RU2515382C2 - Method and device for determining average live weight of broilers in stock with their floor management - Google Patents

Method and device for determining average live weight of broilers in stock with their floor management Download PDF

Info

Publication number
RU2515382C2
RU2515382C2 RU2012120417/13A RU2012120417A RU2515382C2 RU 2515382 C2 RU2515382 C2 RU 2515382C2 RU 2012120417/13 A RU2012120417/13 A RU 2012120417/13A RU 2012120417 A RU2012120417 A RU 2012120417A RU 2515382 C2 RU2515382 C2 RU 2515382C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bird
broilers
weighing
weight
mass
Prior art date
Application number
RU2012120417/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012120417A (en
Inventor
Гамлет Аршалуйсович Харатян
Александр Владимирович Дубровин
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)
Priority to RU2012120417/13A priority Critical patent/RU2515382C2/en
Publication of RU2012120417A publication Critical patent/RU2012120417A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2515382C2 publication Critical patent/RU2515382C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Feeding And Watering For Cattle Raising And Animal Husbandry (AREA)
  • Sorting Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: method of determining average live weight of broilers in the stock with their floor management comprises automatic measurement of weight of the birds while drinking water at their state of minimum physical activity. Control is continuously carried out throughout the growing cycle. After weighing each broiler the current information on the number of weighted currently broiler chickens, their average live weight and the current margin of error of representation for the given sample size is provided. Reduction of influence of dynamic noises caused by physical activity of the bird on the measurement result is provided by carrying out a series of repeated measurements of weight of each bird weighed, at that the representation of the sample is achieved by weighing a certain number of broilers, which average weight characterises with sufficient accuracy and reliability the average live weight of the bird in the stock. The invention also relates to a device for implementing the said method.
EFFECT: increased accuracy of determining the average live weight of broilers in the stock at their floor management.
2 cl, 1 ex, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам для контроля продуктивности мясной птицы и устройствам для их реализации.The invention relates to agriculture, in particular to methods for controlling the productivity of poultry and devices for their implementation.

Известно устройство для взвешивания мясной птицы в процессе ее выращивания в клеточных батареях, состоящее из взвешиваемой клетки с выборочной группой птиц, опирающейся на силоизмерительные датчики, и блока управления, причем выборочная группа птиц с суточного возраста содержится в контрольной клетке и непрерывно взвешивается в течение всего цикла выращивания [а.с. СССР №1572470. Устройство для определения средней живой массы птицы / P.M.Славин, Г.А.Харатян, Т.П.Волосович // Открытия. Изобретения. 1990. №23]. Для расширения диапазона измерения массы применен метод кусочно-линейной аппроксимации характеристики первичного преобразователя массы.A device is known for weighing poultry during its rearing in cell batteries, consisting of a weighed cage with a sample group of birds based on force sensors, and a control unit, and a sample group of birds from a day old is contained in a control cage and continuously weighed throughout the cycle cultivation [a.s. USSR No. 1572470. A device for determining the average live weight of a bird / P.M. Slavin, G.A. Kharatyan, T.P. Volosovich // Discovery. Inventions 1990. No. 23]. To expand the range of mass measurement, a piecewise linear approximation of the characteristics of the primary mass transducer was applied.

Недостатком известного устройства является невозможность его применения для контроля за живой массой птицы при ее напольном содержании, поскольку оно (устройство) работает по принципу группового стационарного взвешивания бройлеров, а для технологии напольного содержания птицы больше подходит режим индивидуального взвешивания.A disadvantage of the known device is the inability to use it to control the live weight of the bird with its floor content, since it (the device) works on the principle of group stationary weighing of broilers, and the individual weighing mode is more suitable for the technology of floor bird maintenance.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ и устройство для взвешивания птицы при ее напольном содержании, состоящее из грузоприемного приспособления в виде насеста, снабженного силоизмерительным датчиком, и блока управления [Григоришвили Т.Г. Электрификация и автоматизация операции взвешивания мясных цыплят в процессе их откорма // Автореферат диссертации. Москва (ВИЭСХ), 1972]. Птица, садясь на насест, своим весом действует на силоизмерительный датчик, сигнал от которого поступает на вход блока управления, который регистрирует массу птицы.Closest to the technical nature of the proposed method is a method and device for weighing a bird at its floor content, consisting of a load-bearing device in the form of a perch equipped with a load sensor, and a control unit [Grigorishvili T.G. Electrification and automation of the operation of weighing meat chickens in the process of fattening // Abstract of dissertation. Moscow (VIESH), 1972]. The bird, perching, with its weight acts on the load cell, the signal from which is fed to the input of the control unit, which registers the mass of the bird.

Недостаток известного способа взвешивания бройлеров заключается в том, что при посадке птицы на насест возникают механические колебания, которые отрицательно сказываются на результате измерения. Для уменьшения влияния этих помех на точность взвешивания не проводят статистическую обработку получаемой от первичного преобразователя массы информации, а ограничиваются лишь ожиданием до затухания этих колебаний. Кроме того, этот способ может быть применен преимущественно при взвешивании взрослой птицы. Для цыплят до среднего возраста он малоэффективен, так как насест не доступен для птицы этого возраста. И наконец, не учтены вопросы репрезентативности выборки от генеральной совокупности, т.е. какое должно быть количество взвешиваемых бройлеров, чтобы с определенной точностью и достоверностью судить о средней живой массе птицы по стаду.The disadvantage of this method of weighing broilers is that when a bird is perched, mechanical vibrations occur that adversely affect the measurement result. To reduce the influence of these noise on the accuracy of weighing, statistical processing of the information received from the primary transducer is not carried out, but only limited to waiting until these oscillations decay. In addition, this method can be applied mainly when weighing an adult bird. For chickens up to middle age, it is ineffective, as perch is not available for birds of this age. And finally, questions of representativeness of the sample from the general population, i.e. what should be the number of broilers to be weighed in order to judge with a certain accuracy and reliability the average live weight of the bird by the herd.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, обеспечение непрерывного контроля за живой массой птицы в течение всего цикла выращивания начиная с суточного возраста до сдачи ее в убойный цех и предоставление персоналу информации о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, о их средней живой массе и о текущей погрешности репрезентативности выборки.The objective of the invention is to increase the accuracy of determining the average live weight of broilers in a herd with their floor content, providing continuous monitoring of live weight of the poultry throughout the entire breeding cycle from the day old to its delivery to the slaughterhouse and providing personnel with information about the number of people currently weighed broiler chickens about their average live weight and current sampling error.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается точность определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, обеспечивается непрерывный контроль за живой массой птицы начиная с суточного возраста до конца цикла ее выращивания с выдачей информации о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, об их средней живой массе и о текущей погрешности репрезентативности выборки.As a result of the use of the present invention, the accuracy of determining the average live weight of broilers in a herd is increased at their floor keeping, continuous monitoring of live weight of the bird is ensured from the day old until the end of its growing cycle with the issuance of information about the number of broilers chickens currently weighed, about their average live weight and the current error of sample representativeness.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе для определения средней живой массы бройлеров при их напольном содержании, включающем автоматическое индивидуальное взвешивание отдельных птиц с помощью электронных весов, установленных в птичнике, измерение массы птицы с некоторой задержкой после ее наступления на весовую платформу, расширение диапазона измерения электронных весов путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика, массу птицы измеряют во время питья воды, при ее состоянии минимальной двигательной активности на весовой платформе, причем контроль за живой массой цыплят-бройлеров производят непрерывно в течение всего цикла выращивания, начиная с суточного возраста до сдачи их в убойный цех, после взвешивания каждого очередного бройлера предоставляют текущую информацию о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, о их средней живой массе и о погрешности репрезентативности при данном объеме выборки, а уменьшение влияния динамических помех, обусловленных двигательной активностью птицы на результат измерения обеспечивают путем проведения серии многократных измерений массы каждой взвешиваемой птицы, причем репрезентативность выборки обеспечивают путем взвешивания определенного количества бройлеров, средняя масса которых с достаточной точностью и достоверностью характеризует среднюю живую массу птицы по стаду.The above technical result is achieved by the fact that in the proposed method for determining the average live weight of broilers when they are kept on the floor, including automatic individual weighing of individual birds using electronic scales installed in the house, measuring the weight of the bird with some delay after its attack on the weighing platform, expansion measuring range of electronic scales by piecewise linear approximation of the characteristics of the load cell, the weight of the bird is measured while drinking water , with its state of minimal locomotor activity on a weighing platform, moreover, the live weight of broiler chickens is monitored continuously throughout the entire growing cycle, starting from the day old until their delivery to the slaughter house, after weighing each next broiler, they provide current information on the number of the current moment of broiler chickens, on their average live weight and on the error of representativeness for a given sample size, and a decrease in the influence of dynamic noise caused by motor activity Tew of the bird on the measurement result is provided by a series of repeated measurements of the weighed mass of each bird, the representativeness of the sample by weighing provide a certain number of broilers, the average mass with sufficient accuracy and reliability characterizes the mean weight of live poultry flock.

