Způsob automatického sledování zdravotního stavu zvířete

Oblast techniky

Vynález se týká automatizovaného sledování zdravotního stavu zvířete, vycházející z měření a sledování fyziologických parametrů zvířat a jejich následného zpracování.

Dosavadní stav techniky

V současné době se provádí elektronická identifikace zvířat pomocí pasivních transpondérů, které nosí zvířata upevněna v obojcích, v ušních známkách nebo v implantátech. Jakmile zvíře vstoupí do elektromagnetického pole čtecího zařízení, transpondér vyšle signál, který čtecí zařízení zachytí. Signál obsahuje identifikační údaje o zvířeti. Čtecí zařízení se vyskytují u technologických vybavení, která se zvířaty pracují. Mezi technologická vybavení např. u farem s hospodářskými zvířaty s vazbou na identifikaci a řídicí elektronický systém a technologický software patří sledování a řízení dojícího procesu na dojímě, automatické krmné boxy, váhy, selekční a třídicí branky. Jako čtecí zařízení lze použít i ruční čtečky. Toto lze použít pro domácí, hospodářská, zvířata v zoo i ve volné přírodě.

Teplota u hospodářských zvířat i u zvířat obecně se v současné době měří těmito způsoby: rektálním teploměrem, bezkontaktním teploměrem (pyrometr) a termokamerou.

Nevýhody výše popsaného řešení spočívají v tom, že zvíře je zvlášť identifikováno a zvlášť je zjišťována teplota. Navíc u měření teploty je nutná účast obsluhy pro provedení měření i pro zaznamenání údaje o identifikaci a přiřazené teplotě.

Z čínské přihlášky vynálezu CN 103126651 A je znám identifikační čip implantovaný pod kůži zvířete opatřený teploměrem tělesné teploty. Identifikační čip bezdrátově odesílá data do čtečky, ze které jsou dále předána do řídicí jednotky.

Nevýhody řešení spočívají v tom, že řešení nedokáže rozpoznat příčinu zvýšené teploty a vyžaduje zásah ošetřovatele, ačkoliv zásah není nezbytný. Ošetřovatel nemusí rozpoznat akutní případy a dochází k trvalému poškození zdraví, nebo k úhynu zvířat.

Úkolem vynálezu je nalezení způsobu bezobslužného měření teploty zvířete spojeného s jeho elektronickou identifikací, který by dokázal rozpoznat nemocná a rodící zvířata od přehřátých zvířat, který by zvířata roztřídil a vykonal opatření k zachování jejich zdraví. Vynález by měl být použitelný u širokého spektra zvířat.

Podstata vynálezu

Vytčený úkol je vyřešen pomocí způsobu automatického sledování zdravotního stavu zvířete.

Způsob automatického sledování zdravotního stavu zvířete, při kterém se nejprve implantuje identifikační čip opatřený alespoň jedním senzorem pro měření tělesné teploty zvířete. Následně se umístí alespoň jedna bezdrátová čtečka čipů do chovného prostoru zvířete, načež se čtečka datově propojí s alespoň jednou řídicí jednotkou pro sledování zvířat. Řídicí jednotka je opatřena datovým přístupem k databázi elektronických karet chovaných zvířat.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že senzor změří tělesnou teplotu a současně se v chovném prostoru měří ochlazovací hodnota prostředí. Poté řídicí jednotka analyzuje tělesnou teplotu zvířete v závislosti na ochlazovací hodnotě prostředí. Řídicí jednotka identifikuje zvíře s nestandardně

- 1 CZ 306412 B6 zvýšenou tělesnou teplotou a současně v elektronické kartě zvířete s nestandardně zvýšenou tělesnou teplotou zkontroluje termín porodu, nebo informaci o zdravotním stavu zvířete s nestandardně zvýšenou tělesnou teplotou, a poté vykoná bezpečnostní opatření pro zachování zdraví zvířete ze skupiny lokalizace zvířete, izolace zvířete, zalarmování ošetřovatele.

