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Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel. Eine Abferkelbox kann auch als Abferkelbucht oder (Sauen-)Halteplatz bezeichnet werden.
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Zudem betrifft die Erfindung eine Aktoreinheit für eine Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel und/oder eine Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel.
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In der Sauenhaltung und Ferkelaufzucht ist es ein Ziel, eine Steigerung der Produktivität des Bestands sowie Zeit- und Kostenersparnisse für den Landwirt zu erreichen bei gleichzeitig verbesserter Tiergerechtheit und Qualitätssicherung. Ein hierfür besonders wichtiger Faktor, dessen Bedeutung gegenwärtig zunimmt, ist die Ferkelsterblichkeit. Durch züchterische Maßnahmen sind die Wurfgrößen in den letzten Jahren stetig gestiegen und werden auch weiterhin steigen. Mit zunehmender Wurfgröße steigt auch die Ferkelsterblichkeit, die insbesondere innerhalb der ersten drei Tage nach der Geburt bei 10 bis 25% liegt. Bis zu einer gewissen Wurfgröße nehmen Erdrückungsverluste dabei einen Anteil von ca. 50% ein.
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Neben den Erdrückungsverlusten sind insbesondere das geringe mittlere Geburtsgewicht und eine höhere Gewichtsdiversität bei größeren Würfen Ursachen für Ferkelverluste. Gesundheitsprobleme wie beispielsweise Mykotoxine im Futter oder Infektionen oder Lahmheiten der Muttersau können sich negativ auf die Milchleistung der Muttersau auswirken und so die Gewichtszunahme der Ferkel verringern, was ebenfalls ein Risiko für deren Überleben darstellt.
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Die Produktivität des Bestands wird ferner dadurch beeinflusst, dass Sauen in nahezu allen Zuchtstufen krankheitsbedingt vor ihrem altersbedingten Leistungsmaximum abgehen. Eine solche hohe, frühe Abgangsrate verringert einerseits die Wirtschaftlichkeit der Produktionsbetriebe und ist andererseits ein Beleg für bestehende Defizite bei der Tiergerechtheit der Haltungsbedingungen. Bei einer verlängerten Lebensdauer der Muttersauen könnten diese häufiger abferkeln und dabei entsprechende Erfahrungen im Umgang mit Ferkeln aufbauen und so zur Produktivität des Bestands beitragen.
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Um einzelnen dieser verschiedenen Ziele gerecht zu werden, sind unterschiedliche Lösungsansätze beschrieben worden. So existieren Ansätze, die sich damit beschäftigen, dass Erdrückungsrisiko von Ferkeln zu senken. Die
DE 3423934 C1 ,
DE 3443152 C2 und die
EP 0 166 334 B1 beschreiben das Verabreichen von Elektroschocks oder Blitzen einer Blitzlichtlampe an die Sau, wenn Ferkelschreie detektiert werden. Eine solche Behandlung der Muttersau ist jedoch nicht tiergerecht und daher inakzeptabel in modernen Haltungssystemen. Ferner beschreiben die
US 5,233,940 , die
EP 0 573 934 A1 , und die
WO 94/03051 A1 Systeme, bei denen Druckluft in den Bereich unterhalb der Sau eingeblasen wird, wenn diese steht, um die Ferkel aus dem Bereich unterhalb der Sau zu vertreiben und so deren Risiko, von der sich ablegenden Sau erdrückt zu werden, zu reduzieren. Die
EP 1 606 994 B1 , die
EP 1 432 303 B1 und die
WO 2004/069085 A2 beschreiben Ansätze, bei denen der Teil des Bodens einer Abferkelbox, auf dem die Sau sich ablegen kann, relativ zu dem Teil des Bodens der Abferkelbox, auf dem sich die Ferkel aufhalten, vertikal beweglich ist. Wenn die Sau steht, wird ein Höhenunterschied zwischen dem Sauen- und dem Ferkelbereich erzeugt, so dass die Ferkel nicht auf den Bodenbereich unterhalb der Sau gelangen können. Wenn sich die Sau ablegt, wird die Höhendifferenz nivelliert, so dass die Ferkel das Gesäuge der Sau erreichen können. Die
US 2007/0 262 859 A1 offenbart ein Verfahren zur Reduzierung der Anzahl von bei der Geburt versterbenden Ferkeln, bei dem ein Bewegung- oder Gewichtssensor in einer Abferkelbucht vorgesehen ist um die Bewegung eines oder mehrerer Ferkel nach Geburt zu detektieren und bei Bewegungsdetektion der Ferkel eine drahtlose Übertragung eines Signals, dass die Ferkelgeburt anzeigt, vom Bewegungssensor zu einem von einem Betreiber getragenen Pager veranlasst. Aus der
DE 20 2006 016 823 U1 ist eine Bewegungsanlage für Tiere, insbesondere Pferde, bekannt mit einer Laufbahn, auf welcher sich die Tiere fortbewegen können, wobei zumindest auf einem Teilstück der Laufbahn unter der Laufbahn wenigstens zwei hintereinander angeordnete Vibrationseinheiten vorgesehen sind. Die existierenden Systeme konnten jedoch die angestrebten Vorteile nicht oder nicht vollständig realisieren und haben sich in der Praxis nicht durchgesetzt.
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Verschiedene weitere Ansätze zeigen unterschiedliche Vorschläge zur Zustandsüberwachung in der Tierhaltung auf. Im Gegensatz zu auf Menschen ausgerichteten Systemen, wie beispielsweise dem in der
WO 01/61616 A2 dargestellten computerbasierten medizinischen Diagnosesystem für Patienten, sind in der Tierhaltung und Fleischproduktion jedoch grundsätzlich andere Anforderungen zu erfüllen. Systeme aus der Humandiagnostik sind daher nicht für die Bedingungen in der modernen Tierhaltung, insbesondere die Sauenhaltung und Ferkelaufzucht, übertragbar.
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Ein System zur funkgesteuerten Körpertemperaturmessung für Nutztiere ist in der
DE 20 2006 010 101 U1 beschrieben und auch die
US 2002/0010390 A1 offenbart ein System zur Gesundheits- und Statusüberwachung von Nutztieren. Beide Ansätze arbeiten jedoch mit implantierten Sensoren und sind daher für viele Betriebe in der Schweinehaltung zur Zeit noch zu aufwändig. In der
US 4,651,750 A1 sowie der
DE 3525855 A1 wird ein Temperaturfühler zur Platzierung im Ohr eines Schweines offenbart. Es hat sich jedoch gezeigt, dass solche Systeme das Wohlbefinden der Tiere negativ beeinflussen können. Auch die in der
US 6,113,539 A1 und
JP 2007-306804 A offenbarten Systeme arbeiten mit am Tier angebrachten Sensoren und sind mit den entsprechenden Nachteilen verbunden. In der
US 7,335,168 B2 wird ein Überwachungssystem für Nutztiere vorgestellt, bei dem verschiedene Zustände oder Ereignisse überwacht werden, teils ebenfalls mit tiergebundenen Sensoren, und die dabei erfassten Daten ausgewertet und beispielsweise mit gespeicherten Mustern oder Grenzwerttabellen verglichen werden, um daraus Warnmeldungen zu generieren. Die in der
EP 1 402 772 B1 und der
EP 1 161 138 B1 vorgestellten Verfahren zum Kontrollieren des Zustands von Säugetieren erfordern den Einsatz eines Nuckels, über den die Temperatur der Nutztiere ermittelt werden soll, und sind daher in der Sauenhaltung und Ferkelaufzucht ebenfalls nicht sinnvoll anwendbar.
