной временной зоны оплодотворения и овуляции и предпочтительной временной зоны оплодотворения у подсвинков, или в определении эструса и удобной временной зоны оплодотворения и овуляции и предпочтительной временной зоны оплодотворения у вынашивающих свиноматок, которые испытывают возвращения периода течки из-за болезни или выкидыша.
Алгоритм выполнен с возможностью осуществления определения состояния эструса и овуляции у свиноматки относительно стрессового состояния свиноматки, замеренного в любое время дня и ночи.
Алгоритм выполнен с возможностью обеспечения автоматического определения эструса и удобной временной зоны оплодотворения и пика овуляции и предпочтительной временной зоны оплодотворения у свиноматки с гораздо меньшей задержкой в отношении момента, когда фактически началось состояние течки.
В описанном способе центральный модуль подключается по меньшей мере к одному детектору, который может ассоциироваться с соответствующей свиноматкой и способен определять стоячее состояние свиноматки и время, проведенное свиноматкой в этом состоянии. Способ дополнительно включает в себя сортировку в процессоре данных, обнаруженных детектором; вычисление скользящего интеграла моментов прямостоящего положения, полученных с постоянной скоростью упомянутым по меньшей мере одним детектором, причем упомянутый скользящий интеграл вычисляется за первый интервал времени; вычисление короткого скользящего среднего в упомянутом скользящем интеграле за второй интервал времени, меньший первого интервала времени; вычисление длинного скользящего среднего в скользящем интеграле за третий интервал времени, больший второго интервала времени и меньший первого интервала времени; определение наступления состояния течки у свиноматки и удобной временной зоны оплодотворения, с возможностью проверки, и если это так, отправку сигнала для наступления состояния течки, когда короткое скользящее среднее больше длинного скользящего среднего по меньшей мере в заранее установленном интервале времени.
Алгоритм может оценить зону овуляции в рамках зоны эструса и оценить в рамках зоны овуляции предпочтительное время для оплодотворения, способен оценить интервал времени, в котором должна быть оплодотворена свиноматка, на основе расстояния между окончанием отнятия от груди и обнаруженным наступлением состояния течки.
Кроме того, алгоритм может выполнить планирование предпочтительной временной зоны оплодотворения путем проверки, что короткое скользящее среднее остается меньше длинного скользящего среднего по меньшей мере в заранее установленном интервале времени, и если это так, определить предпочтительное время оплодотворения как часть времени, прошедшего между временем наступления состояния течки и временем, когда короткое скользящее среднее становится меньше длинного скользящего среднего.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные характеристики и преимущества устройства в основном будут следовать из описания предпочтительной формы исполнения устройства, а не исключительной, в соответствии с проиллюстрированным на приложенных чертежах устройством, с указывающим и не ограничивающим намерением, где:
Фиг.1 иллюстрирует схему устройства в соответствии с изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Определения
Наименование
Описание
ACTS
Фактическая временная отметка
CB
Синяя кривая
CO
Оранжевая кривая
CP
Розовая кривая
CBact
Фактическое значение синей кривой
CPact
Фактическое значение розовой кривой
CBmin
Минимальное значение синей кривой
CBMV
Максимальное значение синей кривой
AVCPx
Среднее CP в день x после отнятия от груди
PAP
Период предварительного анализа
HS
Начало периода течки
HSTS
Временная отметка начала периода течки
CBMaxAfterHS
CBMax после HSTS
CBDeltaMax
Максимальный диапазон CB перед пиком периода течки
AHSD
Средняя половинная длительность периода течки
WTS
Временная отметка отнятия от груди
PITS
Временная отметка предварительного оплодотворения
mHD
Минимальная длительность периода течки
MHD
Максимальная длительность периода течки
UIZ
Удобная зона для оплодотворения
UIZB
Удобная зона для начала оплодотворения
UIZE
Удобная зона для окончания оплодотворения
DBHP&OTZB
Задержка между пиком периода течки и началом временной зоны овуляции
OZB
Начало зоны овуляции
OZE
Окончание зоны овуляции
SmD
Минимальный срок действия семенной жидкости
OmV
Минимальная жизнеспособность яйцеклетки
HP
Пик периода течки
HPTS
Временная отметка пика периода течки
AID
Выполнено искусственное оплодотворение
BLHS
Сигнал периода течки на панельном LED (светодиоде)
BLIS
Сигнал оплодотворения на панельном LED
TLHS
Сигнал периода течки от верхнего света
TLIS
Сигнал оплодотворения от верхнего света (подтвержденный)
SSE
Событие замены свиноматки
GIT
Тип интенсивности графика
NMT
Тип ночного перемещения
MTI
Индикатор типа перемещения
TPK
Тип пика - 0 днем, 1 ночью
Оценка необработанных данных
Время, когда свиноматка стоит, снимается устройством каждые 10 минут, назовем его tup. Это необработанные данные, поступающие от свиноматки. Каждый час устройство вычисляет эти данные:
<img file="00000001.tif" he="16" wi="34" img-content="undefined" img-format="tif" />
,
где "I" - фактический час.
После этого устройство вычисляет новую точку на графике, используя эту процедуру:
Этап 1: Вычисление скользящего интеграла
Скользящий интеграл задается следующим уравнением:
<img file="00000002.tif" he="17" wi="50" img-content="undefined" img-format="tif" />
,
где t - фактический час. Поэтому каждый час это значение вычисляется с использованием последних 24 часов, пренебрегая предыдущим 25-м часом.
dt является интервалом времени, используемым для оценки, то есть одним часом. Это является причиной того, почему каждый час устройство может нанести новую точку на график. Устройство получает запрос сбора данных каждые 10 минут, поэтому программное обеспечение складывает вместе 6 последовательных сборов данных перед запуском вычисления нового интеграла. Причина разделения интервала времени вычисления на 6 интервалов по 10 минут в том, что устройство использует их для обнаружения, загрязнены ли инфракрасные датчики в более короткий период, чем два часа.
