BR102015026489B1 - plataforma de pesagem de animal e processo de pesagem de animal - Google Patents
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Abstract
PLATAFORMA DE PESAGEM DE ANIMAL E PROCESSO DE PESAGEM DE ANIMAL. A presente invenção pertence ao setor técnico da pesagem de animais. A invenção refere-se a uma plataforma de pesagem (1) de animal munida de uma chapa (2) e de pelo menos uma célula de carga (5). A plataforma (1) inclui ainda: um acelerômetro (9) fixado na dita chapa (2); e uma unidade de processamento (6) capaz de identificar e processar os dados fornecidos por ao menos uma célula de carga (5) e que inclui um módulo diagnóstico (14) capaz de identificar e processar os dados fornecidos pelo dito acelerômetro (9). A presente invenção refere-se também a um processo de pesagem de animais.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo, ou melhor, uma plataforma, para otimizar a pesagem de animais.
[002] Em várias áreas, incluindo a pecuária, existe uma necessidade de se pesar animais com frequência e com precisão, e em grande quantidade, sendo, portanto, necessário o emprego de um equipamento robusto, preciso e durável. Descrição do estado da técnica
[003] O documento WO2005/048699 descreve um sistema de plataformas de pesagem de animais. Essas plataformas de pesagem compreendem uma chapa montada em duas barras de pesagem.
[004] O documento JP4309823 descreve um sistema de pesagem de animais que inclui um algoritmo de pesagem capaz de interpretar informações proporcionadas por sensores de peso e de calcular o peso do animal a partir dessas informações.
[005] Como pode ser observado nestes sistemas da técnica anterior, caso haja algum falha nos dispositivos de medição de peso, principalmente, em função de danos, anomalias de funcionamento ou desnivelamentos, os dados não obtidos poderiam comprometer a integridade dos dados de pesagem. Consequentemente, em função do comprometimento da acurácia de tomada de pesos de vários animais, a gestão de todo um rebanho fica prejudicada, o que pode ser extremamente prejudicial para a tomada de decisões e, ainda, causar prejuízos financeiros face a ausência de controle preciso e real.
[006] O propósito da presente invenção é de melhorar os processos e os dispositivos conhecidos.
[007] Com efeito, a invenção está relacionada a uma plataforma de pesagem de animal munida de uma chapa e de pelo menos uma célula de carga. A plataforma de pesagem inclui ainda: um acelerômetro fixado na dita chapa; e uma unidade de processamento capaz de identificar e processar os dados fornecidos por ao menos uma célula de carga e que inclui um módulo diagnóstico capaz de identificar e processar os dados fornecidos pelo dito acelerômetro.
[008] Outro objeto da invenção é um processo de pesagem de animal com uma plataforma de pesagem como definida acima, o processo compreendendo a identificação e o processamento de dados fornecidos por pelo menos uma célula de carga. O processo compreende ainda a identificação e o processamento de dados fornecidos por um acelerômetro e compreende a etapa de emitir uma alerta em caso de detecção, a partir dos dados do acelerômetro, de um defeito na plataforma de pesagem.
[009] A invenção adiciona uma nova função às plataformas de pesagem tradicionais por meio de um módulo de diagnóstico integrado aos elementos responsáveis pelo processamento dos dados de peso.
[0010] Dados relacionados ao comportamento e ao estado da plataforma podem desse modo ser integrados com os dados do peso para vários resultados novos, tais como, a ponderação das medidas de peso relativas às informações fornecidas pelo módulo de diagnóstico, ou a verificação da coerência dos dados de peso com base nos dados de um acelerômetro ou, ainda, a emissão de alertas de acordo com os dados do acelerômetro.
[0011] As características preferidas que podem complementar a plataforma de pesagem de acordo com a invenção são a seguir indicadas. A plataforma de pesagem pode incluir uma dessas características ou um conjunto dessas características combinadas.
[0012] O acelerômetro tem um eixo de medida de aceleração perpendicular ao plano da chapa.
[0013] O acelerômetro tem dois eixos suplementares de medida de aceleração, um na direção longitudinal da chapa e outro na direção transversal da chapa.
[0014] O acelerômetro é uma central de inércia que compreende ainda ao menos um giroscópio.
[0015] A plataforma de pesagem compreende duas barras de pesagem situadas nas zonas de extremidade longitudinal da chapa, com uma célula de carga montada em cada extremidade das barras de pesagem, ou seja, quatro células de carga 5 ao total, o acelerômetro estando situado no centro da chapa.