Технический результат достигается также тем, что в устройство для определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, содержащее грузоприемное приспособление, снабженное силоизмерительным датчиком, и блок управления, снабженный элементом задержки для задерживания процесса измерения массы птицы до затухания первоначальных переходных процессов, происходящих при наступлении птицы на грузоприемное приспособление, элементами задания и выбора масштабных коэффициентов при кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика для расширения диапазона измерения массы, дополнительно вводят весовую платформу круглой формы в качестве грузоприемного приспособления, по диаметру рассчитанную на одного цыпленка-бройлера любого возраста и опирающуюся на силоизмерительный датчик, помещенный в цилиндрический корпус для его защиты от загрязнения, к которому прикреплена ступенчатая дорожка, по которой цыпленок, поднимаясь на весовую платформу, пьет воду из резервуара воды и одновременно взвешивается, причем резервуар воды, снабженный боковыми ограждениями, обеспечивающими доступ птицы к воде исключительно со стороны весовой платформы, в свою очередь прикреплен к вертикальной оси штатива с возможностью регулирования его высоты относительно весовой платформы, которая в свою очередь может перемещаться по горизонтальному основанию штатива, что позволит регулировать расположение весовой платформы относительно резервуара воды в зависимости от возраста птицы, а также введены счетчик количества взвешиваемых бройлеров, элемент вычитания для тарировки весов, элемент задания массы «тары», элементы задания и выбора масштабных коэффициентов, элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений одного бройлера, элемент суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров и дисплей для отображения текущей информации, при этом выход силоизмерительного датчика через элемент задержки подключен к входу счетчика количества взвешиваемых бройлеров и к первому входу элемента вычитания, второй вход которого подключен к выходу элемента задания массы «тары», а выход соединен с информационным входом схемы выбора масштабных коэффициентов, многоканальные входы которой подключены к выходам элемента задания масштабных коэффициентов, а информационный выход через первый элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений массы одного бройлера подключен к информационному входу второго элемента суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика количества взвешиваемых бройлеров, а информационный выход соединен со входом дисплея для отображения текущей информации.The technical result is also achieved by the fact that in a device for determining the average live weight of broilers in a herd with their outdoor contents, containing a load-receiving device equipped with a load cell, and a control unit equipped with a delay element for delaying the process of measuring the mass of the bird until the initial transition processes occurring when the bird approaches the load-handling device, elements of the task and the choice of scale factors for piecewise linear approximation of the hara The characteristics of the load cell to expand the range of mass measurement additionally introduce a round weighing platform as a load receptacle, the diameter of which is designed for one broiler of any age and based on a load cell placed in a cylindrical housing to protect it from pollution, to which a step the path along which the chicken, rising to the weighing platform, drinks water from the water tank and is weighed at the same time, and the water tank is provided with attached to the vertical axis of the tripod with the possibility of adjusting its height relative to the weighing platform, which in turn can move along the horizontal base of the tripod, which will allow you to adjust the location of the weighing platform relative to water tank, depending on the age of the bird, as well as a counter for the number of broilers to be weighed, a subtraction element for calibrating the weights, and an element NT set the mass of the "tare", the elements of the task and the choice of scale factors, the element of summing and averaging the results of multiple measurements of one broiler, the element of summing and averaging the results of multiple weighings of many broilers and a display to display current information, while the output of the load cell through the delay element is connected to the input of the counter of the number of broilers to be weighed and to the first input of the subtraction element, the second input of which is connected to the output of the “tare” mass setting element, the output is connected to the information input of the scale factor selection circuit, the multi-channel inputs of which are connected to the outputs of the scale factor setting element, and the information output through the first element of summing and averaging the results of multiple mass measurements of one broiler is connected to the information input of the second element of summing and averaging the results of multiple weighings of multiple broilers whose control input is connected to the output of the counter of the number of weighed broilers, and inform Scintillation output coupled to an input display for displaying current information.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4.The essence of the invention is illustrated in figure 1, figure 2, figure 3 and figure 4.

На фиг.1 приведена общая схема устройства для определения средней живой массы птицы по стаду.Figure 1 shows a General diagram of a device for determining the average live weight of a bird in a herd.

На фиг.2 приведена диаграмма измеряемого сигнала массы птицы m(t) и его составляющих M(t) и D(t).Figure 2 shows a chart of the measured signal of the bird mass m (t) and its components M (t) and D (t).

На фиг.3 приведен график зависимости объема выборки (n) от относительной погрешности (Δ).Figure 3 shows a graph of the dependence of the sample size (n) on the relative error (Δ).

На фиг.4 приведена структура образования погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду.Figure 4 shows the structure of the formation of errors in determining the average live weight of broilers in a herd.

1. Устройство для определения средней живой массы птицы по стаду содержит весовую платформу 1, снабженную силоизмерительным датчиком 2, цилиндрический корпус 3, защищающий силоизмерительный датчик от загрязнений, ступенчатую дорожку 5 для удобства подъема птицы на весовую платформу 1, горизонтальное основание штатива 4, резервуар питьевой воды 6, вертикальную ось штатива 7, боковые ограждения 17 для обеспечения доступа к питьевой воде исключительно со стороны весовой платформы 1 и блок вычислительных операций, в свою очередь содержащий элемент задержки 9, задерживающий процесс измерения массы птицы на некоторое определенное время для успокоения весовой платформы от механических колебаний, счетчик 10 для определения количества взвешиваемых бройлеров, элемент вычитания 11 для определения массы птицы без «тары», элемент задания массы «тары» 12, элемент задания масштабных коэффициентов 13, элемент выбора масштабных коэффициентов 14, элемент суммирования и осреднения результатов серии N независимых измерений массы одного цыпленка 15, элемент суммирования и осреднения результатов индивидуальных взвешиваний n цыплят-бройлеров 16 и дисплей 18 для отображения текущей информации о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, об их средней живой массе и о погрешности репрезентативности при данном объеме выборки.1. A device for determining the average live weight of a bird in a herd contains a weight platform 1, equipped with a load sensor 2, a cylindrical body 3, which protects the load sensor from pollution, a step track 5 for the convenience of lifting the bird on the weight platform 1, horizontal base of the tripod 4, drinking tank water 6, the vertical axis of the tripod 7, side rails 17 to provide access to drinking water exclusively from the side of the weighing platform 1 and the computing unit, in turn containing eleme nt delay 9, delaying the process of measuring the mass of the bird for a certain time to calm the weight platform from mechanical vibrations, a counter 10 to determine the number of broilers to be weighed, a subtraction element 11 to determine the mass of the bird without "packaging", the element for setting the mass of the "packaging" 12, element setting scale factors 13, an element for selecting scale factors 14, an element for summing and averaging the results of a series of N independent measurements of the mass of one chicken 15, an element for summing and averaging the results, and individual weighings of n broiler 16 chickens and a display 18 for displaying current information about the number of broiler chickens currently weighed, their average live weight, and representativeness error for a given sample size.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После того как птица наступает на весовую платформу, сигнал от преобразователя силы 2 через элемент задержки 9 поступает на первый вход элемента вычитания 11, на второй вход которого с выхода элемента задания массы «тары» 12 поступает сигнал М0, пропорциональный массе тары, причем величина задержки Δt1, равная продолжительности переходных процессов, связанных с механическими колебаниями весовой платформы, определяется экспериментальным путем исходя из характеристик динамических помех (см. фиг.2). В результате на выходе элемента вычитания 11 получается сигнал [m(ti)-M0], представляющий собой результат текущего i-го измерения массы птицы без «тары», который поступает на информационный вход элемента выбора масштабных коэффициентов 14, на многоканальный вход которого поступает сигнал выбранного масштабного коэффициента Kr от элемента задания масштабных коэффициентов 13. В результате на выходе элемента 14 получается сигнал Kr[m(ti)-M0], представляющий собой результат i-го измерения массы птицы уже в единицах измерения массы (кг), который поступает на вход элемента суммирования и осреднения результатов многократных измерений массы одного бройлера 15 для дальнейшей обработки. Для повышения точности взвешивания в условиях динамических помех, возникших в результате движения птицы на весовой платформе 1, производится серия многократных измерений одного и того же цыпленка в N раз с интервалом дискретизации Δt. После накопления результатов серии измерений N в элементе 15 производится их суммирование и осреднение. В результате на выходе элемента 15 получается сигнал, пропорциональный массе одного j-ого бройлера, т.е. m j = 1 / N i = 1 N [ m ( t i ) M 0 ]

Figure 00000001
.After the bird steps on the weighing platform, the signal from the force transducer 2 through the delay element 9 is fed to the first input of the subtraction element 11, the second input of which from the output of the mass element "tare" 12 receives the signal M 0 proportional to the tare mass, and the value delay Δt 1 , equal to the duration of the transients associated with the mechanical vibrations of the weighing platform, is determined experimentally based on the characteristics of dynamic noise (see figure 2). As a result, the output signal [m (t i) -M 0] obtained by subtracting member 11, which is a result of the current i-th dimension without "tare" weight of birds which arrives at the information input of scaling factor selection element 14, on which the multichannel input the signal of the selected scale factor K r is received from the element for setting the scale factors 13. As a result, at the output of element 14, a signal K r [m (t i ) -M 0 ] is obtained, which is the result of the ith measurement of the mass of the bird already in mass units ( kg) which post falls on the input element of the summation and averaging of the results of multiple measurements of the mass of one broiler 15 for further processing. To improve the accuracy of weighing in the conditions of dynamic interference resulting from the movement of the bird on the weighing platform 1, a series of repeated measurements of the same chicken is performed N times with a sampling interval Δt. After the accumulation of the results of a series of measurements of N in element 15, they are summed and averaged. As a result, at the output of element 15, a signal is obtained proportional to the mass of one j-th broiler, i.e. m j = one / N i = one N [ m ( t i ) - M 0 ]
Figure 00000001
.

Далее в элементе 16 производится накопление статистических данных о результатах взвешиваний n цыплят-бройлеров, их суммирование и осреднение, после чего на его выходе получается значение средней живой массы птицы по стаду с заданной точностью и достоверностью, т.е.Next, in element 16, statistics are accumulated on the results of weighing n broiler chickens, their summation and averaging, after which its output gives the average live weight of the bird over the herd with a given accuracy and reliability, i.e.

Figure 00000002
m c p = 1 / n j = 1 n m j = 1 / n { j = 1 n 1 / N i = 1 N [ m ( t i ) M 0 ] }
Figure 00000003
,
Figure 00000002
m c p = one / n j = one n m j = one / n { j = one n one / N i = one N [ m ( t i ) - M 0 ] }
Figure 00000003
,

где n - количество взвешиваемых бройлеров, формируемое на выходе счетчика импульсов 10, на вход которого поступает скачкообразный сигнал от преобразователя силы 2 в момент наступления птицы на весовую платформу.where n is the number of weighed broilers formed at the output of the pulse counter 10, the input of which receives a spasmodic signal from the force transducer 2 at the time of the bird's approach to the weighing platform.

Одно из преимуществ предлагаемого устройства (а также и способа в целом) заключается в том, что персонал может непосредственно следить за процессом взвешивания птицы. Это означает, что после каждого j-го взвешиваемого бройлера, по результатам имеющейся в данный момент статистики, устройство определяет текущее значение массы птицы, которое представляет собой всего лишь оценку искомого значения средней живой массы птицы по стаду. А с какой точностью и достоверностью эта оценка характеризует среднюю живую массу птицы по стаду, можно судить исходя из графика зависимости Δ=f(n), заложенного в памяти блока вычислительных операций, где Δ - относительная погрешность репрезентативности, а n - объем выборки (см. фиг.3). В результате, после каждого взвешивания на экран дисплея 18 выводится информация о количестве взвешенных в данный момент бройлеров, их средняя живая масса, и с какой точностью она соответствует действительной средней живой массе птицы по стаду.One of the advantages of the proposed device (as well as the method as a whole) is that personnel can directly monitor the process of weighing the bird. This means that after each j-th broiler to be weighed, according to the statistics available at the moment, the device determines the current value of the bird mass, which is just an estimate of the desired value of the average live weight of the bird by the herd. And with what accuracy and reliability this estimate characterizes the average live weight of the bird by the herd, it can be judged from the graph of the dependence Δ = f (n) stored in the memory of the block of computational operations, where Δ is the relative error of representativeness, and n is the sample size (cm Fig. 3). As a result, after each weighing, information on the number of broilers currently weighed, their average live weight, and with what accuracy it corresponds to the actual average live weight of the bird in the herd, is displayed on the display screen 18.

