CN104768382A - 用于监测鸟的气体致晕的方法与监测系统 - Google Patents

Abstract

一种用于监测鸟的气体致晕的方法，其中将鸟群送入并送出一个致晕区(1)，并对该致晕区中的致晕气体的浓度进行监测和调整以获得最佳致晕。在该致晕区中的多个测量位置处测量气体浓度，并且使用目视检查单元(76)如摄像机在这些测量位置中的两个或更多测量位置处对这些鸟进行目视检查，该目视检查单元与这群鸟一起被移动进入该致晕区。这些鸟群有利地被放在多个板条箱(3)中。该目视检查单元可以是一个监测单元(71)的一部分，该监测单元还包括一个气体传感器(75)，所述监测单元被用于在两个或更多监测位置处同时测量致晕气体浓度和对这些鸟进行检查。

Description

用于监测鸟的气体致晕的方法与监测系统

本发明涉及一种用于监测鸟的气体致晕的方法，其中将鸟群送入并送出一个致晕区，并对该致晕区中的致晕气体的浓度进行测量和调节以获得最佳致晕，并且本发明涉及一种监测系统。

本申请人的在先专利申请EP 1405564 A1中披露了一种旨在用于禽类的气体致晕系统，其中在能力、每个群中的鸟的大小和数量以及鸟的身体状况方面对致晕进行优化，鸟的身体状况又取决于如温度、运输时间和在屠宰场中的等待时间等因素。这种优化是通过在鸟从致晕区出来时没有被适当致晕的情况下缩短或延长其穿过致晕区的输送时间和/或输送路线来实现的。

引入从EP 1405564 A1中获知的系统使得屠宰过程更高效，因为由于过度致晕而被过早杀死的鸟的数量被减到最小，并且还大大有助于鸟的幸福感。

然而优化动物幸福感的过程是一直在进行的，因而本发明的目的是提供一种允许甚至进一步在确保每只鸟以最低不适度被致晕方面对致晕过程进行优化的方法和系统。

这是通过以下一种方法来实现的，在该方法中，在致晕区中的多个测量位置处对气体浓度进行测量，在这些测量位置中的两个或更多个测量位置处对这些鸟进行目视检查，并且将一个目视检查单元与一群鸟一起移动到该致晕区中并用于对这个群中的鸟进行目视检查。为此目的可以使用一个监测系统，该监测系统包括被适配成用于在该致晕区中的多个测量位置处对气体浓度进行测量的一个或多个气体传感器、以及被适配成用于在这些测量位置中的两个或更多测量位置处对鸟进行检查的一个或多个目视检查单元，其中这些目视检查单元中的一个或多个被适配成用于与一群鸟一起被移动到该致晕区中。

在致晕区中进行检查允许在鸟显示出与过重或过轻致晕相关的行为的情况下即时调整致晕条件，即气体浓度、输送速度和/或输送路径。与直至鸟离开致晕区都不系统地对鸟进行检查并因此调整是对应于穿过系统的行进时间而言被延迟的这些已知方法相比，这意味着暴露在非最佳致晕条件下的鸟的数量减少了。当致晕区包括一个致晕坑而在该致晕坑中通常不能提供检查窗以允许在具有最高气体浓度的层级处进行人工检查时，本发明是特别有利的。

此外，在致晕区中的两个或更多的地方进行检查与在同样的地方对气体浓度进行测量相结合，允许在确定致晕效果方面获得更高的准确性。以前，焦点主要是集中在最终结果上，即从致晕区中出来的鸟是否是失去知觉但仍活着的。现在，还可能在过程中对鸟的反应进行监测以发现鸟是否由于暴露于过快或过慢的致晕气体而感到不适。因此，对鸟的反应的检查结果与在致晕区中的许多地方对气体浓度的测量相结合可以被用于对致晕过程的进一步调整。

