какое поголовье необходимо взвесить в птичнике чтобы посчитать среднюю живую массу

Методические рекомендации по контролю за развитием молодняка птиц, разводимых в искусственных условиях

Вы здесь

Иванова В.С., Трошкина Н.Н. Методические рекомендации по контролю за развитием молодняка птиц, разводимых в искусственных условиях. ЦНИЛ Главохоты РСФСР. Москва, 1986. 11 с.

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОХОТНИЧЬЕГО ХОЗЯЙСТВА И ЗАПОВЕДНИКОВ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ РСФСР
ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ОХОТНИЧЬЕГО ХОЗЯЙСТВА И ЗАПОВЕДНИКОВ ГЛАВОХОТЫ РСФСР

«УТВЕРЖДАЮ»
Заместитель начальника главного
управления охотничьего хозяйства
и заповедников
В.И. Фертиков
«10» октября 1985 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО КОНТРОЛЮ ЗА РАЗВИТИЕМ
МОЛОДНЯКА ПТИЦ, РАЗВОДИМЫХ
В ИСКУССТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Методические рекомендации по контролю за развитием молодняка птиц, разводимых в искусственных условиях, разработаны старшим научным сотрудником отдела дичеразведения, кандидатом биологических наук В.С. Ивановой и младшим научным сотрудником Н.Н. Трошкиной.
Методические рекомендации рассмотрены и одобрены методической комиссией ЦНИЛ Главохоты РСФСР (протокол № 8 от 30.09.1985 г.).

С развитием дичеразведения все большее значение приобретает разработка вопросов рационального кормления, содержания и профилактики заболеваний диких птиц. Одним из важных показателей, определяющих пригодность условий содержания того или иного вида, типа кормления родительского поголовья и растущего молодняка дичи является нормальное развитие последнего. Если в течение какого-то определенного периода постэмбригенеза произошло несоответствие условий жизни требованиям развивающегося организма, то оно не может быть полностью компенсировано созданием необходимых условий для его развития на следующем этапе жизни. Чем раньше воздействуют неблагоприятные условия на организм, тем значительнее их отрицательные результаты. Недокорм, увеличенная плотность посадки и ряд других отрицательных факторов не в одинаковой степени отражаются на развитии различных органов и частей тела. В большей мере недоразвиваются те части, которые в данный период должны иметь наибольшую скорость роста. Хорошими условиями кормления и содержания можно повысить упитанность дичи, ее продуктивность, но полностью компенсировать ее недоразвитие нельзя. Для получения крепкого, здорового, жизнеспособного молодняка, который бы сохранял массу тела и экстерьерные признаки диких сородичей, необходимо постоянно вести наблюдения за развитием молодняка в искусственных условиях выращивания.
Проблема развития дичи — одна из важнейших проблем современной биологии, имеющая важное как теоретическое, так и практическое значение. Изучение ее позволит решить ряд важных моментов развития, таких например, как: определение скорости развития дичи, в разные возрастные периоды; определение длительность её развития; выявление периодизации в развитии у разных видов дичи; определение сроков выращивания молодняка дичи на фермах; выявление требований растущего организма в те или иные периоды жизни; установление контроля за кормлением и содержанием молодняка дичи, выращиваемой на фермах; установление стандартов для разного вида дичи по ряду морфологических показателей; определение степени наследования молодняком, выращенным на фермах, основных свойств и черт диких сородичей, а также другие моменты развития и особенности молодняка дичи.
Настоящие методические рекомендации подготовлены для специалистов, занимающихся разведением пернатой дичи в искусственных условиях, и содержат наиболее простые и доступные методы учета развития молодняка в постэмбриональном периоде онтогенеза.
Экспериментальные работы проведены на базе дичепитомника ЦНИЛ Главохоты РСФСР и в производственных условиях. Исследования проводили с 1975 по 1985 г. Развитие молодняка дичи проходило при оптимальных условиях содержания и кормления с учетом требований для каждого возрастного периода. Основными объектами исследований были представители двух отрядов: гусеобразные (канадская казарка, белый, серый гуси, кряква) и куриные (северокавказский, дальневосточный подвиды обыкновенного фазана и гибридная форма — охотничий фазан).
Сложный процесс индивидуального развития организма проявляется весьма многогранно, поэтому трудно представить себе его изучение и учет с помощью единого универсального метода. В настоящее время такого метода изучения индивидуального развития животных, даже сельскохозяйственных, не существует. Эта задача решается путем использования разнообразных методов изучения роста и дифференцировки развивающегося организма. Методы изучения развития сельскохозяйственных животных разработаны значительно лучше. Задача, стоящая перед исследователями, усложняется тем, что аналогичных работ по диким птицам очень мало, и они содержат отрывочные данные.
Наиболее важными показателями, по которым следует проводить контроль за развитием птиц, являются:
Оценка качества суточного молодняка;
Масса тела;
Экстерьер;
Скорость роста;
Гематологические исследования;
Состояние перьевого покрова;
Сохранность или жизнеспособность;
Способность сохранять инстинкты диких птиц.