Pokud chované zvíře vykazuje zvýšenou teplotu, může to být následkem několika možných důvodů. Buď je zvíře pouze přehřáté jako ostatní zvířata, protože ochlazovací hodnota prostředí je nízká, nebo je konkrétní zvíře nemocné, nebo se konkrétnímu zvířeti blíží porod mláděte. Je zapotřebí, aby byl vždy zjištěn správný důvod zvýšené tělesné teploty zvířete, jinak může dojít k podlomení zdraví zvířete, či přímo k úhynu zvířete. Výhody se nacházejí v automatizaci, v postupné analýze důvodů zvýšené tělesné teploty zvířete a ve vykonání opatření bránícímu podlomení zdraví zvířete, či úhynu. Oddělením podezřelého zvířete od zbytku stáda je usnadněna práce ošetřovatelů, dále pokud by bylo zvíře nemocné, či agresivní, jsou izolací podezřelého zvířete chráněna zbylá zvířata, anebo právě naopak, je izolací chráněno podezřelé zvíře od ostatních. Je výhodné, že ke zvířeti je okamžitě přivolána ošetřující osoba, která poskytne nezbytnou péči.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu se v případě detekce přehřátí zvířete aktivuje vodní sprcha pro šetrné ochlazení zvířete. Pokud řídicí jednotka vyhodnotí na základě malé ochlazovací hodnoty prostředí, že jsou zvířata přehřátá, aktivuje sprchu, která jim pomůže snížit zvýšenou tělesnou teplotu.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu se identifikační čip implantuje v oblasti kořene ocasu. Oblast kořene ocasu se empiricky osvědčila, jako nejstabilnější oblast. Čip tělem zvířete neputuje, nevypadává, zvířeti nezpůsobuje nepohodlí.

Výhody způsobu podle vynálezu jsou ve vysoké míře účinnosti ochrany chovaných zvířat. Zvířata mohou být držena jak v uzavřených prostorech, tak i na rozlehlém chovném prostoru (pastviny, obory, atp.). Systém snižuje úmrtnost, chrání před šířením nemocí a zvyšuje počet živě odrozených mláďat.

Objasnění výkresů

Uvedený vynález bude blíže objasněn na následujících vyobrazeních, kde:

obr. 1 schematicky znázorňuje pobyt zvířat v uzavřeném chovném prostředí, obr. 2 schematicky znázorňuje pobyt zvířat v chovném prostředí tvořeném volným prostranstvím, obr. 3 schematicky znázorňuje zařízení pro měření tělesné teploty a identifikaci zvířat.

Příklad uskutečnění vynálezu

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění vynálezu jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení vynálezu na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním vynálezu, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících patentových nároků.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je nainstalováno na farmě zaměřené na chov skotu. Chovný prostor 4 jsou stáje, či výběh s pastvinou.

-2CZ 306412 B6

Každé zvíře Ije opatřeno identifikačním čipem 2, který se implantuje pod kořen ocasu. Čip 2 je opatřen senzorem biologických funkcí, který sleduje tělesnou teplotu zvířete 1. Čip 2 je uzpůsoben pro odeslání informací pro identifikaci zvířete 1 a informací o tělesné teplotě zvířete 1 pomocí bezdrátového spojení se čtečkou 3 čipů 2, která se nachází v chovném prostoru 4. Čtečky 3 čipů 2 dokáží pokrývat různou výměru chovného prostoru 4, takže se mohou v chovném prostoru 4 nacházet jako hustá síť pokrývající celý chovný prostor 4, nebojsou rozmístěny řídce v jednotlivých oblastech chovného prostoru 4.

Vysvětlení funkce způsobu automatického sledování zdravotního stavu zvířete lze vysvětlit pomocí obr. 1. Na zmíněném obrázku je vyobrazeno schéma farmy, kde je chován skot. Každé zvíře 1 je opatřeno identifikačním čipem 2, jak je již výše napsáno. Zvířata 1 se pohybují po chovném prostoru 4. Současně se v chovném prostoru 4 nachází alespoň jeden elektronický katateploměr 9, který měří ochlazovací hodnotu prostředí - katateplotu. V chovném prostoru 4 vyobrazeném na obr. 1 je pouze jedna čtečka 3 identifikačních čipů 2. Čtečka 3 je realizována v uzavřeném koridoru, kterým zvířata 1 procházejí, např. za nevyobrazeným automatem na příkrm granulemi. Koridor je blokován selekční brankou 10. Zvíře 1 projde čtečkou 3 a ta převezme informace o tělesné teplotě a identifikační údaje o zvířeti 1. Čtečka 3 přepošle informace do nevyobrazené řídicí jednotky 5. V řídicí jednotce 5 jsou informace porovnány s aktuální ochlazovací hodnotou prostředí. Pokud je na základě katateploty vyhodnoceno, že je zvíře 1 přehřáto, selekční branka 10 vpustí zvíře 1 do sprchy 7, kde je zvíře 1 osvěženo. Pokud je však katateplota v pořádku a zvíře 1 vykazuje zvýšenou teplotu, je zvíře 1 izolováno v odděleném selekčním prostoru 13, kam jej vpustí selekční branka 10 a tam zvíře 1 počká na příchod ošetřovatele, který byl řídicí jednotkou 5 informován na izolaci podezřelého zvířete 1.