联合进行气体浓度的测量与鸟反应的检查的还一个优点是，可以通过简单存储这些数据来用文件记录致晕过程。这样有可能符合在全世界的国家中都实施的对动物幸福感的更严格的强制要求。举例来说，欧洲的法规规定，当使用二氧化碳来致晕禽类时，鸟在到达气体浓度为40％或更高的区之前必须是失去知觉的。可以通过在两个测量位置处进行目视检查来证明是遵守这些法规的，其中一个位置超过40％的极限，另一个位置是在其之下。

注意，测量位置的确定不必对应于致晕区中的特定层级或位置、而是可以在致晕条件被调整时进行调整。通过使用一个可移动的气体传感器和/或多个气体传感器，甚至有可能提供跨过致晕区范围的气体浓度地图。

在旨在用于鸟的很多气体致晕系统中，例如在EP 1405564 A1中所述的系统中，当被输送进入致晕区时，作为致晕过程的一部分在两个或更多预定层级处来停止鸟的输送，并且可以有利地测量这各个层级处的致晕气体浓度。这类系统典型地包括5-6个层级，并且随后可以例如在气体浓度为最高的最后三个层级处进行目视检查。

为了避免将会导致应激水平升高的对鸟的不必要的处理并降低损伤翅膀的风险，优选的是将鸟放在板条箱中，这些板条箱有利地可以是用于将鸟从农场运输到屠宰场的板条箱。那么输送机应适于接收这类板条箱并将其输送穿过致晕区，但还有可能在输送机上放置板条箱并在致晕之前不久将鸟放进这些板条箱。

使用这些现今在禽类屠宰场中最常用的运输板条箱，对鸟的最佳观察是从顶部，因此在操作时目视检查单元有利地是放在板条箱的上边缘处或略高于上边缘。然而，气体传感器的最佳位置可能是不同的，例如以便防止其遮挡目视检查单元的观察或尽量减小目视检查单元干扰气体的风险。因而气体传感器与目视检查单元可以是稍许偏离的。相应地，术语“测量位置”不应理解为是一个确切的点，而可以是一个与致晕区中多个层级之间的距离相比大小有限的区域。

该目视检查单元在原则上可以是允许对鸟的情况进行检查的任何一种，但目前认为有利的是使用一个模拟和/或数字图像再现单元，该单元可以与一个中央处理单元相连接并允许操作员或控制程序来容易地确定鸟的任何运动。如果检测到任何不希望的运动，该操作员或控制程序可以使用这些数据来启动对致晕过程的调整。

可以使用视频序列，但还有可能使用这些鸟的静止图像，在这种情况下可以使用以短的时间间隔拍摄的两张或更多图像之间的比较来确定是否有任何鸟在运动。

在本发明的一个实施例中，该目视检查单元与鸟群一起被移动进入致晕区中并用于在两个或更多的监测位置处对这个群中的鸟进行目视检查。这样允许只用单个摄像机或类似目视检查单元来进行监测、并且允许在对致晕过程进行调整时易于调整该目视检查单元的位置。术语“监测位置”用于将进行目视检查的测量位置与只测量气体浓度的测量位置进行区分。再次应理解的是，术语“位置”应在广义上进行解释，从而该目视检查单元和气体传感器不必位于完全相同的点上而是可以略微分开，以便只要它们与致晕区中的同一层级相关联就实现最佳监测。同样地，应理解的是，术语“层级”不只包括致晕坑中的不同深度，还包括致晕区中的不同地方，在这里是遵循水平或倾斜路径来输送鸟的。

如针对目视检查单元所描述的，气体传感器还可以被适配成在致晕区内移动并在被输送进入致晕区中时进行与同一群鸟相关联的两次或更多次测量。

在一个有利的实施例中，该目视检查单元和气体传感器是一个监测单元的一部分，所述监测单元用于同时测量致晕气体的浓度并对鸟进行检查。该目视检查单元原则上可以是一个不断运转的摄像机，因而允许对一个群中的鸟进行连续检查，这也适用于气体传感器。然而，由于实际原因，优选的是只间歇地收集该气体传感器和/或目视检查单元的数据。