2. Сущность предлагаемого способа поясняется фиг.1, фиг.2, фиг.3 и фиг.4.2. The essence of the proposed method is illustrated in figure 1, figure 2, figure 3 and figure 4.

Средняя живая масса бройлеров по стаду определяется в течение всего периода выращивания птицы, начиная с суточного возраста до сдачи ее в убойный цех, причем процедура взвешивания производится автоматически во время питья воды, когда птица находится в состоянии наименьшей двигательной активности, при котором динамические помехи, связанные с движением птицы на весовой платформе, незначительны и мало влияют на результат измерений. С этой целью в качестве грузоприемного приспособления используется маленькая весовая платформа 1 круглой формы (диаметром не более 10 см), по площади рассчитанная для нахождения на ней не более одного цыпленка-бройлера любого возраста (см. фиг.1), и опирающаяся на тензометрический силоизмерительный датчик 2, находящийся внутри цилиндрического корпуса 3 высотой примерно 10-12 см относительно горизонтального основания 4 штатива, к вертикальной оси 7 которого прикреплен резервуар воды 6 с боковыми ограждениями 17, обеспечивающими доступ птицы к воде исключительно со стороны весовой платформы. Такая высота весовой платформы от пола обусловлена тем, что она должна быть выше, чем толщина слоя подстилки 8. Для обеспечения доступа суточного цыпленка на весовую платформу 1 для питья воды, к корпусу цилиндра прикреплена ступенчатая дорожка 5 шириной не более 7 см, причем вся конструкция, включающая ступенчатую дорожку 5, цилиндрический корпус 3, весовую платформу 1, силоизмерительный датчик 2, может передвигаться по горизонтальной площади по отношению к вертикальной оси 7 штатива, а резервуар воды 6 в свою очередь может переместиться по вертикальной плоскости, регулируя его высоту по отношению горизонтального основания 4 штатива. Это позволяет регулировать взаиморасположение весовой платформы 1 и резервуара воды 6 таким образом, чтобы птице было удобно пользоваться водой в любом ее возрасте. Таким образом, поднимаясь на весовую платформу 1 для питья воды, птица автоматически взвешивается, и ее масса регистрируется в блоке вычислительных операций.The average live weight of broilers per herd is determined during the entire period of poultry rearing, starting from the day old until it is handed over to the slaughter house, and the weighing procedure is performed automatically while drinking water, when the bird is in the state of least physical activity, in which dynamic disturbances associated with with the movement of birds on the weighing platform, are insignificant and have little effect on the measurement result. For this purpose, a small round weighing platform 1 (with a diameter of not more than 10 cm) is used as a load-receiving device, the area calculated for finding no more than one broiler chicken of any age on it (see Fig. 1), and based on a tensometric load-measuring a sensor 2 located inside a cylindrical body 3 with a height of about 10-12 cm relative to the horizontal base 4 of the tripod, to the vertical axis 7 of which is attached a water tank 6 with side rails 17, providing bird access to de exclusively from the side of the weighing platform. This height of the weighing platform from the floor is due to the fact that it must be higher than the thickness of the bedding layer 8. To ensure access of the daily chicken to the weighing platform 1 for drinking water, a step track 5 with a width of not more than 7 cm is attached to the cylinder body, and the whole structure including a step track 5, a cylindrical body 3, a weight platform 1, a load cell 2, can move along a horizontal area with respect to the vertical axis 7 of the tripod, and the water tank 6 in turn can move along tikalnoy plane adjusting its height relative horizontal base 4 tripod. This allows you to adjust the relative position of the weighing platform 1 and the water reservoir 6 so that it is convenient for the bird to use water at any age. Thus, rising to the weighing platform 1 for drinking water, the bird is automatically weighed, and its mass is recorded in the block of computational operations.

Заведомо, что процесс измерения массы птицы и соответственно конструкция механической части устройства выполнены таким образом, чтобы птица взвешивалась именно во время питья воды, когда она находится в состоянии наименьшей двигательной активности. При этом динамические помехи практически отсутствуют и результат взвешивания в наибольшей степени соответствует измеряемой массе птицы.Obviously, the process of measuring the mass of the bird and, accordingly, the design of the mechanical part of the device is made in such a way that the bird is weighed precisely during drinking water, when it is in the state of least physical activity. In this case, dynamic interference is practically absent and the weighing result is most consistent with the measured mass of the bird.

На фиг.2 приведена диаграмма измеряемого сигнала массы птицы m(t) и его составляющих M(t) и D(t), причем m(t)=M(t)+D(t), a M(t)=m0+M0(t), где m0 - значение живой массы птицы; M0(t) - центрированное значение функции M(t), характеризующей переходный процесс после скачкообразного изменения сигнала, получаемого от первичного преобразователя массы при наступлении птицы на весовую платформу; D(t) - динамические помехи, обусловленные нормальной двигательной активностью птицы, т.е. движением птицы на весовой платформе.Figure 2 shows a chart of the measured signal of the bird mass m (t) and its components M (t) and D (t), and m (t) = M (t) + D (t), a M (t) = m 0 + M 0 (t), where m 0 is the live weight of the bird; M 0 (t) is the centered value of the function M (t), which characterizes the transient process after an abrupt change in the signal received from the primary mass transducer when the bird approaches the weighing platform; D (t) - dynamic interference caused by normal motor activity of the bird, i.e. the movement of the bird on the weighing platform.

Как видно из диаграммы, в момент времени t1, когда птица наступает на весовую платформу, получается скачок измеряемого сигнала m(t), после чего начинается переходный процесс в виде затухающих колебаний с продолжительностью Δt1. После затухания первоначальных механических колебаний M0(t), по ходу движения птицы к резервуару воды, продолжаются мелкие колебания (динамические помехи - D(t)), обусловленные нормальной двигательной активностью птицы (интервал времени Δt2). С момента времени t3, когда птица останавливается и начинает пить воду, ее состояние характеризуется наименьшей двигательной активностью (интервал времени Δt3), при котором динамические помехи D(t) практически отсутствуют. Поэтому желательно процедуру взвешивания птицы провести в этом интервале времени. Далее, начиная с момента времени t4 птица перестает пить воду и, проходя обратно через весовую платформу (интервал времени Δt4), спускается с нее. При этом в момент времени t5 происходит обратный скачок измеряемого сигнала с последующим переходным процессом, чем и заканчивается цикл нахождения птицы на весовой платформе.As can be seen from the diagram, at time t 1 , when the bird steps on the weighing platform, a jump in the measured signal m (t) is obtained, after which the transition process begins in the form of damped oscillations with a duration of Δt 1 . After the attenuation of the initial mechanical vibrations M 0 (t), small vibrations (dynamic disturbances - D (t)), due to the normal motor activity of the bird (time interval Δt 2 ), continue along the movement of the bird to the water reservoir. From the moment of time t 3 , when the bird stops and begins to drink water, its condition is characterized by the least motor activity (time interval Δt 3 ), at which dynamic disturbances D (t) are practically absent. Therefore, it is desirable to carry out the weighing procedure of the bird in this time interval. Further, starting at time t 4, the bird stops drinking water and, passing back through the weighing platform (time interval Δt 4 ), descends from it. At the same time, at time t 5 , a reverse jump of the measured signal occurs, followed by a transition process, which completes the cycle of finding the bird on the weighing platform.

Из вышеизложенного следует, что для упрощения процедуры и фильтрации полезного сигнала от помех, а также повышения точности взвешивания целесообразно начинать процесс измерения массы птицы с некоторой задержкой, не меньшей продолжительности переходных процессов Δt1, возникших при наступлении птицы на весовую платформу, причем величина этой задержки определяется экспериментальным путем исходя из числовых характеристик затухающей составляющей самого переходного процесса (см. фиг.2). Величину продолжительности переходных процессов можно оценить с помощью выражения Δ t 1 = k з а т K з а т T c ,

Figure 00000004
где k з а т = A i + 1 A i   100 %
Figure 00000005
- представляет собой степень уменьшения амплитуды колебаний за один период (Tc) следования синусоиды, а Kзат - заданный уровень затухания в процентах [Филипский Ю.К. Случайные сигналы в радиотехнике. - К.: Высшая школа. 1986. - 126 с.].It follows from the foregoing that, in order to simplify the procedure and filter the useful signal from interference, as well as increase the weighing accuracy, it is advisable to start the process of measuring the mass of the bird with a certain delay not less than the duration of the transient processes Δt 1 that occurred when the bird stepped on the weighing platform, and the magnitude of this delay determined experimentally based on the numerical characteristics of the decaying component of the transient process itself (see figure 2). The duration of transients can be estimated using the expression Δ t one = k s but t K s but t T c ,
Figure 00000004
Where k s but t = A i + one A i one hundred %
Figure 00000005
- represents the degree of decrease in the amplitude of oscillations for one period (T c ) of the sinusoid, and K zat - the specified level of attenuation in percent [Filipsky Yu.K. Random signals in radio engineering. - K .: High school. 1986. - 126 p.].

Например, при требуемом Kзат=5% - ному уровню затухания сигнала, коэффициенте затухания kзат=75% и периоде повторения собственных колебаний системы Tc=0,2 сек для продолжительности переходного процессa получим Δt1=3 сек. Это означает, что при взвешивании птицы процесс измерения ее массы следует начинать не раньше, чем через 3 сек после ее наступления на весовую платформу. За это время она спокойно может преодолеть 10 см пространство весовой платформы и оказаться у резервуара воды. Так что интервала времени Δt2 может и не быть, т.е. Δt2=0, а может и затянуться на несколько секунд, если цыпленок будет гулять по весовой платформе. Но судя по визуальным наблюдениям, это случается редко, и цыпленок, как правило, обязательно доходит до резервуара воды за 3-5 сек. Визуальные наблюдения также показали, что процесс питья воды для разных возрастов птицы может длиться от 5 до 10 сек. Это дает основание для предположения, что после Δt1=3 сек задержки измерения массы птицы вероятность того, что за это время цыпленок окажется около резервуара воды и начнет пить воду, очень большая, и при проведении процесса взвешивания в это время даст возможность получения высокой точности измерения. А если процесс взвешивания по времени будет охватывать интервалы Δt2, Δt3, Δt4, ,система предусматривает многократное измерение массы птицы с определенными параметрами дискретизации и дальнейшее осреднение результатов этих измерений. Это позволяет повысить точность взвешивания за счет уменьшения влияния динамических помех, связанных с движением птицы на весовой платформе. Для достижения этой цели при взвешивании каждого бройлера производится серия многократных измерений, с последующим осреднением их результатов, причем количество (N) и интервал (Δt) этих измерений (параметры дискретизации измеряемого аналогового сигнала - m(t)) зависят от числовых характеристик протекающих колебаний.For example, at the required K zat = 5% - signal attenuation level, attenuation coefficient k zat = 75% and the repetition period of the natural oscillations of the system T c = 0.2 sec for the duration of the transient process, we obtain Δt 1 = 3 sec. This means that when weighing a bird, the process of measuring its mass should not begin earlier than 3 seconds after its attack on the weighing platform. During this time, she can easily overcome the 10 cm space of the weighing platform and be at the water reservoir. So the time interval Δt 2 may not be, i.e. Δt 2 = 0, or it may take several seconds if the chicken walks on the weight platform. But judging by visual observations, this rarely happens, and the chicken, as a rule, necessarily reaches the reservoir of water in 3-5 seconds. Visual observations also showed that the process of drinking water for different bird ages can last from 5 to 10 seconds. This gives grounds for the assumption that after Δt 1 = 3 sec of delay in measuring the mass of the bird, the probability that during this time the chicken will be near the water tank and begin to drink water is very large, and during the weighing process at this time it will make it possible to obtain high accuracy measurements. And if the time-based weighing process covers the intervals Δt 2 , Δt 3 , Δt 4 , the system provides for multiple measurements of bird mass with certain sampling parameters and further averaging of the results of these measurements. This allows you to increase the accuracy of weighing by reducing the influence of dynamic noise associated with the movement of birds on the weighing platform. To achieve this, when weighing each broiler, a series of multiple measurements is made, followed by averaging of their results, and the number (N) and the interval (Δt) of these measurements (sampling parameters of the measured analog signal - m (t)) depend on the numerical characteristics of the flowing oscillations.