1. При получении молодняка из инкубатора необходимо, начиная уже с суточного возраста, осуществлять тщательную сортировку птиц. Здоровые птенцы характеризуются следующими признаками: они подвижны, активно реагируют на звук, имеют мягкий живот, закрытую пуповину без следов кровотечений, чистую клоаку. Пух рыхлый, ровный, хорошо пигментированный, полностью прикрывает пуповину. Клюв симметричный, ноги крепкие, с прямыми пальцами, крылья плотно прилегают к телу. Неудовлетворительное качество инкубационных яиц и нарушение режима инкубации могут быть причиной выведения ненормального молодняка. К числу встречающихся в связи с этим аномалий относятся: слипшийся пух, плохо закрывающийся или искривленный клюв, искривленная шея, незатянутая пуповина, искривленные ноги и пальцы и т. д. Молодняк с такими пороками, а также слабых птиц, которые не могут подолгу стоять и двигаться, не следует использовать для выращивания. Состояние суточного молодняка — наиболее показательный признак, отражающий зоотехнический уровень хозяйства (условия кормления и содержания родительского поголовья, состояние племенной работы, качество инкубационного яйца, условия хранения и инкубации яиц и т. д.).
2. Масса тела относится к количественному признаку, по которому судят о состоянии организма. Оценку молодняка по массе следует проводить в самые ранние сроки, так как, во-первых, молодняк растет быстро и за первые два месяца увеличивает начальную массу, например, фазаны — почти в 20 раз, а во-вторых, в промышленном дичеразведении наряду с определением конечной массы дичи важен и контроль за интенсивностью развития молодняка, предназначенного для выпуска в охотничьи угодья, и при отборе молодняка для ремонта стада. Взвешивать птиц можно ежедневно или с более редкими интервалами между взвешиваниями, все зависит от того, какие задачи поставлены перед экспериментатором. Так, для более точного учета развития при изучении его ритмики взвешивать нужно ежедневно, независимо от вида дичи. Именно такая, столь частая фиксация изменяющейся с ростом массы дичи дает возможность постоянно следить за непрерывно идущим процессом. Этот прием позволяет учитывать все, как случайные, так и закономерные колебания роста самой незначительной продолжительности и при соответствующей обработке эмпирических данных выделить то основное, что является сущностью самого процесса. При изучении наиболее общих закономерностей процесса развития можно проводить более редкие взвешивания с промежутками в 5 или 7 дней, чтобы иметь возможность сравнивать полученные данные с литературными. В производственных условиях необходимо проводить жесткий контроль по массе у суточного молодняка в момент выпуска птиц в природу и в период комплектования родительского поголовья. Точность определения массы тела зависит от метода взвешивания. Применяют разные способы определения массы тела птиц: в картонных коробках или конусах, хлопчатобумажных мешочках и т. д. Как показала практика, менее трудоемким и быстрым в исполнении является метод фиксации крыльев к туловищу птицы хлопчатобумажной лентой так, чтобы две трети крыла были закрыты лентой и прижаты к туловищу (лента завязывается на груди в области киля). Можно их взвешивать и без предварительной подготовки, но при этом необходимо учитывать особенности видового поведения. Например, фазана можно взвесить в положении лежа на боку, а гусей, казарок и уток — в сидячем положении на весах, когда ноги подобраны под туловище.
При проведении взвешивания весьма важно соблюдать следующие требования:
содержать птиц в стандартных условиях;
взвешивание проводить систематически через выбранные промежутки времени и на одном и том же поголовье:
взвешивать птиц в определенное время дня (наиболее удобно перед кормлением).
3. Получить достаточно полное представление о развитии дичи только на основании измерений его массы тела нельзя, так как растущий организм при временном недостатке питания может увеличивать размеры своего тела без изменений его массы. Кроме того, в процессе развития дичи весьма сильно изменяются пропорции телосложения, что также не может быть отражено их живой массой. Поэтому данные о массе тела необходимо дополнять данными измерений частей тела.
При определении различий в экстерьере за основу берут те или иные измерения частей тела животного. Так, в зоологической практике использование эколого-морфологических исследований проводится при выяснении путей приспособления различных животных к условиям их обитания. В зоотехнии морфологические исследования, как правило, проводятся для характеристики показателей продуктивности сельскохозяйственных животных. При определении возрастных, видовых и подвидовых различий в экстерьере дичи за основу нами было взято 14 промеров, представляющих собой комплекс промеров как зоологических, так и зоотехнических. Использование такой большой серии промеров позволяет наиболее подробно охарактеризовать телосложение дичи, ибо при разведении дичи в неволе нам не только важно сохранить все признаки экстерьера диких птиц, но и при этом не следует забывать о показателях продуктивности. Критерием оценки экстерьера и живой массы искусственно разводимой дичи, несомненно, должны являться показатели телосложения и масса тела диких сородичей, Такие данные частично получены из литературных источников, а также собраны в результате собственных измерений или получены от коллег, которые любезно предоставили нам материалы, работая по этим методическим рекомендациям.
Необходимо делать следующие промеры:
Косая длина туловища — расстояние от плече-лопаточного сочленения до основания копчиковой железы (сантиметровая лента).
Длина киля грудной кости — расстояние от переднего до заднего конца киля (штангенциркуль). При этом следует помнить, что у водоплавающих каудальный конец киля имеет вогнутую форму, поэтому вторая точка фиксации должна находиться в центре ее вогнутой части.
Обхват туловища (обхват груди) — проходит у заднего шейного позвонка, под крыльями у их основания к переднему концу киля (сантиметровая лента).
Ширина груди — расстояние между боковыми точками плече-лопаточного сочленения (штангенциркуль).
Ширина таза — расстояние между выступами седалищных костей (штангенциркуль).
Длина головы — расстояние от мыщелка затылочной кости до конца клюва (штангенциркуль).
Ширина головы — расстояние между задними углами глаз (штангенциркуль).
Высота головы — расстояние от высшей точки лобной кости перпендикулярно нижней челюсти (штангенциркуль). Длина клюва — может быть представлена одним из трех промеров, которые, как нами было выяснено, в равной степени отражают развитие клюва в длину: 1 — расстояние от основания клюва до его конца, 2 — расстояние от переднего края ноздри до конца клюва, 3 — расстояние от угла клюва до его конца, (штангенциркуль).
Длина предплечья — расстояние между крайними точками предплечья (штангенциркуль).
Длина кистевой части крыла — максимальное расстояние от кистевого сгиба до вершины самого длинного первостепенного махового пера, прижатого к линейке.
Длина цевки — расстояние от точки соединения голени и плюсны вдоль нее до угла, образуемого третьим и четвертым пальцами (штангенциркуль).
Длина среднего пальца — расстояние от мыщелка 4-й фаланги до основания когтя (штангенциркуль).
Длина когтей — расстояние от основания когтя до его вершины (штангенциркуль). Удобнее измерять длину когтя среднего пальца. Желательно, чтобы промеры при изучении линейного роста того или иного вида дичи проводились всегда одним лицом и по возможности с одними и теми же инструментами. Соблюдение этого правила уменьшает ошибки в измерениях. Измерение дичи следует проводить в те же дни, что и взвешивание.
Молодняк, сильно отстающий по массе тела от своих ровесников и имеющий выраженные пороки экстерьера (искривленный клюв, шею, плохо развитое туловище, короткие ноги и крылья, отвислый живот и т. д.), а также малоподвижный, плохо потребляющий корм, подлежит выбраковке.
4. На основании систематически проводимых взвешиваний и измерений определяется скорость роста, относящаяся к качественным признакам, имеющая большое практическое значение. По показателям скорости роста можно судить, например, об уровне кормления и содержания дичи, ее скороспелости, состоянии здоровья и племенной ценности. При выращивании молодняка важна не только конечная масса и размер взрослых особей, но и показатели их в молодом возрасте при выпуске в природу.
Наиболее интенсивный рост молодняка дичи бывает до 60-70-дневного возраста. Именно в этот период и следует определять скорость роста.
О скорости роста судят как по абсолютной величине привеса (прироста) в единицу времени, так и по относительному привесу (приросту), характеризующему интенсивность роста. Абсолютный привес определяют по изменению массы (отдельного промера) за известный промежуток времени по формуле