[0016] O acelerômetro está fixado dentro de uma central de dados montada abaixo da chapa.
[0017] Pelo menos uma célula de carga está conectada à central de dados.
[0018] A central de dados compreende um módulo de digitalização, no qual estão conectados a pelo menos uma célula de carga e o acelerômetro, o módulo de digitalização estando apto a digitalizar os dados da pelo menos uma célula de carga e do acelerômetro.
[0019] O módulo de digitalização compreende uma saída que disponibiliza os dados digitalizados de pelo menos uma célula de carga e do acelerômetro juntamente em uma única linha serial conectada, com ou sem fio, à unidade de processamento.
[0020] A unidade de processamento está conectada a um ponto de acesso de uma rede.
[0021] A unidade de processamento inclui um módulo diagnóstico programado para emitir um alerta em caso de detecção de um defeito na plataforma de pesagem pelo acelerômetro.
[0022] O referido defeito pode ser um defeito de estrutura da chapa, de nivelamento da chapa, e/ou um defeito relacionado a um dano de pelos menos uma célula de carga.
[0023] O módulo de diagnóstico é programado para medir a frequência de passagem do animal sobre a chapa.
[0024] A plataforma de pesagem inclui um computador conectado à unidade de processamento por uma rede.
[0025] A invenção é pormenorizada abaixo pela descrição de uma concretização preferida, exemplificada pelas figuras, nas quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva superior de uma plataforma de pesagem de acordo com a invenção; - a figura 2 é uma vista lateral da plataforma de pesagem da figura 1; - a figura 3 é uma vista inferior da plataforma de pesagem da figura 1; - a figura 4 representa esquematicamente a central de dados da plataforma de pesagem da figura 1.
[0026] A figura 1 representa em perspectiva uma plataforma de pesagem 1 destinada à pesagem de animais como, por exemplo, no ramo pecuário.
[0027] A plataforma de pesagem 1 atende à necessidade de se pesar regularmente os animais criados. A plataforma de pesagem 1 pode ser instalada em lugares de passagem dos animais, para uma pesagem dinâmica; ou em um lugar definido para uma pesagem estática, de forma que cada animal seja conduzido para a pesagem quando necessário.
[0028] A plataforma de pesagem 1 inclui uma chapa 2 apta a suportar o animal a ser pesado. A chapa 2 está montada sobre duas barras de pesagem 3, 4, sendo que as barras de pesagem 3, 4 incluem cada uma, nesta concretização, uma célula de carga 5 (as células de carga são visíveis na figura 3).
[0029] A célula de carga 5 é um equipamento usual, porém na presente concretização da invenção ela é capaz de emitir um sinal elétrico analógico proporcional ao peso que é aplicado sobre ela. Quando um animal está presente sobre a chapa 2, o seu peso solicita as células de carga 5 das barras de pesagem de modo que se obtém dados representativos do peso do animal. Frise-se que a estrutura da presente concretização compreende quatro células de carga 5 e que a plataforma de pesagem pode funcionar com qualquer número de células de carga ou qualquer tipo de sensor de peso.
[0030] A plataforma de pesagem 1 inclui também uma unidade de processamento 6, que pode ser munida de um CPU (Central Processing Unit), capaz de processar os dados representativos do peso proporcionados pelas células de carga 5. A unidade de processamento 6 pode compreender várias características usuais tais como um display para exibir diretamente o peso que está sendo medido ou, ainda, uma conexão de rede para comunicar os dados da pesagem a outro dispositivo remoto.
[0031] Como se observa na figura 2 a plataforma de pesagem 1 inclui ainda uma central de dados 7 fixada na face inferior da chapa 2. A central de dados 7 está conectada a cada célula de carga 5 por cabos elétricos 8 e está em comunicação com a unidade de processamento 6 por fio ou wireless.
[0032] A figura 4 ilustra o conteúdo da central de dados 7 que inclui um acelerômetro 9 e um módulo de digitalização 10. O acelerômetro 9 está rigidamente fixado dentro da central de dados 7 e essa última está rigidamente fixada por baixo da chapa 2 de modo que todo movimento ou vibração da chapa 2 seja transmitido ao acelerômetro 9. A central de dados 7 está preferivelmente fixada no centro da chapa 2 e, sendo que o acelerômetro 9 está também, preferivelmente, fixado no centro da central de dados 7 entre as barras de pesagem 3, 4 que estão situadas nas zonas de extremidade longitudinal da chapa 2.