Определим параметры дискретизации измеряемого аналогового сигнала m(t), рассматривая его как случайный процесс. Продолжительность серии измерений, представляющая собой T=N Δt, определяется с помощью выражения [Романенко А.Ф., Сергеев Г.А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов. - М.: Советское радио, 1968. - 256 с.]We define the discretization parameters of the measured analog signal m (t), considering it as a random process. The duration of a series of measurements, which is T = N Δt, is determined using the expression [Romanenko A.F., Sergeev G.A. Issues of applied analysis of random processes. - M.: Soviet Radio, 1968. - 256 p.]

T 2 D τ к о р / ε 2 , ( 1 )

Figure 00000006
T 2 D τ to about R / ε 2 , ( one )
Figure 00000006

где D - дисперсия измеряемого сигнала, τкор - интервал корреляции, ε - допустимая погрешность в абсолютных единицах, причем дисперсия D и интервал корреляции τкор определяются исходя из обработки статистических данных, полученных экспериментальным путем. Для этой цели, рассматривая изменение сигнала m(t) по времени как случайный процесс, по полученным статистическим данным и по известной методике, пользуясь таблицей типичных функций, приведенной в [Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Высшая школа, 1977. 479 с.], получается аналитическое выражение для нормированной корреляционной функции - ρкор(τ), а затем и значение интервала корреляции - τкор, пользуясь формулой [Романенко А.Ф., Сергеев Г.А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов. - М.: Советское радио, 1968. - 256 с.]where D is the variance of the measured signal, τ cor is the correlation interval, ε is the permissible error in absolute units, and the variance D and the correlation interval τ cor are determined based on the processing of statistical data obtained experimentally. For this purpose, considering the change in the signal m (t) in time as a random process, according to the obtained statistical data and according to a well-known technique, using the table of typical functions given in [Gmurman V.E. Theory of Probability and Mathematical Statistics. - M.: Vysshaya Shkola, 1977. 479 pp.], An analytical expression is obtained for the normalized correlation function - ρ cor (τ) , and then the value of the correlation interval - τ cor , using the formula [Romanenko AF, Sergeev G. BUT. Issues of applied analysis of random processes. - M.: Soviet Radio, 1968. - 256 p.]

τ к о р = 0 ρ к о р ( τ ) d ( τ )

Figure 00000007
. τ to about R = 0 ρ to about R ( τ ) d ( τ )
Figure 00000007
.

Далее по известным значениям дисперсии D и интервала коррекции τкор при заданном значении требуемой точности ε, пользуясь формулой (1), определяется продолжительность серии измерений Т.Further, from the known values of the variance D and the correction interval τ cor for a given value of the required accuracy ε, using formula (1), the duration of a series of measurements is determined T.

Величина интервала дискретизации определяется с помощью 2-й теоремы Котельникова, согласно которой Δt≤1/2 fcp, где fcpср/2π - частота среза (частота Найквиста), по отношению к которой высокие гармоники «отбрасываются», а ωср - угловая частота среза, которая в свою очередь определяется с помощью выраженияThe value of the sampling interval is determined using Kotelnikov’s 2nd theorem, according to which Δt≤1 / 2 f cp , where f cp = ω cf / 2π is the cutoff frequency (Nyquist frequency), with respect to which high harmonics are “discarded”, and ω cp is the angular cutoff frequency, which in turn is determined using the expression

2 ω с р S ( ω ) d ω δ

Figure 00000008
, 2 ω from R S ( ω ) d ω δ
Figure 00000008
,

где δ - требуемая точность,where δ is the required accuracy,

или исходя из графика спектральной плотности, построенной по типовым корреляционным функциям, приведенным в [Романенко А.Ф., Сергеев Г.А. Вопросы прикладного анализа случайных процессов. - М.: Советское радио, 1968. - 256 с.].or based on the spectral density graph constructed from typical correlation functions given in [Romanenko AF, Sergeev GA Issues of applied analysis of random processes. - M.: Soviet Radio, 1968. - 256 p.].

По известным значениям продолжительности серии измерений Т и интервала дискретизации Δt из выражения N=T/Δt определяется количество измерений.From the known values of the duration of the measurement series T and the sampling interval Δt, the number of measurements is determined from the expression N = T / Δt.

Таким образом, для обеспечения требуемой точности взвешивания птицы ε в условиях наличия динамических помех, обусловленных ее нормальной двигательной активностью на весовой платформе, необходимо произвести N независимых отсчетов с интервалом времени Δt и, соответственно, продолжительностью T=N Δt.Thus, to ensure the required accuracy of weighing the bird ε in the presence of dynamic interference caused by its normal motor activity on the weighing platform, it is necessary to make N independent readings with a time interval Δt and, accordingly, a duration of T = N Δt.

Предлагаемый способ взвешивания птицы и соответственно конструкция механической части устройства, осуществляющего этот способ, рассчитаны на измерение массы цыплят-бройлеров начиная с суточного возраста до окончания цикла их выращивания. Ступенчатая дорожка, ведущая к весовой платформе, малогабаритная весовая платформа, способная принимать только одного цыпленка-бройлера и имеющая возможность передвижения по горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси штатива, куда крепится резервуар воды с боковыми ограждениями, обеспечивающими доступ к воде исключительно со стороны весовой платформы, причем резервуар воды в свою очередь может передвигаться по вертикальной плоскости относительно весовой платформы, - все эти обстоятельства позволяют взвешивать одновременно только одного цыпленка-бройлера любого возраста, начиная с суточного до взрослой птицы.The proposed method for weighing birds and, accordingly, the design of the mechanical part of the device that implements this method, are designed to measure the mass of broiler chickens from the age of one day until the end of the cycle of their rearing. A stepped path leading to the weighing platform, a small-sized weighing platform, capable of accepting only one broiler chicken and having the ability to move on a horizontal plane relative to the vertical axis of the tripod, where the water tank is attached with side rails providing access to water exclusively from the side of the weighing platform, and the water tank, in turn, can move along a vertical plane relative to the weight platform, - all these circumstances allow weighing at the same time There is only one broiler chicken of any age, starting from the daily allowance to an adult bird.

Поскольку масса суточного цыпленка и масса взрослой птицы отличаются друг от друга примерно 50-60 раз, то их взвешивание одними и теми же весами с одинаковой точностью практически невозможно из-за нелинейности характеристики первичного преобразователя массы, особенно в нижних и верхних ее участках. Поэтому, в данном случае, требуется расширение диапазона взвешивания путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики первичного преобразователя массы, сущность которого заключается в том, что его характеристика разбивается на многочисленные элементарные участки, каждый из которых считается линейным, и в зависимости от величины входного сигнала выбирается соответствующий элементарный участок с соответствующим масштабным коэффициентом для преобразования массы в электрический сигнал.Since the mass of the daily chicken and the mass of the adult bird differ from each other by about 50-60 times, then weighing them with the same weights with the same accuracy is almost impossible due to the non-linearity of the characteristics of the primary mass transducer, especially in its lower and upper sections. Therefore, in this case, it is necessary to expand the weighing range by piecewise linear approximation of the characteristics of the primary mass transducer, the essence of which is that its characteristic is divided into numerous elementary sections, each of which is considered linear, and depending on the size of the input signal, the corresponding an elementary region with an appropriate scale factor for converting mass into an electrical signal.

Репрезентативность (представительность) выборки обеспечивается путем взвешивания определенного количества бройлеров таким образом, чтобы их средняя масса с достаточной точностью и достоверностью характеризовала среднюю живую массу птицы по стаду. Из теории математической статистики известно, что объем выборки от генеральной совокупности зависит от степени рассеянности (дисперсии или среднего квадратического отклонения) измеряемого параметра относительно его среднего значения. Для нормального распределения случайной величины, каковым является распределение массы птицы по стаду, поскольку все участники этого «сообщества» содержатся в одинаковых условиях и величина их массы зависит от множества мелких факторов, каждый из которых не имеет явное преимущество по отношению к другим (условие нормальности распределения случайной величины), объем выборки определяется формулойThe representativeness (representativeness) of the sample is ensured by weighing a certain number of broilers in such a way that their average weight with sufficient accuracy and reliability characterizes the average live weight of the bird in the herd. From the theory of mathematical statistics it is known that the sample size from the general population depends on the degree of dispersion (dispersion or standard deviation) of the measured parameter relative to its average value. For the normal distribution of a random variable, which is the distribution of bird mass over the herd, since all participants in this “community” are kept in the same conditions and their mass depends on many small factors, each of which does not have a clear advantage over the others (normal distribution condition random variable), the sample size is determined by the formula

n = ( σ t δ ) 2 , ( 2 )

Figure 00000009
n = ( σ t δ ) 2 , ( 2 )
Figure 00000009

где σ - среднее квадратическое отклонение массы птицы от среднего значения; δ - требуемая точность в абсолютных единицах; t - аргумент функции Лапласа, который определяется из равенства 2Ф(t)=γ, заданного в виде таблицы, где γ - доверительная вероятность [Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 540 с.].where σ is the mean square deviation of the bird mass from the average value; δ is the required accuracy in absolute units; t is the argument of the Laplace function, which is determined from the equality 2Ф (t) = γ given in the form of a table, where γ is the confidence probability [Bendat J., Pirsol A. Applied analysis of random data: Per. from English - M .: Mir, 1989. - 540 p.].