Так, если маньчжурский фазаненок к 30-дневному возрасту имел массу 147 г, а к 60-дневному возрасту — 375 г, то абсолютный привес его за месяц составлял 228 г (375-147). Среднесуточный абсолютный привес вычисляют по формуле

В нашем примере абсолютный суточный привес равен:

Однако для характеристики скорости роста вычисления только абсолютного привеса недостаточно, так как абсолютные показатели не могут быть использованы при сравнении скорости роста птиц различных подвидов и особенно видов. Поэтому введена величина относительного среднесуточного привеса (прироста), вычисляемая по формуле Броди:

R= V2-V1/0,5(V2+V1)t х 100

В нашем примере относительный привес равен:

375-147/0,5(375+147) х 30 х 100 = 2,9 %

5. Исследование морфологических и биохимических показателей крови птиц является качественным признаком, отражающим физиологические процессы, протекающие в организме птиц на разных этапах развития. Эти методы дают возможность объективной оценки уровня и направления обмена веществ, отражают нарушения функций каких-либо органов и тканей в организме.
Имеется много методов исследования крови, но наиболее простыми, быстрыми и приемлемыми при работе с дикими птицами являются: определение содержания общего белка в сыворотке крови, подсчет количества эритроцитов, определение гемоглобина, цветного показателя.
Для получения морфологических показателей необходимо несколько капель крови, для биохимических — 2-3 мл. Кровь у птиц берут из крыловой или плечевой вены. Сыворотку получают по общепринятой методике. Количество эритроцитов подсчитывают в камере Горяева, гемоглобин определяют по методу Сали. Зная количество эритроцитов и гемоглобин, вычисляют цветной показатель крови, характеризующий дыхательную ее функцию.
Общий белок в сыворотке крови птиц определяют на рефрактометре. Этот показатель служит контролем правильности кормления дичи, является одним из основных показателей при диагностике многих заболеваний.
Как показала практика, взятие крови у диких птиц, разводимых в неволе, не вызывает стрессового состояния и побочных явлений, но важно учитывать одно условие: чтобы кровь брал специалист, владеющий этой методикой.
Взятие крови в те же возрастные периоды, что и при исследовании массы тела и телосложения, позволит полнее охарактеризовать влияние условий внешней среды на организм искусственно разводимой дичи.
6. Состояние перьевого покрова является качественным признаком, по которому судят о состоянии здоровья молодняка, условиях содержания и кормления. Оценку проводят путем визуального осмотра внешнего вида всего поголовья и контрольного (индивидуального) обследования. При этом учитывают:
физические свойства пера или пуха (эластичность, блеск, целостность структур и т. д.);
типизацию окраски, характеризующей вид, подвид, пол, возраст;
ход линьки (эмбриональной, ювенальной, промежуточной и дефинитивной). Она не должна иметь затяжной характер.
Птицы, независимо от возраста и показателей продуктивности, имеющие нетипичную для вида (если имеется — подвида), пола окраску перьевого и пухового покровов, а также альбиносы и меланисты подлежат выбраковке.
7. Сохранность (жизнеспособность) птиц является количественным показателем, обуславливающим экономическую эффективность разведения дичи в искусственных условиях, так как определяет выход готовой продукции (количество голов) и влияет на себестоимость. Сохранность молодняка вычисляют в процентах, учитывая количество павших и вынужденную выбраковку слабых птиц. Зоотехническая выбраковка (здоровые птицы, но не представляющие ценности для дальнейшей селекции) не принимается во внимание. Сохранность учитывают за период выращивания товарного и ремонтного молодняка.
8. Птицы, разводимые на фермах и в дичепитомниках, должны иметь стереотип поведения диких сородичей. В случае обнаружения у молодняка, выпускаемого в природу, в дальнейшем признаков доместикации (нарушение цикличности откладывания яиц, отсутствие инстинкта гнездостроения и насиживания и т. д.) проводить жесткий анализ методов выращивания в искусственных условиях.
Всесторонний прижизненный контроль за развитием молодняка дичи, несомненно, является важной работой на дичефермах и питомниках страны, который позволит получать молодняк, способный к существованию в природе после выпуска.
Следует отметить: чем раньше начать работу по контролю за развитием молодняка птиц, выращиваемых в искусственных условиях и чем большее число показателей будет заложено в контроле, тем быстрее и точнее можно выявить воздействие неблагоприятных факторов (нарушение режимов кормления, содержания, инкубации, выращивания и т. д.).