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Die in der
EP 2 246 799 A1 ,
WO 02/092101 A1 und
WO 02/093318 A2 beschriebenen Systeme werden insbesondere als vorteilhaft für das Testen von Medikamenten an Tieren beschrieben und sind für die Zwecke und Erfordernisse der Tierhaltung für die Fleischproduktion nicht übertragbar.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel, eine Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel sowie eine zugehörige Aktoreinheit bereitzustellen, die eine oder mehrere der genannten Nachteile verringern oder beseitigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel, eine Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel sowie eine zugehörige Aktoreinheit bereitzustellen, welche eine Steigerung der Produktivität des Tierbestands und/oder Zeitersparnisse und/oder Kostenersparnisse für den Landwirt erzielen und gleichzeitig die Tiergerechtheit und/oder Qualitätssicherung verbessern, und vorzugsweise insbesondere zu einer Verringerung der Ferkelsterblichkeit beitragen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel, umfassend eine Lautverarbeitungsvorrichtung, die ausgebildet ist, Ferkellaute zu erfassen und zu klassifizieren und ein Klassifikationssignal auszugeben, einen Positionssensor, der ausgebildet ist, eine Position einer Sau innerhalb einer Abferkelbox zu erfassen und ein Positionssignal auszugeben, eine Aktoreinheit mit einer plattenförmigen Oberseite, die geeignet ist, einen Teil eines Bodens einer Abferkelbox zu bilden, wobei mindestens ein Abschnitt der Oberseite von einer Vibrationsplatte gebildet ist, die in Abhängigkeit von einem Steuersignal angesteuert werden kann, eine Steuerungseinheit, die ausgebildet ist, das Klassifikationssignal der Lautverarbeitungsvorrichtung und das Positionssignal des Positionssensors zu empfangen und ein Steuerungssignal zu ermitteln und an die Aktoreinheit auszugeben.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird auf der Basis von zwei Parametern eine Aktoreinheit angesteuert. Als Parameter wird die Position einer Sau in einer Abferkelbox erfasst, insbesondere, ob die Sau steht oder liegt. Als weiterer Parameter werden Ferkellaute erfasst und klassifiziert, so dass insbesondere Erdrückungslaute der Ferkel identifiziert und über das Klassifikationssignal angezeigt werden können. Die Lautverarbeitungsvorrichtung ist vorzugsweise als Ausgestaltung oder Weiterbildung der in der
DE 10129720 A1 beschriebenen Lautverarbeitungsvorrichtung ausgebildet.
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Die Position, insbesondere das Liege- und Stehverhalten einer Sau, wird mittels eines Positionssensors detektiert, der beispielsweise als Infrarotsensor, in Form einer Lichtschranke oder anderer optische oder akustischer Positionssysteme ausgebildet sein kann. Alternativ oder ergänzend kann der Positionssensor auch als Drucksensor der Aktoreinheit ausgebildet sein, wie später noch detaillierter dargestellt wird.
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Das Klassifikationssignal und das Positionssignal werden in einer Steuerungseinheit ausgewertet und verarbeitet und auf Basis der Inhalte dieser Signale ein Steuerungssignal ermittelt bzw. generiert, vorzugsweise auf Basis von Regeln und Algorithmen, insbesondere verfahrenstechnisch und/oder soft- und/oder hardwareseitig implementierten Regelungsalgorithmen. Vorzugsweise sind die Regelungsalgorithmen anpassbar implementiert. Dieses Steuerungssignal wird an die Aktoreinheit ausgegeben, die mittels dieses Steuerungssignals gesteuert wird. Das Steuerungssignal wird vorzugsweise über eine eineindeutige Zuordnung zwischen Signalquelle und Aktoreinheit individuell an die Aktoreinheit ausgegeben.
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Die Steuerungseinheit und/oder das Steuerungssignal können, insbesondere in Abhängigkeit von deren Einsatz auch in den im folgenden beschriebenen Fortbildungen, auch als Regelungseinheit bzw. Regelungssignal bezeichnet werden, wenn nicht nur insbesondere unidirektionale Steuerungsvorgänge sondern auch Rückwirkungen im Sinne einer Regelung berücksichtigt werden.
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Die Aktoreinheit ist so ausgebildet, dass sie eine plattenförmige Oberseite aufweist, die in den Boden einer Abferkelbox integriert sein kann. Die plattenförmige Oberseite ist vorzugsweise im Wesentlichen überwiegend eben, kann aber auch kleinere funktionale Unebenheiten oder einen Versatz aufweisen und verfügt vorzugsweise über einen hohen Haftreibungskoeffizienten. Unter einer plattenförmige Oberseite ist hier somit jede Ausbildung zu verstehen, die geeignet ist, als Boden einer Abferkelbox zu dienen, d. h. eine Oberfläche, die von Sauen und/oder Ferkeln betreten werden kann. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Aktoreinheit derart ausgestaltet ist, dass sie in ihren Abmessungen und ihrer Funktionalität einer konventionellen Bodenplatte für eine Abferkelbox entspricht, so dass auch existierende Abferkelboxen durch den Austausch einer Bodenplatte durch eine Aktoreinheit umgerüstet bzw. aufgerüstet werden können. Eine Bodenplatte oder ein Bodenelement einer Abferkelbox besteht in der Regel vorzugsweise aus einem Metall wie Stahl oder Gusseisen. Es ist bevorzugt, dass die Vibrationsplatte ebenfalls aus Metall, vorzugsweise Stahl, besteht oder Metall, vorzugsweise Stahl, aufweist. Besonders bevorzugt ist eine Ausbildung der Vibrationsplatte aus Riffelstahl, insbesondere aus mindestens 6 mm Riffelstahl.
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Die Aktoreinheit weist eine Vibrationsplatte auf, die in Abhängigkeit von dem Steuersignal angesteuert, d. h. aktiviert, also in Vibration versetzt, oder deaktiviert werden kann. Die Vibrationsrichtung kann beispielsweise ausschließlich vertikal, horizontal oder auch aus vertikalen und horizontalen Komponenten statisch oder dynamisch generiert werden. Die Vibrationsbewegung kann aus geradlinigen oder bogen- oder kurvenförmigen Bewegungen bestehen. Die Vibrationsplatte ist derart angeordnet, dass sie einen Teil der Oberseite der Aktoreinheit bildet, d. h. im Einbauzustand im Boden einer Abferkelbox einen Teil dieses Bodens bildet.
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Die Ansteuerung der Vibrationsplatte in Abhängigkeit des Klassifikations- und Positionssignals hat zur Folge, dass auf dem durch die Vibrationsplatte gebildeten vibrierenden Teil des Bodens einer Ferkelbox das Liegen für ein Tier unangenehm wird und insbesondere eine Sau, die sich im Bereich der Aktoreinheit abgelegt hat, durch die Vibration der Vibrationsplatte zum Aufstehen bewegt wird.
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Diese Ausgestaltung der Aktoreinheit mit einer Vibrationsplatte ist eine besonders schonende und tiergerechte Maßnahme, um die Sau zum Aufstehen zu bewegen. Die Vibration wird von der Sau zwar als unangenehm empfunden, wodurch in gewünschter Weise der Aufstehreflex erzielt wird, jedoch verursacht die Vibration keine Schmerzen, Leiden, Schäden oder sonstige nachhaltige Beeinträchtigungen der Sau.
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Ebenso empfinden Ferkel die Vibration als unangenehm und verlassen intuitiv die vibrierenden Buchtbereiche. Da die Vibrationsamplitude infolge geometrischer Dämpfung nichtlinear mit der Entfernung zur Aktoreinheit abnimmt und durch die mechanische Kopplung der Bodensegmente zusätzlich beeinflusst werden kann, lassen sich auf engem Raum verschieden stark vibrierende Bereiche definieren, die den Ferkeln als Rückzugsgebiet dienen können. Auf diese Weise ist in einer Erdrückungssituation eine Trennung von Ferkeln und Sau erreichbar, da die Sau größer und weniger mobil als ihre Ferkel ist.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass die Aktivierung der Aktoreinheit, durch die eine Sau zum Aufstehen bewegt werden kann, automatisch und insbesondere ohne den Eingriff des Landwirts erfolgen kann. Dies ist erfolgskritisch, da die Zeit zur Rettung von beim Ablegen unter die Sau geratenen Ferkeln nur kurz ist und eine Benachrichtigung des Landwirts mit nachfolgendem manuellem Eingreifen regelmäßig nicht die Vermeidung der beschriebenen Schäden bewirkt.