使用监测单元具有另一个优点，即，在发生故障时，整个单元可以被移出致晕区并被更换，而无需如在目视检查单元和/或气体传感器被固定安装在致晕区中的情况下那样中断致晕过程。当致晕区是一个通常不能从侧面进入因而只能通过下降进入坑内来进行致晕区内的维护和修理的致晕坑时，这是尤其有利的。

该监测系统优选地包括一个中央处理单元，该中央处理单元接收分别来自这个或这些气体传感器以及这个或这些目视检查单元的测量和检查信号。基于这些信号，该中央处理单元向操作员展示系统状态状态信息和/或计算出所需的致晕过程调整。为了这个目的，有利地装配该中央处理单元(优选为计算机)以进行图像识别和处理。该过程甚至可以是全自动的，这样使得该中央处理单元基于从这个或这些气体传感器以及这个或这些目视检查单元接收到的信号来自动生成对气体致晕系统的控制信号。

本发明的方法和系统已被开发用于禽类屠宰场中，但应理解的是它们还可以用于致晕其他种类的鸟。某些参数，例如在致晕区中的时间和所用的任何板条箱的性质，当然必须相应地进行适配，但这是技术人员容易完成的。

二氧化碳是当前优选的致晕气体，但也可以使用其他窒息气体，如氩气或氮气、以及这些气体中的两种或三种的混合物。在下文中，除非另有所指，是只根据二氧化碳进行描述的，但应理解的是还可以使用其他气体和气体混合物。

在以下内容中，将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中：

图1是一个用于气体致晕禽类的系统的草图，

图2是图1中根据本发明安装有一个监测系统的输送机系统的透视图，并且

图3是图2中的详细标记III的放大视图。

图1中示出了一种气体致晕系统。它包括一个处于致晕坑1的形式的致晕区以及一个运载板条箱3的输送机系统2，每个板条箱装有一群鸟、延着箭头所示进出该坑。通过一个气体供应系统4向该坑供应气体，该气体供应系统没有详细示出、但为技术人员所知。

通过一个供应输送机5向致晕系统供应板条箱3，并且在致晕之后，将这些板条箱送到一个板条箱翻转单元6，该板条箱翻转单元用于倒空这些板条箱。该供应输送机和板条箱翻转单元是技术人员所熟知的，因而在此不再更详细地描述。

应避免对鸟的不必要的处理，因此当致晕禽类时，优选地将这些鸟放在用于将其从农场向屠宰场运输的运输板条箱中。在该图中，示出了该致晕系统2具有这样的禽类运输板条箱3，并且下面将根据禽类致晕来进行描述，但应理解还可以使用类似的系统来致晕其他鸟。同样地，应理解当下面的内容是关于在板条箱中的鸟时，这只是保持鸟群的一个容易的、易于证明的例子，但板条箱不是绝对必要的。

如果不使用如图1所示的运输板条箱，供应输送机5和板条箱翻转单元6可以不同地来体现或甚至省略，但是则应提供用于将晕厥的鸟送出致晕区和/或送离输送机的装置。

如图1所示，致晕坑1典型地是屠宰场地板10中的一个混凝土覆盖的空洞、但还可体现为是安排在地板顶部的一个封闭结构。使用空洞的优点是，没有必要将这些鸟抬升而送入坑中，并且因为二氧化碳比环境空气重，二氧化碳将被包含，因而不会造成严重的工作环境问题。致晕坑的一个替代方案是致晕隧道，其中致晕气体的浓度在其长度上变化，因而该隧道的不同区段在致晕区中构成了不同层级。另一个替代方案是连续安排的具有不同气体浓度的一系列致晕室。

该致晕气体可以被加热，以确保致晕区1内的温度维持在与屠宰场的其他区域大致相同的水平。当使用坑时，将气体注入坑的底部，并且可以使用风扇或注入压缩空气(未示出)来调节坑内不同部分的气体浓度。这是为了确保气体被分布到坑内的所有区域、并且有可能对板条箱3移动所造成的搅动进行补偿，从图1中的方向来看，这将引起逆时针运动。