На практике для определения объема выборки удобно пользоваться формулой n=(vt/Δ)2, где v=(σ/m0)100% - коэффициент вариации, Δ=(δ/Δm0)100% - относительная погрешность, m0 - среднее значение измеряемого параметра. На фиг.3 приведен график зависимости объема выборки (n) от относительной погрешности (Δ), полученный в результате обработки статистических данных, полученных нами при еженедельных контрольных измерениях живой массы порядка 400 голов цыплят-бройлеров на протяжении всего периода выращивания на птицефабрике «Бронницкая» Московской области. Как видно из графика на фиг.3, при объеме выборки 100 голов, как рекомендуется по технологическим нормам контроля за живой массой птицы согласно ГОСТ 18292-85, методическая погрешность репрезентативности составляет 2,5-3,0% в зависимости от значения коэффициента вариации, который в разных возрастах птицы принимает разные значения. Например в суточном возрасте v=12,6%, а в конце периода выращивания, увеличиваясь, достигает уровня v=15,6%.In practice, to determine the sample size it is convenient to use the formula n = (vt / Δ) 2 , where v = (σ / m 0 ) 100% is the coefficient of variation, Δ = (δ / Δm 0 ) 100% is the relative error, m 0 - average value of the measured parameter. Figure 3 shows a graph of the dependence of the sample size (n) on the relative error (Δ) obtained as a result of processing the statistical data obtained by us during the weekly control measurements of live weight of about 400 heads of broiler chickens throughout the entire growing period at the Bronnitskaya poultry farm Moscow region. As can be seen from the graph in figure 3, with a sample size of 100 goals, as recommended by the technological standards for monitoring live weight of birds according to GOST 18292-85, the methodological error of representativeness is 2.5-3.0%, depending on the value of the coefficient of variation, which at different ages of the bird takes on different meanings. For example, in daily age, v = 12.6%, and at the end of the growing period, increasing, reaches a level of v = 15.6%.

Необходимо отметить, что полученные результаты на фиг.3 характерны для птицы данного вида (кросса), при содержании в данных конкретных условиях (тип оборудования, параметры микроклимата и т.д.). Для птицы другого вида в других условиях выращивания получатся другие данные. Поэтому для каждого конкретного случая должны быть обработаны свои статистические данные и определены соответствующие числовые характеристики, позволяющие построить аналогичный график зависимости n=f(Δ) для определения объема выборки в новых условиях содержания.It should be noted that the results obtained in Fig. 3 are characteristic of a bird of a given species (cross-country), when kept under these specific conditions (type of equipment, microclimate parameters, etc.). For a bird of a different species in other growing conditions, other data will be obtained. Therefore, for each specific case, its own statistical data must be processed and the corresponding numerical characteristics determined, allowing to construct a similar graph of the dependence n = f (Δ) to determine the sample size in the new conditions of detention.

Причем статистические данные для исследования и определения числовых характеристик динамических помех, а также аналогичные характеристики для определения объема выборки можно получить с помощью предлагаемого устройства, при его установке на объекте и настройке по всем вышеупомянутым параметрам, обеспечивающим необходимую точность и достоверность полученной информации о средней живой массе бройлеров по стаду.Moreover, statistical data for the study and determination of the numerical characteristics of dynamic noise, as well as similar characteristics for determining the sample size can be obtained using the proposed device, when it is installed on the object and configured for all of the above parameters, providing the necessary accuracy and reliability of the information on average live weight broilers in a herd.

Из вышеизложенного следует, что для определения этих параметров, необходимо соблюдать следующую последовательность действий:From the foregoing, it follows that in order to determine these parameters, the following sequence of actions must be observed:

1) Регистрация аналогового сигнала, получаемого от преобразователя силы m(t) с помощью самопишущего прибора;1) Registration of the analog signal received from the force transducer m (t) using a recorder;

2) Изучение измеряемого сигнала m(t) и его составляющих М(t) и D(t) методами теорий механических и электрических колебаний, а также теории случайных процессов (см. фиг.2):2) The study of the measured signal m (t) and its components M (t) and D (t) by the methods of theories of mechanical and electrical vibrations, as well as the theory of random processes (see figure 2):

а) Определение значения интервала затухания Δt1 механических колебаний M(t), возникающих при наступлении птицы на весовую платформу, пользуясь выражением Δ t 1 = k з а т K з а т T c ,

Figure 00000010
где k з а т = A i + 1 A i   100 %
Figure 00000011
- представляет собой степень уменьшения амплитуды колебаний за один период (Tc) следования синусоиды, а Kзат - заданный уровень затухания в процентах;a) Determining the value of the attenuation interval Δt 1 of the mechanical vibrations M (t) that occur when the bird approaches the weighing platform, using the expression Δ t one = k s but t K s but t T c ,
Figure 00000010
Where k s but t = A i + one A i one hundred %
Figure 00000011
- represents the degree of decrease in the amplitude of oscillations for one period (T c ) of the sinusoid, and K zat - the specified level of attenuation in percent;

б) Определение параметров дискретизации измеряемого аналогового сигнала m(t): продолжительность серии измерений - Т, интервал дискретизации - Δt и количество отсчетов - N, для цифровой фильтрации полезного сигнала от динамических помех - D(t):b) Determination of the sampling parameters of the measured analog signal m (t): the duration of the series of measurements - T, the sampling interval - Δt and the number of samples - N, for digital filtering of the useful signal from dynamic noise - D (t):

1. Определение оценок математического ожидания - m0 и дисперсии - D измеряемого сигнала m(t), рассматривая его как случайный процесс;1. Definition of estimates of mathematical expectation - m 0 and variance - D of the measured signal m (t), considering it as a random process;

2. Определение корреляционной (или нормированной корреляционной) функции случайного процесса m(t), пользуясь выражением2. The definition of the correlation (or normalized correlation) function of the random process m (t), using the expression

K ( q ) = 1 n q i = 1 n q m ( t i ) m 0 ] [ m ( t i + q ) m 0 ]

Figure 00000012
, K ( q ) = one n - q i = one n - q m ( t i ) - m 0 ] [ m ( t i + q ) - m 0 ]
Figure 00000012
,

где m 0 = 1 n i = 1 n m ( t i )

Figure 00000013
- оценка математического ожидания измеряемого сигнала m(t) при достаточно большом количестве отсчетов n; q=0, 1, 2, 3,…n;Where m 0 = one n i = one n m ( t i )
Figure 00000013
- assessment of the expected value of the measured signal m (t) with a sufficiently large number of samples n; q = 0, 1, 2, 3, ... n;

3. Получение аналитического выражения корреляционной (или нормированной корреляционной) функции K(τ) с помощью метода наименьших квадратов, сущность которого заключается в том, что наилучшего согласования предполагаемой теоретической кривой и экспериментальных точек можно достичь путем обращения к минимуму суммы квадратов отклонений экспериментальных точек от сглаживающей кривой;3. Obtaining the analytical expression of the correlation (or normalized correlation) function K (τ) using the least squares method, the essence of which is that the best agreement between the expected theoretical curve and experimental points can be achieved by minimizing the sum of the squared deviations of the experimental points from the smoothing crooked;

4. Определение интервала корреляции τкор с помощью таблиц, приведенных в литературных источниках, исходя из аналитического выражения корреляционной (или нормированной корреляционной) функции4. Determination of the correlation interval τ cor using tables given in the literature, based on the analytical expression of the correlation (or normalized correlation) function

τ к о р = 0 ρ к о р ( τ ) d ( τ )

Figure 00000014
. τ to about R = 0 ρ to about R ( τ ) d ( τ )
Figure 00000014
.

5. Определение продолжительности измерения массы птицы с помощью выражения T≥2D τкор2 при известных значениях дисперсии D, интервала корреляции τкор и требуемой точности ε;5. Determination of duration measurement bird weight by expression armature T≥2D τ / ε 2 for known values of dispersion D, the correlation interval τ armature and the required accuracy ε;

6. Определение аналитического выражения спектральной плотности S(ω) измеряемого сигнала m(t) исходя из его нормированной корреляционной функции ρ(τ) с помощью преобразования Фурье6. Determination of the analytical expression of the spectral density S (ω) of the measured signal m (t) based on its normalized correlation function ρ (τ) using the Fourier transform

S ( ω ) = 2 π 0 ρ ( τ ) cos ω τ d τ

Figure 00000015
S ( ω ) = 2 π 0 ρ ( τ ) cos ω τ d τ
Figure 00000015

или с помощью таблиц для типовых корреляционных (или нормированных корреляционных) функций, приведенных в вышеуказанных литературных источниках;or using tables for typical correlation (or normalized correlation) functions given in the above literature sources;

7. Определение частоты среза ωср (частота Найквиста) с помощью выражения7. Determination of the cutoff frequency ω cf (Nyquist frequency) using the expression

2 ω с р S ( ω ) d ω δ

Figure 00000016
, 2 ω from R S ( ω ) d ω δ
Figure 00000016
,

где δ - требуемая точность;where δ is the required accuracy;

8. Определение интервала дискретизации по теореме Котельникова с помощью выражения8. Determination of the sampling interval by Kotelnikov's theorem using the expression

Δ t 1 2 f с р

Figure 00000017
, где f с р = ω с 2 π
Figure 00000018
. Δ t one 2 f from R
Figure 00000017
where f from R = ω from 2 π
Figure 00000018
.

9. Определение количества отсчетов или количества измерений массы взвешиваемой птицы с помощью выражения N = T Δ t

Figure 00000019
;9. Determination of the number of samples or the number of measurements of the weight of the weighed bird using the expression N = T Δ t
Figure 00000019
;

3) Определение количества взвешиваемых птиц n, обеспечивающих репрезентативность выборки:3) Determination of the number of birds n weighed, ensuring sample representativeness:

а) Сбор и обработка статистических данных о массе птицы не менее 3-х возрастных категорий;a) Collection and processing of statistical data on the mass of birds of at least 3 age categories;

б) Определение числовых характеристик массы птицы как случайной величины: m0 - среднее значение массы птицы в данномвозрасте; σ - среднее квадратическое отклонение массы птицы от среднего значения; коэффициент вариации массы птицы v = σ m 0  100%;

Figure 00000020
b) Determination of the numerical characteristics of the mass of the bird as a random variable: m 0 - the average value of the mass of the bird in a given age; σ is the mean square deviation of the bird mass from the average value; coefficient of variation of bird mass v = σ m 0 one hundred%;
Figure 00000020

в) Определение количества взвешиваемых птиц - n, средняя масса которых с достаточной точностью - Δ и достоверностью (доверительной вероятностью) - γ характеризует среднюю живую массу птицы по стаду, пользуясь выражением n = ( v t Δ ) 2

Figure 00000021
, где t - -аргумент функции Лапласа, который определяется из равенства 2Ф(t)=γ, заданного в виде таблицы.c) Determining the number of birds to be weighed - n, the average weight of which with sufficient accuracy - Δ and reliability (confidence probability) - γ characterizes the average live weight of the bird in the herd, using the expression n = ( v t Δ ) 2
Figure 00000021
, where t is the argument of the Laplace function, which is determined from the equality 2Ф (t) = γ given in the form of a table.