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Für eine besonders tiergerechte und gleichzeitig wirksame Vibration der Vibrationsplatte ist eine Vibration mit den folgenden Eigenschaften bevorzugt: Eine kontinuierliche ungerichtete Vibration mit Frequenzen von 5 bis 100 Hz, insbesondere 50 Hz, und einem Arbeitsmoment von 0,1 bis 1 kgcm. Ferner ist eine horizontale kreisförmige Vibration mit drehzahlabhängiger Frequenz bevorzugt. Die Amplitude liegt vorzugsweise in einem Bereich von ca. 0.5 bis 3.0 mm. Die Vibrationseigenschaften, beispielsweise die Drehzahl, können vorzugsweise tierindividuell angepasst werden. Frequenz und Arbeitsmoment können beispielsweise an die Bodenbeschaffenheit und das Verhalten der Tiere angepasst werden. Insbesondere kann die Intensität der Vibration dynamisch reguliert werden, sodass leichte und jüngere Sauen anders behandelt werden als alte und schwere Tiere. Zusätzlich implementiert die Steuerungseinheit vorzugsweise eine Eskalationsstrategie für die Vibrationsintensität, sodass auf die tierindividuelle Sensibilität eingegangen werden kann.
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Ein entsprechender Vibrationsmotor besteht vorzugsweise aus zwei außenliegenden Exzentern, die eine drehzahlbezogene Unwucht erzeugen.
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Der Positionssensor und die Aktoreinheit sind vorzugsweise in einer Abferkelbox angeordnet. Pro Abferkelbox sind vorzugsweise jeweils mindestens ein Positionssensor sowie mindestens eine Aktoreinheit vorgesehen. Ein Positionssensor kann beispielsweise eine oder mehrere Lichtschranken umfassen. Auf anderen physikalischen Prinzipien beruhende Sensoren für die Erfassung der Position und Positionsänderungen sind ebenfalls möglich.
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Die Lautverarbeitungsvorrichtung und die Steuerungseinheit können in oder an der Abferkelbox oder auch beabstandet von dieser angeordnet sein. Insbesondere können pro Abferkelbox jeweils eine Lautverarbeitungsvorrichtung und eine Steuerungseinheit vorgesehen sein oder aber alternativ je eine Lautverarbeitungsvorrichtung und eine Steuerungseinheit zentral für mehrere Abferkelboxen, wobei die Steuerungseinheit dann vorzugsweise entsprechend viele Ein- und Ausgänge für die jeweiligen Positionssensoren und Aktoreinheiten der verschiedenen Abferkelboxen aufweist. Insbesondere in einer Stallanlage mit einer Mehrzahl von Abferkelboxen ist das Vorsehen von einer zentralen Lautverarbeitungsvorrichtung und einer zentralen Steuerungseinheit bevorzugt, um Kosten zu sparen.
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Besonders bevorzugt ist, dass die Lautverarbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, Ferkellaute einer bestimmten Abferkelbox zu erfassen und ein abferkelboxspezifisches Klassifikationssignal auszugeben.
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Diese Ausgestaltung ist bevorzugt, um insbesondere beim Vorsehen einer zentralen Lautverarbeitungsvorrichtung für mehrere Abferkelboxen sicherzustellen, dass für jede Abferkelbox individuell ermittelt werden kann, welche Ferkellaute in der jeweiligen Abferkelbox auftreten und insbesondere, ob und wenn ja, in welcher Abferkelbox Erdrückungslaute der Ferkel detektiert werden.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Steuerungseinheit ausgebildet ist, ein abferkelboxspezifisches Klassifikationssignal zu empfangen und/oder ein abferkelboxspezifisches Steuerungssignal zu ermitteln. Insbesondere bei einer zentralen Steuerungseinheit, die für mehrere Abferkelboxen vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass die Steuerungseinheit unterschiedliche Klassifikationssignale für die einzelnen Abferkelboxen empfangen und verarbeiten kann und dementsprechend auch unterschiedliche Steuerungssignale für die einzelnen Abferkelboxen ermitteln und an die individuellen Aktoreinheiten der Abferkelboxen ausgeben kann.
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Besondere Vorteile ergeben sich ferner dadurch, dass die Steuerungseinheit ausgebildet ist, über das Steuersignal die Vibrationsplatte der Aktoreinheit anzusteuern, wenn eine bestimmte Kombination von Signalen vorliegt, insbesondere die Vibrationsplatte der Aktoreinheit zu aktvieren, wenn das Positionssignal ein Abliegen der Sau anzeigt und das Klassifikationssignal Ferkelerdrückungslaute anzeigt, und/oder die Vibrationsplatte der Aktoreinheit zu deaktivieren, wenn nach einer Aktivierung der Vibrationsplatte das Positionssignal ein Aufstehen der Sau anzeigt und/oder die Vibrationsplatte der Aktoreinheit zu deaktivieren, wenn nach einer Aktivierung der Vibrationsplatte eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, und/oder die Vibrationsplatte der Aktoreinheit zu deaktivieren und/oder nicht zu aktivieren, wenn in einem vorbestimmten Zeitintervall eine vorbestimmte Anzahl von Aktivierungen erreicht oder überschritten ist und/oder eine vorbestimmte Gesamtdauer von Aktivierungszeiten erreicht oder überschritten ist.
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Die Ansteuerung, insbesondere das An- bzw. Abschalten der Vibrationsplatte der Aktoreinheit, erfolgt vorzugsweise durch die Generierung eines entsprechenden Steuersignals bei einer bestimmten Kombination von Klassifikations- und Positionssignalen. Die Vibrationsplatte wird vorzugsweise aktiviert, d. h. in Vibration versetzt, wenn sich die Sau in der Liegeposition befindet und gleichzeitig, gegebenenfalls für einen vorbestimmten Zeitraum, Ferkelerdrückungslaute detektiert werden. Bei einer Ausgestaltung mit mehreren Abferkelboxen erfolgt die Aktivierung der Vibrationsplatte der Aktoreinheit dann, wenn das Ablegen der Sau und die Ferkelerdrückungslaute in derselben Box detektiert werden. Beim Vorliegen dieser Kombination von Signalen ist die Wahrscheinlichkeit hoch, das die Ferkelerdrückungslaute aus dem Ablegen der Sau resultieren. In einer solchen Situation kann durch die Aktivierung der Vibrationsplatte die Sau zum Aufstehen bewegt werden, und somit können sich eingeklemmte Ferkel befreien.
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Die Vibrationsplatte wird vorzugsweise wieder deaktiviert, wenn der Positionssensor das Aufstehen der Sau detektiert hat. Gegebenenfalls kann hier auch ein vorbestimmter Zeitverzug für die Deaktivierung der Vibrationsplatte nach dem Detektieren des Aufstehens der Sau vorgesehen sein. Durch das Deaktivieren der Vibrationsplatte wird sichergestellt, dass die Sau und/oder die Ferkel nicht durch eine dauerhafte Vibration beeinträchtigt werden. Gleichzeitig kann die Aktoreinheit geschont und Energie für den Antrieb der Aktoreinheit eingespart werden.
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Eine zusätzliche oder alternative Auslösung der Deaktivierung der Vibrationsplatte kann erfolgen, wenn die Vibrationsplatte für einen vorbestimmten Zeitraum aktiv war. Beispielsweise kann eine automatische Abschaltung der Vibrationsplatte nach 30 bis 60 Sekunden erfolgen.
