CN104662565B - 用于监控和/或控制农业设施的资源消耗的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的、尤其是家畜生产经营的农业设施(1)的资源消耗的系统和方法。根据本发明的方法包括如下步骤：在当前的时间区间中确定农业设施的农业特定的运行参数，其中运行参数包含关于下述内容的说明：动物总量、即动物的数量，和结构、即农业设施的畜棚的大小和数量，和气候、即农业设施之内的温度；在当前的时间区间中借助于至少一个消耗检测装置(6，6a1，6a2，6b，c，d)确定农业设施的至少一种资源类型的至少一个消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)的资源消耗；确定每一个或多个运行参数的资源消耗；输出包括每一个或多个运行参数的资源消耗的信号。
Description
技术领域
本发明涉及用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的、尤其是家畜生产经营的农业设施的资源消耗的系统和方法。
背景技术
与资源、例如电流、水、气体或油越来越缺乏和价格上升以及以节约的方式应对这些资源的目相关联地，发展了不同的方案来确定资源需求和尤其避免消耗高峰。这种方案例如在DE 198 58 218 B4、DE 199 34 543 B4、DE 100 14 431 C2、DE 195 46 711 A1、WO2009/111686 A1、WO 2009/134222 A1、WO 2010/005429 A1、WO 2010/048316 A1或WO2010/144465 A1中描述。
然而，所述方案还具有如下缺点：其对于特定的应用领域而言不能够应用或仅难于应用和/或提供不足的结果。尤其在家畜饲养或抚育的领域中，例如在产猪或产鸡的领域中，现有的方案证实为是不实际的，因为其例如在安装和运行中是过于昂贵或耗费的和/或在家畜饲养或抚育中不产生有用的结果。然而，尤其在家畜生产工厂中，例如在养猪或养鸡中，监控和/或控制资源消耗是值得期望的。
发明内容
因此，本发明的目的是，提出用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的、尤其是家畜生产经营的农业设施的资源消耗的系统和方法，所述系统和方法消除或减少一个或多个上述缺点。特别地，本发明的目的是，提供用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的、尤其是家畜生产经营的农业设施的资源消耗的系统和方法，所述系统和方法能够使用在所述农业应用领域中并且能够提供适当的结果。
根据本发明，所述目的通过一种用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的、尤其是家畜生产经营的农业设施的资源消耗的方法来实现，所述方法包括如下步骤：
-在当前的时间区间中确定农业设施的农业特定的运行参数，其中运行参数包含关于下述内容的说明：
o动物总量，即动物的数量，和
o结构，即农业设施的畜棚的大小和数量，和
o气候，即农业设施之内的温度，
-在当前的时间区间中借助于至少一个消耗检测装置确定农业设施的至少一种资源类型的至少一个消耗器的资源消耗，
-确定每一个或多个运行参数的资源消耗，
-输出包括每一个或多个运行参数的资源消耗的信号。
此外，本发明基于如下知识：农业运营的资源消耗大多在很大程度上与当前的运行参数相关，例如当前在特定大小的畜棚中分配的动物的数量。因此，设施的各个消耗器或各个畜棚的或者整个农业设施的资源消耗的效力是小的并且所述消耗是难于评估的。农业设施中的另一问题是：在那里的边界条件、例如高的氨气和/或灰尘负荷是占优的，所述边界条件使得在多个消耗器处使用传感器变难和/或变贵。因此，通常在农业设施中不是全部的消耗器都配设有用于检测资源消耗的传感器并且仅提供关于农业设施的或其一部分的总资源消耗的信息。
因此，根据本发明的方法提出：除了至少一种资源类型、例如电流、水、气体或油的消耗器的资源消耗之外，在特定的时间区间中，例如在一秒、一分钟、四分之一小时、一小时、几小时的时间段、一天、一周、一月或一年中也确定特定的农业特定的运行参数。
确定例如能够理解为借助于检测装置检测或从系统中读取。附加地，确定也能够包括存储所检测的数据。根据本发明要确定的农业特定的运行参数至少包括关于农业设施的动物总量、结构和气候的说明，即动物的数量、畜棚的大小和数量以及农业设施之内或畜棚之内的温度。通过确定每一个或多个所述运行参数的资源消耗和输出相应的信号，对于农业可能的是，获得关于农业设施在其主要的、在时间上强烈变化的运行参数方面的资源消耗的透明的和有价值的信息。尤其在周期性地或阶段地或连续地工作的家畜生产经营中，例如在养鸡厂或养猪厂中，这是非常重要的，因为对一个时间段期间的资源消耗的评估完全决定性地与如下相关：在该时间段期间在农业设施中分配多少动物。以该方式例如能够确定每只肥育猪的能量消耗成本。
