DK174163B1 - Fremgangsmåde og apparat til detektion af mastitis - Google Patents

Description

DK 174163 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til detektion af mastitis ved køer v.h.a. en mastitis-detektor af gennemstrømstypen indeholdende en måleenhed med et målekammer for hver kopatte med indløbs- og udløbsåbninger for gennemstrømning af mælk fra kopatten,i hvilket målekammer der er indrettet et par elektroder til måling afledningsevnen af den 5 gennemstrømmende mælk.

En fordel ved en mastitisdetektor af denne type er, at den kan monteres på en mælkeslange, der fører fra den enkelte kopatte ned til mælkecentralen. Herved kan mælken checkes hver gang koen malkes. Desuden er gennemstrømsdetektoren velegnet til montering i den korte mælkeslange mellem mælkecentralen og pattekoppeme. Hvis en mastitisdetektor 10 af gennemstrømstypen monteres i hver af de korte mælkeslanger, kan en begyndende mastitis opdages meget hurtigt, og man kan ydermere fastslå, fra hvilken del af yveret sygdommen stammer. Derved kan der foretages en separation af mælken fra den syge del af yveret, idet denne mælk kan ledes til en separat beholder via en kontrollerbar ventil placeret i den korte mælkeslange og/eller i mælkecentralen. Mælk fra de øvrige dele af 15 yveret kan således opsamles og behandles som sædvanligt.

Det er bevist, at mastitisinfektion hos malkekvæg kan påvises ud fra et ændret mønster i mælkens ledningsevne. I tilfælde af mastitis vil ledningsevnen øges væsentligt.

Gennem målinger afledningsevnen kan man bestemme, om den er væsentlig forøget på et specifikt tidspunkt. Den elektriske ledningsevne måles f.eks. ved hjælp af elektroder, 20 der er beskrevet i hollandsk patentansøgning nr. 8301231.

Endvidere kendes fra SE 508458 en anordning til måling af elektrisk ledningsevne af mælk. Mælken fra hver kopatte strømmer gennem et separat kammer, hvori der sidder to elektroder til måling afledningsevnen. Måleværdien føres til en særlig vurderingsenhed. En form for signalbehandling er imidlertid ikke omtalt.

DK 174163 B1 2

Endvidere beskriver GB 2256278 et apparat til detektion af ledningsevne i mælk. Den målte ledningsevne sammenlignes med en fast referenceværdi.

En ulempe ved dette kendte apparat er at det nødvendiggør en betydelig signalbehandling af måleresultaterne. Endvidere er dette kendte apparat ikke særligt fleksibelt.

5 Formålet med opfindelsen er at anvise en fremgangsmåde til detektion af mastitis, og som er enklere end hidtil kendt.

En fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at ledningsevnen af mælken fra den ene kopatte sammenlignes med ledningsevnen af mælk fra en eller flere af de øvrige kopatter, og at der evt. slås alarm i tilfælde af, at 10 forskellen overstiger en forudbestemt værdi. Derved skal der ikke laves beregninger, kun sammenligninger med referencer ffa en tabel. Derved kan man klare sig med en simpel mikroprocesser i forbindelse med et lille lager. Et sådant målesystem fylder ikke særlig meget og kan derfor gøres lille og handigt.

Fremdeles kan der ifølge opfindelsen beregnes et rullende gennemsnit af ledningsevne-15 målingerne. Eventuelle fejlværdier indgår derved ikke med særlig stor vægt.

Opfindelsen angår også et apparat af den i krav 5's indledning angivne art, der er ejendommelig ved det i kravets kendetegn angivne træk.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skitsemæssigt og i snit viser et almindelig kendt malkeaggregat, som er tilsluttet 20 til yveret på en ko, og til hvilket malkeaggregat en mastitisdetektor ifølge opfindelsen ved hjælp af en elektrisk ledning er forbundet til en måleenhed, som er monteret i malke-centralen, fig. 2 viser et målekammer med indløbs- og udløbsåbninger for gennemstrømning af mælk fra en kopatte, i hvilket målekammer der er indrettet elektroder til måling afled ningsevnen af den gennemstrømmende mælk.