Этап 2: Вычисление скользящего интеграла для ночной активности
Скользящий интеграл для ночной активности задается следующим уравнением:
<img file="00000003.tif" he="17" wi="62" img-content="undefined" img-format="tif" />
,
ым
где t - фактический час, n - часы в ночном периоде (с 9 вечера до 6 утра), что означает, что все данные из Tup для дневного периода с 7 утра до 8 вечера не учитываются. Поэтому каждый час это значение вычисляется с использованием последних 24 часов, пренебрегая предыдущим 25 часом.
dt является интервалом времени, используемым для оценки, то есть одним часом.
Этап 3: Вычисление синей кривой (CB)
Скользящий интеграл не вычерчивается, но он является входом у двух процессов скользящего усреднения, использующих два периода: 12 часов и 7 часов. Другими словами, длинное скользящее среднее и короткое скользящее среднее. "dt" - интервал времени в один час. Короткое скользящее среднее наносится на вышеупомянутый график в виде синей кривой, длинное скользящее среднее наносится в виде оранжевой кривой.
Каждая точка синей кривой на графике является результатом этого вычисления:
<img file="00000004.tif" he="16" wi="49" img-content="undefined" img-format="tif" />
,
где t - фактический час. Поэтому каждый час это значение вычисляется с использованием последних 7 значений скользящего интеграла.
Например, в 10 вечера 2 декабря (указанного стрелкой на графике) значение Y задается этим уравнением:
.
Этап 3: Вычисление оранжевой кривой (CO)
Каждая точка оранжевой кривой на графике является результатом этого вычисления:
<img file="00000006.tif" he="14" wi="49" img-content="undefined" img-format="tif" />
,
где t - фактический час. Поэтому каждый час это значение вычисляется с использованием последних 12 значений скользящего интеграла.
Например, в 10 вечера 2 декабря (указанного стрелкой на графике) значение Y задается этим уравнением:
.
Эти две разные кривые скользящего среднего удобны для проверки, имеет ли Синяя кривая положительный или отрицательный тренд, потому что достаточно проверить значение Y у двух кривых одновременно, и если синее значение Y больше оранжевого, то синяя кривая имеет положительный тренд, в противном случае - отрицательный. Также это очень удобно для проверки пика на графике эструса с помощью формы нормального распределения, так как в этом случае устройство ищет последовательность, например, положительный, нулевой, отрицательный тренд.
Этап 3: Вычисление розовой кривой (CP)
Каждая точка розовой кривой на графике является результатом этого вычисления:
<img file="00000008.tif" he="15" wi="65" img-content="undefined" img-format="tif" />
.
Оценка во время PAP (периода предварительного анализа)
В течение первых двух дней после того, как свиноматка перемещена в стойло (сразу после отнятия от груди), устройство вычисляет следующее значение, которое будет использоваться для классификации результирующего графика свиноматки:
CBMV и CBMVTS, которое означает максимальное значение CB в первые 1,5 дня после отнятия от груди и его временную отметку.
AVCP1, которое означает среднее у значения CP, вычисленное около полудня с 10 до 14 в первый день после отнятия от груди.
AvCP2, которое означает среднее у значения CP, вычисленное около полудня с 10 до 14 во второй день после отнятия от груди.
Классификация графика по интенсивности
Эта процедура позволяет алгоритму классифицировать на 3 типа графиков в показателях процентного отношения активности свиноматки в течение периода PAP. Эта классификация называется GIT (Тип интенсивности графика), и она будет использоваться в вычислении параметра MTI (Индикатор типа перемещения).
Если CBMV<10%
GIT=0
Если 10<=CBMV<20%
GIT=1
Если CBMV>=20%
GIT=2
Классификация ночного поведения
Эта процедура позволяет алгоритму классифицировать на 3 разные категории ночную активность свиноматки в периоде PAP. Эта классификация называется NMT (Тип ночного перемещения), и она будет использоваться в вычислении параметра MTI (Индикатор типа перемещения).
Если Max[AVCP1, AVCP2]<3%
NMT=0
Если CBMV-CBMV/3<=Max[AVCP1, AVCP2]
NMT=2
Иначе
NMT=1
Вычисление индикатора типа перемещения (MTI)
Он задается этим простым сочетанием параметров GIT и NMT.
MTI
GIT
NMT
Описание
0
0
0
Очень низкая активность в течение дня и ночи
1
0
1
Очень низкая активность в течение дня, низкая активность в течение ночи
2
0
2
Очень низкая активность в течение дня, значительная активность в течение ночи
3
1
0
Значительное перемещение в течение дня, очень слабые перемещения в течение ночи
4
1
1
Значительная активность в течение дня и ночи
5
1
2
Значительная активность в течение дня, высокая активность в течение ночи
6
2
0
Высокая активность в течение дня, очень низкая активность в течение ночи
7
2
1
Высокая активность в течение дня, значительная активность в течение ночи
8
2
2
Высокая активность в течение дня и ночи
Классификация трендов
Эта классификация исходит от значения AVCP1 и AVCP2. Она позволяет исключать невозможные области, где будет HS, и классифицировать график на 26 разных типов. Этот индикатор называется TT2 (Тип тренда на 2° в день).