Таким образом, определенные по данной методике значения параметров - длительность серии измерений массы птицы - Т, интервал дискретизации - Δt и количество отсчетов - N, а также количество взвешиваемых бройлеров - n, необходимое для обеспечения требуемого объема выборки, в виде зависимости n=f(Δ),- вводятся в память блока вычислительных операций в качестве исходных данных для пользования ими во время эксплуатации предлагаемого устройства в данных конкретных условиях птичника для данного конкретного вида (кросса) птицы.Thus, the parameter values determined by this technique are the duration of a series of measurements of bird mass - T, the sampling interval - Δt and the number of samples - N, as well as the number of broilers to be weighed - n, which is necessary to provide the required sample size, in the form of n = f ( Δ), - are entered into the memory of the block of computational operations as initial data for use during the operation of the proposed device in these specific conditions of the house for this particular type (cross) of the bird.

КОНКРЕТНЫЙ ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБАSPECIFIC EXAMPLE OF PERFORMANCE OF THE PROPOSED METHOD

Проведем анализ всех погрешностейю образующих общую погрешность «определения средней живой массы птицы по стаду».Let us analyze all the errors forming the total error of "determining the average live weight of the bird by the herd."

На фиг.4 приведена блок-схема структуры образования погрешности «определения средней живой массы бройлеров по стаду».Figure 4 shows a block diagram of the structure of the formation of the error "determine the average live weight of broilers for the herd."

Как видно из блок-схемы на фиг.4, общая погрешность «определения средней живой массы бройлеров по стаду» образуется из «инструментальной погрешности взвешиваемого устройства» и «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду», которая состоит из «погрешности репрезентативности выборки» и « методической погрешности процесса взвешивания», которая в свою очередь образуется из «погрешности ограничения продолжительности измерений», обусловленной выбором значения параметра продолжительности серии измерений Т, и «погрешности квантования непрерывного сигнала», обусловленной выбором значения параметра интервала дискретизации Δt.As can be seen from the flowchart in figure 4, the total error of "determining the average live weight of broilers by the herd" is formed from the "instrumental error of the weighed device" and "methodical error of determining the average live weight of the broilers by the herd", which consists of the "error of representativeness of the sample ”And“ methodological error of the weighing process ”, which in turn is formed from the“ error of limiting the measurement duration ”, due to the choice of the value of the parameter for the duration of the measurement series th T, and “quantization errors of the continuous signal”, due to the choice of the value of the parameter of the sampling interval Δt.

В предлагаемом изобретении технический результат по повышению точности определения средней живой массы бройлеров по стаду достигается исключительно за счет уменьшения «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду», а не «инструментальной погрешности взвешиваемого устройства».In the present invention, the technical result of increasing the accuracy of determining the average live weight of broilers in a herd is achieved solely by reducing the "methodological error in determining the average live weight of broilers in a herd," rather than "the instrumental error of a weighed device."

Рассмотрим отдельные составляющие «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду» и проведем сравнительный анализ между предлагаемым изобретением, «аналогом» и «прототипом» по этим составляющим погрешности.Consider the individual components of the "methodological error in determining the average live weight of broilers for the herd" and conduct a comparative analysis between the proposed invention, "analog" and "prototype" for these components of the error.

а) Погрешность репрезентативности выборки a) Sampling representative error

Исходя из приведенной выше формулы (2) погрешность репрезентативности выборки определяется из выраженияBased on the above formula (2), the error of representativeness of the sample is determined from the expression

Δ = v t n , ( П 1 )

Figure 00000022
Δ = v t n , ( P - one )
Figure 00000022

где n - объем выборки, т.е. количество взвешиваемых бройлеров; v = σ m 0  100%

Figure 00000023
- коэффициент вариации; σ - среднее квадратическое отклонение случайной величины от его среднего значения m0; t - аргумент функции Лапласа, который определяется из равенства 2Ф(t)=γ, где γ - доверительная вероятность; или с помощью построенного на базе выражения (2) графика зависимости n=f(Δ) на фиг.3.where n is the sample size, i.e. number of weighed broilers; v = σ m 0 one hundred%
Figure 00000023
- the coefficient of variation; σ is the mean square deviation of a random variable from its mean value m 0 ; t is the argument of the Laplace function, which is determined from the equality 2Ф (t) = γ, where γ is the confidence probability; or using a plot of n = f (Δ) in FIG. 3 constructed on the basis of expression (2).

Для сравнения погрешностей репрезентативности при двух разных объемах выборки n1 и n2 при прочих равных условиях получимTo compare the errors of representativeness for two different sample sizes n 1 and n 2, all other things being equal, we obtain

Δ 2 Δ 1 = n 1 n 2 . ( П 2 )

Figure 00000024
Δ 2 Δ one = n one n 2 . ( P - 2 )
Figure 00000024

Например, если в «аналоге» [а.с. СССР №1572470. Устройство для определения средней живой массы птицы / P.M.Славин, Г.А.Харатян, Т.П.Волосович // Открытия, Изобретения. 1990. №23] количество взвешиваемых бройлеров ограничено размерами экспериментальной клетки и равно, например, для оборудования клеточного содержания типа 2Б-3 120 гол., то в предлагаемом изобретении можно взвешивать неограниченное количество птиц. Например, при объеме выборки 150 гол., из выражения (П-2) следует, что при применении предлагаемого изобретения «погрешность репрезентативности выборки» уменьшается 1,12 раза по сравнению с «аналогом».For example, if in the “analogue” [a.s. USSR No. 1572470. A device for determining the average live weight of a bird / P.M. Slavin, G.A. Kharatyan, T.P. Volosovich // Discoveries, Inventions. 1990. No. 23] the number of broilers to be weighed is limited by the size of the experimental cage and is equal, for example, to equipment for cage type 2B-3 120 goals, then in the present invention it is possible to weigh an unlimited number of birds. For example, with a sample size of 150 goals, it follows from the expression (P-2) that, when applying the present invention, the “sampling representative error” decreases 1.12 times as compared to the “analog”.

А в «прототипе» [Григоришвили Т.Г. Электрификация и автоматизация операции взвешивания мясных цыплят в процессе их откорма // Автореферат диссертации. Москва (ВИЭСХ), 1972] результаты взвешиваний регистрируются в виде аналогового сигнала без его фильтрации от динамических помех, связанных с движением птицы на насесте, и без учета вопроса репрезентативности выборки. При обработке регистрированного материала некоторый объем выборки все же набирается, но это количество ни коей мере не достигает требуемого по ГОСТ 18292-85 объема выборки - 100 гол. Если взять объем выборки «прототипа» n1=100 гол., а предлагаемого изобретения - 150 гол., то из выражения (П-2) получится, что «погрешность репрезентативности выборки» при применении предлагаемого изобретения снизится по сравнению с «прототипом» на 1,225 раза.And in the "prototype" [Grigorishvili T.G. Electrification and automation of the operation of weighing meat chickens in the process of fattening // Abstract of dissertation. Moscow (VIESH), 1972] weighing results are recorded in the form of an analog signal without filtering it from dynamic noise associated with perched bird movement and without taking into account the question of sample representativeness. When processing the recorded material, a certain sample size is still recruited, but this number in no way reaches the sample size required by GOST 18292-85 - 100 goals. If we take the sample size of the "prototype" n 1 = 100 goals, and the proposed invention - 150 goals., Then from the expression (P-2) it turns out that the "sampling representative error" when applying the proposed invention will decrease in comparison with the "prototype" by 1.225 times.

б) Методическая погрешность процесса взвешиванияb) Methodological error of the weighing process

«Методическая погрешность процесса взвешивания» возникает при обработке измеряемого сигнала с целью фильтрации полезного сигнала от динамических помех, обусловленных нормальной двигательной активностью птицы на весовой платформе. При аналоговой обработке измеряемого сигнала его среднее значение, представляющее собой среднюю живую массу птицы, определяется путем интегрирования и осреднения этого сигнала на достаточно большом интервале времени Т."Methodological error of the weighing process" occurs when processing the measured signal in order to filter the useful signal from dynamic noise caused by normal motor activity of the bird on the weighing platform. In analog processing of the measured signal, its average value, which is the average live weight of the bird, is determined by integrating and averaging this signal over a sufficiently large time interval T.

m 0 ( а н ) = 1 T 0 T m ( t ) d t ( П 3 )

Figure 00000025
m 0 ( but n ) = one T 0 T m ( t ) d t ( P - 3 )
Figure 00000025

На практике T (продолжительность измерений) не может быть бесконечно большим, поэтому вместо математического ожидания измеряемого сигнала получаем его оценку, и чем больше эта оценка отличается от математического ожидания, тем больше получается величина так называемой «погрешности ограничения продолжительности измерений» (см. фиг.4).In practice, T (duration of measurements) cannot be infinitely large, therefore, instead of the mathematical expectation of the measured signal, we obtain its estimate, and the more this estimate differs from the mathematical expectation, the greater the value of the so-called “measurement duration limitation error” (see Fig. four).

При цифровой обработке информации интеграл (П-3) замещается суммойIn digital information processing, the integral (P-3) is replaced by the sum

m 0 ( ц и ф р ) = 1 N i = 1 N m ( t i ) , ( П 4 )

Figure 00000026
m 0 ( c and f R ) = one N i = one N m ( t i ) , ( P - four )
Figure 00000026

где m(ti) - значение измеряемого сигнала в момент времени ti; N - количество отсчетов в интервале времени T=Δt N, где Δt - шаг (или интервал) дискретизации. Чем меньше интервал дискретизации Δt, тем результат суммирования m0(циф), определенный по формуле (П-4), ближе к результату интегрирования m0(ан) по формуле (П-3), и насколько они будут отличаться друг от друга, настолько и будет оцениваться величина так называемой «погрешности квантования непрерывного сигнала» (см. фиг.4).where m (t i ) is the value of the measured signal at time t i ; N is the number of samples in the time interval T = Δt N, where Δt is the sampling step (or interval). The smaller the sampling interval Δt, the summation result m 0 (digits) determined by the formula (P-4), closer to the result of integration m 0 (en) by the formula (P-3), and how much they will differ from each other, in this way, the magnitude of the so-called “quantization error of the continuous signal” will be estimated (see FIG. 4).