Источник

Способ и устройство для определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании

Владельцы патента RU 2515382:

Способ определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании включает автоматическое измерение массы птицы во время питья воды, при ее состоянии минимальной двигательной активности. Контроль производят непрерывно в течение всего цикла выращивания. После взвешивания каждого бройлера предоставляют текущую информацию о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, об их средней живой массе и о текущей погрешности репрезентативности при данном объеме выборки. Уменьшение влияния динамических помех, обусловленных двигательной активностью птицы, на результат измерения обеспечивают путем проведения серии многократных измерений массы каждой взвешиваемой птицы, причем репрезентативность выборки обеспечивают путем взвешивания определенного количества бройлеров, средняя масса которых с достаточной точностью и достоверностью характеризует среднюю живую массу птицы по стаду. Изобретение касается также устройства для реализации указанного способа. Техническим результатом является повышение точности определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 4 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам для контроля продуктивности мясной птицы и устройствам для их реализации.

Известно 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.Волосович // Открытия. Изобретения. 1990. №23]. Для расширения диапазона измерения массы применен метод кусочно-линейной аппроксимации характеристики первичного преобразователя массы.

Недостатком известного устройства является невозможность его применения для контроля за живой массой птицы при ее напольном содержании, поскольку оно (устройство) работает по принципу группового стационарного взвешивания бройлеров, а для технологии напольного содержания птицы больше подходит режим индивидуального взвешивания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ и устройство для взвешивания птицы при ее напольном содержании, состоящее из грузоприемного приспособления в виде насеста, снабженного силоизмерительным датчиком, и блока управления [Григоришвили Т.Г. Электрификация и автоматизация операции взвешивания мясных цыплят в процессе их откорма // Автореферат диссертации. Москва (ВИЭСХ), 1972]. Птица, садясь на насест, своим весом действует на силоизмерительный датчик, сигнал от которого поступает на вход блока управления, который регистрирует массу птицы.

Недостаток известного способа взвешивания бройлеров заключается в том, что при посадке птицы на насест возникают механические колебания, которые отрицательно сказываются на результате измерения. Для уменьшения влияния этих помех на точность взвешивания не проводят статистическую обработку получаемой от первичного преобразователя массы информации, а ограничиваются лишь ожиданием до затухания этих колебаний. Кроме того, этот способ может быть применен преимущественно при взвешивании взрослой птицы. Для цыплят до среднего возраста он малоэффективен, так как насест не доступен для птицы этого возраста. И наконец, не учтены вопросы репрезентативности выборки от генеральной совокупности, т.е. какое должно быть количество взвешиваемых бройлеров, чтобы с определенной точностью и достоверностью судить о средней живой массе птицы по стаду.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, обеспечение непрерывного контроля за живой массой птицы в течение всего цикла выращивания начиная с суточного возраста до сдачи ее в убойный цех и предоставление персоналу информации о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, о их средней живой массе и о текущей погрешности репрезентативности выборки.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается точность определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, обеспечивается непрерывный контроль за живой массой птицы начиная с суточного возраста до конца цикла ее выращивания с выдачей информации о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, об их средней живой массе и о текущей погрешности репрезентативности выборки.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе для определения средней живой массы бройлеров при их напольном содержании, включающем автоматическое индивидуальное взвешивание отдельных птиц с помощью электронных весов, установленных в птичнике, измерение массы птицы с некоторой задержкой после ее наступления на весовую платформу, расширение диапазона измерения электронных весов путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика, массу птицы измеряют во время питья воды, при ее состоянии минимальной двигательной активности на весовой платформе, причем контроль за живой массой цыплят-бройлеров производят непрерывно в течение всего цикла выращивания, начиная с суточного возраста до сдачи их в убойный цех, после взвешивания каждого очередного бройлера предоставляют текущую информацию о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, о их средней живой массе и о погрешности репрезентативности при данном объеме выборки, а уменьшение влияния динамических помех, обусловленных двигательной активностью птицы на результат измерения обеспечивают путем проведения серии многократных измерений массы каждой взвешиваемой птицы, причем репрезентативность выборки обеспечивают путем взвешивания определенного количества бройлеров, средняя масса которых с достаточной точностью и достоверностью характеризует среднюю живую массу птицы по стаду.