Если (AVCP1>=1,2*AVCP2) и NMT>0
TT2=1/* Тренд CP является сходящим*/
иначе, если (AVCP2>=1,2*AVCP1) и NMT>0
TT2=2/* Тренд CP является восходящим */
иначе
TT2=0/*Тренд плоский*/
Окончательная классификация графиков
Она задается этим простым сочетанием параметров MTI и TT2.
Для всех этих разных GT алгоритм может использовать разные стратегии для определения этих основных важных событий:
- Начинается ли период течки в течение ночи или дня
- HSTS
- Может ли период течки начаться со 2-го дня
GT
MTI
TT2
0
0
0
1
1
0
2
2
0
3
3
0
4
4
0
5
5
0
6
6
0
7
7
0
8
8
0
9
0
1
10
1
1
11
2
1
12
3
1
13
4
1
14
5
1
15
6
1
16
7
1
17
8
1
18
0
2
19
1
2
20
2
2
21
3
2
22
4
2
23
5
2
24
6
2
25
7
2
26
8
2
Для каждого GT алгоритм использует управляющие параметры, которые должны выполняться до того, как можно сказать, что имеется период течки. Эти параметры выражаются процентным отношением, таким образом, нет фиксированной пороговой величины, а только относительная. Параметрами являются:
- %CBmin (ΔCB относительное)
- %CBDelta (ΔCB абсолютное)
- %CPPrev (ΔCP относительное)
- %CPDelta (ΔCP абсолютное)
- CBMPV
Ниже находятся уравнения, используемые для их получения:
Вычисление CBmin и CBref
Поиск CBmin может начинаться с 14 часов второго дня для каждого. Для всех графиков это значение также могло быть подходящим для CBref, если период течки начинается на 3-й день. В противном случае алгоритму придется искать другое CBmin в дне непосредственно перед восходящим трендом AVCPx. Это CBmin будет значением для CBref, и это будет наилучшим значением для вычисления % CBmin.
Фиг.1 показывает устройство в соответствии с изобретением, указанное в целом как 1, содержащее центральный модуль 20, подключенный по меньшей мере к одному устройству 30 для определения положения, принятого свиноматкой 40. Это положение может быть стоячим положением 41 или лежачим положением 42.
Детектор 30 содержит по меньшей мере один датчик 31 положения. Таким образом, датчик 31 всегда повернут в направлении спинной (дорсальной) стороны свиноматки, и поэтому он может определять стоячее (41) или лежачее (42) положение свиноматки. Понятно, что детектор в качестве альтернативы может монтироваться на стороне клетки, чтобы датчик положения указывал на боковую сторону свиноматки, а не на ее спину.
Датчик 31 положения предпочтительно устанавливается в прозрачном пластиковом кожухе устройства 32 мониторинга, смонтированном на балке детектора 30 и имеющем запоминающее устройство, а также плату обнаружения и управления для взаимодействия с центральным модулем 20.
Плата обнаружения и управления (не показана на фигурах) содержит процессор (не показан на фигурах), который действует в качестве средства получения активности свиноматки, например, процессор, подключенный к датчику и постоянному запоминающему устройству, запрограммированный подходящим образом, способный записывать общее время в рамках заранее установленного периода времени, в течение которого стоит свиноматка 40, и способный предоставить центральному модулю 20 время стояния.
Центральный модуль 20 содержит интерфейс 21 связи, подключенный к множеству устройств 32 мониторинга и процессору 22, для передачи данных, определенных различными детекторами 30, смонтированными на соответствующих клетках. Центральный модуль 20 дополнительно содержит блок питания (не показан на фигурах) для питания электронных компонентов различных детекторов 30, подключенных к центральному модулю 20.
Наконец, центральный модуль 20 имеет интерфейс 23 пользователя, с помощью которого полученные и/или обработанные данные могут локально отображаться пользователю. Интерфейс 23 пользователя содержит программное приложение, подходящее для отображения полученных и/или обработанных данных, и интерфейс I/O, например, последовательного типа, чтобы позволить подключение к средству 61 ввода и к дисплею 62.
В качестве альтернативы или в дополнение, интерфейс 23 пользователя может содержать сетевую плату для удаленной передачи данных, полученных и/или обработанных процессором 22. В этом случае приложение отображения устанавливается в запоминающее устройство удаленного компьютера, доступного пользователю (не показан на фигурах), который содержит подходящий протокол связи для обмена данными с сетевой платой интерфейса 23 пользователя.
Процессор 22 содержит запоминающее устройство, в которое устанавливается подходящее программное обеспечение, без труда реализуемое практикующим специалистом в этой области, содержащее команды для выполнения процедуры из изобретения, которая объясняется ниже.
На 1-м этапе, после того, как каждая свиноматка помещена в собственную клетку 50, идентификационный номер SIN ("идентификационный номер свиноматки") присваивается каждому детектору 30, то есть каждой свиноматке, и все данные, относящиеся к свиноматке, будут помечены этим номером. Свиноматки обычно помещаются в клетки сразу после отнятия от груди.
UP
На 2-м этапе управляющая плата каждого детектора 30 собирает время T, в которое свиноматка стояла в прошлом периоде формирования выборки (например, десять минут). Эти данные, измеренный в секундах, сохраняются в стеке (на 3-м этапе) управляющей платы 30 с временной отметкой окончания фиксированного периода формирования выборки (например, в конце каждых 10 единиц: в любом случае, период формирования выборки является целым делителем часа).
На 4-м и 5-м этапе данные будут получаться от начала посредством центрального модуля 20 и накапливаться в периоде из одного часа. Причина дробности в устройстве 30, которая использует в качестве периода формирования выборки делитель одного часа, в том, что с использованием большей дробности управляющая плата 30 способна обнаруживать, загрязнены ли инфракрасные датчики.