通过输出相应的信号，能够将所述信息提供给农业并且使用，例如通过传输给图形用户界面，尤其是传输给显示器，传输给外围设备，例如传输给打印机或外部存储器，或者用于传输给消耗器控制装置和/或调节装置和/或另外的外部系统或设备。
至少一个能够用于确定至少一个消耗器的资源消耗的消耗检测装置能够在简单的情况下是用于整个设备或其一部分的中央的消耗检测装置，例如是每设施或每畜棚的中央电表。
替选地或附加地，至少一个消耗检测装置例如能够是传感器、消耗器控制装置或者调节装置。消耗器控制装置用于操控一个或多个消耗器。一个或多个消耗器控制装置能够与调节装置相关联，并且相应的调节装置例如能够构成为气候控制装置，所述气候控制装置将上级的控制或调节信号输出给消耗器控制装置。
也能够将多个在上文中示例性提出的时间区间组合成一个时间段，其中这种时间段优选对应于一个或多个生产阶段、例如肥育时期。当将多个时间区间组合成一个时间段并且该时间段对应于肥育时期时，例如也能够为农业设施确定每只肥育猪的能量消耗成本或肥育时期。
当将电流消耗作为资源消耗来确定时，尤其优选的是，根据有功功率、无功功率和视在功率分开地确定能量消耗，并且优选地也以所述功率份额分开地提供给显示器和/或评估装置。该划分一方面能够实现精确的检测进而能够实现用于评估和/或后续措施的更好的初始基础。
优选的是，关于动物总量量的说明除了动物的数量之外还包括一个或多个下述说明：动物的类型和/或动物的平均年龄和/或动物的平均重量和/或生产阶段和/或动物的性别和/或农业设施之内的动物的停留地点和/或动物产物、例如鸡蛋、粪便或奶的量。
此外，优选的是，关于农业设施的结构的说明除了畜棚的大小和数量之外也包括一个或多个下述说明：每畜棚的分区和/或槽的数量和/或分区的和/或槽的大小和/或每畜棚的和/或分区的和/或槽的动物的数量。
关于农业设施的结构的说明也还能够包括关于资源消耗器的专门的技术装备的说明，例如每分区的和/或每畜棚的资源消耗的仪器的数量和/或类型。由此，当例如第一畜棚具有三个通风机并且另一畜棚具有六个通风机时，例如能够在畜棚之间更好地比较消耗值。
关于气候的说明优选除了农业设施之内的温度之外包含农业设施之内的其他的气候数据和/或农业设施之外的气候数据。关于气候的一个或多个说明中优选借助于一个或多个传感器来检测和/或经由界面、例如天气服务来接收。农业设施之内的气候数据例如能够除了内部温度之外也包括内部空气湿度、内部空气压强、内部空气运动和/或内部光强。农业设施之外的气候数据优选能够包括外部温度、外部空气湿度、风强、风向和/或外部空气压强。
运行参数优选还包括关于应用的说明，所述应用包括喂食和/或气候控制和/或挤奶和/或清洁、例如清除粪便和/或在肥育周期中变换。这种应用为农业设施中的典型的、通常时间相关的应用，所述应用能够对资源消耗具有显著的影响并且还与其余的运行参数、尤其是动物总量、结构和气候相关。
因此，以优选的方式，其检测改进了结果的质量和其可继续应用性。关于喂食的说明例如能够包含关于饲料类型(例如干燥或液态)和/或喂食类型(例如经由传送带进行运输)并且优选在农业设施的结构方面、尤其为每畜棚和/或每分区可用。
此外优选的是，运行参数包含关于任务的说明，所述任务包括配料和/或混合和/或分配和/或通风和/或加热。这些具体的任务或功能与消耗器、例如配料泵、搅拌器、传送带、螺旋传送器、通风机、通气盖和/或加热装置的活跃相关联。优选的是，也确定关于农业设施的结构、即每畜棚和/或每分区的结构的任务的说明。在一定时间区间中详细地确定关于农业设备的任务的运行参数进一步改进结果质量和可继续处理性以及可评估性并且在下述情况下是尤其有利的：基于所确定的数据应当对消耗器关于其任务进行控制。
此外，优选的是，也确定和/或存储资源提供商的价目表信息，使得也能够确定、输出和/或评估资源消耗的成本。
该方法优选能够通过如下步骤改进：将信号传输给至少一个消耗器控制装置和/或根据信号操控至少一个消耗器。
在所述改进形式中，使用信号，以根据信号改变一个或多个消耗器的功率，例如接通或断开消耗器或者提高或降低消耗器的功率消耗。
在另一个有利的实施方式中，优选的是，关于动物总量的一个或多个说明借助于用于自动地检测动物特定的数据的设备来确定。
当能够从其他系统中读取和/或自动地检测一个或多个运行参数、尤其是关于动物总量的说明时，能够实现特别的优点。对此，在该改进形式中，设有用于自动地检测动物特定的数据的设备。用于自动地检测动物特定的数据的设备例如能够是计数设备，借助所述计数设备能够检测动物的数量，例如借助于光栅、视频监控装置或者从设置在动物上的例如以芯片的形式的编码装置读取。用于自动地检测动物特定的数据的设备的示例是用于对动物的排泄物进行称重的设备，例如对在粪便传送带上运出的动物粪便进行称重的设备，或者是用于检测例如在畜棚或分区中产生的蛋的数量的蛋计数设备，或者是用于例如借助于具有动物识别装置的设置在饲料停放处的称来确定动物的单独的或平均的重量的设备。