[0033] O acelerômetro 9 mede preferencialmente a aceleração da chapa 2 na direção vertical, ou seja, na direção perpendicular ao plano da chapa 2. O acelerômetro 9 pode também medir a aceleração linear segundo uma, duas, ou três direções ortogonais, como, por exemplo, com um eixo de medida de aceleração na direção perpendicular ao plano da chapa 2, outro na direção longitudinal da chapa 2 e outro na direção transversal da chapa 2. O acelerômetro 9 pode ademais incluir um ou vários giroscópios capazes de medir a aceleração angular segundo um, dois, ou três eixos ortogonais.
[0034] Na presente concretização preferida, o acelerômetro 9 é uma central de inércia capaz de medir as acelerações segundo as três translações e as três rotações de acordo com uma base ortogonal.
[0035] Em termos de construção, o acelerômetro 9 pode ser de qualquer tecnologia usual, tal como, por exemplo: Piezoelétrico, Piezoresistivo, Capacitivo, de Efeito Hall, Magnetoresistivo, óptico, etc.
[0036] Na presente concretização, tanto as células de carga 5 como o acelerômetro 9 emitem sinais analógicos. As células de carga 5 e o acelerômetro 9 estão conectados ao módulo de digitalização 10 de modo que o módulo de digitalização 10 recebe os referidos dados analógicos.
[0037] O módulo de digitalização 10 é um circuito eletrônico capaz de converter um sinal analógico em sinal digital. O módulo de digitalização 10 emite em sua saída 11 um sinal digital que transita em uma só linha serial 12 até a unidade de processamento 6. Para isso, em uma primeira etapa, o módulo de digitalização 10 digitaliza os dados das células de carga 5 e do acelerômetro 9 e, em uma segunda etapa, o módulo de digitalização 10 combina na linha serial 12 os dados digitalizados oriundos das células de carga 5 e do acelerômetro 9.
[0038] Alternativamente, o acelerômetro 9 é um acelerômetro digital que fornece diretamente dados no formato digital. Nesse caso, a estrutura da central de dados 7 permanece a mesma, com as células de carga 5 e o acelerômetro 9 conectados ao módulo de digitalização 10. Porém, na primeira etapa, o módulo de digitalização 10 digitaliza somente os dados analógicos das células de carga 5 e, na segunda etapa, usa diretamente os dados digitalizados do acelerômetro 9 para combinar com os dados das células de carga 5 que acabam de ser digitalizados.
[0039] A linha serial 12 é a única ligação entre a central de dados 7 e a unidade de processamento 6. Ela pode ser diretamente conectada à unidade de processamento 6 (como revelado na figura 3) ou indiretamente, por meio de uma conexão sem fio.
[0040] Além dos dados representativos do peso, a unidade de processamento 6 é capaz de processar os dados representativos das acelerações da chapa 2, oriundos do acelerômetro 9 e proporcionados também pela linha serial 12. A unidade de processamento 6 inclui um módulo diagnóstico 14.
[0041] A unidade de processamento 6 é previsto para ser instalado na proximidade da chapa 2. No caso de haver necessidade de processar ou exibir os dados da plataforma de pesagem 1 remotamente em um local distante da chapa 2, a plataforma de pesagem 1 pode incluir um computador 13 remoto, sendo que a ligação entre a unidade de processamento 6 e o computador 13 é realizada por qualquer tipo de rede, preferencialmente, sem fio. A unidade de processamento 6 pode estar conectado a um ponto de acesso a uma rede e o computador 13 estar também conectado a essa rede.
[0042] Por sua vez, a plataforma de pesagem 1 funciona da maneira a seguir indicada.
[0043] Um animal se posiciona sobre a chapa 2 da plataforma de pesagem 1 para ser pesado. As células de carga 5 das barras de pesagem 3, 4 captam o peso e comunicam a informação pelo cabo 8 até o módulo de digitalização 10. Simultaneamente, o acelerômetro 9 capta as acelerações e os movimentos da chapa 2 e comunica a informação para o módulo de digitalização 10.
[0044] O módulo de digitalização 10 realiza a digitalização dos dados e a combinação na linha serial 12 desses dados que acabam de ser digitalizados.
[0045] A linha serial 12 encaminha os dados para a unidade de processamento 6 que realiza o processamento desses dados.