На 6-м этапе процессор 22 объединяет данные, полученные на основе первого интервала времени, предпочтительно равного 24 часам, и исключает из объединения более старые данные, то есть шесть обнаружений (в случае периода формирования выборки в 10 минут), происходящих в 24-м часе перед часом объединения. Объединение и исключение более старых данных предпочтительно выполняется и сохраняется в запоминающем устройстве каждый час, чтобы соответствующий интеграл ассоциировался с каждым часом в запоминающем устройстве.
Вычисление, выполненное на 6-ом этапе, является скользящим объединением, и оно эффективно при выполнении первой фильтрации явлений, не связанных с периодом течки, которые влияют на время, когда свиноматка стоит, например, периоды кормления, когда все свиноматки находятся в стоячем положении, или периоды, когда посторонний входит в свиной хлев, и так далее.
С помощью скользящего объединения каждый час от размещения свиноматки в клетке оно объединяет данные предшествующих 24 часов и использует эти данные для получения предварительного распределения состояния возбуждения каждой свиноматки. Обнаружено, что после 24 часов от размещения в клетке оценивается скользящий интеграл данных (DIM), и только постоянные вариации, например, касающиеся стресса в период течки, могут создавать значительные изменения в направлении скользящего интеграла DIM.
Таким образом отфильтровываются явления с короткой длительностью, например, кормление или вход персонала, незнакомого свиноматкам, избегая автоматических неверных интерпретаций явления стресса на части устройства из изобретения.
Чтобы улучшить интерпретацию полученных данных, центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, каждый час выполняет вычисление двух скользящих средних в скользящем интеграле данных DIM (7-й и 8-й этапы): скользящее среднее с коротким шагом (CB) и скользящее среднее с длинным шагом (CO). Предпочтительно, чтобы короткое скользящее среднее CB вычислялось за последние 7 часов, тогда как длинное скользящее среднее CO вычислялось за последние 12 часов. Таким образом, два значения CB и CO, вычисленные и сохраненные в запоминающем устройстве, могут использоваться для определения тренда, положительного или отрицательного, у напряженного состояния свиноматки, независимо от пороговых величин стресса, обычно выбираемых произвольно в предшествующем уровне техники.
Скользящие средние CB и CO вычисляются каждый час, и посредством интерфейса 23 пользователя в центральном модуле 20 отображаются на дисплее 62 пользователя.
На 9-м этапе процессор 22 объединяет данные, полученные в течение ночного периода, на основе первого интервала времени, предпочтительно равного 24 часам, и исключает из объединения более старые данные, то есть шесть обнаружений (в случае периода формирования выборки в 10 минут), происходящих в 24-м часе перед часом объединения. Объединение и исключение более старых данных предпочтительно выполняется и сохраняется в запоминающем устройстве каждый час, чтобы соответствующий интеграл ассоциировался с каждым часом в запоминающем устройстве, и результирующее объединение называется NDMI (скользящий интеграл ночных данных).
На 10-м этапе, чтобы улучшить интерпретацию полученных данных, центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, каждый час выполняет вычисление скользящих средних в скользящем интеграле ночных данных NDMI (называемое CP). Предпочтительно, чтобы скользящее среднее CP вычислялось за последние 12 часов.
На 11-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, выполняет оценку тренда CP в первые 2 дня после WTS.
На 12-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, выполняет классификацию графика в соответствии с:
- интенсивностью активности в дневном и ночном периоде, показанной посредством CB в первые два дня после WTS,
- интенсивностью активности только в ночном периоде, показанной посредством CP в первые два дня после WTS,
- трендом CP в первые два дня после WTS.
Классификация называется типом графика (GT), существуют 26 разных GT, и в соответствии с этим устанавливаются управляющие параметры, которым должны удовлетворять ΔCB относительное, ΔCB абсолютное, ΔCP относительное, ΔCP абсолютное, чтобы получить подтверждение определения периода течки (этап 206).
На 13-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, вычисляет минимальное значение CB (как правило, на второй день после WTS), называемое CBmin, и CPmin (как правило, на второй день после WTS, но может быть на первый день, в зависимости от типа тренда у графика). Эти значения берутся в качестве базиса (CBref и CPref) для оценки ΔCB относительного, ΔCB абсолютного, ΔCP относительного, ΔCP абсолютного на следующих этапах 18-м и 19-м.
На 15-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, оценивает, когда начинается определение периода течки, в соответствии с трендом CP, показанным в первые два дня. Если тренд отрицательный, то поиск периода течки начнется с 0:00 третьего дня, потому что имеется явная разрывность между первым стрессом (из-за перехода свиноматки от отнятия от груди в новое стойло), и отсутствует необходимость начинать раньше, в противном случае, если тип тренда положительный или плоский (как правило, в 20% случаев), начало поиска отнятия от груди начнется с полудня второго дня.
На 16-м и 17-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, оценивает, есть ли увеличение CB и CP, и если это увеличение обнаруживается, то он установит соответствующие признаки GCBF (признак растущей CB) и GCPF (признак растущей CP). Рост CB обнаруживается при сравнении ординаты CB с ординатой CO, чтобы установить признак, CB должно быть больше CO в течение по меньшей мере трех часов. Рост CP обнаруживается, когда фактическая CP растет больше фиксированного процентного отношения относительно предыдущего значения, измеренного тремя часами ранее. Когда устанавливается признак, алгоритм прекращает искать первый рост и ищет подтверждение на 18-м и 19-м этапах процедуры.