DK 174163 B1 3 fig. 3 målekammeret set i snit, 5 fig. 4 en illustration af, hvorledes mælken fra de fire kopatter føres til hver sit målekammer, fig. 5 et eksempel på sammenhørende værdier af ledningsevnen målt i hver af de fire målekamre, fig. 6 en signalgraf til illustration af, hvorledes målesignalerne håndteres, og 10 fig. 7a-7d et rutediagram over et program til behandling af målesignalerne.

På fig. 1 ses et malkeaggregat 20, som er tilsluttet til yveret 21 af en ko.

I snittet på fig. 1 ses to af de i alt fire pattekopper 22, som via de respektive fire korte mælkeslanger 23 er forbundet til hver sin af malkecentralens 24 fire indløb 25, som er jævnt fordelt med 90° afstand i malkecentralens overside, 15 Fra bunden af malkecentralen samles mælken i et udløb 26, hvorfra mælken ledes til en ikke vist opsamlingstank via en slange 27.

På fig. 1 ses også pulsatorrørene 28, som fører fra pulsatoren (ikke vist) til de enkelte pattekopper 22, samt et ophæng 29 for malkeaggregatet 20.

Endelig viser fig. 1 også en mastitisindikator 30 ifølge opfindelsen, som via et elektrisk 20 kabel 31 med syv ledere i den foreliggende udførelsesform er forbundet med en måleen- DK 174163 B1 4 hed 32, som er monteret i malkecentralen 24. Måleenheden 32 omfatter fire målekamre, ét under hver af de fire indløb 25, således at disse målekamre under malkningen bliver fyldt med mælk fra hver sin respektive kopatte, der skal passere disse målekamre, men kun en repræsentativ del deraf. Den øvrige del af mælken løber uden om målekamrene 5 direkte i skålen i bunden af malkecentralen. Dette er nærmere forklaret i forbindelse med det efterfølgende.

Det i fig. 2 og 3 viste målekammer I, Γ til en mastitisdetektor ifølge opfindelsen er udstyret med en indløbsåbning 2 og nogle udløbsåbninger 3,4 for gennemstrømning af mælk fra en kopatte. I målekammeret 1, Γ er der anbragt et par elektroder 5,6 til måling 10 afledningsevnen af den gennemstrømmende mælk. En for høj ledningsevne er et tegn på, at der er betændelse i den pågældende patte eller den dertil hørende mælkedannende kirtel i yveret af koen. En sådan betændelsestilstand er man selvsagt interesseret i at detektere så tidligt som muligt. Ifølge opfindelsen sker dette ved hjælp af et særligt mælkeopsamlingshus eller malkecentralen 24, fig. 1, hvori der findes 4 separate måle-15 kamre 1, Γ, et for hver patte HB, VB, HF, VF - se fig. 4.1 det enkelte kammer 1, Γ er der som før nævnt indført to elektroder 5,6. Endvidere kan der være indført en temperatur-måler, eventuelt i forbindelse med en af elektroderne 5, 6. Princippet er, at man måler ledningsevnen af den af hver af patterne HB, VB, HF, VF afgivne mælk. En eventuel forøgelse afledningsevnen af mælken fra en af patterne HB, VB, HF, VF er en følge af, 20 at der udskilles salte, såsom NaCl, og en relativ afvigelse afledningsevnen af mælken fra den ene kopatte er et tegn på begyndende betændelsestilstand. En betændelsestilstand vil også kunne detekteres ved hjælp af en forhøjet temperatur af den pågældende mælk. Til mælkeopsamlingshuset 24 i fig. ler der ført det i forbindelse med fig. 1 omtalte forbindelseskabel 31, der indeholder syv ledere, en fælles jordleder, en leder til hvert kammer 25 og to ledere til at foretage en temperaturmåling. Forbindelses-kablet 31 er, som nævnt i forbindelse med fig. 1, forbundet til måleenheden 32. Tidligere blev de pågældende målesignaler ført til et såkaldt managementsystem. Dette system kunne da indeholde historiske data om den enkelte ko. Endvidere kunne disse data sammenholdes med koens aktivitet i øvrigt. En høj aktivitet svarende til, at koen bevæger sig meget, er et tegn på 5 DK 174163 B1 brunst. Disse aktiviteter detekteres ved hjælp af små elektromagnetiske markører eller radiosendere, som er fastgjort til den enkelte ko.