Таким образом, «методическая погрешность процесса взвешивания» образуется из двух составляющих: «погрешности ограничения продолжительности измерений» и «погрешности квантования непрерывного сигнала».Thus, the “methodological error of the weighing process” is formed of two components: “errors of limiting the duration of measurements” and “quantization errors of a continuous signal”.

«Погрешность ограничения продолжительности измерений» - ε определяется исходя из приведенного выше выражения (1)"The error of the limitation of the duration of measurements" - ε is determined based on the above expression (1)

ε 2 D τ к о р T , ( П 5 )

Figure 00000027
ε 2 D τ to about R T , ( P - 5 )
Figure 00000027

где D - дисперсия, а τкор - интервал корреляции измеряемого сигнала; Т - продолжительность измерений.where D is the dispersion, and τ cor is the correlation interval of the measured signal; T is the duration of the measurements.

Эта погрешность присутствует и при аналоговой и при цифровой обработке данных, а ее величина не зависит от способа обработки информации, а зависит от спектральных и корреляционных свойств динамических помех:This error is present in both analog and digital data processing, and its value does not depend on the method of processing information, but depends on the spectral and correlation properties of dynamic noise:

дисперсии - D, интервала корреляции - τкор, а также от продолжительности измерений - Т.variance - D, correlation interval - τ cor , and also from the measurement duration - T.

Что касается «погрешности квантования непрерывного сигнала», то в отличие от «погрешности ограничения продолжительности измерений» она имеет место исключительно при цифровой обработке информации и зависит от частотных характеристик динамических помех, обусловленных движением птицы на весовой платформе. Величина этой погрешности зависит от выбора интервала дискретизации Δt, определяемой по 2-й теореме Котельникова Δt=1/2fc, где fc - частота среза, по отношению к которой высокие гармоники «отбрасываются». Она оценивается с помощью выраженияAs for the “error of quantization of a continuous signal”, in contrast to the “error of limiting the duration of measurements” it takes place exclusively in digital processing of information and depends on the frequency characteristics of dynamic noise caused by the movement of the bird on the weighing platform. The magnitude of this error depends on the choice of the sampling interval Δt, determined by the 2nd Kotelnikov theorem Δt = 1 / 2f c , where f c is the cutoff frequency with respect to which the high harmonics are “discarded”. It is evaluated using the expression

2 ω с р S ( ω ) d ω δ , г д е δ т р е б у е м а я т о ч н о с т ь . ( П 6 )

Figure 00000028
2 ω from R S ( ω ) d ω δ , g d e δ - t R e b at e m but I am t about h n about from t b . ( P - 6 )
Figure 00000028

В итоге, общая «методическая погрешность процесса взвешивания» - εмет, состоящая из «погрешности ограничения продолжительности измерений» - ε и «погрешности квантования непрерывного сигнала» - δ, определяется общеизвестной формулой «суммирования» независимых погрешностейAs a result, the total “methodological error of the weighing process” is ε met , consisting of the “error of limitation of the measurement duration” - ε and the “quantization error of the continuous signal” - δ, is determined by the well-known formula of “summing” of independent errors

ε м е т = ε 2 + δ 2 . ( П 7 )

Figure 00000029
ε m e t = ε 2 + δ 2 . ( P - 7 )
Figure 00000029

Проведем сравнительный анализ «методической погрешности процесса взвешивания» и ее составляющих при применении «аналога», «прототипа» и предлагаемого изобретения.We will conduct a comparative analysis of the “methodological error of the weighing process” and its components when applying the “analog”, “prototype” and the present invention.

1. Сравнительный анализ предлагаемого изобретения с «аналогом»1. Comparative analysis of the invention with "analog"

В обоих случаях величина «методической погрешности процесса взвешивания» зависит от характеристик динамических помех и от «качества» фильтрации полезного сигнала от этих помех, т.е. от правильного выбора параметров дискретизации измеряемого сигнала: интервала дискретизации - Δt; количества отсчетов - N и продолжительности измерений - T=N Δt, - обеспечивающих требуемую точность - εмет.In both cases, the value of the “methodological error of the weighing process” depends on the characteristics of dynamic interference and on the “quality” of filtering the useful signal from these interference, i.e. from the correct choice of sampling parameters of the measured signal: sampling interval - Δt; the number of samples - N and the measurement duration - T = N Δt, - providing the required accuracy - ε met .

В предлагаемом изобретении взвешивание птицы происходит во время питья воды, при ее наименьшей двигательной активности, когда динамические помехи практически отсутствуют и измеряемый сигнал с достаточно высокой точностью представляет статическую массу взвешиваемой птицы.In the present invention, the weighing of the bird occurs during drinking water, with its least physical activity, when dynamic interference is practically absent and the measured signal with a fairly high accuracy represents the static mass of the weighed bird.

Фильтрация полезного сигнала от динамических помех в данном случае носит дополнительный характер для сохранения высокой точности взвешивания, в случае когда цыпленок перед или после питья воды продолжает находиться на весовой платформе и ходить по ней. Что касается «аналога», то в связи с тем, что контрольная группа бройлеров непрерывно взвешивается в течение всего цикла выращивания, там постоянно присутствуют динамические помехи, которые отрицательно влияют на результат измерений. Причем в данном случае, недостаточно глубоко изучены спектральные и корреляционные свойства измеряемого сигнала как случайного процесса, в результате чего выбранные параметры дискретизации(Т, Δt и N) не обеспечивают достаточной точности статистической обработки информации.Filtering the useful signal from dynamic noise in this case is additional in nature to maintain high accuracy of weighing, in the case when the chicken before or after drinking water continues to be on the weighing platform and walk on it. As for the “analogue”, due to the fact that the control group of broilers is continuously weighed during the entire growing cycle, there are constantly dynamic disturbances that negatively affect the measurement result. Moreover, in this case, the spectral and correlation properties of the measured signal as a random process are not thoroughly studied, as a result of which the selected discretization parameters (T, Δt and N) do not provide sufficient accuracy for the statistical processing of information.

В итоге, с точки зрения степени влияния динамических помех на результат измерения массы птицы, предлагаемое изобретение выглядит более предпочтительным по сравнению с «аналогом», поскольку в предлагаемом изобретении процесс взвешивания птицы происходит непосредственно во время питья воды, когда птица находится в состоянии наименьшей двигательной активности, при котором динамические помехи практически отсутствуют.As a result, from the point of view of the degree of influence of dynamic noise on the result of measuring the mass of the bird, the present invention looks more preferable in comparison with the “analogue”, since in the present invention, the process of weighing the bird occurs directly during drinking water, when the bird is in the state of least physical activity at which dynamic interference is practically absent.

Из вышеизложенного следует, что «методическая погрешность процесса взвешивания» у предлагаемого изобретения меньше, чем у «аналога».From the foregoing, it follows that the "methodological error of the weighing process" of the present invention is less than that of the "analog".

2. Сравнительный анализ предлагаемого изобретения с «прототипом»2. Comparative analysis of the invention with a "prototype"

В «прототипе» не предусмотрена фильтрация полезного сигнала от динамических помех, обусловленных движением птицы на насесте.The "prototype" does not provide for filtering the useful signal from dynamic noise caused by the movement of the bird on a perch.

В данном случае при взвешивании птицы фиксируется лишь мгновенное значение измеряемого сигнала без учета влияния случайных механических колебаний на результат измерений, амплитуда которых, судя по экспериментальным данным, полученным при испытании автоматизированной системы группового взвешивания бройлеров, при их клеточном содержании на птицефабрике «Бронницкая» Московской области, может достичь 5-10% от среднего значения массы птицы, в зависимости от ее двигательной активности.In this case, when the bird is weighed, only the instantaneous value of the measured signal is recorded without taking into account the influence of random mechanical vibrations on the measurement result, the amplitude of which, judging by the experimental data obtained by testing the automated broiler group weighing system, when they are caged at the Bronnitskaya poultry farm in Moscow Region , can reach 5-10% of the average weight of the bird, depending on its motor activity.

Что касается предлагаемого изобретения, то благодаря глубокому анализу корреляционных и спектральных свойств динамических помех определяются параметры статистической обработки измеряемого сигнала, т.е. продолжительность измерений - Т, интервал дискретизации - Δt и количество отсчетов - N, обеспечивающие заданную точность взвешивания.With regard to the present invention, due to the deep analysis of the correlation and spectral properties of dynamic noise, the parameters of the statistical processing of the measured signal are determined, i.e. the measurement duration is T, the sampling interval is Δt, and the number of samples is N, which ensures the specified weighing accuracy.

Это позволяет обрабатывать измеряемый аналоговый сигнал цифровыми методами, позволяющими фильтрировать полезный сигнал от динамических помех, обусловленных движением птицы на весовой платформе, и обеспечивать высокую точность взвешивания.This allows you to process the measured analog signal by digital methods, allowing you to filter the useful signal from dynamic noise caused by the movement of the bird on the weighing platform, and to ensure high accuracy of weighing.

Например, по результатам группового взвешивания бройлеров при их клеточном содержании при проведении испытаний на «Бронницкой» птицефабрике «методическая погрешность процесса взвешивания», обусловленная дискретизацией измеряемого непрерывного сигнала с целью избавления от динамических помех, составляла примерно 0,5%, в то время, когда без фильтрации этих помех и без статистической обработки данных, как это происходит в «прототипе», погрешность измерения массы птицы получается в несколько раз выше, поскольку максимальное отклонение мгновенного значения измеряемой величины от ее среднего значения по экспериментальным данным составляет 5-10%. При этом, согласно общеизвестному «правилу трех сигм» (3σ) из курса «теории вероятностей и математической статистики», средняя квадртическая погрешность измерения массы птицы при применении «прототипа» составит примерно 1,6-3,3% в зависимости от двигательной активности птицы.For example, according to the results of group weighing of broilers with their cage during testing at the Bronnitskaya poultry farm, the “methodological error of the weighing process”, due to the discretization of the measured continuous signal in order to get rid of dynamic noise, was approximately 0.5%, at a time when without filtering these interferences and without statistical data processing, as occurs in the “prototype”, the error in measuring the mass of the bird is several times higher, since the maximum deviation m The estimated value of the measured value from its average value according to experimental data is 5-10%. Moreover, according to the well-known “three sigma rule” (3σ) from the course “probability theory and mathematical statistics”, the average quadratic error of measuring the mass of a bird using the “prototype” will be approximately 1.6-3.3% depending on the motor activity of the bird .

Таким образом, мы провели подробный сравнительный анализ предлагаемого изобретения, «аналога» и «прототипа» по всем составляющим «методической погрешности определения средней живой массы бройлеров по стаду».Thus, we conducted a detailed comparative analysis of the invention, “analogue” and “prototype” for all components of the “methodological error in determining the average live weight of broilers in a herd”.