Технический результат достигается также тем, что в устройство для определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, содержащее грузоприемное приспособление, снабженное силоизмерительным датчиком, и блок управления, снабженный элементом задержки для задерживания процесса измерения массы птицы до затухания первоначальных переходных процессов, происходящих при наступлении птицы на грузоприемное приспособление, элементами задания и выбора масштабных коэффициентов при кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика для расширения диапазона измерения массы, дополнительно вводят весовую платформу круглой формы в качестве грузоприемного приспособления, по диаметру рассчитанную на одного цыпленка-бройлера любого возраста и опирающуюся на силоизмерительный датчик, помещенный в цилиндрический корпус для его защиты от загрязнения, к которому прикреплена ступенчатая дорожка, по которой цыпленок, поднимаясь на весовую платформу, пьет воду из резервуара воды и одновременно взвешивается, причем резервуар воды, снабженный боковыми ограждениями, обеспечивающими доступ птицы к воде исключительно со стороны весовой платформы, в свою очередь прикреплен к вертикальной оси штатива с возможностью регулирования его высоты относительно весовой платформы, которая в свою очередь может перемещаться по горизонтальному основанию штатива, что позволит регулировать расположение весовой платформы относительно резервуара воды в зависимости от возраста птицы, а также введены счетчик количества взвешиваемых бройлеров, элемент вычитания для тарировки весов, элемент задания массы «тары», элементы задания и выбора масштабных коэффициентов, элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений одного бройлера, элемент суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров и дисплей для отображения текущей информации, при этом выход силоизмерительного датчика через элемент задержки подключен к входу счетчика количества взвешиваемых бройлеров и к первому входу элемента вычитания, второй вход которого подключен к выходу элемента задания массы «тары», а выход соединен с информационным входом схемы выбора масштабных коэффициентов, многоканальные входы которой подключены к выходам элемента задания масштабных коэффициентов, а информационный выход через первый элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений массы одного бройлера подключен к информационному входу второго элемента суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика количества взвешиваемых бройлеров, а информационный выход соединен со входом дисплея для отображения текущей информации.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4.

На фиг.1 приведена общая схема устройства для определения средней живой массы птицы по стаду.

На фиг.2 приведена диаграмма измеряемого сигнала массы птицы m(t) и его составляющих M(t) и D(t).

На фиг.3 приведен график зависимости объема выборки (n) от относительной погрешности (Δ).

На фиг.4 приведена структура образования погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду.

1. Устройство для определения средней живой массы птицы по стаду содержит весовую платформу 1, снабженную силоизмерительным датчиком 2, цилиндрический корпус 3, защищающий силоизмерительный датчик от загрязнений, ступенчатую дорожку 5 для удобства подъема птицы на весовую платформу 1, горизонтальное основание штатива 4, резервуар питьевой воды 6, вертикальную ось штатива 7, боковые ограждения 17 для обеспечения доступа к питьевой воде исключительно со стороны весовой платформы 1 и блок вычислительных операций, в свою очередь содержащий элемент задержки 9, задерживающий процесс измерения массы птицы на некоторое определенное время для успокоения весовой платформы от механических колебаний, счетчик 10 для определения количества взвешиваемых бройлеров, элемент вычитания 11 для определения массы птицы без «тары», элемент задания массы «тары» 12, элемент задания масштабных коэффициентов 13, элемент выбора масштабных коэффициентов 14, элемент суммирования и осреднения результатов серии N независимых измерений массы одного цыпленка 15, элемент суммирования и осреднения результатов индивидуальных взвешиваний n цыплят-бройлеров 16 и дисплей 18 для отображения текущей информации о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, об их средней живой массе и о погрешности репрезентативности при данном объеме выборки.

Устройство работает следующим образом.

После того как птица наступает на весовую платформу, сигнал от преобразователя силы 2 через элемент задержки 9 поступает на первый вход элемента вычитания 11, на второй вход которого с выхода элемента задания массы «тары» 12 поступает сигнал М₀, пропорциональный массе тары, причем величина задержки Δt₁, равная продолжительности переходных процессов, связанных с механическими колебаниями весовой платформы, определяется экспериментальным путем исходя из характеристик динамических помех (см. фиг.2). В результате на выходе элемента вычитания 11 получается сигнал [m(t_i)-M₀], представляющий собой результат текущего i-го измерения массы птицы без «тары», который поступает на информационный вход элемента выбора масштабных коэффициентов 14, на многоканальный вход которого поступает сигнал выбранного масштабного коэффициента K_r от элемента задания масштабных коэффициентов 13. В результате на выходе элемента 14 получается сигнал K_r[m(t_i)-M₀], представляющий собой результат i-го измерения массы птицы уже в единицах измерения массы (кг), который поступает на вход элемента суммирования и осреднения результатов многократных измерений массы одного бройлера 15 для дальнейшей обработки. Для повышения точности взвешивания в условиях динамических помех, возникших в результате движения птицы на весовой платформе 1, производится серия многократных измерений одного и того же цыпленка в N раз с интервалом дискретизации Δt. После накопления результатов серии измерений N в элементе 15 производится их суммирование и осреднение. В результате на выходе элемента 15 получается сигнал, пропорциональный массе одного j-ого бройлера, т.е. m j = 1 / N ∑ i = 1 N [ m ( t i ) − M 0 ] .

Далее в элементе 16 производится накопление статистических данных о результатах взвешиваний n цыплят-бройлеров, их суммирование и осреднение, после чего на его выходе получается значение средней живой массы птицы по стаду с заданной точностью и достоверностью, т.е.

m c p = 1 / n ∑ j = 1 n m j = 1 / n < ∑ j = 1 n 1 / N ∑ i = 1 N [ m ( t i ) − M 0 ] > ,

2. Сущность предлагаемого способа поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4.