Ifølge opfindelsen er der imidlertid udviklet en særlig handy måleanordning, mastitisindi-katoren 30, som er sluttet til det nævnte kabel. Måleanordningen 30 er en miniudgave af 5 det førnævnte managementsystem. Det er imidlertid kun indrettet til at indikere en eventuel betændelsestilstand i en af patterne HB, VB, HF, VF eller en dertil hørende kirtel - se fig. 4, der viser de pågældende dele af yveret. Den særlige fordel ved minisystemet er, at det er bærbart og vil kunne indikere betændelsestilstand på et tidligt tidspunkt. Normalt vil en betændelsestilstand først kunne erkendes visuelt gennem synlig 10 forandret mælk, 1 -3 døgn efter at ledningsevnen er forhøjet. Den bærbare måleanordning 30 vil desuden kunne indikere, når malkningen er tilendebragt. Strespåvirkninger af koen afspejler sig også i ændringer i ledningsevne og mælkeafgivelse. Målingerne indikeres i form af blink på anordningen, idet hyppigheden på disse blink er et mål for den relative ledningsevneforøgelse. En relativ ledningsevneforøgelse på 15% giver en vis blinkffe-15 kvens, en ledningsevneforøgelse på 25% en højere blinkfrekvens og en relativ lednings evneforøgelse på 40% en endnu højere blinkfrekvens ved en lysindikator svarende til den pågældende patte. Det, der iagttages, er altid de største ledningsevneværdier, og for åt være sikker på, at man opnår disse, måles der ét vist antal gange, inden man tager den maksimale værdi. Ledningsevnemålingen foretages ved hjælp af et 50 kHz signal, som 20 tilføres via et skærmet kabel. Der kan eventuelt være indlagt et Kalmanfilter, der tjener til at tilvejebringe det løbende gennemsnit.

Vi har således 4 målekamre 1,1 * til måling afledningsevnen af gennemstrømmende mælk fra hver af de fire kopatter HB, VB, HF, VF. Hver ny måling af en ledningsevne sammenlignes med en variabel (reference). Hvis en ny målt ledningsevne har en højere 25 værdi end denne variable (maksimal værdi), så beregnes en ny variabel (maksimal værdi) efter formlen VFmax:= (1-x) VFmax + X · VF hvor 0<x<l DK 174163 B1 6 I løbet af en malkning ønsker man at fa den maksimale ledningsevneværdi for den enkelte patte. Når man har fået de 4 ledningsevneværdier, foretages et opslag i en tabel indeholdende de nævnte referenceværdier, som er fremkommet ved at måle på systemet med 5 referenceværdier, der har forskellige ledningsevner. Derefter laves der beregninger på de opnåede data. Hvis vi f.eks. har målt en ledningsevneværdi på 50 (arbitrær enhed), så vil vi geme vide, hvilke ledningsevneværdier de øvrige kopatter skal give, hvis der skal slås alarm. Der er tre alarmniveauer. Første alarmniveau kan eventuelt være 60, dvs., hvis vi på en patte har målt en værdi på 50, så kan vi slå op i tabellen og se, at en af de andre 10 skal op på 60, hvis der skal slås alarm. Der er indlagt 3 tabelværdier svarende til værdien på 50. Tabelværdieme kan f.eks. være på 60,65 og 70, svarende til de forskellige alarm-niveauer. Signalerne fra de andre følere sammenlignes med disse værdier for at afgøre, om der skal slås alarm.

Sammenligningen foregår på følgende måde: 15 if (HF max > Tab 1 [VF max]) then begin “Alarm niveau 1 for føler HF”; if (HF max > Tab 2[ VF max ]) then begin 20 “Alarm niveau 2 for føler HF”; if ( HF max > Tab3 [ VF max ]) then begin “Alarm niveau 3 for føler HF”; end; 25 end; end; if (VB max > Tabl [ VF max ] ) then begin 7 DK 174163 B1

Sammenligningerne fortsætter, så alle forhold følerne indbyrdes bliver testet.