方法的另一个优选的改进形式的特征在于设有如下步骤：将为当前的时间区间确定的运行参数中的一个或多个与为较早的时间区间确定的运行参数进行比较；将较早的时间区间选作为基准时间区间，所述基准时间区间的运行参数与一个或多个为当前的时间区间确定的运行参数具有最高的一致性。
在该改进形式中，将当前确定的运行参数与历史数据进行比较。在此，得到特别的优点：这能够作为基准用于这种较早的时间区间，所述较早的时间区间在一个或多个运行参数方面尤其好地与现在的时间区间一致。例如，因此，可以利用基准时间区间，其中在畜棚内部温度类似的情况下每畜棚或分区存在类似数量的动物。以该方式确保：也将当前的时间区间的资源消耗与较早的时间区间进行比较，其中在较早的时间区间中，与在当前的时间区间中类似的生产条件占优，即畜棚具有或不具有完全的动物填塞并且具有一定温度。
此外，优选的是，从另一农业设施的历史数据中选择较早的时间区间作为基准时间区间，所述较早的时间区间在一个或多个运行参数方面尤其良好地与当前的时间区间一致。这具有如下优点：能够从更大的历史数据存储量中进行选择。优选的是，将不同的农业设施的数据对此传输给中央的数据寄存器并且能够在那里存储并且调用。优选地，数据能在中央的数据寄存器中被匿名。
考虑出自这种中央的数据寄存器的数据能够为农业指明方向：与具有类似的运行参数的其他的农业设施(例如具有1000只动物的肥育畜棚)相比，资源消耗是否位于平均范围中或者与其偏差很远。
此外，具有如下步骤的方法的改进形式是优选的：确定用于未来的时间区间的一个或多个预测运行参数；将用于未来的时间区间的一个或多个预测运行参数与为较早的时间区间确定的运行参数进行比较；将较早的时间区间选作为基准时间区间，所述基准时间区间的运行参数与用于未来的时间区间的一个或多个预测运行参数具有最高的一致性；根据基准时间区间的资源消耗来确定未来的时间区间的资源消耗的预测。
在该改进形式中，历史数据不仅用于与当前的时间区间进行比较，而且也用于对一个或多个未来的时间区间进行预测或预报。
在此，中央的数据寄存器也是有利的，因为，如果对于具体的农业设施还不存在或不存在充足的历史数据，那么以该方式通过利用其他的农业运行的数据也能够确定预测数据。
为了建立这种预测，原则上第一可能性为：以之前提出的改进形式为基础，基于为当前的时间区间所确定的运行参数来选择基准时间区间，并且将紧随基准时间区间的较早的时间区间的数据用作为用于未来的紧随当前的时间区间的预测。
在此处提出的改进形式的一个改进的变型形式中，首先确定用于未来的时间区间的一个或多个预测运行参数。这例如能够尤其关于气候数据通过读入外部服务的预测、例如天气预报来进行。关于动物总量的运行参数，例如能够将经验值或规划数据用作为预测运行参数。此外，通过如在上文中描述的那样基于匹配于当前的时间区间的基准时间区间来选择紧随所述基准时间区间的下一较早的时间区间并且将在该时间区间中确定的运行参数用作为预测运行参数，也能够根据历史数据来确定预测运行参数。
又将所述预测运行参数与为较早的时间区间确定的运行参数进行比较，并且选择具有尤其好的一致性的基准时间区间。因此，能够将所述基准时间区间的资源消耗用作为对未来的时间区间的预测。
以该方式，对农业设施的资源消耗进行显著更好的预报变得可能，因为考虑当前的或未来的时间区间的具体的生产条件。
也能够为在对不同的情景或边界条件进行模拟的情况下的多个不同的预测执行用于建立预测的步骤。以该方式，能够在不同的生产条件下模拟未来的消耗，例如以便进一步模拟位于远处的不可预测或可很差预测的天气条件。因此，当在此或者在下面提及预测或预测的数据时，能够在模拟的情况下将相应的特征和优点尤其也转用于对不同情景的多个预测。
在另一个优选的改进形式中提出，优选地借助于农业设施的中央的资源供应装置处的中央的传感器，确定农业设施的至少一种资源类型的资源消耗包括确定农业设施的至少一种资源类型的总资源消耗。
在该改进形式中，确定至少一种资源类型的总资源消耗，即例如经由中央的电表例如确定农业设施的总电流消耗。
替选地或附加地，检测农业设施的每结构单元的、即例如每畜棚和/或每分区的至少一种资源类型的资源消耗，优选同样借助于传感器来检测，所述传感器分别在中央为畜棚或为分区检测至少一种资源类型的资源消耗。
因此，通过借助于中央的传感器、例如电表能够检测总的农业设施或其一部分的总资源消耗，连同运行参数在极其简单地检测资源消耗的同时得到有价值的信息。
在另一个优选的改进形式中提出，确定农业设施的至少一种资源类型的资源消耗包括确定农业设施的至少一种资源类型的多个消耗器的资源消耗，其中优选分别将农业设施的结构之内的位置与一个或多个消耗器相关联。
该改进形式提出：优选分散地确定至少一种资源类型的一个或多个消耗器的资源消耗。以该方式能够生成关于对总资源消耗负责的消耗器的极其精确的图像。特别地，能够识别在特定时间、尤其在特定的时间区间以峰值消耗活跃的消耗器。在此，尤其优选的是，将农业设施的结构之内的位置与一个或多个消耗器相关联，即例如将畜棚和/或分区或必要时尽可能位置特定的差别与一个或多个消耗器相关联。此外，尤其优选的是，将一个或多个消耗器与农业设施的结构的单元和/或应用和/或功能相关联。