На 18-м и 19-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, вычисляет каждый час значение ΔCB относительное, ΔCB абсолютное, ΔCP относительное, ΔCP абсолютное и сравнивает их с управляющими параметрами, заданными на 14-м этапе. Когда оба управляющих параметра выполняются для CB, он устанавливает управляющий признак CB (CCBF); когда оба управляющих параметра выполняются для CP, он устанавливает управляющий признак CP (CCPF).
На 20-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, когда установлены CCBF и CCPF, может подтвердить период течки и начать поиск наилучшей временной отметки для начала периода течки HSTS. Для этого он оценивает последовательность признаков GCBF, GCPF, CCBF и CCPF, и в соответствии с результирующей последовательностью и интервалом времени между этими признаками он может задать наилучшую HSTS на 21-м этапе. На 22-м этапе он оценивает задержку между WTS и HSTS, эта задержка называется WHSD (Задержка от отнятия от груди до HS). WHSD используется на 23-м этапе для оценки максимальной половинной длительности периода течки (MHSD), минимальной половинной длительности периода течки (mHSD) и поправочного коэффициента (CF). Этот CF используется на 24-м этапе для оценки наилучшей временной отметки предварительного оплодотворения (PITS), которая оценивается с использованием средней половинной длительности периода течки (AHSD), вычисленной центральным модулем 20 снова с помощью процессора 22, на всей половинной длительности периода течки, зарегистрированной с предыдущих циклов свиноматки. AHSD является важными данными, потому что она зависит от системы управления отнятием от груди, используемой фермером, поэтому она может изменяться в зависимости от фермера. Это является причиной того, что алгоритм предпочитает вычислять ее вместо использования стандартного значения. Оценка PITS выполняется с помощью этой формулы: PITS=CF*AHSD. Когда готова PITS, центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, наносит на график красную область (что означает период течки), начинающуюся с HSTS вплоть до фактического часа, и сигнал PI (зеленая стрелка с часовой отметкой), расположенный ниже оси времени в правильной временной отметке. Эта информация будет очень полезна для фермера, потому что заранее (за много часов, когда наступит овуляция) он может приблизительно сказать, когда будет наилучшее время для оплодотворения. Поскольку овуляция равномерно распределяется в 24 часах дня, фермер будет заранее знать, будет ли наилучшая временная зона для оплодотворения во время смены или вне ее, в этом случае может выполнить раннее оплодотворение до конца рабочей смены. Это оплодотворение, из-за срока действия семенной жидкости, может быть достаточно благоприятным, чтобы свиноматка забеременела. Этот вопрос будет лучше обсуждаться в дальнейших пунктах. На 25-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, отправляя команду управляющей плате детектора 30, включит в мигающем режиме красный панельный LED и красный верхний свет в мерцающем режиме, указывая начало периода течки. Таким образом, также рабочие информируются о состоянии течки у свиноматки.
Начиная с 26-го этапа, центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, начинает после 24 часов от HSTS определять пик периода течки. На 27-м этапе, когда он обнаруживает уменьшение CP, устанавливает признак уменьшения CP (CPDF). На 28-м этапе, когда он обнаруживает уменьшение CB, устанавливает признак уменьшения CB (CBDF). Когда признак установлен, алгоритм прекращает поиск других уменьшений связанной кривой. Алгоритм работает постоянно с 27-го этапа до 32-го этапа, пока не определено состояние пика периода течки. Состояние может быть достигнуто, если:
- На 29-м этапе, если фактическое время имеет задержку от HSTS больше MHD, CBDF и CPDF будут принудительно установлены. Это позволяет алгоритму установить признак пика периода течки на следующем этапе 31-м и 32-м.
- На 30-м этапе, если фактическое время имеет задержку от HSTS больше mHD, алгоритм может установить HPF, если CBDF=1 и если CPDF=1, или фактическое время находится в дневном периоде (с 9 до 16 часов).
- На 31-м этапе, если фактическое время имеет задержку от HSTS меньше mHD, но более 24 часов, алгоритм может установить HPF, если CBDF=1 и CPDF=1.
Когда установлен HPF, алгоритм может планировать временную отметку для удобной зоны оплодотворения в зоне овуляции, как описано ниже.
На 33-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, планирует временную отметку начала зоны овуляции (OZBTS), прибавляя к HSTS задержку 1, которая зависит от того, в каком случае (этапы 29, 30 и 31) установлен HPF.
На 34-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, планирует временную отметку окончания зоны овуляции, прибавляя к OZBTS задержку 2, которая зависит от того, в каком случае (этапы 29, 30 и 31) установлен HPF.
На 35-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, планирует временную отметку начала удобной зоны оплодотворения (FUZBTS), отслеживая с OZBTS минимальный срок действия семенной жидкости (SmD), выраженный в часах.
На 36-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, планирует временную отметку окончания удобной зоны оплодотворения (FUZETS), прибавляя к OZETS минимальную жизнеспособность яйцеклетки (OmV), выраженную в часах.
На 37-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, наносит на график красную область, которая означает период течки, начинающийся с HSTS вплоть до FUZBTS, и зеленую темную область от FUZBTS вплоть до фактической временной зоны оплодотворения, и маркеры OZB, OZE (две зеленых противоположных горизонтальных стрелки с временной отметкой), расположенные в ординате средней точки графика.
На 38-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, отправляя команду управляющей плате детектора 30, включит в постоянном режиме красный панельный LED и красный верхний свет в мерцающем режиме, указывая временную зону течки. Когда фактическое время оплодотворения больше FUZBTS, зеленый панельный LED будет включен в мигающем режиме, указывая удобную временную зону оплодотворения. Таким образом, также и рабочие информируются о состоянии пика периода течки у свиноматки, и они могут приступить к оплодотворению свиноматки, если нужно.