Na obr. 2 je vyobrazeno schéma jiného chovného prostoru 4 tvořeného rozsáhlejšími pastvinami. Zvířata 1 se pohybují po rozsáhlých pastvinách a minimálně se zdržují v budově 12 farmy. Na chovném prostoru 4 jsou rozmístěny katateploměry 9 a čtečky 3 identifikačních čipů 2. Zvířata se po chovném prostoru 4 volně pohybují, a pokud se dostanou do aktivní oblasti čtečky 3, jsou jejich údaje o tělesné teplotě přečteny a odeslány k vyhodnocení do řídicí jednotky 5. V rozsáhlém chovném prostoru 4 se může nacházet sprcha 7 pro ochlazení vybavená čtečkou 3, aby se neplýtvalo vodou, případně jiná vhodná zařízení.

V chovném prostředí 4 tvořeném volným prostranstvím se vyšle do oblasti umístění bezdrátové čtečky 3, která odeslala informace o zvířeti 1 s nestandardně zvýšenou tělesnou teplotou, alespoň jeden lokalizační dron 8 pro lokalizaci zvířete 1 s nestandardní tělesnou teplotou. Na volných prostorech, kde se zvířata 1 pohybují, je velice obtížné sledovat jejich stav. Pokud začne u zvířete 1 porod je, zejména u prvorodiček, důležité poskytnout jim odbornou pomoc, přičemž čas je velmi důležitým faktorem. Čtečka 3, která pokrývá určitou oblast pastvin, odešle data do řídicí jednotky 5 a pokud řídicí jednotka 5 stanoví rizikovou situaci, je současně s ošetřujícími osobami do chovného prostředí 4 vyslán lokalizační dron 8, který pomáhá pomaleji se dopravujícím se ošetřovatelům jít na správné místo. Dron 8 je na místě rychleji, než lidé, a poskytne přes komunikační prostředek 11 zalamovaným ošetřovatelům informaci o pozici zvířete 1 v chovném prostoru 4 s podezřele zvýšenou teplotu. Ošetřovatelé jedou přímo na lokalizované místo, nemusejí sami prohledávat chovný prostor 4.

Na obr. 3 je vyobrazeno schéma vzájemného propojení jednotlivých částí zařízení pro sledování tělesné teploty zvířat 1. V chovném prostoru 4 se nachází zvíře 1 s implantovaným identifikačním čipem 2 se senzorem tělesné teploty. Dále se v chovném prostoru 4 nachází katateploměr 9, sprcha 7 a selekční branka 10. Tyto části jsou připojeny k řídicí jednotce 5, která zastřešuje provoz zařízení. Řídicí jednotka 5 je propojena s databází elektronických karet 6 chovaných zvířat 1 a s komunikačním prostředkem 11, který informuje ošetřovatele dle pokynů řídicí jednotky 5, či naopak ošetřovatel odešle příkazy do řídicí jednotky 5. Řídicí jednotka 5 může do chovného prostoru 4 vyslat lokalizační dron, který pomůže se zaměřením zvířete 1 s podezřele zvýšenou tělesnou teplotou.

-3 CZ 306412 B6

Průmyslová využitelnost

Způsob automatického sledování zdravotního stavu zvířete nalezne uplatnění v intenzivních nebo rozlehlých zemědělských chovech hospodářských zvířat, kde je obtížné sledovat pro velký počet zvířat a velký chovný prostor zdravotní stav zvířat, hlídat termíny porodu a v klimaticky rizikových dnech bránit přehřátí zvířat.