Результаты анализа показывают, что по величине «погрешности репрезентативности выборки» «аналог» и «прототип» превышают предлагаемое изобретение на 1,12 и 1,225 раза соответственно, а по величине «методической погрешности процесса взвешивания» «аналог» и «прототип» также превышают предлагаемое изобретение, причем у «прототипа» эта погрешность составляет примерно 1,6-3,3%, а у предлагаемого изобретения - примерно 0,5%.The results of the analysis show that in terms of the "error of representativeness of the sample" "analogue" and "prototype" exceed the proposed invention by 1.12 and 1.225 times, respectively, and in terms of the "methodological error of the weighing process" "analogue" and "prototype" also exceed the proposed invention, moreover, in the "prototype" this error is approximately 1.6-3.3%, and in the present invention - approximately 0.5%.

Claims (2)

1. Способ определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, включающий автоматическое индивидуальное взвешивание отдельных птиц с помощью электронных весов, установленных в птичнике, измерение массы птицы с некоторой задержкой после ее наступления на весовую платформу, расширение диапазона измерения электронных весов путем кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика, отличающийся тем, что массу птицы измеряют во время питья воды, при ее состоянии минимальной двигательной активности на весовой платформе, причем контроль за живой массой цыплят-бройлеров производят непрерывно в течение всего цикла выращивания, начиная с суточного возраста до сдачи их в убойный цех, после взвешивания каждого очередного бройлера предоставляют текущую информацию о количестве взвешенных в данный момент цыплят-бройлеров, об их средней живой массе и о погрешности репрезентативности при данном объеме выборки, а уменьшение влияния динамических помех, обусловленных двигательной активностью птицы, на результат измерения обеспечивают путем проведения серии многократных измерений массы каждой взвешиваемой птицы, причем репрезентативность выборки обеспечивают путем взвешивания определенного количества бройлеров, средняя масса которых с достаточной точностью и достоверностью характеризует среднюю живую массу птицы по стаду.1. A method for determining the average live weight of broilers in a herd when they are kept on the floor, including automatic individual weighing of individual birds using electronic weights installed in the house, measuring the weight of the bird with some delay after it steps onto the weighing platform, expanding the range of measurement of electronic weights by piecewise -linear approximation of the characteristics of the load cell, characterized in that the mass of the bird is measured while drinking water, with its state of minimum motor ac activity on a weighing platform, moreover, the live weight of broiler chickens is monitored continuously throughout the entire growing cycle, starting from the day old until they are delivered to the slaughter house, after weighing each next broiler, they provide current information about the number of broilers chickens weighed at the moment, about their average live weight and the error of representativeness for a given sample size, and reducing the effect of dynamic noise caused by the motor activity of the bird on the measurement result provides They are collected by carrying out a series of repeated measurements of the weight of each weighed bird, and the representativeness of the sample is provided by weighing a certain number of broilers, the average weight of which characterizes the average live weight of the bird with sufficient accuracy and reliability over the herd. 2. Устройство для определения средней живой массы бройлеров по стаду при их напольном содержании, содержащее грузоприемное приспособление, снабженное силоизмерительным датчиком, и блок управления, снабженный элементом задержки для задерживания процесса измерения массы птицы до затухания первоначальных переходных процессов, происходящих при наступлении птицы на грузоприемное приспособление, элементами задания и выбора масштабных коэффициентов при кусочно-линейной аппроксимации характеристики силоизмерительного датчика для расширения диапазона измерения массы, отличающееся тем, что дополнительно содержит весовую платформу круглой формы в качестве грузоприемного приспособления, по диаметру рассчитанную для одного цыпленка-бройлера и опирающуюся на силоизмерительный датчик, помещенный в цилиндрический корпус для его защиты от загрязнения, к которому прикреплена ступенчатая дорожка, по которой цыпленок, поднимаясь на весовую платформу, пьет воду из резервуара воды и одновременно взвешивается, причем резервуар воды, снабженный боковыми ограждениями, обеспечивающими доступ птицы к воде исключительно со стороны весовой платформы, в свою очередь прикреплен к вертикальной оси штатива с возможностью регулирования его высоты относительно весовой платформы, которая в свою очередь может перемещаться по горизонтальному основанию штатива, что позволяет регулировать расположение весовой платформы относительно резервуара воды в зависимости от возраста птицы, а также в устройство введены счетчик количества взвешиваемых бройлеров, элемент вычитания для тарировки весов, элемент задания массы «тары», элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений одного бройлера и элемент суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров и дисплей для отображения текущей информации, при этом выход силоизмерительного датчика через элемент задержки подключен к входу счетчика количества взвешиваемых бройлеров и к первому входу элемента вычитания, второй вход которого подключен к выходу элемента задания массы «тары», а выход соединен с информационным входом элемента выбора масштабных коэффициентов, многоканальные входы которого подключены к выходам элемента задания масштабных коэффициентов, а информационный выход через первый элемент суммирования и осреднения результатов многократных измерений массы одного бройлера подключен к информационному входу второго элемента суммирования и осреднения результатов многократных взвешиваний множества бройлеров, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика количества взвешиваемых бройлеров, а информационный выход соединен с входом дисплея для отображения текущей информации. 2. A device for determining the average live weight of broilers in a herd with their floor content, containing a load receiving device equipped with a force measuring sensor, and a control unit equipped with a delay element for delaying the process of measuring the mass of the bird until the initial transient processes that occur when the bird approaches the load receiving device , elements of the task and the choice of scale factors in the piecewise linear approximation of the characteristics of the load cell for the range of the mass measurement, characterized in that it further comprises a round weighing platform as a load receptacle, the diameter calculated for one broiler chicken and supported by a load cell placed in a cylindrical housing to protect it from pollution, to which a step track is attached, according to which the chicken, rising to the weighing platform, drinks water from the water tank and is weighed at the same time, and the water tank equipped with side rails provides allowing birds access to water exclusively from the side of the weighing platform, in turn, it is attached to the vertical axis of the tripod with the possibility of adjusting its height relative to the weighing platform, which in turn can move along the horizontal base of the tripod, which allows you to adjust the location of the weighing platform relative to the water tank depending from the age of the bird, as well as into the device, a counter for the number of weighed broilers, a subtraction element for calibrating the weights, an element for specifying the “tare” mass, e the element of summing and averaging the results of multiple measurements of one broiler and the element of summing and averaging the results of multiple weighings of many broilers and a display for displaying current information, while the output of the load cell through the delay element is connected to the input of the counter of the number of weighed broilers and to the first input of the subtraction element, the second input which is connected to the output of the element for setting the mass of "tare", and the output is connected to the information input of the element for selecting scale factors NTV, the multi-channel inputs of which are connected to the outputs of the element for setting scale factors, and the information output through the first element of summing and averaging the results of multiple measurements of the mass of one broiler is connected to the information input of the second element of summing and averaging the results of multiple weighings of many broilers, the control input of which is connected to the output of the counter number of weighed broilers, and the information output is connected to the display input to display the current information ui.
RU2012120417/13A 2012-05-18 2012-05-18 Method and device for determining average live weight of broilers in stock with their floor management RU2515382C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120417/13A RU2515382C2 (en) 2012-05-18 2012-05-18 Method and device for determining average live weight of broilers in stock with their floor management

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120417/13A RU2515382C2 (en) 2012-05-18 2012-05-18 Method and device for determining average live weight of broilers in stock with their floor management

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012120417A RU2012120417A (en) 2013-11-27
RU2515382C2 true RU2515382C2 (en) 2014-05-10

Family

ID=49624859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012120417/13A RU2515382C2 (en) 2012-05-18 2012-05-18 Method and device for determining average live weight of broilers in stock with their floor management

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2515382C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU44722A1 (en) * 1935-03-23 1935-10-31 Е.Л. Городинский Device for counting and determining the weight of small birds
RU2340172C1 (en) * 2007-03-06 2008-12-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Method and device for poultry operation
ES1074918U (en) * 2011-05-10 2011-06-30 Exafan, S.A. Avicola weighing device with means to attract and remove birds (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU44722A1 (en) * 1935-03-23 1935-10-31 Е.Л. Городинский Device for counting and determining the weight of small birds
RU2340172C1 (en) * 2007-03-06 2008-12-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Method and device for poultry operation
ES1074918U (en) * 2011-05-10 2011-06-30 Exafan, S.A. Avicola weighing device with means to attract and remove birds (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012120417A (en) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Georges et al. Hatchling sex in the marine turtle Caretta caretta is determined by proportion of development at a temperature, not daily duration of exposure
JP6579671B2 (en) Animal momentum measurement method
CN103344742B (en) Method for predicting criticality of entomophthora in grains stored in granary
CN107111670A (en) Weak method and apparatus for quantifying simultaneously monitoring object
CN106718800A (en) Cultivation box and its control method and control device
JP2017096737A (en) Damaged degree prediction system
Lenske et al. Field test of an automated radio‐telemetry system: tracking local space use of aerial insectivores
Anderson et al. A simple method for field-based grassland curing assessment
Walter et al. A high resolution reference data set of German wind velocity 1951-2001 and comparison with regional climate model results
Lelli et al. Weight‐length relationships of 3 demersal fish species from Lebanese marine waters, eastern Mediterranean
Gutreuter et al. Quantifying precision of in situ length and weight measurements of fish
RU2515382C2 (en) Method and device for determining average live weight of broilers in stock with their floor management
Kurokawa et al. A new apparatus for studying feeding and drinking in the mouse
Ferretti et al. A simple linear model for estimating ozone AOT40 at forest sites from raw passive sampling data
Macleod et al. Capture and mass change: perceived predation risk or interrupted foraging?
CA2929922C (en) Feeder, system and method for the real-time measurement of the growth and/or evolution of the weight of animals
Serio et al. A method for evaluating rainfall kinetic power by a characteristic drop diameter
Howell et al. Correlation of consumer grade hydroacoustic signature to submersed plant biomass
RU2552825C2 (en) Method of controlling broiler productivity and device for its implementation
van't Veen et al. Using machine learning to predict optimal electromagnetic induction instrument configurations for characterizing the shallow subsurface
Ibaibarriaga et al. Gaining information from commercial catch for a Bayesian two-stage biomass dynamic model: application to Bay of Biscay anchovy
CN114111705B (en) Method for calculating cloud base height by using meteorological satellite data
Bluso-Demers et al. Colony attendance patterns by mated Forster's Terns Sterna forsteri using an automated data-logging receiver system
Somasagar et al. Potentiometrie and pH based electronic method for dilution detection in milk
Liu et al. Evaluating the WEPP Rangeland Hillslope Model Using Cesium‐137 Estimated Spatial Erosion Data

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140519