来自于供应输送机5的板条箱3被顺序输送进入一个竖直向下输送机21，还可以在图2中看到，该竖直向下输送机是由循环链式输送机22来驱动的。当到达输送机系统的最低层级时，板条箱3被传送至一个水平输送机23，该水平输送机将其送至坑的对侧，在这里它们被传送至一个竖直向上输送机24。这些输送机和驱动它们的马达25优选地被安装在一个共用机架26上，并且出于安全原因，将一个盖子(未示出)应用在输送机系统的伸出地板10之上的部分上。

如图1中的双箭头A所指示的，限定了该输送机系统的最低层级的水平输送机23可以相对于坑1的底部从虚线所示的位置被提升至实线所示的位置。以此方式，可以如EP 1405564 A1中更详细描述的来调整穿过坑的输送路线，以便调整致晕过程。

在此描述的输送机系统只是可以如何将被有利地放在板条箱中的鸟群输送穿过致晕区的一个例子。本发明不局限于任何具体的输送机系统设计，只要提供了用于带着鸟穿过致晕区的装置即可。

如图1中所指示的并且从图2中可以更清楚地看到，一个监测系统7被安装在该输送机系统的侧面并延伸覆盖了致晕坑1的大致上整个高度。在该图中只示出了一个这样的系统7，但应理解可以存在更多的系统以增加灵活性，例如可以发现在图1和2所示这些的向下输送机21的两侧均有一个相似的系统。

如图2和3所示，该监测系统7包括一个监测单元71，该监测单元被安装成由带有一个马达74的一个皮带驱动器73驱动来沿一个轨道72上下运动。该监测单元包含一个气体传感器75和一个目视检查单元76，在这里该目视检查单元是处于数字视频摄像机的形式。还有可能对该监测单元设置一个光源(未示出)或其他为获得可用的图像和可靠的气体浓度测量所需的附加设备。

电力电缆和数据传输电缆在图中未示出、但可能是存在的。可替代地，该气体传感器和目视检查单元可以由电池供电，或该轨道可以包括导电材料。该传感器和检查单元的数据还可以通过电缆或无线连接进行传输，如后所述。

当利用竖直向下输送机21将板条箱3传送到坑1中时，它们在气体浓度不断增加的预定层级处停下，气体浓度是从大约2％的低气体浓度开始且以坑底处不超过50％的浓度终止。当这些层级是以大致上相等的距离来安排时，中间层级将典型地位于气体浓度为15％、25％、35％和40％的区中。当二氧化碳被注入坑的底部时，这种将坑划分为多个具有不同气体浓度的区将自然地发生，但当然也可以例如通过风扇或注入压缩空气或气体来对其进行控制或调整。

注意，对致晕过程的监测不必涉及在所有层级处进行气体浓度测量和目视检查。举例来说，一旦系统运行，在一个致晕坑中的气体分布通常是相对稳定的，因而在每一其他层级处测量气体都会得到在所有层级处的相对准确的气体浓度图。同样地，可以只在预期这些鸟将显示某些行为的层级处进行目视检查，这可以用作致晕过程有效性的一种指示。然而，对这些鸟的监测，即气体浓度测量和目视检查，可以在至少两个层级处进行。

在每个层级处的停下将自动使这些鸟抬头。当它们这样做时，它们的头将向上进入一个气体浓度略低的区，从使它们感觉呼吸相对自由。这种镇静作用防止这些鸟过于紧张，因而将受伤的危险减到最小。然而，应理解这些鸟还可以按连续运动无停留的方式被输送，从而只是缓慢穿过这些不同浓度的区。

典型地，下降到一个坑中花费总共5分钟，而当这些鸟失去知觉时将板条箱升起只花费1分钟。这些时间段当然可以改变，但是由于鸡在致晕后心跳只持续大约4分钟，因此将板条箱从坑中提出必须相对较快。最佳地，将禽类在致晕后大约1¹/₂分钟杀死。在具有其他设计的致晕区中并在不使用板条箱时，应用类似的时间间隔。