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Ferner ist vorzugsweise ein Sicherungsmechanismus vorgesehen, der die Vibrationsplatte deaktiviert bzw. verhindert, dass sie aktiviert wird, wenn die Vibrationsplatte innerhalb eines bestimmten Zeitraums, beispielsweise einem Tag, bereits häufig und/oder lange aktiviert wurde. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Sau und ggfs. die Ferkel nur für eine bestimmte Gesamtdauer bzw. nur einer bestimmten Anzahl von Aktivierungsvorgängen der Vibrationsplatte in einem vorbestimmten Zeitraum ausgesetzt sind. Dadurch kann verhindert werden, dass die Tiere durch eine übermäßig lange oder häufige Aktivierung der Vibrationsplatte in ihrem Gesamtzustand und/oder Langzeitverhalten beeinträchtigt werden.
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Ferner ist vorzugsweise ein Warnsignal bei Aktivierung einer Aktoreinheit auszugeben, damit eine eventuelle Beeinträchtigung des Gesundheitszustandes der Ferkel wie Quetschungen oder Kreislaufstörungen im Nachgang der verhinderten Erdrückung durch das Stallpersonal ausgeschlossen bzw. behandelt werden können.
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Ferner ist insbesondere bevorzugt, dass die Steuerungseinheit ausgebildet ist, ein Warnsignal auszugeben, wenn in einem vorbestimmten Zeitintervall eine vorbestimmte Anzahl von Aktivierungen erreicht oder überschritten ist und/oder eine vorbestimmte Gesamtdauer von Aktivierungszeiten erreicht oder überschritten ist.
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Wenn die Grenzwerte für die Anzahl von Aktivierungsvorgängen oder die Dauer der Aktivierungsvorgänge in einem bestimmten Zeitraum erreicht oder überschritten werden, ist es vorteilhaft, eine entsprechende Warnmeldung auszugeben, so dass der Landwirt überprüfen kann, aus welchen Gründen die häufige oder lange Aktivierung erfolgt ist, und gegebenenfalls korrigierende Maßnahmen ergreifen kann.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Steuerungseinheit ausgebildet ist, ein Warnsignal auszugeben, wenn in einem vorbestimmten Zeitintervall nach einer Aktivierung der Vibrationsplatte das Positionssignal kein Aufstehen der Sau anzeigt.
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Insbesondere bei einer Lahmheit der Sau kann es vorkommen, dass die Sau auch dann nicht aufsteht, wenn die Vibrationsplatte aktiv ist. Hier kann diese Ausgestaltung in vorteilhafter Weise dazu dienen, solche Lahmheiten oder andere Erkrankungen der Sau, die zu einem verminderten oder verzögerten Aufstehverhalten führen, frühzeitig zu detektieren.
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Ähnliche Vorteile werden mit einer Ausgestaltung erzielt, in der die Steuerungseinheit ausgebildet ist, aus dem Positionssignal eine Liegedauer einer Sau für ein vorgegebenes Zeitintervall zu ermitteln und vorzugsweise ein Warnsignal auszugeben, wenn die Liegedauer einen vorbestimmten Grenzwert über- und/oder unterschreitet und/oder wenn nach einem Fütterungsstart nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls ein Aufstehen der Sau detektiert wird.
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Dabei ist insbesondere eine Ausgestaltung bevorzugt, in der die Steuerungseinheit ein Futterstartsignal empfangen kann, mit dem der Zeitpunkt des Beginns einer Fütterung an die Steuerungseinheit ermittelt wird. Dabei ist es dann insbesondere bevorzugt, dass ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn nach Fütterungsstart in einem bestimmten Zeitraum ein Aufstehen der Sau nicht detektiert wird. Auf diese Weise kann der Landwirt die Gründe hierfür überprüfen und gegebenenfalls korrigierende Maßnahmen ergreifen.
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In dieser Ausgestaltung wird in Abhängigkeit des Liege- bzw. Stehverhaltens der Sau eine Warnmeldung auch unabhängig von Ferkelerdrückungslauten generiert. Somit können Erkrankungen der Sau, die mit einem bestimmten Liege- bzw. Stehverhalten verknüpft sind, erkannt und angezeigt werden.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuerungseinheit ausgebildet ist, aus dem Positionssignal eine Anzahl von Ablege- und/oder Aufstehvorgängen einer Sau für ein vorgegebenes Zeitintervall zu ermitteln und vorzugsweise ein Warnsignal auszugeben, wenn die Anzahl von Ablege- und/oder Aufstehvorgängen einen vorbestimmten Grenzwert über- und/oder unterschreitet.
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Neben den beiden bereits beschriebenen Parametern des Steh- bzw. Liegeverhaltens der Sau, welches durch den Positionssensor erfasst wird, und die durch die Lautverarbeitungsvorrichtung erfassten Ferkellaute sind vorzugsweise weitere Parameter vorgesehen, die erfasst und ausgewertet werden, um in einem multiparametrischen System die eingangs genannten Ziele zu erreichen.
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Insbesondere ist eine Ausgestaltung bevorzugt, die einen Temperatursensor zur Erfassung der Körpertemperatur einer Sau vorsieht, der vorzugsweise ausgebildet ist, ein Temperatursignal an die Steuerungseinheit auszugeben.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Temperatursensor ausgebildet ist, die Körpertemperatur einer Sau berührungslos (z. B. per Infrarotsensor) zu erfassen, wobei der Temperatursensor vorzugsweise an einer Futter- oder Tränkvorrichtung angeordnet ist und ferner vorzugsweise ausgebildet ist, die Temperatur über die Iris, den Mundraum, die Haut, insbesondere in der Nähe des Auges, und/oder den Atem einer Sau zu ermitteln und über die Korrelation der örtlich und zeitlich differenziert ermittelten Temperaturwerte Rückschlüsse auf übergeordnete Befindlichkeits- und Verhaltensparameter zu ziehen. Vorzugsweise werden bei zur Temperaturbestimmung, insbesondere bei Bestimmung der Hauttemperatur in der Nähe des Auges, Differenzen der Hauttemperatur analysiert, um Rückschlüsse auf einen möglichen Anstieg der Körperinnentemperatur zu erhalten.
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Die Temperaturerfassung ist hilfreich zur frühen Erkennung einer Vielzahl von Krankheiten oder Befindlichkeitsstörungen der Sau. Die berührungslose Temperaturmessung ist dabei insbesondere bevorzugt, da sie keine Beeinträchtigungen des Tierverhaltens darstellt.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich aus durch einen Futteraufnahmesensor, der ausgebildet ist, die Futteraufnahme einer Sau zu erfassen und ein Futteraufnahmesignal an die Steuerungseinheit auszugeben. Auch das Futteraufnahmeverhalten kann wertvolle Informationen über den Gesundheitszustand der Sau liefern. Vorzugsweise ist der Futteraufnahmesensor auf die Futterart, insbesondere Flüssig- oder Trockenfütterung, abgestimmt.
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Ferner ist eine Ausgestaltung bevorzugt, die gekennzeichnet ist durch einen Wasseraufnahmesensor, der ausgebildet ist, die Wasseraufnahme, insbesondere Wasseraufnahmezeitpunkte und -mengen, einer Sau zu erfassen und ein Wasseraufnahmesignal an die Steuerungseinheit auszugeben. Ebenso wie die Futteraufnahme kann auch die Wasseraufnahme Hinweise auf die Befindlichkeit und den Gesundheitszustand der Sau geben.
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Der Temperatursensor, der Futteraufnahmesensor und/oder der Wasseraufnahmesensor sind vorzugsweise in oder an der Abferkelbox angeordnet und ferner vorzugsweise entsprechend der Anzahl der Abferkelboxen vorhanden und gegebenenfalls ausgebildet, an eine zentrale Steuerungseinheit oder mehrere dezentrale Steuerungseinheiten Signale auszugeben.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Steuerungseinheit ausgebildet ist, ein Warnsignal auszugeben, wenn in einem vorbestimmten Zeitintervall ein jeweiliger vorbestimmter Grenzwert des Futteraufnahmesignals und/oder des Wasseraufnahmesignals und/oder des Temperatursignals unter- und/oder überschritten wird. Insbesondere bei einer Verknüpfung von mehreren Parametern über bestimmte Regeln und Algorithmen kann in vorteilhafter Weise auf verschiedene Gesundheitszustände oder bestimmte Krankheiten einer Sau geschlossen werden.