该方法的另一个优选的设计方案的特征在于，设有如下步骤：将所确定的或预测的资源消耗与预设的边界值进行比较；并且确定偏差值；并且优选地，当所确定的或预测的资源消耗超过或低于预设的边界值时，输出警报。
通过如在该设计方案中所提出的边界值比较，能确定消耗分支并且例如与警报信号耦合。在能够将超出特定的边界值尤其用于避免消耗峰值期间，例如低于边界值能够暗示重要的或多个消耗器失效进而相应地能够及时开始故障查找。
在此，根据运行参数确定预设的边界值的步骤是尤其优选的，其中优选确定对预设的边界值的建议，并且其中优选地，所述建议能够为用户显示出、由所述用户确认或改变。
在该优选的设计方案中提出，用于与确定的或预测的资源消耗进行比较的预设的边界值随运行参数变化。因此，例如与在畜棚中温度尤其低并且动物仅少量的情况相比，在温度温暖并且畜棚被占满的情况下更小地规定电流消耗的边界值。通过例如将较早的时间区间的资源消耗选作为对边界值的建议，能够例如根据历史数据来确定对预设的边界值的建议，其中一方面在当前的时间区间的运行参数与较早的时间区间的运行参数之间得到高的一致性，并且同时相对于具有运行参数的类似高的一致性的其他的较早的时间区间确定尤其低的或平均的资源消耗。对预设的边界值的建议能够与其确定的类型无关地优选为用户显示出并且也由用户在必要时改变。边界值例如也能够由用户预设。此外，边界值例如也能够根据资源供应商的价目表来规定和/或变化。
特别地，规定至少两个不同的边界值是优选的，使得能够进行评估和必要时显示以信号灯的形式的警报。
此外，优选的是，根据一个或多个运行参数分开地确定和/或输出资源消耗和/或偏差值。
该方法的另一个优选的改进形式的特征在于设有如下步骤：在一定时间段中确定并且必要时输出多个时间区间的资源消耗和/或偏差值，其中优选仅显示和/或强调如下时间区间，在所述时间区间中，资源消耗和/或偏差值超过或低于预设的边界值。
该改进形式为用于评估资源消耗的优选的示例，其中示出在多个时间区间中的资源消耗。除了资源消耗关于时间的变化之外，例如能够示出运行参数在该时间期间的变化。尤其优选的是，例如仅显示和/或强调如下时间区间(或隐没其他的时间区间)，其中资源消耗或偏差值超过或低于能够与上述边界值相同的或与其不同的预设的边界值。这种显示形式为用户简化了快速地识别超过或低于预设的边界值的时间区间，进而引起尤其快速的概览。
在此，此外，如下步骤是优选的：确定和必要时输出在一个或多个时间区间中活跃的消耗器和/或运行参数。尤其当这种显示不仅示出在所述选择的时间区间期间的资源消耗、而且例如也显示出活跃的消耗器和相应的运行参数时，能够快速地得到对于消耗峰值的原因的结论。
此外，如下构成方式是优选的，所述构成方式的特征在于设有如下步骤：根据确定的和/或预测的资源消耗和/或偏差值来操控至少一个消耗器控制装置和/或调节装置。
在该改进形式中，使用确定的和/或预测的资源消耗和/或偏差值，以便调节对消耗器的操控。例如，在此，消耗器能够根据农业设施或其一部分的总资源消耗接通或断开或者减小或增大其功率消耗。优选地，在操控时也考虑运行参数，使得尤其操控如下消耗器，所述消耗器需要接通或断开或改变功率消耗或者至少在不负面地损害运行参数、尤其是动物的情况下允许相应的匹配。
在此，尤其如下步骤是优选的：根据消耗器的优先级操控至少一个消耗器控制装置和/或调节装置，其中优先级优选包括关于直至操控的时延的说明和/或关于最小的和/或最大的调节持续时间的说明。
经由消耗器控制装置或调节装置对消耗器的操控优选经由优先级进行。所述优先级例如说明：在超过或低于资源消耗的预设的边界值之后，以何种延迟接通和/或断开消耗器。此外，能够将用于接通和/或调低消耗器的最小的和/或最大的持续时间存储在优先级中。
此外，尤其优选的是如下步骤：根据时间区间和/或运行参数确定消耗器的优先级。
尤其优选的是，一个或多个消耗器的优先级是可变的并且根据时间区间和/或运行参数改变。例如，与喂食相关联地活跃的消耗器能够在特定的日间时间具有尤其高的优先级，或者具有极其年幼的小猪的生产阶段中的气候调节与在具有较老的更强壮的幼小动物的生产阶段中相比具有更高的优先级。
此外，根据时间区间和/或农业特定的和/或确定的和/或预测的资源消耗和/或偏差值来确定公差范围，在所述公差范围之内，调节装置能够操控一个或多个消耗器控制装置。
该变型形式例如对于喂食时间或对于气候控制是尤其有利的。例如用于在农业设施或其一部分中维持特定的温度的气候调节例如能够具有在优选的温度值周围几度的公差范围。为了在消耗峰值期间例如节约电流，于是调节装置例如能够操控消耗器控制装置，使得农业设施或其一部分仅被加热到公差范围的下部区域中的温度值上。公差范围又能够优选随时间区间和/或运行参数变化。例如，在具有极其年幼的小猪的生产阶段中的温度公差范围与具有较老的更强壮的幼小动物的生产阶段中的温度公差范围相比能够是更小的。固定的喂食标志能够设有时间公差，使得例如为了避免或降低消耗峰值，能够将喂食时间(和消耗器的与其关联的活跃)在特定的通过时间公差预设的时间窗口中向前或向后移动。