На 39-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, когда фактическое время оплодотворения больше OZBTS, наносит на график красную область, которая означает период течки, начиная от HSTS вплоть до FUZBTS, темную зеленую область от FUZBTS вплоть до OZBTS, и светлую зеленую область от OZBTS до фактического часа оплодотворения.
На 40-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, когда фактическое время оплодотворения больше OZBTS, отправляя команду управляющей плате детектора 30, включит в постоянном режиме красный панельный LED периода течки, верхний свет будет переведен в зеленый мерцающий режим. Зеленый панельный LED оплодотворения будет продолжать мигать. Таким образом, рабочий информируется о текущем состоянии овуляции свиноматки и знает, что оплодотворение свиноматки необходимо выполнить как можно быстрее.
На 41-м этапе, когда рабочий использует магнитную карту, чтобы ввести событие оплодотворения, управляющая плата детектора 30 использует этот сигнал, чтобы выключить верхний свет и перевести в постоянный режим зеленый панельный LED оплодотворения. Таким образом рабочий получает подтверждение, что событие обработано должным образом. Управляющая плата детектора 30 отправляет информацию о событии "оплодотворение выполнено" центральному модулю 20, который снова с помощью процессора 22 может нанести маркер на график, расположенный в ординате средней точки графика в правильном положении на оси времени, который выглядит как небольшая капля, указывающая событие "оплодотворение выполнено" (на 42-м этапе).
На 42-м этапе, когда фактическое время оплодотворения больше OZETS, центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, наносит на график красную область, которая означает период течки, начинающийся от HSTS вплоть до FUZBTS, темную зеленую область от FUZBTS до OZBTS, светлую зеленую область от OZBTS до OZETS и темную зеленую область от OZETS до фактического часа оплодотворения.
На 43-м этапе, когда фактическое время оплодотворения больше FUZETS, центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, отправляя команду управляющей плате детектора 30, выключит каждый панельный LED.
На 44-м этапе, когда фактическое время оплодотворения больше FUZETS, алгоритм начинает анализировать предыдущие ситуации, чтобы иметь возможность оценить уровень достоверности того, что произошло.
На 45-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22:
- Если событие оплодотворения произошло более 3 часов до FUZBTS, но по меньшей мере 24 часа после HSTS, он устанавливает SCORE в значение 5 и устанавливает признак выполнения оплодотворения (IDF).
- Если событие оплодотворения произошло менее 3 часов до FUZBTS, он устанавливает SCORE в значение 25 и устанавливает признак выполнения оплодотворения (IDF).
- Если событие оплодотворения произошло в пределах FUZBTS и OZBTS, он устанавливает SCORE в значение 35 и устанавливает признак выполнения оплодотворения (IDF).
- Если событие оплодотворения произошло в пределах OZBTS и OZETS, он устанавливает SCORE в значение 50 и устанавливает признак выполнения оплодотворения (IDF).
- Если событие оплодотворения произошло в пределах OZETS и FUZETS, он устанавливает SCORE в значение 30, SCORE не меняется, если уже установлено в наивысшее значение, и он устанавливает признак выполнения оплодотворения (IDF).
- Если событие оплодотворения произошло позже FUZETS, он устанавливает SCORE в значение 0, SCORE не меняется, если уже установлено в наивысшее значение, и он устанавливает признак выполнения оплодотворения (IDF).
На 46-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, оценивает тренд формы CP в пределах HSTS и FUZETS и максимальное значение пика CB (CBMPV) в том же периоде.
На 47-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, устанавливает:
- SCORE=SCORE+30, если тренд формы CP является симметричным.
- SCORE=SCORE+20, если тренд формы CP является асимметричным с пиком около HSTS.
- SCORE=SCORE+15, если тренд формы CP является асимметричным с пиком около OZBTS.
- SCORE=SCORE-10, если значительная CP имеется только для одного дня.
- SCORE=SCORE-25, если имеются два дня без значительной CP.
На 48-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, оценивает коэффициент (CBMPV-CBref)/CBref*10) и прибавляет результат к значению SCORE: SCORE=SCORE+((CBMPV-Cbref)/CBref*10). Этот коэффициент может варьироваться от 8 до 20, и чем он больше, тем больше это означает, что период течки был последовательным.
На 49-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, проверяет, установлен ли IDF (признак выполнения оплодотворения). Если не установлен, то он проверяет, ввел ли пользователь событие оплодотворение отвергнуто, так как имеется сбой в определении периода течки (HFDF: признак сбоя в определении периода течки), и затем:
- Если установлен HFDF, он наносит на график оранжевую область, начинающуюся с FUZETS вплоть до фактического времени.
- Если не установлен HFDF, он наносит на график желтую область, начинающуюся с FUZETS вплоть до фактического времени.
На 50-м этапе центральный модуль 20, снова с помощью процессора 22, проверяет, установлен ли IDF (признак выполнения оплодотворения), и:
- Если SCORE больше 70%, наносит на график синюю область, начинающуюся от FUZETS вплоть до фактического времени, со значением SCORE белым цветом, расположенном в ординате средней точки графика.
- Если SCORE ниже 70%, наносит на график фиолетовую область, начинающуюся от FUZETS вплоть до фактического времени, со значением SCORE белым цветом, расположенном в ординате средней точки графика.
Доказано на практике, что раскрытое в этом документе приспособление реализует практическую процедуру, способную обеспечить эффективное определение наступления состояния течки у свиноматки и оценку времени оплодотворения гораздо проще, чем в известных в настоящее время способах, и кроме того, оно эффективно также в определении состояния течки любых свиноматок или подсвинков в любое время и в любом месте любого свиного хлева.