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Dabei kann insbesondere auch eine Ausgestaltung vorteilhaft sein, die gekennzeichnet ist durch eine Schnittstelle zu einem Tiermanagementsystem, wobei die Steuerungseinheit ausgebildet ist, zusätzliche Daten, insbesondere zu Gewicht, Parität und/oder Wurfgröße, von dem Tiermanagementsystem anzufordern und/oder zu empfangen. Solche zusätzlichen Daten können vorzugsweise in der Steuerungseinheit ebenfalls ausgewertet und zur Ermittlung von Steuersignalen, Warnsignalen oder bei der Initiierung weiterer Maßnahmen genutzt werden.
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Verschiedenen Daten, insbesondere Gewicht, Parität, Wurfgröße und die erhobenen Sensordaten, werden vorzugsweise anhand von Daten aus der Literatur und aus Versuchen am Tier bewertet und gewichtet zu einem Gesundheitsindikator und einem Risikofaktor für Ferkelerdrückungen kombiniert. Dadurch ist es möglich, zum einen die Sensitivität des Mechanismus und zum anderen die Intensität der Aktoreinheit tierindividuell anzupassen. Entsprechend der Beurteilung des Erdrückungsrisikos können auch Managementempfehlungen wie z. B. für die Durchführung des Ferkelausgleichs gegeben werden. So kann z. B. empfohlen werden, untergewichtige Ferkel von Sauen mit hohem Risikofaktor an Sauen mit niedrigerem Risikofaktor umzusetzen. Die Risikoverteilung des gesamten Sauenbestandes kann als Indikator für Zucht- und Managementprobleme des Zuchtbetriebes herangezogen werden.
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Ein möglicher Ausfall von Sensoren wird vorzugsweise automatisch durch das Fehlen von Daten, unplausible Daten und/oder durch fehlende Datenänderung in einem gewissen Zeitraum erkannt. Bei einem Sensorenausfall werden vorzugsweise entsprechende Warnmeldungen ausgegeben und protokolliert. Für den Zeitraum des Ausfalls werden die Daten des Sensors vorzugsweise soweit möglich ignoriert. Im Fall der Gesundheitsüberwachung führt das vorzugsweise zu einem Teilausfall der tierindividuellen Risiko- und Sensitivitätsbewertung. Im Fall der Lauterfassung oder des Positionssensors führt ein Sensorausfall vorzugsweise zu einem Totalausfall des Aktorensystems. Eine Aktivierung des Vibrationsantriebs ohne die zur Überwachung erforderlichen Sensoren ist vorzugsweise nicht möglich.
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Die Gesamtfunktionalität der Anordnung (insbesondere der Sensorik, Steuerungs- bzw. Regelungseinheit, Aktoreinheit, etc.) wird vorzugsweise über implementierte geeignete Monitoringfunktionen auf ihre Verfügbarkeit hin überwacht. Bei Ausfall von Kernkomponenten werden vorzugsweise in erster Instanz redundante Ersatzkomponenten aktiviert und ferner vorzugsweise ein Alarmsignal ausgegeben. Insbesondere ist bevorzugt, dass ein Zustandsprotokoll geführt wird, in dem die Zustände und/oder Aktionen der Anordnung aufgezeichnet werden.
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Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung betreffen mögliche Ausführungsvarianten der Aktoreinheit, welche später mit Bezug auf die erfindungsgemäße Aktoreinheit im Detail dargestellt werden. Die erfindungsgemäße Aktoreinheit und ihre Fortbildungen können insbesondere vorteilhafter Weise in der erfindungsgemäßen Anordnung und ihren Fortbildungen eingesetzt und mit anderen Merkmalen der verschiedenen Fortbildungen kombiniert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel, mit Seitenwänden und einem Boden, welche einen Aufenthaltsbereich für eine Sau und ihre Ferkel begrenzen, sowie mit einer Aktoreinheit mit einer plattenförmigen Oberseite, die geeignet ist, einen Teil eines Bodens einer Abferkelbox zu bilden, wobei mindestens ein Abschnitt der Oberseite von einer Vibrationsplatte gebildet ist, die in Abhängigkeit von einem Steuersignal angesteuert werden kann, einen Positionssensor, der ausgebildet ist, eine Position einer Sau innerhalb einer Abferkelbox zu erfassen und ein Positionssignal an eine Steuerungseinheit auszugeben.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Abferkelbox ist gekennzeichnet durch eine Lautverarbeitungsvorrichtung, die ausgebildet ist, Ferkellaute zu erfassen und zu klassifizieren und ein Klassifikationssignal auszugeben, eine Steuerungseinheit, die ausgebildet ist, das Klassifikationssignal der Lautverarbeitungsvorrichtung und das Positionssignal des Positionssensors zu empfangen und ein Steuerungssignal zu ermitteln und an die Aktoreinheit auszugeben.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Aktoreinheit in einem Bereich des Bodens der Abferkelbox angeordnet ist, in dem sich eine Sau überwiegend aufhält.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist gekennzeichnet durch zwei, drei oder mehrere Aktoreinheiten, die vorzugsweise in unterschiedlichen Bereichen des Bodens der Abferkelbox angeordnet sind.
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Insbesondere in Abferkelboxen, in denen die Sau fixiert ist, kann eine Aktoreinheit in diesem fixierten Bereich ausreichen, um die Sau sicher und zuverlässig zum Aufstehen zu bewegen. Auch in Abferkelboxen, in denen der Sauaufenthaltsbereich nach einem bestimmten Zeitraum nach dem Abferkeln, meist drei Tage später, vergrößert wird, kann eine Aktoreinheit in den Bereich, in dem die Sau in ihrer Fixierung zu liegen kommt, ausreichen, da die Ferkelverluste insbesondere in den ersten drei Tagen durch Erdrücken sehr hoch sind. Insbesondere bei Freilaufbuchten und Boxen mit erweitertem Bewegungsraum für die Sau sind jedoch zwei, drei oder mehrere Aktoreinheiten bevorzugt, um die Sau zum Aufstehen bewegen zu können unabhängig davon, wo innerhalb des Sauaufenthaltsbereichs sie sich abgelegt hat.
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Die Abferkelbox und mögliche Fortbildungen der Abferkelbox weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für eine erfindungsgemäße Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel und ihre jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der Abferkelbox und ihrer Fortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechen Merkmalen der Anordnung verwiesen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Aktoreinheit für eine zuvor beschriebene Anordnung und/oder eine zuvor beschriebene Abferkelbox, mit einer plattenförmigen Oberseite, die geeignet ist, einen Teil eines Bodens einer Abferkelbox zu bilden, wobei mindestens ein Abschnitt der Oberseite von einer Vibrationsplatte gebildet ist, die in Abhängigkeit von einem Steuersignal angesteuert werden kann.
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Diese Aktoreinheit weist insbesondere Merkmale auf, die der Aktoreinheit der zuvor beschriebenen Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel sowie der Aktoreinheit einer Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel entsprechen und ist mit den im Hinblick auf die Aktoreinheit zuvor beschriebenen Vorteilen behaftet und kann gemäß der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen ausgebildet sein. Im Folgenden werden weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Aktoreinheit beschrieben, die für die erfindungsgemäße Aktoreinheit selbst ebenso wie für die Aktoreinheiten der Abferkelbox und/oder der Anordnung eingesetzt werden können.
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Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Vibrationsplatte derart an einem Rahmen gelagert ist, dass der Rahmen im Wesentlichen frei von Vibration ist, wenn die Vibrationsplatte aktiviert wird.