[0046] Na sequência, a unidade de processamento 6 identifica os dados fornecidos pelas células de carga 5 e executa um algoritmo de pesagem de forma a calcular o peso do animal. Simultaneamente, a unidade de processamento 6 identifica e processa através do módulo de diagnóstico 14 os dados fornecidos pelo acelerômetro 9.
[0047] A partir dos dados do acelerômetro 9, o módulo diagnóstico 14 é capaz de fornecer informações auxiliares que visam complementar a medida de peso.
[0048] Segundo uma concretização, o módulo diagnóstico 14 é capaz de detectar um defeito na chapa 2 da plataforma de pesagem 1.
[0049] Por exemplo, a chapa 2 pode apresentar um defeito de estrutura. Se a chapa 2 estiver fragilizada ou quebrada, a medida do peso pelas células de carga 5 fica distorcida porque o peso é anormalmente repartido sobre elas. No caso extremo da chapa 2 estar danificada, a medida de peso pode até não ocorrer. Para tal detecção de um defeito de estrutura da chapa 2, o módulo diagnóstico 14 dispõe do comportamento vibratório padrão da chapa 2. O comportamento vibratório padrão da chapa 2 pode ser memorizado anteriormente por meio dos dados fornecidos pelo acelerômetro 9 durante um momento em que a chapa 2 estava funcional, ou, por exemplo, por meio de uma memória interna pré-programada. O módulo diagnóstico 14 compara o comportamento vibratório atualmente verificado do acelerômetro 9 com o comportamento vibratório padrão que está memorizado. Em caso de divergência, o módulo diagnóstico conclui que a chapa 2 apresenta um defeito de estrutura.
[0050] Outro exemplo de defeito que o módulo diagnóstico 14 pode detectar na plataforma de pesagem 1 é relacionado com os possíveis danos das células de carga 5. As células de carga 5 são, em geral, elementos sensíveis que suportam mal os choques. Os dados proporcionados pelo acelerômetro 9 permitem ao módulo diagnóstico 14 de monitorar o estado das células de carga 5 e de detectar uma situação crítica, na qual ao menos uma célula de carga 5 deixou de funcionar. Para isso, o módulo diagnóstico 14 memoriza a quantidade de choques captados na chapa 2, a saber, um choque sendo uma aceleração acima de um determinado limiar. A plataforma de pesagem 1 serve para pesar animais que podem ser de tamanho e de peso consideráveis e, ainda, a plataforma de pesagem 1 pode ser submetida a coices ou golpes destrutivos. O módulo diagnóstico 14 pode, com isso, estar programado para detectar um defeito quando o acelerômetro 9 medir várias acelerações da chapa 2 cada uma acima de um valor critico para as células de carga.
[0051] O módulo diagnóstico 14 pode também detectar um defeito relacionado com o desnivelamento ou o mau posicionamento da chapa 2 relativamente às células de carga 5, captado pelo acelerômetro 9.
[0052] Seja qual for o defeito detectado, o módulo diagnóstico 14 emite um alerta ao operador da plataforma de pesagem 1. O alerta pode ser um sinal visual ou sonoro na unidade de processamento 6, e é preferivelmente enviado para o computador 13.
[0053] Por exemplo: no caso de detecção de um defeito de estrutura, de desnivelamento ou de mau posicionamento da chapa 2, o computador 13 pode exibir um erro na sua tela avisando ao operador que as medidas de peso estão comprometidas e que é necessário a verificação da plataforma de pesagem por um técnico.
[0054] No caso de detecção de um defeito relacionado a um dano das células de carga 5, o computador 13 pode exibir um alerta na sua tela avisando que um animal está possivelmente agitado e que será necessário verificar ou trocar as células de carga 5.
[0055] Esses alertas no computador 13 são particularmente adaptados a cada caso, como, por exemplo, no caso de uma fazenda extensa onde as plataformas de pesagem 1 estão instaladas em lugares remotos de modo que os animais são pesados longe da sede da fazenda onde normalmente está instalado o computador 13. A transmissão de dados entre a unidade de processamento 6 e o computador 13 permite monitorar à distância as plataformas de pesagem 1 e permite evitar vistorias de manutenção desnecessárias. As vistorias de manutenção podem ser espaçadas, tendo em vista que o usuário do computador 13 inicia uma intervenção de manutenção logo que um alerta é comunicado para ele.
