О.Б. Забродина, Е.Н. Таран
Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия, г. Зерноград, Россия
Эффективность работы крупного предприятия по производству молока во многом зависит от своевременности получения информации об отклонениях функции вымени коров, а именно о снижении количества молока выводимого из вымени и его качества. В связи с этим активно разрабатываются системы автоматизированного мониторинга /1/ с развитым программным обеспечением и базами данных, то есть появляется возможность отслеживать эти изменения и принимать эффективные меры для восстановления продуктивности коров и качества молока.
Рис. 1 - Алгоритм контроля нарушений функции вымени для одной доли вымени.
Целью настоящей работы является разработка алгоритма контроля функции вымени для автоматизированного мониторинга предприятия по производству молока, обеспечивающего выявление заболеваний коров и нарушений в их кормлении на ранней стадии.
Известно, что первым признаком заболевания вымени является резкое снижение моло-коотдачи в заболевшей доле, которое может быть кратковременным, и контроль удоя в целом по вымени не эффективен. Поскольку удой коровы в утреннюю и вечернюю доения отличается, то для выявления заболеваний на ранней стадии необходимо предусматривать контроль удоев по долям вымени с записью информации в базу данных и сравнение со значениями удоев по каждой доле вымени, полученными в несколько предыдущих доений.
На более поздней стадии заболевания увеличивается электропроводность молока /2/, которая на всех современных автоматизированных установках контролируется, как правило, в целом по вымени, а не по долям. Однако не предусмотрен контроль одного из основных энергетических показателей качества молока - содержания жира, хотя физиологами доказано, что вследствие неправильного рациона кормления или заболевания коровы маститом этот показатель уменьшается /3/. Содержание жира обычно определяют на стационарных лабораторных приборах, предварительно вмешиваясь в технологию доения для отбора проб молока от каждой коровы, что требует дополнительных затрат времени и труда, снижает производительность установок. В то же время в ФГОУ ВПО АЧГАА разработаны устройства, позволяющие по выходным характеристикам электромагнитного сигнала, пропущенного через молоко, вычислять содержание в нем жира и интенсивность молоковыведения.
В связи с вышесказанным, для автоматизированного мониторинга предприятия по производству молока с доением доильным аппаратом любого типа предложена подсистема контроля нарушений функции вымени. работающая по приведенному на рисунке 1 алгоритму (алгоритм приведен для одной доли вымени). Бесконтактные (с молоком) измерительные первичные преобразователи (ИПП) по числу долей устанавливают в разрез молочного шланга между доильными стаканами и коллектором.
Система в начале доения идентифицирует животное и вносит тип доения (вечернее или утреннее). Указание на тип доения необходимо по причине различного содержания жира и удоя в утреннее и вечернее доение. В течение всего времени доения электромагнитные сигналы в ИПП проходят через молоко /4/. Изменения содержания жира и количества молока приводят к изменению характеристик выходных сигналов ИПП, которые записываются в базу данных.
Конец записи данных (доения) определяет микроконтроллер по снижению молоковы-ведения по одной доли вымени до 0,83 г/с. В связи с этим предусмотрена блокировка от выключения системы в начале доения в виде временной задержки.
По окончании доения микроконтроллер обрабатывает информацию - вычисляются и записываются в базу данных среднее значение удоя Yk, средняя интенсивность молоковыве-дения qk и среднее содержание жира в молоке Gk. каждой доли вымени.
Полученные в результате вычислений значения удоя и содержания жира в молоке данной доли вымени данной коровы, например, в вечернее доение сравнивается со средними значениями содержания жира в молоке из этой же доли предыдущих трех вечерних доений. Если содержание жира в молоке текущего доения снизилось на 0,5 % и более, то подается тревожный сигнал и, выдаются соответствующие отметки в распечатке результатов доения /5/. Если удой меньше предыдущего, то вычисляется коэффициент Nk, равный отношению удоя левой доли к удою соответствующей правой доли. Коэффициент Nk не должен быть отличаться от коэффициента N, записанному в базу данных для данной коровы в начале лактации, более чем на 10 %. Если условие не выполняется - то также выдаются соответствующие отметки в распечатке результатов доения.
Аналогично ведется контроль содержания жира и удоев в утренние доения.
Предложенный алгоритм позволяет определить отклонения в удоях и содержании жира в молоке оперативно, непосредственно по результатам доения и тем самым выявить нарушения функции вымени на ранней стадии.
Литература
1. Литвинов, В.Н. Повышение эффективности использования энергоносителей при производ
стве молока [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / В.Н. Литвинов. - Зерноград, 2009. - 224с.
2. Коган, Г.Ф. Маститы и санитарное качество молока [Текст] / Г.Ф. Коган, Л.П. Горинова. - Мн.: Ураджай, 1990. -134 с.: ил.
3. Содержание коровы [Электронный ресурс] / Авторский проект // Режим доступа: http: //www .treeland. ru/article/kopoba /vyra /2011
4. Таран Е.Н. Результаты исследования емкостного датчика контроля содержания жира в молоке [Текст] / Е.Н. Таран, О.Б. Забродина// Сборник научных трудов. - Ставрополь: АГРУС. -2009. - с. 43.
5. БСУПМ. Анализ выявленных нарушений функции вымени коров [Текст] : свид. 2008612655 / Литвинов В.Н., Забродина О.Б., Винников И.К. ; заявитель и правообладатель ГНУ ВНИПТИМЭСХ. - № 2008611481 ; заявл. 08.04.08 ; опубл. 28.05.08.
Источник - ВЕСТНИК МичГАУ, № 1, Печатная версия