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Vorzugsweise dient ein solcher Rahmen der Befestigung der Aktoreinheit an einer Abferkelbox, insbesondere im Boden der Abferkelbox, beispielsweise an den übrigen Bodenplatten. Die Aktoreinheit hat insbesondere dann Vorteile, wenn durch die Aktoreinheit gezielt ein abgegrenzter Bereich des Bodens einer Abferkelbox in Vibration versetzt werden kann, insbesondere ein bevorzugter Liegebereich der Sau. Vorteilhafter Weise soll nur genau dieser Bereich in Vibration versetzt werden, die übrigen Bereiche des Bodens der Abferkelbox oder gar benachbarter Abferkelboxen jedoch nicht, um die Ferkel oder andere Sauen nicht zu beeinträchtigen. Daher ist eine Isolation der Vibrationsplatte bevorzugt, über die sichergestellt wird, dass im Wesentlichen nur die Vibrationsplatte in Vibration versetzt wird, nicht jedoch angrenzende Bauteile oder Elemente, um eine Übertragung der Vibration von der Vibrationsplatte auf solche weiteren Bauteile oder Elemente zu verhindern.
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Ferner ist bevorzugt, dass der Rahmen plattenförmig ausgebildet ist und eine Rahmenaussparung aufweist, deren Abmessungen geringfügig größer sind als die Abmessungen der Vibrationsplatte.
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Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass zwischen der Vibrationsplatte und dem Rahmen eine Fuge ausgebildet ist, wobei vorzugsweise ein Dichtungselement in der Fuge angeordnet ist. Bevorzugt ist ferner, dass das Dichtungselement einen nach oben gerichteten Dichtungswulst aufweist, der in die Fuge zwischen der Vibrationsplatte und dem Rahmen ragt.
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Die plattenförmige Oberseite der Aktoreinheit ist vorzugsweise durch eine Oberseite des Rahmens und die Oberseite der Vibrationsplatte gebildet. Die Fuge zwischen dem Rahmen und der Vibrationsplatte dient vorzugsweise unter anderem dazu, Übertragungen von der Vibrationsplatte auf den Rahmen zu verhindern. Die Anordnung einer Dichtung in dieser Fuge dichtet den Spalt vorzugsweise ab, wobei das Dichtungselement vorzugsweise so ausgebildet ist, dass es keine, zumindest keine nennenswerten, Vibrationen von der Vibrationsplatte auf den Rahmen übertragen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vibrationsplatte über eine Trägerplatte an dem Rahmen gelagert ist, wobei die Trägerplatte vorzugsweise Außenabmessungen aufweist, die größer sind als die Abmessungen der Vibrationsplatte und eine Trägerausnehmung aufweist, deren Abmessungen kleiner sind als die Abmessungen der Vibrationsplatte. Die Lagerung der Vibrationsplatte nicht direkt am Rahmen, sondern an einer Trägerplatte, die wiederum an dem Rahmen gelagert ist, kann eine Übertragung von der Vibrationsplatte auf den Rahmen weiter reduziert werden.
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Die Vibrationsplatte, der Rahmen und/oder die Trägerplatte sind vorzugsweise rechteckig ausgebildet, ferner sind die Rahmenausnehmung und/oder die Trägerausnehmung vorzugsweise ebenfalls rechteckig ausgebildet.
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Die Aktoreinheit ist vorzugsweise ausgestaltet mit einem Antrieb, der ausgebildet ist, die Vibrationsplatte in Abhängigkeit von dem Steuersignal zu steuern, wobei ferner bevorzugt ist, dass der Antrieb unterhalb der Vibrationsplatte angeordnet und vorzugsweise an der Vibrationsplatte gelagert ist. Der Antrieb ist ferner vorzugsweise gegenüber äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Verschmutzung und/oder Beschädigung etc. geschützt angeordnet bzw. weist eine entsprechende Schutzvorrichtung auf. Der Antrieb ist vorzugsweise unterhalb der Vibrationsplatte angebracht, beispielsweise aufgeschraubt.
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Besonders bevorzugt ist es, den Antrieb auf der Unterseite der Aktoreinheit, insbesondere an der Vibrationsplatte, anzubringen. Die Vibration kann aber auch beispielsweise durch eine mechanische Konstruktion auf die Vibrationsplatte übertragen werden, sodass mehrere Vibrationsplatten durch nur einen Antrieb angetrieben werden können.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Vibrationsplatte über mindestens ein Verbindungselement an dem Rahmen gelagert ist, wobei das Verbindungselement vorzugsweise einen C- bzw. U-förmigen Querschnitt aufweist und die Vibrationsplatte ferner vorzugsweise auf einem oberen horizontalen Schenkel des Verbindungselements aufliegt. Besonders bevorzugt ist dabei ferner, dass die Vibrationsplatte über das Verbindungselement an der Trägerplatte gelagert ist.
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Das Verbindungselement ist vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Material ausgebildet. Ferner weist es vorzugsweise einen C- bzw. U-förmigen Querschnitt auf. Unter einem C- bzw. U-förmigen Querschnitt wird ein Querschnitt mit einem oberen horizontalen Schenkel und einem unteren horizontalen Schenkel verstanden, wobei ein erstes Ende des oberen horizontalen Schenkels und ein erstes Ende des unteren horizontalen Schenkels über einen vertikalen Schenkel mit einander verbunden sind. Ein solcher Querschnitt entspricht somit einem U-förmigen Querschnitt, der um 90° gedreht angeordnet ist, so dass die Öffnung des U-förmigen Querschnitts nicht nach oben, sondern zur Seite gerichtet ist, wie dies bei einem „C” der Fall ist.
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Positionsangaben wie „oben” und „unten” sind im vorliegenden Text bezogen auf einen bestimmungsgemäßen Einbauzustand insbesondere der Aktoreinheit im Boden einer Abferkelbox zu verstehen.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Trägerplatte über mindestens ein Zwischenelement an dem Rahmen gelagert ist. Das Zwischenelement ist vorzugsweise aus einem elastischen Material ausgebildet oder weist ein elastisches Material auf. Ein solches elastisches Material kann beispielsweise Gummi, insbesondere Profilgummi, sein. Das Zwischenelement kann auch aus Stahl ausgebildet sein oder Stahl aufweisen. Das Zwischenelement dient insbesondere dazu, die Vibrationsplatte im Wesentlichen versatzfrei auf eine Ebene mit dem Bodenelement einer Abferkelbox zu bringen.
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Vorzugsweise können zwei, drei oder mehrere, insbesondere vier, Dichtungselemente, Verbindungselemente und/oder Zwischenelemente vorgesehen sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das Verbindungselement derart an einer zur Trägerausnehmung weisenden Seite der Trägerplatte angeordnet ist, dass ein oberer horizontaler Schenkel des Verbindungselements auf einer oberen Seite der Trägerplatte angeordnet ist, ein unterer horizontaler Schenkel des Verbindungselements auf einer unterer Seite der Trägerplatte angeordnet ist, und ein vertikaler Schenkel des Verbindungselements an der zur Trägerausnehmung weisenden Seite der Trägerplatte angeordnet ist. Bei einer rechteckigen Ausgestaltung der Trägerausnehmung sind vorzugsweise vier Verbindungselemente an den vier Seiten der Trägerausnehmung angeordnet. Durch die C- bzw. U-förmige Querschnittsgestaltung des Verbindungselements kann das Verbindungselement in bevorzugter Weise besonders einfach auf die Seiten der Trägerausnehmung aufgeschoben werden, so dass die Trägerplatte in dem Zwischenraum zwischen den beiden horizontalen Schenkeln aufgenommen wird.
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Bevorzugt ist ferner, dass das Verbindungselement und die Trägerplatte jeweils eine Durchgangsöffnung aufweisen und über ein in diese Durchgangsöffnungen einbringbares stabförmiges Befestigungselement miteinander verbindbar sind.
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Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die Trägerplatte eine Durchgangsöffnung aufweist und das Dichtungselement eine Durchgangsöffnung oder ein Sackloch aufweist und die Trägerplatte und das Dichtungselement über ein in die Durchgangsöffnung der Trägerplatte und die Durchgangsöffnung oder das Sackloch des Dichtungselements einbringbares stabförmiges Befestigungselement miteinander verbindbar sind.