在另一个优选的实施变型形式中提出：至少为一种资源类型确定一个或多个资源源头。以该方式能够如下扩展对资源消耗的评估，从哪个资源源头中获得消耗的资源。
此外，优选的是，根据确定的和/或预测的资源消耗和/或时间区间和/或运行参数和/或偏差值控制从不同的资源源头中获得资源。在此，尤其优选的是，在特定时间接通在其他时间不可用的资源源头，例如太阳能设施。此外，当其他的资源源头例如由于资源供应商的在特定时间或自特定量起的更高的价目表而变得贵得多时，能够接通优惠的资源源头。尤其优选的是，尤其将例如沼气设施、太阳能设施、风能设施的替选的能量源或者例如发电机的分散的能量源作为可选的资源源头操控。
此外，优选的是如下步骤：显示为一个或多个时间区间规划的和/或预测的运行参数。这种中央的和/或分散的显示优选连同预测的资源消耗一起能够实现关于农业设施中的未来规划的生产和与其可能关联的资源消耗的快速的和详细的概览。在此，此外，优选的是如下步骤：为用户提供改变一个或多个运行参数、尤其改变应用的开始和/或结束和/或持续时间的可能性。
根据本发明的另一个方面，开始提出的目的通过一种用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的、尤其是家畜生产经营的农业设施的资源消耗的、尤其是用于执行根据本发明的方法的系统来实现，所述系统包括：时间检测单元，以用于确定时间区间；确定单元，以用于在当前的时间区间中确定农业设施的农业特定的运行参数，其中运行参数包含关于下述内容的说明：动物总量、即动物的数量，和结构、即农业设施的畜棚的大小和数量，和气候、即农业设施之内的温度；至少一个消耗检测装置，以用于在当前的时间区间中确定农业设施的至少一种资源类型的至少一个消耗器的资源消耗；运算单元，以确定每一个或多个运行参数的资源消耗；输出单元，以用于输出由计算单元确定的包括每一个或多个运行参数的资源消耗的信号。
该系统还优选能够具有气候传感器和/或用于外部系统的界面、例如天气服务和/或用于其他系统的界面以用于读取运行参数和/或其他的数据。
此外，该系统能够包括显示装置，例如图形用户界面(GUI)、外围设备或其他的设备和/或用于这些设备的界面。该系统能够构建为具有多个分散的、彼此通信的运算单元的分散系统或者构建为具有中央的运算单元的中央系统，所述中央的运算单元与分散的检测装置、例如至少一个消耗检测装置连接。特别地，该系统能够通过用于自动地检测动物特定的数据、即一个或多个关于动物总量的说明的设备。
根据本发明的系统和其改进形式优选具有如下特征：所述特征使系统和其改进形式尤其适合于用于根据本发明的方法和其该改进形式。对于系统和其改进形式的优点、实施变型形式和实施细节参考在上文中对相应的方法特征的描述。
附图说明
下面，示例性地根据在附图中示出的实施例描述本发明。附图示出：
图1示出配设有中央的消耗检测装置的农业设施的第一示例；
图2示出具有多个消耗检测装置的农业设施的另一个示例；
图3示出具有多个消耗检测装置和多个消耗器控制装置或调节装置的农业设施的示例；
图4示出关于用于监控和/或控制农业设施的资源消耗的系统的示例的总概览；
图5-8示出借助根据本发明的方法和/或系统确定的数据的不同的显示和评估示例；
图9示出消耗器的两个不同的优先级和相应的操控的示例；和
图10示出资源消耗的组合的显示的示例，其中示出两个边界值以及总系统的以及不同的消耗器控制装置或调节装置的状态。
具体实施方式
在图1至3中示出不同的示例，借助何种基础设施能够检测具有四个畜棚1a、b、c、d的农业设施的资源消耗、在此为电流消耗。分别将开关箱2a、b、c、d与农业设施的四个畜棚1a、b、c、d相关联，所述开关箱经由电流线路3与中央的电流供应装置4连接。经由网络线路5建立与运算单元5’的电网连接。
在图1至3中示出的示例的区别在于消耗检测装置的数量和布置。在图1中，借助于中央的传感器6、在此借助于在中央电流供给装置4处的中央的电表检测农业设施1的总资源消耗、在此为总电流消耗。
在图2中示出的示例中，分别为畜棚1b、c、d设有中央的消耗检测装置6b、c、d。在图2的农业设施1的畜棚1a中还示出两个消耗器7a1、7a2，分别将消耗检测装置6a1、6a2直接地与所述消耗器相关联。全部消耗检测装置6a1、6a2、6b、c、d经由传感器盒5x和网络线路5接入到网络中。
在图3中同样分别将中央的消耗检测装置6b、c、d与畜棚1b、c、d相关联，而在畜棚1a中将消耗检测装置6a1、6a2与具体的消耗器7a1、7a2相关联，其中消耗检测装置6a1、6a2是传感器。附加地，在图3中设有消耗器控制装置或调节装置9a、b、c、d，经由所述消耗器控制装置或调节装置将消耗检测装置6a1、6a2、6b、c、d经由网络线路5接入到网络中。