Средняя живая масса бройлеров по стаду определяется в течение всего периода выращивания птицы, начиная с суточного возраста до сдачи ее в убойный цех, причем процедура взвешивания производится автоматически во время питья воды, когда птица находится в состоянии наименьшей двигательной активности, при котором динамические помехи, связанные с движением птицы на весовой платформе, незначительны и мало влияют на результат измерений. С этой целью в качестве грузоприемного приспособления используется маленькая весовая платформа 1 круглой формы (диаметром не более 10 см), по площади рассчитанная для нахождения на ней не более одного цыпленка-бройлера любого возраста (см. фиг.1), и опирающаяся на тензометрический силоизмерительный датчик 2, находящийся внутри цилиндрического корпуса 3 высотой примерно 10-12 см относительно горизонтального основания 4 штатива, к вертикальной оси 7 которого прикреплен резервуар воды 6 с боковыми ограждениями 17, обеспечивающими доступ птицы к воде исключительно со стороны весовой платформы. Такая высота весовой платформы от пола обусловлена тем, что она должна быть выше, чем толщина слоя подстилки 8. Для обеспечения доступа суточного цыпленка на весовую платформу 1 для питья воды, к корпусу цилиндра прикреплена ступенчатая дорожка 5 шириной не более 7 см, причем вся конструкция, включающая ступенчатую дорожку 5, цилиндрический корпус 3, весовую платформу 1, силоизмерительный датчик 2, может передвигаться по горизонтальной площади по отношению к вертикальной оси 7 штатива, а резервуар воды 6 в свою очередь может переместиться по вертикальной плоскости, регулируя его высоту по отношению горизонтального основания 4 штатива. Это позволяет регулировать взаиморасположение весовой платформы 1 и резервуара воды 6 таким образом, чтобы птице было удобно пользоваться водой в любом ее возрасте. Таким образом, поднимаясь на весовую платформу 1 для питья воды, птица автоматически взвешивается, и ее масса регистрируется в блоке вычислительных операций.

Заведомо, что процесс измерения массы птицы и соответственно конструкция механической части устройства выполнены таким образом, чтобы птица взвешивалась именно во время питья воды, когда она находится в состоянии наименьшей двигательной активности. При этом динамические помехи практически отсутствуют и результат взвешивания в наибольшей степени соответствует измеряемой массе птицы.

τ к о р = ∫ 0 ∞ ρ к о р ( τ ) d ( τ ) .

Далее по известным значениям дисперсии D и интервала коррекции τ_кор при заданном значении требуемой точности ε, пользуясь формулой (1), определяется продолжительность серии измерений Т.

2 ∫ ω с р ∞ S ( ω ) d ω ≤ δ ,

По известным значениям продолжительности серии измерений Т и интервала дискретизации Δt из выражения N=T/Δt определяется количество измерений.

Таким образом, для обеспечения требуемой точности взвешивания птицы ε в условиях наличия динамических помех, обусловленных ее нормальной двигательной активностью на весовой платформе, необходимо произвести N независимых отсчетов с интервалом времени Δt и, соответственно, продолжительностью T=N Δt.

Поскольку масса суточного цыпленка и масса взрослой птицы отличаются друг от друга примерно 50-60 раз, то их взвешивание одними и теми же весами с одинаковой точностью практически невозможно из-за нелинейности характеристики первичного преобразователя массы, особенно в нижних и верхних ее участках. Поэтому, в данном случае, требуется расширение диапазона взвешивания путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики первичного преобразователя массы, сущность которого заключается в том, что его характеристика разбивается на многочисленные элементарные участки, каждый из которых считается линейным, и в зависимости от величины входного сигнала выбирается соответствующий элементарный участок с соответствующим масштабным коэффициентом для преобразования массы в электрический сигнал.

Репрезентативность (представительность) выборки обеспечивается путем взвешивания определенного количества бройлеров таким образом, чтобы их средняя масса с достаточной точностью и достоверностью характеризовала среднюю живую массу птицы по стаду. Из теории математической статистики известно, что объем выборки от генеральной совокупности зависит от степени рассеянности (дисперсии или среднего квадратического отклонения) измеряемого параметра относительно его среднего значения. Для нормального распределения случайной величины, каковым является распределение массы птицы по стаду, поскольку все участники этого «сообщества» содержатся в одинаковых условиях и величина их массы зависит от множества мелких факторов, каждый из которых не имеет явное преимущество по отношению к другим (условие нормальности распределения случайной величины), объем выборки определяется формулой

Необходимо отметить, что полученные результаты на фиг.3 характерны для птицы данного вида (кросса), при содержании в данных конкретных условиях (тип оборудования, параметры микроклимата и т.д.). Для птицы другого вида в других условиях выращивания получатся другие данные. Поэтому для каждого конкретного случая должны быть обработаны свои статистические данные и определены соответствующие числовые характеристики, позволяющие построить аналогичный график зависимости n=f(Δ) для определения объема выборки в новых условиях содержания.

Причем статистические данные для исследования и определения числовых характеристик динамических помех, а также аналогичные характеристики для определения объема выборки можно получить с помощью предлагаемого устройства, при его установке на объекте и настройке по всем вышеупомянутым параметрам, обеспечивающим необходимую точность и достоверность полученной информации о средней живой массе бройлеров по стаду.

Из вышеизложенного следует, что для определения этих параметров, необходимо соблюдать следующую последовательность действий:

1) Регистрация аналогового сигнала, получаемого от преобразователя силы m(t) с помощью самопишущего прибора;

2) Изучение измеряемого сигнала m(t) и его составляющих М(t) и D(t) методами теорий механических и электрических колебаний, а также теории случайных процессов (см. фиг.2):

2. Определение корреляционной (или нормированной корреляционной) функции случайного процесса m(t), пользуясь выражением

K ( q ) = 1 n − q ∑ i = 1 n − q m ( t i ) − m 0 ] [ m ( t i + q ) − m 0 ] ,

где m 0 = 1 n ∑ i = 1 n m ( t i ) — оценка математического ожидания измеряемого сигнала m(t) при достаточно большом количестве отсчетов n; q=0, 1, 2, 3,…n;

3. Получение аналитического выражения корреляционной (или нормированной корреляционной) функции K(τ) с помощью метода наименьших квадратов, сущность которого заключается в том, что наилучшего согласования предполагаемой теоретической кривой и экспериментальных точек можно достичь путем обращения к минимуму суммы квадратов отклонений экспериментальных точек от сглаживающей кривой;

4. Определение интервала корреляции τ_кор с помощью таблиц, приведенных в литературных источниках, исходя из аналитического выражения корреляционной (или нормированной корреляционной) функции

τ к о р = ∫ 0 ∞ ρ к о р ( τ ) d ( τ ) .