[0056] O módulo diagnóstico 14 pode ainda fornecer dados relativos ao comportamento do animal sobre a plataforma de pesagem 1. Ele pode, por exemplo, processar os dados do acelerômetro 9 para determinar a frequência de passagem do animal sobre a chapa 2 e transmitir essa informação ao computador 13.
[0057] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.
Claims (15)
1. Plataforma de pesagem (1) de animal munida de uma chapa (2) e de pelo menos uma célula de carga (5), compreendendo um acelerômetro (9) fixado na dita chapa (2) e uma unidade de processamento (6) capaz de identificar e processar os dados fornecidos por ao menos uma célula de carga (5), caracterizado pelo fato de que inclui um módulo diagnóstico (14) capaz de identificar e processar os dados fornecidos pelo dito acelerômetro (9), o módulo diagnóstico (14) sendo programado para emitir um alerta em caso de detecção de um defeito na plataforma de pesagem (1) pelo acelerômetro (9) e sendo programado para medir a frequência de passagem do animal sobre a chapa (2).
2. Plataforma de pesagem (1) de acordo com a reivindicação 1, caraterizada pelo fato de que o acelerômetro (9) tem um eixo de medida de aceleração perpendicular ao plano da chapa (2).
3. Plataforma de pesagem (1) de acordo com a reivindicação 2, caraterizada pelo fato de que o acelerômetro tem dois eixos suplementares de medida de aceleração, um na direção longitudinal da chapa (2) e outro na direção transversal da chapa (2).
4. Plataforma de pesagem (1) de acordo com a reivindicação 3, caraterizada pelo fato de que o acelerômetro (9) é uma central de inércia que compreende ainda ao menos um giroscópio.
5. Plataforma de pesagem (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caraterizada pelo fato de que compreende duas barras de pesagem (3,4) situadas nas zonas de extremidade longitudinal da chapa (2), com uma célula de carga (5) montada em cada extremidade das barras de pesagem (3, 4), ou seja, quatro células de carga 5 ao total, o acelerômetro (9) estando situado no centro da chapa (2).
6. Plataforma de pesagem (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caraterizada pelo fato de que o acelerômetro (9) está fixado dentro de uma central de dados (7) montada abaixo da chapa (2).
7. Plataforma de pesagem (1) de acordo com a reivindicação 6, caraterizada pelo fato de que a pelo menos uma célula de carga (5) está conectada à central de dados (7).
8. Plataforma de pesagem (1) de acordo com a reivindicação 7, caraterizada pelo fato de que a central de dados (7) compreende um módulo de digitalização (10), no qual estão conectados a pelo menos uma célula de carga (5) e o acelerômetro (9), o módulo de digitalização (10) estando apto a digitalizar os dados da pelo menos uma célula de carga (5) e do acelerômetro (9).
9. Plataforma de pesagem (1) de acordo com a reivindicação 8, caraterizada pelo fato de que o módulo de digitalização (10) compreende uma saída (11) que disponibiliza os dados digitalizados de pelo menos uma célula de carga (5) e do acelerômetro (9) juntamente em uma única linha serial (12) conectada, com ou sem fio, à unidade de processamento (6).
10. Plataforma de pesagem (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caraterizada pelo fato de que a unidade de processamento (6) está conectada a um ponto de acesso de uma rede.
11. Plataforma de pesagem (1) de acordo com a reivindicação 1, caraterizada pelo fato de que o referido defeito é um defeito de estrutura da chapa (2).
12. Plataforma de pesagem (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, caraterizada pelo fato de que o referido defeito é um defeito de nivelamento da chapa (2).
13. Plataforma de pesagem (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, caraterizada pelo fato de que o referido defeito é um defeito relacionado a um dano de pelos menos uma célula de carga (5).
14. Plataforma de pesagem (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caraterizado pelo fato de que inclui um computador (13) conectado à unidade de processamento (6) por uma rede.
15. Processo de pesagem de animal com uma plataforma de pesagem (1), como definida em uma qualquer das reivindicações 1 a 14, o processo compreendendo a identificação e o processamento de dados fornecidos por pelo menos uma célula de carga (5), caraterizado pelo fato de que compreende ainda a identificação e o processamento de dados fornecidos por um acelerômetro (9) e que compreende a etapa de emitir uma alerta em caso de detecção, a partir dos dados do acelerômetro (9), de um defeito na plataforma de pesagem (1).
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