在各层级处的停留时间不必相同。相反，可能适宜的是将这些鸟在具有低气体浓度的层级处仅保持使其镇静所需的时间，而将其在具有相对较高气体浓度的层级处保持更长的时间以确保适当的致晕。典型地，在第一层级处的停留时间大约是在最后一个层级处的一半。

普遍接受的是，为了维持可接受的动物幸福感，所有个体必须在暴露于40％或更高的二氧化碳浓度之前已经失去知觉。监测系统7确保，通过测量气体浓度并同时对这些鸟进行目视检查来始终尊重这一点。如果气体传感器75测量到二氧化碳浓度为40％或更高，同时目视检查单元76检测到这些鸟仍有知觉的征兆，则通过延长停留时间和/或调整坑中的气体分布来立即调整致晕过程。

在图2和3所示的实施例中，监测单元71被安排成在一个轨道72上沿着竖直输送机21运动，这使得它有可能随着具体的板条箱或鸟群降入坑中。用这种方法，有可能对显示这些鸟的反应的视频以及显示气体浓度的相关联的数据组进行记录。然而，在致晕系统的正常运行过程中，适宜的是只在预定的测量位置处测量气体浓度，优选地是在每个层级处进行一次，并且仅在气体浓度刚刚低于和刚刚高于40％二氧化碳的层级处的测量位置上得到静止图像或较短的视频序列，用来证明该致晕过程是符合计划的。当致晕区是一个隧道或一系列腔室时，可以使用在一个水平或倾斜轨道(未示出)上运动的类似的监测单元并以大致上相同的方式对其进行操作。

将测量数据以及图像或视频序列发送到一个计算机8，该计算机起到中央处理单元的作用，由图1的箭头81所指示。该计算机可以向将决定是否需要调整系统的操作员(未示出)显示潜在的问题。出于这一目的，计算机用图像识别和处理软件进行编程，使其将有知觉的鸟的征兆与失去知觉的鸟通常显示出的癫痫运动进行区分。在一个实施例中，对以大约一秒的间隔拍摄的两张图像进行比较，如果有任何区别，则将一个视频序列显示给操作员以进行评估。然而，更复杂的图像处理程序能够自动进行这种评估并且生成控制信号82和83，以供这个或这些系统分别控制气体注入4和/或输送机21、22、23、24。

作为如上所述的图像记录和处理一个替代方案，还有可能使用一个运动检测器(未示出)作为目视检查单元，在这种情况下可以为各个监测位置设定可接受运动量的阈值。

在图1中，向中央处理单元8发送的以及从其获取的信号是作为无线信号来显示的。该中央处理单元的设计和功能以及其与致晕系统的其他部分的连通将在某种程度上取决于多个传感器和一个或多个目视检查单元的种类，但是独立于所用的致晕区、输送机和板条箱的种类。

在图2和3的实施例中，气体传感器75和目视检查单元76被显示为是安排在大致上相同的高度处，这确保了在进行目视检查的层级处对气体浓度进行非常精确的测量。然而，可能适宜的是将它们安排成分开更远，例如以便对由于板条箱的向下运动所造成的气体搅动进行补偿。此外，为了使得目视检查单元对板条箱中的所有鸟进行检查，可能需要将其相对于板条箱置于比图2和3中所示位置略微更高处，并且还可以有利地使目视检查单元是成角度的。

在参照附图所描述的实施例中，气体传感器75和目视检查单元76是监测单元71的一体部件，但还有可能将气体传感器设置在坑中的固定位置处。然而，这类实施例涉及使用更多的传感器、因而使得整个系统更为昂贵。使用一体式单元的另一个优点是，在发生故障时，可以将监测单元驱动至轨道72的顶部并用备用单元进行替换，几乎没有停工时间。如果使用固定的传感器，必须清空该坑之后才能进行修理和维护工作。当然，还有可能将气体传感器75和目视检查单元76设置成独立运行的分开的可移动单元，例如在轨道72的每侧上各有一个。