Кроме этого, предложенный способ также эффективен в анализе данных, относящихся к состоянию возбуждения свиноматки, замеренному в любое время дня или ночи.
Спроектированное таким образом изобретение допускает многие модификации и разновидности, которые подходят к сущности изобретения; кроме того, все детали могут заменяться другими технически равноценными элементами.
Существует тенденция в содержании свиноматок, что свиноматки не должны заключаться в стойла после того, как они освобождены из станка для супоросных маток, и соответственно помещаются в свободный загон, который позволяет им передвигаться. Таким образом, неподвижная сенсорная система, которая использует устройство распознавание приближения, применима только там, где животное отдельно заключено в стойла. В свободном загоне используется альтернативное приспособление для определения стояния, и многие разные приспособления подходят для этой функции.
Таким образом, в одном примере устройство может быть помещено снизу на туловище свиноматки с лентой для его фиксации сразу после передней ноги, которое использует детектор расстояния для проверки расстояния от пола.
Альтернативное устройство может быть закреплено на ноге и может быть уклономером, который измеряет, когда животное изменяет ориентацию со стоящей на лежащую. Датчики давления могут использоваться для обнаружения, когда животное лежит.
Другие устройства могут использоваться для определения характеристик животного, которые указывают на эструс, например биение сердца.
Само устройство может содержать микропроцессор со встроенным алгоритмом, причем микропроцессор взаимодействует с ПК в беспроводном режиме. В этом случае устройство может сообщать только события, например, начало периода течки, начало удобной временной зоны оплодотворения, начало овуляции, начало предпочтительной временной зоны оплодотворения, конечные результаты уровня достоверности. Устройство может не предоставлять непосредственную визуальную информацию животноводу, чтобы экономить энергию, а только на ПК. В качестве альтернативы устройство может обладать всеми функциями, описанными в этом документе. Дополнительно устройство может сообщать только данные о времени стояния и лежания, при этом вся обработка выполняется в центральном расположении.
Способ, описанный выше, предназначен в основном для свиноматок, возвращающихся из опороса, но нужно будет принять во внимание, что та же система может применяться к подсвинкам и даже к свиноматкам, которые испытывают возвращения периода течки из-за болезни или выкидыша во время их первой фазы беременности. Также там, где оплодотворение терпит неудачу в первом эструсе, животное может наблюдаться в течение второго эструса.
Устройство может использоваться для определения любого первого или второго эструса. Другие приспособления не способны сделать это, потому что их определение эструса получается только путем сравнения соотношения времени стояния в течение ночи с пороговой величиной. Кроме того, после отнятия от груди существует период стресса, когда свиноматка передвигается, что должно быть исключено из процесса определения с помощью подходящей фильтрующей части алгоритма.
Данное приспособление использует стратегию, где, во-первых, все необработанные данные обрабатываются для получения непрерывного графика за 24 часа из времени стояния и времени ночного стояния. Во-вторых, оно использует данные первых 2 дней после отнятия от груди, чтобы описать, какой вид свиноматки присутствует, то есть свиноматка, которая обычно практически стоит, свиноматка, которая обладает слабой активностью в течение ночи или хорошей активностью. Из этого анализа алгоритм действует для классификации свиноматки на некоторое количество разных заранее установленных типов, полученных с помощью предшествующего анализа и содержащихся в запоминающем устройстве, и использует стратегию, приспособленную для каждого разного типа. Эта система очень мощная, потому что она способна, посредством этой классификации, нормализовать данные и устранить необходимость постоянной пороговой величины в определении пяти основных показателей, которыми являются состояние эструса, временная отметка начала эструса (HSTS), пик эструса, удобная временная зона оплодотворения, где можно с успехом начать оплодотворение свиноматки, зона, где с наибольшей вероятностью произойдет овуляция, и фактическое время, когда будет предложено предпочтительное оплодотворение.
Кроме того, когда завершается цикл эструса, система способна предоставить уровень достоверности о правильности предсказания, и она укажет, по возможности с помощью цветов на графике, выполнено ли оплодотворение в оптимальный период времени, который определен 24-часовым графиком и ночным графиком после пика эструса, или с помощью разных цветов, когда уровень достоверности низкий, так что достоверность ниже 60%.
Система предсказывает наилучшее время для оплодотворения в периоде овуляции.
Система принимает во внимание рабочие периоды, чтобы определить наилучшее время для оплодотворения. Это выполняется с помощью, сразу после определения эструса, что означает в пределах первых 30 часов максимума эструса, планирования временной зоны предварительного оплодотворения, которое приблизительно может сообщить, выйдет ли временная зона овуляции за период рабочей смены. Если время предварительного оплодотворения планируется на ночной период, когда рабочая смена закончилась, и удобная зона оплодотворения уже активна, фермер может запланировать раннее оплодотворение перед уходом с фермы, таким образом он может обеспечить, что свиноматка оплодотворена своевременно. Следующим утром он может определить из информации графика, есть ли необходимость во втором оплодотворении.
Система способна определить:
Временную зону овуляции в пределах 30 часов от начала явления эструса.
Удобное время оплодотворения сразу после определения эструса.
Временную отметку начала эструса сразу со 2 дня после отнятия от груди.
Пик эструса.
Временную зону овуляции.
Оптимальное время оплодотворения в рамках зоны овуляции.
Правильность шаблона, когда завершается эструс.
Датчик 30 включает в себя систему 32А светового отображения, выполненную с возможностью обеспечения индикации путем включения подходящего света или LED или шаблонов света или LED, указывающих: удобную временную зону оплодотворения, предпочтительное время оплодотворения в рамках времени овуляции, завершение и регистрацию оплодотворения, альтернативное время раннего или позднего оплодотворения для применений вне рабочей смены, и болезнь или слабость животных.