Dette er desuden illustreret ved hjælp af et rutediagram over programmet, der indikerer 5 de sammenligninger, der foretages - se fig. 7a-d. I forbindelse med dette rutediagram undersøges først, om HF max > VF max og i hvilken grad. Hvis dette er tilfældet, indikeres dette tillige med den grad, i hvilket dette er tilfældet. Dernæst undersøges på samme måde, om VB max > VF max og om 10 HB max > VF max og om VF max > HF max og om VB max > HF max og om HB max > HF max og om VF max > VB max om om 15 HF max > VB max og om HB max > VB max og om VF max > HB max og om HF max > HB max og om VB max > HB max 20 Under afviklingen af dette program bliver alle ledningsevnemålinger således sammenlignet indbyrdes. Dette svarer til, at der kun foretages en relativ måling af de pågældende ledningsevneværdier. Hvis mindst en af disse afviger væsentligt fra i hvert fald en af de øvrige værdier, indikeres dette. Indikationen kan f.eks. ske ved hjælp af en indikator, hvor koens yver er indtegnet, idet der er indrettet en lampe for hver af kopatteme. På mastiti-25 sindikatoren på fig. 1 er lamperne for hver af kopatteme betegnet HB, VB, HF og VF, ligesom de respektive målekamre på fig. 4. Temperaturindikatoren er betegnet T og en statuskontakt er betegnet S.

DK 174163 B1 8 I tilfælde af, at en af kopatteme eller den dertil hørende mælkekirtel kommer i en betændelsestilstand, vil dette kunne indikeres ved, at lampen svarende til den pågældende kopatte blinker. Jo hurtigere den blinker, jo mere afviger den pågældende ledningsevne fra de øvrige ledningsevner. En særlig fordel ved denne signalbehandling er, at der på en 5 enkel måde foretages en ret betydelig datareduktion. Dertil kommer, at denne signalbehandling også vil kunne anvendes, selvom koen kun har 3 eller 2 patter. Hvis koen er gold på en eller to patter, vil dette ytre sig ved, at ledningsevnen ved den manglende kopatte er nul. Programmet starter derfor med at spørge, om VF max > AD min. Hvis dette ikke er tilfældet, overspringes alle sammenligninger med VF max, og der fortsættes til næste 10 programafsnit - se fig. 7b - hvor der spørges om HF max > AD min. Hvis dette ikke er tilfældet, overspringes alle sammenligninger med HF max, og der fortsættes til næste programafsnit - se fig. 7c - hvor der spørges, om VB max > AD min. Hvis dette ikke er tilfældet, overspringes alle sammenligninger med VB max, og der fortsættes til næste og sidste programafsnit - se fig. 7d - hvor der spørges, om HB max > AD min. Hvis dette 15 ikke er tilfældet, overspringes alle sammenligninger med HB max. Der er med andre ord tale om, at der kun foretages sammenligningermed ledningsevneværdier, hvis dette giver mening. Fordelen herved er, at udstyret også vil kunne anvendes i tilfælde af, at en ko er gold på en eller to patter.

Endvidere beregnes et løbende gennemsnit for at tage højde for eventuelle fejlværdier, 20 således at en evt. fejlværdi ikke indgår med særlig stor vægt. Programmet indbefatter ikke en temperaturmåling. Temperaturmåling tjener kun til at angive, om koen har feber.

Denne måling benyttes ikke til korrektion. Der er kun tale om tabelopslag og sammenligninger hermed. Programmet er styret af en mikroprocesser. Tabel værdierne er indlagt i en dertil hørende ROM. Endvidere er der tilknyttet en lille RAM. Da der ikke skal laves 25 egentlige beregninger, kun sammenligninger og tabelopslag, og der kræves derfor ikke nogen særlig stor computerkraft.