中央的传感器盒5x设置在仅在图2中在此所示出的示例中，然而同样能够使用在图1和3的示例中。相反地，在根据图2的布局中，在没有传感器盒的情况下也能够将消耗检测装置直接接入到网络中。同样地，也能够将在图1和2中示出的示例与根据在图3中示出的示例的消耗器控制装置或调节装置一起使用。
在图4中示出关于用于监控和/或控制农业设施1的资源消耗的系统的示例的总概览。在图4中示出的示例的农业设施1也具有四个畜棚1a、b、c、d。两个畜棚1a、b用于养鸡和/或产蛋，畜棚1c、d用于小猪抚育和/或养猪和/或母猪饲养。将消耗器7a、b、c、d以及消耗器控制装置或调节装置9a、b、c、d与畜棚1a、b、c、d相关联。为了概览，仅为畜棚1c示出消耗检测装置6c，然而其余的畜棚也能够具有一个或多个消耗检测装置。此外，设有一个或多个传感器8以用于检测运行参数、在此为关于农业设施1之内的气候的说明。
消耗器控制装置或调节装置9a、b、c、d经由网络线路5接入到网络中并且与中央运算单元5’连接。消耗器7a、b、c、d经由电流线路3经由中央的消耗检测装置6与主资源源头、在此为能量源10a连接，所述能量源现在是电流供给器。
其他的资源源头在该示例中是能量源10b、在此为发电机以及一个或多个替选的能量源10、如沼气设施、太阳能设施和/或风能设施。优选地，资源消耗能够根据资源源头分开地检测。此外，优选的是，根据资源消耗和/或运行参数和/或时间区间能够以用户控制的方式或自动地选择用于资源获取的能量源10、10a、10b。
此外，系统具有时间检测单元11和用于外部服务、例如天气服务的界面12。
由系统的上述元件确定多个数据或信息。这在此尤其是：时间区间20；关于由能量源10产生的功率的信息21；关于中央的能量源10a的价目表的价目表信息22；关于中央的消耗检测装置6的总资源消耗的信息23；传感器8的气候数据24；例如消耗器7d的资源消耗25；例如畜棚1c中的与畜棚相关的资源消耗26；运行信息27，在此为关于动物总量的说明，所述说明优选借助于用于自动地检测动物特定的数据的设备来确定；尤其关于较早的时间区间的运行参数和资源消耗的历史数据28，所述历史数据优选存储在运算单元5’的存储单元中；以及外部服务的数据29、例如天气数据。
所述信息能够在其确定和评估之后中央地或分散地借助于显示器100示出。可行的评估和其显示的示例在图5至8中示出。
图5在竖轴上示出以千瓦(kW)为单位的资源消耗并且在纵轴上示出15分钟的时间区间。线110说明总资源消耗，线111a说明第一畜棚的资源消耗，线111b说明第二畜棚的资源消耗并且线111c说明第三畜棚的资源消耗。
图6在纵轴上同样示出15分钟时间区间并且在竖轴上示出以kW为单位的资源消耗，然而在该视图中，仅针对如下时间区间示出资源消耗，在所述时间区间中，资源消耗超过特定的边界值，在此为400kW。线120在此表示总资源消耗，线121a表示第一畜棚中的资源消耗，线121b表示第二畜棚中的资源消耗并且线121c表示第三畜棚中的资源消耗。
在图7中在纵轴上绘制以2分钟时间区间为单位的时间并且在竖轴上示出以kW为单位的资源消耗。在图7中的视图中，借助线130表示总资源消耗，并且所述资源消耗附加地根据两种不同的应用、即气候控制131和喂食132来划分。以该方式例如变得明显可见的是，总资源消耗130随着喂食132的开始显著提高并且在喂食结束之后再次下降。
在图8中同样在纵轴上示出2分钟时间区间并且在竖轴上示出以kW为单位的资源消耗。在该视图中，以根据用于活跃应用的目的的各个消耗器来划分的方式示出总资源消耗140，即以根据用于两个饲料运送器141、142、一个混合器143、两个通风机144、145、一个加热装置146以及一个机动绞车147的各个消耗器来划分的方式。
在图9中示出不同的消耗器的不同的优先级。尤其在应将所确定的结果和评估用于消耗器控制装置时，有利的是，能够将不同的优先级与消耗器相关联，以便实现更好的消耗器控制。在图9中示出的示例中，重要的消耗器以200示出并且不那么重要的消耗器以300示出。用400分别示出在特定的时间点存在的资源消耗或者所述资源消耗与边界值的偏差值。在部段401和403中，资源消耗是不关键的，没有超过边界值。在区域402中相反地，超过资源消耗的预设的边界值，使得输出警报。因此，在该时间部段402中，应对消耗器进行操控，以便降低资源消耗。
现在，优先级200和300预设：应以何种时间延迟201、301将消耗器在出现超过边界之后切断或者降低其功率消耗，并且应以何种时间延迟203、303将消耗器在资源消耗超过边界值结束之后再次接入并且再次提高其功率消耗。如能够在图9中可见的那样，在较高的优先级200的情况下的时间延迟201与在较低的优先级300的情况下的时间延迟301相比显著更长。相反地，在较高的优先级200的情况下的直到再次完全接入消耗器的时间延迟203与在较低的优先级300的情况下的相应的时间延迟303相比显著更小。因此，设有较高的优先级200的消耗器在时间点202才切断并且在时间点204在超过边界值结束之后仅借助短的延迟203已经再次接入。设有较低的优先级300的消耗器在短的时间延迟301之后在时间点302已经切断或者降低其功率消耗并且在超过边界值结束之后借助较长的时间延迟303在时间点304才再次接入。