Система индикации может быть выполнена с возможностью предоставления следующей информации.
Начало периода течки: Мигающий красный
Пик периода течки: Постоянный красный
Предварительное оплодотворение в зависимости от последнего часа рабочей смены; Мигающий красный и зеленый
Начало удобной зоны оплодотворения: Мигающий красный и зеленый
Начало зоны овуляции: Медленно мигающий зеленый
Пик зоны овуляции: Быстро мигающий зеленый
Окончание удобной зоны оплодотворения: Быстро мигающий зеленый
Предварительное оплодотворение в зависимости от первого часа утра: Быстро мигающий зеленый
Свиноматка, которая оплодотворена и введена в систему по магнитной карте: Постоянный зеленый
Это может быть достигнуто следующим образом:
Начало периода течки: PI в зависимости от последнего часа рабочей смены: 1 вспышка красного и 1 вспышка зеленого каждые 2 секунды (см. задачу 122), если оплодотворение выполнено - постоянный зеленый (см. задачу 121)
Пик периода течки: 1 вспышка красного каждые 2 секунды (см. задачу 211), если оплодотворение успешно выполнено - постоянный зеленый (см. задачу 212-221)
От FUZBTS: 1 вспышка красного и 1 вспышка зеленого каждые 2 секунды (см. задачу 311), если оплодотворение успешно выполнено - постоянный зеленый (см. задачу 312-321)
От OZBTS: 1 вспышка зеленого каждые 3 секунды (см. задачу 411), если оплодотворение успешно выполнено - постоянный зеленый (см. задачу 412-421)
От OZPTS до задачи 710: 1 вспышка зеленого каждые 2 секунды (см. задачу 511), если оплодотворение успешно выполнено - постоянный зеленый (см. задачу 512-521)
Грязный датчик: Желтый LED датчика на панели медленно мигает 1 раз в секунду
Болезненное состояние: Желтый LED датчика на панели быстро мигает 3 раза в секунду.
Модуль 30 также включает в себя систему 32B ввода, например, магнитную карту, используемую рабочим, чтобы обеспечить ввод в систему, указывающий фактическое время оплодотворения.
В случае, если позднее обнаружено, что является неудавшимся, система предоставляет указание о том, находится ли фактическое время оплодотворения, произошедшего в указанное предпочтительное время оплодотворения, в рамках временной зоны овуляции.
Система 32А индикации выполнена с возможностью предоставления первого сигнала, когда обнаруживается изменение, указывающее эструс и удобную временную зону оплодотворения, второго сигнала, указывающего пик эструса, третьего сигнала, указывающего начало времени овуляции и предпочтительное время оплодотворения, четвертого сигнала, указывающего альтернативное время раннего или позднего оплодотворения для применений вне рабочей смены, пятого сигнала, указывающего завершение и регистрацию оплодотворения, и шестого сигнала, указывающего болезнь или слабость животных.
Система 32А индикации включает в себя цифровой датчик 32С времени с обратным отсчетом, который выполнен с возможностью предоставления рабочему обратного отсчета времени предпочтительной временной зоны оплодотворения.
Система способна обнаружить, загрязнен ли инфракрасный датчик, эта информация показывается на LED на панели устройства и также на пиктограмме стойла на панели управления в пользовательском интерфейсе. Когда датчик очищается пользователем, система автоматически восстановит предупредительные сигналы на устройстве и панели управления.
Событие оплодотворения, выполненное пользователем, вводится с помощью подходящего устройства ввода, например, магнитной карты, которую очень просто использовать. Система автоматически введет это событие с правильной временной отметкой. Нужно будет принять во внимание, что некоторые операторы предпочтут осуществлять оплодотворение во время, определенное ими самостоятельно, на основе других характеристик и собственного опыта. Это время может отличаться от времени, предсказанного системой. Это фактическое время оплодотворения может быть введено, и позднее, когда завершается эструс и все данные доступны для анализа, система может предоставить указание уровня достоверности на основе сравнения фактического времени и вычисленного оптимального времени.
Событие замены свиноматки в стойле может быть введено посредством подходящего устройства ввода, например, магнитной карты, которую очень просто использовать. Система автоматически введет это событие с правильной временной отметкой, закрывая предыдущий цикл и открывая новый. Позднее фермер может вставить правильный код определенной свиноматки, если он хочет использовать устройство для формирования и хранения статистических данных, относящихся к свиноматкам, на протяжении их повторяющихся беременностей.
Система не требует никакой настройки после установки, и алгоритм, посредством классификаций графика времени стояния, способен автоматически обнаружить эструс и время для оплодотворения.
Система также может использоваться для определения болезни или слабости животного. Сначала устройство может определить во время кормления или питья, лежит ли свиноматка, что означает, что что-то случилось со свиноматкой. Таким образом, когда животному подается корм в стойле в кормушку 10, устройство может использоваться для определения, стоит ли животное для кормления или питья. Если нет, то может применяться стимуляция, чтобы спровоцировать животное встать для кормления и питья. Также, если свиноматка в станке для опороса становится слишком слабой для удовлетворительного кормления или питья, приводящего к возможному голоданию поросят, свиноматка может стимулироваться для питания.
Вся информация может отображаться на ПК на месте или удаленно для анализа лицами вне конкретного хлева, где располагаются животные. Также карманное устройство может использоваться для отображения рабочему в хлеве, чтобы дополнить или заменить информацию, отображенную на устройстве в стойле или на животном. Вся информация может быть напечатана при необходимости для целей хранения, передачи или управления.