Fig. 6 viser en signalgraf til illustration af, hvorledes målesignalerne håndteres. De 4 målesignaler føres til et målekredsløb 7 (portkredsløb), som afgør, om signalerne skal 9 DK 174163 B1 videreføres til et databehandlingsanlæg 8. Databehandlingsanlægget far desuden tilført referenceværdierne fra tabel 1,2 og 3. Fra databehandlingsanlægget 8 føres der et signal op til malkestyring 9 for at undersøge, om en malkning er i gang. Hvis dette er tilfældet, kan der sendes et signal ned til målestyring 11 for at åbne portkredsløbet 7. Endvidere 5 kan der sendes et signal ned til alarmformidling 10, som så skal finde ud af, hvornår den skal slette data og starte en ny alarmtumus (fra ko til ko), idet de gamle data slettes, og der startes forfra.

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til detektion af mastitis ved køer v.h.a. en matitisdetektor af gennemstrømstypen indeholdende en måleenhed med et målekammer (1, Γ) for hver 5 kopattte med indløbs- og udløbsåbninger (2, 3, 4) for gennemstrømning af mælk fra kopatten, i hvilket målekammer (1, Γ) der er indrettet et par elektroder (5,6) til måling afledningsevnen af den gennemstrømmende mælk, kendetegnet ved, at ledningsevnen af mælken fra den ene kopatte HB, VB, HF eller VF sammenlignes med ledningsevnen af mælk fra en eller flere af de øvrige kopatter, og at der eventuelt slås alarm i 10 tilfælde af, at forskellen overstiger en forudbestemt værdi.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at ledningsevnen af mælken på den ene kopatte HF sammenlignes med ledningsevnen af mælken fra en eller flere af de øvrige kopatter ved, at der først fastlægges nogle tabelværdier for de pågældende ledningsevneværdier svarende til den eller de procentvise overskridelser, der skal til for 15 at udløse alarm, hvorefter tabelværdieme over ledningsevnen af mælk fra en første kopatte inklusive de nævnte procentvise tillæg sammenlignes med ledningsevnerne af mælk fra de øvrige kopatter, og tabelværdieme over ledningsevnen af mælk fra en anden kopatte inkl. de nævnte procentvise tillæg sammenlignes med ledningsevnerne af mælk fra de øvrige kopatter, og 20 tabelværdieme over ledningsevnen af mælk fra en tredje kopatte inkl. de nævnte procentvise tillæg sammenlignes med ledningsevnerne af mælk fra de øvrige kopatter, og tabelværdieme over ledningsevnen af mælk fra den fjerde kopatte inkl. de nævnte procen-tivse tillæg sammenlignes med ledningsevne af mælk fra de øvrige kopatter.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at der beregnes et rullende 25 gennemsnit af ledningsevnemålingeme fra den enkelte kopatte. 11 DK 174163 B1

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, k e n d e t e g n e t ved, at der kun foretages sammenligninger med ledningsevneværdier, der overstiger en forudbestemt minimal værdi.

5. Apparat til detektion af mastitis ved hjælp af en mastitisdetektor af gennemstrøm-5 stypen, hvor der for hver kopatte er indrettet et målekammer (Ι,Γ) med indløbs- og udløbsåbninger (2, 3,4) for gennemstrømning af mælk fra kopatten, i hvilket målekammer der er indrettet et par elektroder (5, 6) til måling afledningsevnen af den gennem-strømmende mælk, idet der desuden findes et signalbehandlingsorgan til signalbehandling af de målte ledningsevneværdier, kendetegnet ved, at signalbehandlingsorganet er 10 indrettet til at sammenligne ledningsevnen af mælken fra den ene kopatte med ledningsevnen af mælk fra en eller flere af de øvrige kopatter og evt. slå alarm i tilfælde af at forskellen overstiger en forudbestemt værdi. 1 Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at en evt. alarmtilstand indikeres på et billede af koens yver, idet der er indrettet en lampe for hver af kopatteme, hvilken 15 lampe er indrettet til at blinke i tilfælde af, at ledningsevnen af mælken fra den pågældende kopatte overstiger ledningsevnen af mælken fra i hvert fald en af de øvrige kopatter.