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Schließlich ist ferner bevorzugt, dass die Trägerplatte und der Rahmen jeweils eine Durchgangsöffnung aufweisen und die Trägerplatte und der Rahmen über ein in diese Durchgangsöffnungen einbringbares stabförmiges Befestigungselement miteinander verbindbar sind, wobei vorzugsweise auch das Zwischenelement eine Durchgangsöffnung aufweist und derart zwischen der Trägerplatte und dem Rahmen angeordnet ist, dass die Trägerplatte, der Rahmen und das Zwischenelement durch das in diese Durchgangsöffnungen einbringbare stabförmige Befestigungselement miteinander verbindbar sind.
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Die verschiedenen Durchgangsöffnungen der Trägerplatte und/oder die jeweils zugehörigen Durchgangsöffnungen des Verbindungselements, des Dichtungselements und/oder des Rahmens können beispielsweise als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein. Ein Sackloch des Dichtungselements kann beispielsweise als Sackbohrung ausgebildet sein. Die verschiedenen stabförmigen Befestigungselemente können vorzugsweise Schrauben oder Gewindeelemente sein. Die hier beschriebenen Befestigungen können jeweils auch mehrfach vorgesehen sein.
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Bevorzugt ist die Trägerplatte aus Stahl und/oder Kunststoff ausgebildet oder weist Stahl und/oder Kunststoff auf. Ferner ist bevorzugt, dass das Dichtungselement und/oder das Verbindungselement ein elastisches Material, beispielsweise Gummi, aufweist bzw. aufweisen oder daraus besteht bzw. bestehen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Aktoreinheit gekennzeichnet ist durch einen Drucksensor, der derart angeordnet und ausgebildet ist, ein Abliegen einer Sau auf der Aktoreinheit zu detektieren und ein Drucksignal auszugeben.
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In dieser Ausgestaltung ist ein Sensor an der Aktoreinheit vorgesehen, der reagiert, wenn sich eine Sau auf die Aktoreinheit ablegt. Auf diese Weise kann der Drucksensor der Aktoreinheit als Positionssensor der zuvor beschriebenen Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen oder deren Ferkel oder der zuvor beschriebenen Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel dienen. In vorteilhafter Weise entfällt so die Notwendigkeit, neben der Aktoreinheit einen separat angeordneten Positionssensor vorzusehen, da bei der Ausgestaltung des Positionssensors als Drucksensor dieser zusammen mit der Aktoreinheit an einer Abferkelbox anzubringen ist. Da die Signalübertragung vorzugsweise kabellos erfolgt, sind somit nur wenige bauliche Veränderungen zur Integration einer Aktoreinheit in existierende Abferkelboxen erforderlich.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel, umfassend die Schritte: Erfassen und Klassifizieren von Ferkellauten mittels einer Lautverarbeitungsvorrichtung und Ausgeben eines Klassifikationssignals, Erfassen einer Position einer Sau innerhalb einer Abferkelbox mittels eines Positionssensors und Ausgeben eines Positionssignals, Empfangen des Klassifikationssignals und des Positionssignals sowie Ermitteln eines Steuerungssignal mittels einer Steuerungseinheit und Ausgeben des Steuerungssignals an eine Aktoreinheit mit einer plattenförmigen Oberseite, die geeignet ist, einen Teil eines Bodens einer Abferkelbox zu bilden, wobei mindestens ein Abschnitt der Oberseite von einer Vibrationsplatte gebildet ist, Ansteuern der Vibrationsplatte in Abhängigkeit von dem Steuersignal.
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Das Verfahren und mögliche Fortbildungen des Verfahrens weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für eine erfindungsgemäße Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel, für eine erfindungsgemäße Abferkelbox zur Haltung von Sauen und deren Ferkel und/oder für eine erfindungsgemäße Aktoreinheit und ihre jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Verfahrens und seiner Fortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechen Vorrichtungsmerkmalen verwiesen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1: Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel; und
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2a, b, c: ein Ausführungsbeispiel einer Aktoreinheit.
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In 1 ist beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform einer Anordnung zur Überwachung und Steuerung der Haltung von Sauen und deren Ferkel abgebildet. Die Anordnung 1 nach 1 ist für drei Abferkelboxen 100 dargestellt, von denen eine vergrößert abgebildet ist. Alle drei Abferkelboxen 100 können gleich ausgebildet sein, insbesondere können auch mehr als drei Abferkelboxen 100 vorgesehen sein.
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Die Abferkelboxen 100 weisen jeweils Seitenwände 120 und einen Boden 110 auf, welche zusammen einen Aufenthaltsbereich für eine Sau und ihre Ferkel begrenzen. Zur Fixierung der Sau, insbesondere in den ersten drei Tagen nach dem Abferkeln, ist ein Käfig 130 vorgesehen, an dessen Kopfende eine Versorgungsstation 140 mit Futtertrog und Tränke vorgesehen ist. In dem durch den Käfig 130 vorgesehenen Aufenthaltsbereich der Sau ist eine Aktoreinheit 30 angeordnet. Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Aktoreinheit 30 wird im Folgenden detailliert mit Bezug auf 2 beschrieben.
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Die Anordnung 1 weist ferner eine Lautverarbeitungsvorrichtung 10 auf, die ausgebildet ist, Ferkellaute zu erfassen und zu klassifizieren und ein Klassifikationssignal auszugeben. Insbesondere ist die Lautverarbeitungsvorrichtung 10 ausgebildet, Ferkelerdrückungslaute zu identifizieren und über das Klassifikationssignal anzuzeigen.
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Ferner ist ein Positionssensor 20 vorgesehen, der ausgebildet ist, die Position der Sau, insbesondere das Stehen oder Liegen der Sau, zu erfassen und über ein Positionssignal rauszugeben. Der Positionssensor 20 kann vorzugsweise in Form einer Lichtschranke oder anderer optische oder akustischer Positionssysteme ausgebildet sein oder auch in die Aktoreinheit 30 integriert sein, beispielsweise als Drucksensor. Es können auch zwei, drei oder mehrere Positionssensoren 20 vorgesehen sein. Der Positionssensor 20 kann auch zwei, drei oder mehrere Einzelsensoren umfassen, beispielsweise zwei, drei oder mehrere Lichtschranken.
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Die Lautverarbeitungsvorrichtung 10 und der Positionssensor 20 sind, beispielsweise über Kabel oder kabellos, mit einer Steuerungseinheit 40 verbunden, so dass das Klassifikationssignal und das Positionssignal an die Steuerungseinheit ausgegeben werden können. Auch die Aktoreinheit 30 ist vorzugsweise, ebenfalls beispielsweise über Kabel oder kabellos, mit der Steuerungseinheit 40 verbunden, um ein Steuerungssignal von der Steuerungseinheit 40 empfangen zu können.
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Die in 1 dargestellte Ausführungsform der Anordnung 1 weist ferner einen Futter- und/oder Wasseraufnahmesensor 50 auf, der ausgebildet ist, die Futter- und/oder Wasseraufnahme einer Sau zu erfassen und ein entsprechendes Futter- und/oder Wasseraufnahmesignal an die Steuerungseinheit 40 auszugeben. Ferner ist ein Temperatursensor 60 vorgesehen, der die Körpertemperatur einer Sau erfasst und ein entsprechendes Temperatursignal an die Steuerungseinheit 40 ausgibt. Der Futter- und/oder Wasseraufnahmesensor 50 und/oder der Temperatursensor 60 sind vorzugsweise ebenfalls beispielsweise über Kabel oder kabellos mit der Steuerungseinheit 40 verbunden.