5. Определение продолжительности измерения массы птицы с помощью выражения T≥2D τ_кор/ε 2 при известных значениях дисперсии D, интервала корреляции τ_кор и требуемой точности ε;

6. Определение аналитического выражения спектральной плотности S(ω) измеряемого сигнала m(t) исходя из его нормированной корреляционной функции ρ(τ) с помощью преобразования Фурье

S ( ω ) = 2 π ∫ 0 ∞ ρ ( τ ) cos ω τ d τ

или с помощью таблиц для типовых корреляционных (или нормированных корреляционных) функций, приведенных в вышеуказанных литературных источниках;

7. Определение частоты среза ω_ср (частота Найквиста) с помощью выражения

2 ∫ ω с р ∞ S ( ω ) d ω ≤ δ ,

8. Определение интервала дискретизации по теореме Котельникова с помощью выражения

Δ t ≤ 1 2 f с р , где f с р = ω с 2 π .

9. Определение количества отсчетов или количества измерений массы взвешиваемой птицы с помощью выражения N = T Δ t ;

3) Определение количества взвешиваемых птиц n, обеспечивающих репрезентативность выборки:

а) Сбор и обработка статистических данных о массе птицы не менее 3-х возрастных категорий;

КОНКРЕТНЫЙ ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА

Проведем анализ всех погрешностейю образующих общую погрешность «определения средней живой массы птицы по стаду».

На фиг.4 приведена блок-схема структуры образования погрешности «определения средней живой массы бройлеров по стаду».

Как видно из блок-схемы на фиг.4, общая погрешность «определения средней живой массы бройлеров по стаду» образуется из «инструментальной погрешности взвешиваемого устройства» и «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду», которая состоит из «погрешности репрезентативности выборки» и « методической погрешности процесса взвешивания», которая в свою очередь образуется из «погрешности ограничения продолжительности измерений», обусловленной выбором значения параметра продолжительности серии измерений Т, и «погрешности квантования непрерывного сигнала», обусловленной выбором значения параметра интервала дискретизации Δt.

В предлагаемом изобретении технический результат по повышению точности определения средней живой массы бройлеров по стаду достигается исключительно за счет уменьшения «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду», а не «инструментальной погрешности взвешиваемого устройства».

Рассмотрим отдельные составляющие «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду» и проведем сравнительный анализ между предлагаемым изобретением, «аналогом» и «прототипом» по этим составляющим погрешности.

а) Погрешность репрезентативности выборки

Исходя из приведенной выше формулы (2) погрешность репрезентативности выборки определяется из выражения

Для сравнения погрешностей репрезентативности при двух разных объемах выборки n₁ и n₂ при прочих равных условиях получим

Например, если в «аналоге» [а.с. СССР №1572470. Устройство для определения средней живой массы птицы / P.M.Славин, Г.А.Харатян, Т.П.Волосович // Открытия, Изобретения. 1990. №23] количество взвешиваемых бройлеров ограничено размерами экспериментальной клетки и равно, например, для оборудования клеточного содержания типа 2Б-3 120 гол., то в предлагаемом изобретении можно взвешивать неограниченное количество птиц. Например, при объеме выборки 150 гол., из выражения (П-2) следует, что при применении предлагаемого изобретения «погрешность репрезентативности выборки» уменьшается 1,12 раза по сравнению с «аналогом».

б) Методическая погрешность процесса взвешивания

«Методическая погрешность процесса взвешивания» возникает при обработке измеряемого сигнала с целью фильтрации полезного сигнала от динамических помех, обусловленных нормальной двигательной активностью птицы на весовой платформе. При аналоговой обработке измеряемого сигнала его среднее значение, представляющее собой среднюю живую массу птицы, определяется путем интегрирования и осреднения этого сигнала на достаточно большом интервале времени Т.

m 0 ( а н ) = 1 T ∫ 0 T m ( t ) d t ( П − 3 )

На практике T (продолжительность измерений) не может быть бесконечно большим, поэтому вместо математического ожидания измеряемого сигнала получаем его оценку, и чем больше эта оценка отличается от математического ожидания, тем больше получается величина так называемой «погрешности ограничения продолжительности измерений» (см. фиг.4).

При цифровой обработке информации интеграл (П-3) замещается суммой

Таким образом, «методическая погрешность процесса взвешивания» образуется из двух составляющих: «погрешности ограничения продолжительности измерений» и «погрешности квантования непрерывного сигнала».

Эта погрешность присутствует и при аналоговой и при цифровой обработке данных, а ее величина не зависит от способа обработки информации, а зависит от спектральных и корреляционных свойств динамических помех:

Проведем сравнительный анализ «методической погрешности процесса взвешивания» и ее составляющих при применении «аналога», «прототипа» и предлагаемого изобретения.

1. Сравнительный анализ предлагаемого изобретения с «аналогом»

В предлагаемом изобретении взвешивание птицы происходит во время питья воды, при ее наименьшей двигательной активности, когда динамические помехи практически отсутствуют и измеряемый сигнал с достаточно высокой точностью представляет статическую массу взвешиваемой птицы.

Фильтрация полезного сигнала от динамических помех в данном случае носит дополнительный характер для сохранения высокой точности взвешивания, в случае когда цыпленок перед или после питья воды продолжает находиться на весовой платформе и ходить по ней. Что касается «аналога», то в связи с тем, что контрольная группа бройлеров непрерывно взвешивается в течение всего цикла выращивания, там постоянно присутствуют динамические помехи, которые отрицательно влияют на результат измерений. Причем в данном случае, недостаточно глубоко изучены спектральные и корреляционные свойства измеряемого сигнала как случайного процесса, в результате чего выбранные параметры дискретизации(Т, Δt и N) не обеспечивают достаточной точности статистической обработки информации.