在图10中示出评估和显示示例，在所述评估和显示示例中在下部区域中在纵轴上示出2分钟时间区间并且在竖轴上绘制以kW为单位的资源消耗。以910示出预设的第一边界值，以920示出预设的第二边界值。总资源消耗900部分地位于第一边界值910之下、部分地位于这两个边界值910和920之间并且部分地位于第二边界值920之上。在图10的绘图的上部区域中，用500示出偏差值、即超过边界值。
在区域501、505和507中，例如能够通过彩色的红绿灯标识用绿色示出：总资源消耗位于第一边界值910之下。在区域502、504和506中，例如能够通过彩色的标识用黄色示出：总资源消耗900位于这两个边界值910和920之间。在区域503中，能够借助例如红色的彩色标识说明：资源消耗超过第二边界值920。
在柱600、700和800中，在图10中还示出关于下述内容的信息：特定的消耗器控制装置或调节装置何时在正常区域中(在此为区域601、603、701、703、705、801和803)工作，并且消耗器控制装置或调节装置在哪些区域中(在此为602、702、704和802)切断与其相关联的消耗器或者降低其功率。以该方式能够实现尤其概览性地示出资源消耗和所进行的控制措施。
Claims (25)
1.一种用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的农业设施的资源消耗的方法，所述方法包括如下步骤：
-在当前的时间区间中确定所述农业设施(1)的农业特定的运行参数，其中所述运行参数包含关于下述内容的说明：
о动物总量(27)，即动物的数量，和
о结构，即所述农业设施(1)的畜棚(1a，b，c，d)的大小和数量，和
о气候(24)，即所述农业设施(1)之内的温度；
-在当前的时间区间中借助于至少一个消耗检测装置(6，6a1，6a2，6b，c，d)确定所述农业设施(1)的至少一种资源类型的至少一个消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)的资源消耗；
-确定每一个或多个所述运行参数的、至少每动物总量的资源消耗；
-输出包括每一个或多个所述运行参数的资源消耗的信号，
-确定用于未来的时间区间的一个或多个预测运行参数；
-将用于未来的时间区间的一个或多个所述预测运行参数与为较早的时间区间确定的运行参数进行比较；
-将较早的时间区间选作为基准时间区间，所述基准时间区间的运行参数与用于未来的时间区间的一个或多个所述预测运行参数具有最高的一致性，
-根据所述基准时间区间的资源消耗来确定对未来的时间区间的资源消耗的预测，
-将确定的或预测的资源消耗与预设的边界值进行比较，并且确定偏差值，并且当确定的或预测的资源消耗超过或低于预设的边界值时，输出警报。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述农业设施用于家畜生产经营。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-将所述信号传输给至少一个消耗器控制装置(9a，b，c，d)，和/或
-根据所述信号操控至少一个消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
借助于用于自动地检测动物特定的数据的设备来确定关于动物总量的一个或多个说明。
5.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-将为当前的时间区间确定的运行参数中的一个或多个运行参数与为较早的时间区间确定的运行参数进行比较；
-将较早的时间区间选作为基准时间区间，所述基准时间区间的运行参数与一个或多个为当前的时间区间确定的运行参数具有最高的一致性。
6.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
确定所述农业设施(1)的至少一种资源类型的资源消耗包括确定所述农业设施(1)的至少一种资源类型的总资源消耗。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
所述农业设施(1)的至少一种资源类型的总资源消耗借助于所述农业设施(1)的中央的资源供应装置处的中央的传感器(6)来确定。
8.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