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Die Steuerungseinheit 40 ist ausgebildet, um aus dem Klassifikationssignal, dem Positionssignal, dem Futter- und/oder Wasseraufnahmesignal, dem Temperatursignal sowie gegebenenfalls weiterer Signalen und Informationen, vorzugsweise auf Basis von Regeln und Algorithmen, ein Steuerungssignal zu ermitteln und an die Aktoreinheit 30 auszugeben. Die Steuerungseinheit 40 ermittelt aus diesen Signalen vorzugsweise auch Warnsignale, wenn sich aus der Kombination der erfassten Signale ein Hinweis auf eine Erkrankung der Sau oder eine sonstige Störung des Systems ergibt.
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Die Steuerungseinheit ist ferner vorzugsweise mit einer Benutzerschnittstelle 70 verbunden oder weist eine solche auf, so dass einem Landwirt über diese Benutzerschnittstelle 70 Warnmeldungen, Systemstatus oder sonstige Informationen angezeigt werden können. Ferner vorzugsweise kann ein Landwirt über diese Benutzerschnittstelle 70 in die Anordnung 1 eingreifen und Maßnahmen veranlassen, beispielsweise eine oder mehrere Aktoreinheiten 30 aktivieren bzw. deaktivieren.
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Die Anordnung 1 hat den Vorteil, dass aufgrund der automatischen Erfassung der Signale und deren Auswertung in der Steuerungseinheit 40 sehr schnell beispielsweise auf eine Situation reagiert werden kann, in der sich die Sau abgelegt hat und Ferkelerdrückungslaute detektiert werden. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Aktoreinheit kann die Sau durch eine Vibration der Vibrationsplatte zum Aufstehen bewegt werden, so dass die von der Erdrückung bedrohten Ferkel vorzugsweise gerettet werden können.
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In den 2a, b, c ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Aktoreinheit 200 dargestellt. 2a zeigt eine Draufsicht auf die Aktoreinheit 200, 2b zeigt die Draufsicht aus 2a mit abgenommener Vibrationsplatte 210. Die 2c zeigt einen Querschnitt durch die Aktoreinheit gemäß 2a.
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Die Aktoreinheit 200 weist eine plattenförmige Oberseite 201 auf, die geeignet ist, einen Teil eines Bodens einer Abferkelbox zu bilden. Ein Abschnitt der Oberseite 201 ist von einer Vibrationsplatte 210 gebildet. Ein weiterer Abschnitt der Oberseite 201 ist von einem Rahmen 220 gebildet. Der Rahmen 220 ist plattenförmig ausgebildet und weist eine Rahmenaussparung auf, deren Abmessungen geringfügig größer sind als die Abmessungen der Vibrationsplatte 210. Vibrationsplatte 210 und Rahmen 220 sind ebenso wie die Rahmenaussparung rechteckig, hier quadratisch, ausgebildet.
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Zwischen der Vibrationsplatte 210 und dem Rahmen 220 ist eine Fuge 250 ausgebildet, in der ein elastisches Dichtungselement 251 angeordnet ist, dass einen Dichtungswulst 252 aufweist, der in die Fuge 250 zwischen der Vibrationsplatte 210 und dem Rahmen 220 ragt.
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Die Vibrationsplatte 210 ist derart an dem Rahmen 220 gelagert, dass der Rahmen 220 im Wesentlichen frei von Vibration ist, wenn die Vibrationsplatte 210 aktiviert wird. Der Rahmen 220 dient vorzugsweise der Befestigung der Aktoreinheit 200 an übrigen Elementen des Bodens einer Abferkelbox, so dass eine entsprechende Isolation der Vibrationsplatte 210 sichergestellt ist und bei einer Aktivierung der Aktoreinheit nur die Vibrationsplatte 210 in Vibration versetzt wird und die Übertragung von Vibration von der Vibrationsplatte 210 an übrige Elemente der Abferkelbox oder benachbarter Abferkelboxen möglichst verhindert bzw. reduziert wird.
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Die Vibrationsplatte 210 ist nicht direkt am Rahmen 220 gelagert, sondern über eine Trägerplatte 230. Die Trägerplatte 230 weist Außenabmessungen auf, die größer sind als die Abmessungen der Vibrationsplatte 210. Ferner weist die Trägerplatte 230 eine Trägerausnehmung auf, deren Abmessungen kleiner sind als die Abmessungen der Vibrationsplatte 210. Auch die Trägerplatte und die Trägerausnehmung sind rechteckig, hier quadratisch, ausgebildet.
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Die Vibrationsplatte 210 ist über vier Verbindungselemente 240 an der Trägerplatte 230 gelagert. Die Verbindungselemente 240 weisen einen C- bzw. U-förmigen Querschnitt auf mit einem oberen horizontalen Schenkel 241, einem unteren horizontalen Schenkel 242 und einem vertikalen Schenkel 243, der ein erstes Ende des oberen Schenkels 241 und ein erstes Ende des unteren Schenkels 242 miteinander verbindet. Die Vibrationsplatte 210 liegt auf den oberen horizontalen Schenkel 241 der Verbindungselemente 240 auf. Die Verbindungselemente 240 sind derart an zur Trägerausnehmung weisenden Seiten der Trägerplatte 230 angeordnet, dass die oberen horizontalen Schenkel 241 der Verbindungselemente 240 auf einer oberen Seite der Trägerplatte 230 angeordnet sind und die unteren horizontalen Schenkel 242 der Verbindungselemente 240 auf einer unteren Seite der Trägerplatte 230 angeordnet sind. Die vertikalen Schenkel 243 der Verbindungselemente 240 sind an den zur Trägerausnehmung weisenden Seiten der Trägerplatte 230 angeordnet. Diese C- bzw. U-förmige Querschnittsgestaltung der Verbindungselemente 240 ermöglicht ein einfaches Aufschieben der Verbindungselemente auf die Innenseiten der Trägerplatten 230. Befestigt sind die Verbindungselemente 240 an der Trägerplatte 230 vorzugsweise mittels stabförmiger Verbindungselemente, die in Durchgangsöffnungen 270 der Trägerplatte 230 und der oberen und unteren Schenkel 241, 242 der Verbindungselemente 240 eingeführt sind.
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Die in der Fuge 250 zwischen der Vibrationsplatte 210 und dem Rahmen 220 angeordneten Dichtungselemente 251 sind vorzugsweise ebenfalls an der 230 mittels stabförmiger Befestigungselemente befestigt, die in Durchgangsöffnungen 271 der Trägerplatte 230 und der Dichtungselemente 251 eingebracht wird.
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Die Trägerplatte 230 ist an dem Rahmen 220 über Zwischenelemente 260 gelagert. Die Zwischenelemente 260 sind vorzugsweise als Profilgummi ausgebildet können aber auch aus Stahl ausgebildet sein oder Stahl aufweisen. Das Zwischenelement 260 dient insbesondere dazu, die Vibrationsplatte 210 im Wesentlichen versatzfrei auf eine Ebene mit dem Rahmen 220 zu bringen. Eine Verbindung zwischen Rahmen 220, Trägerplatte 230 und Zwischenelementen 260 erfolgt vorzugsweise ebenfalls über stabförmige Befestigungselemente, die in Durchgangsöffnungen 272 des Rahmens 220, der Trägerplatte 230 und des Zwischenelements 260 einbringbar sind.
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Durch die Rahmenausnehmung und die Trägerausnehmung ergibt sich unter der Vibrationsplatte 210 eine Aussparung 280 unterhalb derer vorzugsweise der Vibrationsantrieb (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Vibrationsantrieb kann beispielsweise unterhalb der Vibrationsplatte 280 aufgeschraubt sein. Besonders bevorzugt ist es, den Antrieb so auf der Unterseite der Aktoreinheit, insbesondere der Vibrationsplatte 280 anzubringen, dass er durch die Aussparung 280 hindurch ragt. Beispielsweise kann die Anbringung direkt an der durch die als Gummiprofile ausgebildeten Zwischenelemente 260 gelagerten Vibrationsplatte 210 erfolgen. Die Vibration kann aber auch beispielsweise durch eine mechanische Konstruktion auf die Vibrationsplatte 210 übertragen werden, sodass mehrere Vibrationsplatten durch nur einen Antrieb angetrieben werden können.