在一个替代性实施例中，一个监测单元被安装在一个用于将这些鸟送入坑中的链式输送机22上、并且由此跟随在向下输送机21上的一个特定位置上被运输的板条箱或鸟群。这将该系统的部件数量减到最少、但还涉及系统的灵活性降低，因为只有位于输送机上某个位置的鸟能被监测，而且还因为在开始一个新的监测序列之前输送机必须进行一个整循环。然而，通过在每个输送机上采用两个或更多的监测单元可以来对这些缺点进行补偿。还有可能将气体传感器或目视检查单元设置成分开的系统、并且将另一个安装在该输送机上。

上文中已经根据具有链式输送机的实施例对本发明进行了描述，但应理解的是，输送机还可以由例如皮带或液压装置代替链条进行驱动。

如果希望对该气体致晕系统进行甚至更精确的控制，还可以在向上输送机24之上或之处设置一个监测单元、气体传感器和/或目视检查单元。例如，这样允许对晕厥的鸟经常表现出的癫痫运动进行检查，以查看它们是否遵循预期的模式。

Claims (16)

1.一种用于监测鸟的气体致晕的方法，其中将鸟群送入并送出一个致晕区并且对该致晕区中的致晕气体的浓度进行监测和调整以获得最佳致晕，

其特征在于

在该致晕区中的多个测量位置处测量该气体的浓度，在这些测量位置中的两个或更多测量位置处对这些鸟进行目视检查，并且将目视检查单元与一群鸟一起移动进入该致晕区中并用于对该群中的鸟进行目视检查。

2.根据权利要求1所述的方法，其中这些鸟群被放在多个板条箱中，其中将这些板条箱送进并送出一个致晕区，并且其中将该目视检查单元与一个板条箱一起移动进入该致晕区。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中作为致晕过程的一部分在两个或更多预定层级处将这些鸟进入该致晕区中的输送停止，并且在这些层级中的每个层级处测量该致晕气体的浓度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该目视检查单元是模拟/或数字图像再现单元。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该目视检查单元是一个监测单元的一部分，该监测单元还包括气体传感器，所述监测单元用于同时测量该致晕气体的浓度和对这些鸟进行检查。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该监测系统包括一个中央处理单元，该中央处理单元接收分别来自该或这些气体传感器以及该或这些目视检查单元的测量和检查信号，并且其中该中央处理单元向操作员展示系统状态信息和/或基于这些测量和检查信号计算出该致晕过程所需要的调整。

7.根据权利要求6所述的方法，其中该中央处理单元基于这些测量和检查信号自动生成对该气体致晕系统的控制信号。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该致晕气体是二氧化碳，并且其中该目视检查是在该致晕气体的浓度低于40％的一个第一监测位置处以及该致晕气体的浓度高于40％的一个第二监测位置处进行的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中该致晕区包含一个致晕坑。

10.一种用于监测鸟的气体致晕的监测系统，其中将鸟群送入并送出一个致晕区，该监测系统包括至少一个气体传感器和目视检查单元，

其特征在于

该或这些气体传感器被适配成用于在该致晕区中的多个测量位置处测量气体浓度，一个或多个目视检查单元被适配成用于在这些测量位置中的两个或更多测量位置处对这些鸟进行检查，这些目视检查单元中的一个或多个被适配成用于与一群鸟一起被移动进入该致晕区。

11.根据权利要求10所述的监测系统，其中这些鸟群被放在多个板条箱中，并且其中该目视检查单元被适配成用于与一个板条箱一起移动进入该致晕区。

12.根据权利要求10或11所述的监测系统，其中该目视检查单元是模拟和/或数字图像再现单元。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的监测系统，进一步包括一个中央处理单元，该中央处理单元接收分别来自该或这些气体传感器以及该或这些目视检查单元的测量和检查信号。

14.一种用于鸟的气体致晕的系统，该系统包含一个致晕区、一个用于将鸟群送入并送出该致晕区的输送机系统、以及一个根据权利要求10至13中任一项所述的监测系统。

15.根据权利要求14所述的系统，其中该输送机系统被适配成用于输送装有鸟的板条箱。

16.根据权利要求14或15所述的系统，其中该致晕区包含一个致晕坑。