В итоге, с точки зрения степени влияния динамических помех на результат измерения массы птицы, предлагаемое изобретение выглядит более предпочтительным по сравнению с «аналогом», поскольку в предлагаемом изобретении процесс взвешивания птицы происходит непосредственно во время питья воды, когда птица находится в состоянии наименьшей двигательной активности, при котором динамические помехи практически отсутствуют.

Из вышеизложенного следует, что «методическая погрешность процесса взвешивания» у предлагаемого изобретения меньше, чем у «аналога».

2. Сравнительный анализ предлагаемого изобретения с «прототипом»

В «прототипе» не предусмотрена фильтрация полезного сигнала от динамических помех, обусловленных движением птицы на насесте.

В данном случае при взвешивании птицы фиксируется лишь мгновенное значение измеряемого сигнала без учета влияния случайных механических колебаний на результат измерений, амплитуда которых, судя по экспериментальным данным, полученным при испытании автоматизированной системы группового взвешивания бройлеров, при их клеточном содержании на птицефабрике «Бронницкая» Московской области, может достичь 5-10% от среднего значения массы птицы, в зависимости от ее двигательной активности.

Это позволяет обрабатывать измеряемый аналоговый сигнал цифровыми методами, позволяющими фильтрировать полезный сигнал от динамических помех, обусловленных движением птицы на весовой платформе, и обеспечивать высокую точность взвешивания.

Например, по результатам группового взвешивания бройлеров при их клеточном содержании при проведении испытаний на «Бронницкой» птицефабрике «методическая погрешность процесса взвешивания», обусловленная дискретизацией измеряемого непрерывного сигнала с целью избавления от динамических помех, составляла примерно 0,5%, в то время, когда без фильтрации этих помех и без статистической обработки данных, как это происходит в «прототипе», погрешность измерения массы птицы получается в несколько раз выше, поскольку максимальное отклонение мгновенного значения измеряемой величины от ее среднего значения по экспериментальным данным составляет 5-10%. При этом, согласно общеизвестному «правилу трех сигм» (3σ) из курса «теории вероятностей и математической статистики», средняя квадртическая погрешность измерения массы птицы при применении «прототипа» составит примерно 1,6-3,3% в зависимости от двигательной активности птицы.

Таким образом, мы провели подробный сравнительный анализ предлагаемого изобретения, «аналога» и «прототипа» по всем составляющим «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду».

1. Способ определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, включающий автоматическое индивидуальное взвешивание отдельных птиц с помощью электронных весов, установленных в птичнике, измерение массы птицы с некоторой задержкой после ее наступления на весовую платформу, расширение диапазона измерения электронных весов путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика, отличающийся тем, что массу птицы измеряют во время питья воды, при ее состоянии минимальной двигательной активности на весовой платформе, причем контроль за живой массой цыплят-бройлеров производят непрерывно в течение всего цикла выращивания, начиная с суточного возраста до сдачи их в убойный цех, после взвешивания каждого очередного бройлера предоставляют текущую информацию о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, об их средней живой массе и о погрешности репрезентативности при данном объеме выборки, а уменьшение влияния динамических помех, обусловленных двигательной активностью птицы, на результат измерения обеспечивают путем проведения серии многократных измерений массы каждой взвешиваемой птицы, причем репрезентативность выборки обеспечивают путем взвешивания определенного количества бройлеров, средняя масса которых с достаточной точностью и достоверностью характеризует среднюю живую массу птицы по стаду.

2. Устройство для определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, содержащее грузоприемное приспособление, снабженное силоизмерительным датчиком, и блок управления, снабженный элементом задержки для задерживания процесса измерения массы птицы до затухания первоначальных переходных процессов, происходящих при наступлении птицы на грузоприемное приспособление, элементами задания и выбора масштабных коэффициентов при кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика для расширения диапазона измерения массы, отличающееся тем, что дополнительно содержит весовую платформу круглой формы в качестве грузоприемного приспособления, по диаметру рассчитанную для одного цыпленка-бройлера и опирающуюся на силоизмерительный датчик, помещенный в цилиндрический корпус для его защиты от загрязнения, к которому прикреплена ступенчатая дорожка, по которой цыпленок, поднимаясь на весовую платформу, пьет воду из резервуара воды и одновременно взвешивается, причем резервуар воды, снабженный боковыми ограждениями, обеспечивающими доступ птицы к воде исключительно со стороны весовой платформы, в свою очередь прикреплен к вертикальной оси штатива с возможностью регулирования его высоты относительно весовой платформы, которая в свою очередь может перемещаться по горизонтальному основанию штатива, что позволяет регулировать расположение весовой платформы относительно резервуара воды в зависимости от возраста птицы, а также в устройство введены счетчик количества взвешиваемых бройлеров, элемент вычитания для тарировки весов, элемент задания массы «тары», элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений одного бройлера и элемент суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров и дисплей для отображения текущей информации, при этом выход силоизмерительного датчика через элемент задержки подключен к входу счетчика количества взвешиваемых бройлеров и к первому входу элемента вычитания, второй вход которого подключен к выходу элемента задания массы «тары», а выход соединен с информационным входом элемента выбора масштабных коэффициентов, многоканальные входы которого подключены к выходам элемента задания масштабных коэффициентов, а информационный выход через первый элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений массы одного бройлера подключен к информационному входу второго элемента суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика количества взвешиваемых бройлеров, а информационный выход соединен с входом дисплея для отображения текущей информации.

Источник