确定所述农业设施(1)的至少一种资源类型的资源消耗包括确定所述农业设施(1)的至少一种资源类型的多个消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)的资源消耗。
9.根据权利要求8所述的方法，
其特征在于，
分别将所述农业设施(1)的结构之内的位置与一个或多个所述消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)相关联。
10.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-根据运行参数确定预设的所述边界值。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
确定对预设的所述边界值的建议。
12.根据权利要求11所述的方法，
其特征在于，
所述建议能够为用户显示出、由所述用户确认或改变。
13.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-在一定时间段中确定多个时间区间的所述资源消耗和/或所述偏差值。
14.根据权利要求13所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-在一定时间段中输出多个时间区间的所述资源消耗和/或所述偏差值。
15.根据权利要求14所述的方法，
其特征在于，
仅显示和/或强调如下时间区间，在所述时间区间中，所述资源消耗和/或所述偏差值超过或低于预设的边界值。
16.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-确定在一个或多个时间区间中活跃的消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)和/或运行参数。
17.根据权利要求16所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-输出在一个或多个时间区间中活跃的消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)和/或运行参数。
18.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-根据确定的和/或预测的资源消耗和/或偏差值操控至少一个消耗器控制装置(9a，b，c，d)和/或调节装置。
19.根据权利要求18所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-根据所述消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)的优先级操控至少一个消耗器控制装置(9a，b，c，d)和/或调节装置。
20.根据权利要求19所述的方法，
其特征在于，
所述优先级包括关于直至操控的时延的说明和/或关于最小的和/或最大的调节持续时间的说明。
21.根据权利要求19所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-根据时间区间和/或运行参数确定消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)的优先级。
22.根据权利要求18所述的方法，
其特征在于，
设有如下步骤：
-根据时间区间和/或农业特定的和/或确定的和/或预测的资源消耗和/或所述偏差值来确定公差范围，在所述公差范围之内，调节装置能够操控一个或多个消耗器控制装置(9a，b，c，d)。
23.一种用于监控和/或控制用于家畜饲养或抚育的农业设施(1)的资源消耗的系统，用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述系统包括：
-时间检测单元(11)，以用于确定时间区间；
-确定单元，以用于在当前的时间区间中确定所述农业设施(1)的农业特定的运行参数，其中所述运行参数包含关于下述内容的说明：
о动物总量(27)，即动物的数量，和
о结构，即所述农业设施(1)的畜棚(1a，b，c，d)的大小和数量，和
о气候(24)，即所述农业设施(1)之内的温度；
-至少一个消耗检测装置(6，6a1，6a2，6b，c，d)，以用于在当前的时间区间中确定所述农业设施(1)的至少一种资源类型的至少一个消耗器(7a1，7a2，7a，b，c，d)的资源消耗；
-运算单元(5’)，以用于确定每一个或多个所述运行参数的资源消耗；
-输出单元，以用于输出由所述运算单元确定的包括每一个或多个所述运行参数的资源消耗的信号。
24.根据权利要求23所述的系统，
其特征在于，
所述农业设施用于家畜生产经营。
25.根据权利要求23或24所述的系统，
其特征在于，设有
-用于自动地检测动物特定的数据、即关于动物总量的一个或多个说明的设备。
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