RU2829366C1

RU2829366C1 - Method of adjusting suspension height of brooding lamps when growing young birds

Info

Publication number: RU2829366C1
Application number: RU2024106003A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Судаков; Евгений Александрович Андрианов; Алексей Александрович Андрианов; Николай Игоревич Скуратов
Filing date: 2024-03-07
Publication date: 2024-10-30

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture and can be used in growing young birds. Technical result is achieved by the method of adjusting the height of the suspension of brooding lamps when growing young birds depending on the distribution of chicks under the brooding lamp using an electric drive for lifting brooding lamps. In the method, the brooding lamps lifting electric drive is controlled automatically. Number of chicks under the lamp and the distance between them is determined by the microcontroller. Data on the presence or absence of chicks under the lamp are determined from video recording materials. Analysis of video recording materials is carried out by a neural network in automatic mode.

EFFECT: increased accuracy of temperature conditions for young birds when using brooding lamps.

1 cl

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть применено при выращивании молодняка птиц.The invention relates to the field of agriculture and can be used in raising young birds.

После вывода из яйца, молодняк птиц нуждается во внешнем источнике тепла. Данный факт обусловлен тем, что в период раннего постэмбрионального развития, молодняк птиц не имеет полноценных собственных механизмов терморегуляции, и температура тела птенцов в высшей степени зависит от температуры окружающей среды. При естественном гнездовании родители обогревают птенцов теплом собственного тела. При искусственной инкубации обогрев осуществляют с помощью различных нагревательных элементов.After hatching, young birds need an external source of heat. This is due to the fact that during the period of early postembryonic development, young birds do not have full-fledged thermoregulation mechanisms of their own, and the body temperature of the chicks is highly dependent on the ambient temperature. During natural nesting, parents warm the chicks with their own body heat. During artificial incubation, heating is carried out using various heating elements.

Известно два принципиально отличных способа обогрева птенцов птиц на ранней стадии постэмбрионального развития. There are two fundamentally different methods of heating bird chicks at the early stage of postembryonic development.

Первый способ предполагает поддержание требуемой температуры воздуха во всем внутреннем объеме помещения для содержания молодняка птиц. Данный способ прост в реализации и требует использования только трех компонентов: терморегулятора, нагревательного элемента и вентилятора. Вентилятор обеспечивает равномерный прогрев нагревательным элементом всего объема воздуха в помещении, температура регулируется терморегулятором. Вместе с тем, данный способ применим исключительно при высокой плотности посадки молодняка птиц во всем внутреннем объеме помещения, как по площади, так и по высоте. В случае низкой плотности посадки молодняка, большая часть тепловой энергии используется нерационально. Не менее важным недостатком указанного выше способа является равномерность прогрева всего внутреннего объема помещения. Данный недостаток обусловлен поведенческими особенностями молодняка птиц. В естественной среде обитания птенцы подвержены регулярным изменениям температуры окружающей среды и сами могут выбирать наиболее комфортные температуры. В процессе кормления птенцы отходят от родителей и находятся в условиях низких температур. В случае необходимости, они возвращаются к родителям и получают дополнительное тепло. Данная поведенческая особенность играет важную роль в формировании терморегуляторных функций организма. Известно, что молодняк птиц, выращенный под наседкой, обладает повышенной жизнестойкостью.The first method involves maintaining the required air temperature throughout the entire interior volume of the room for keeping young birds. This method is easy to implement and requires the use of only three components: a thermostat, a heating element, and a fan. The fan ensures uniform heating of the entire air volume in the room by the heating element; the temperature is regulated by the thermostat. At the same time, this method is applicable only with a high density of young birds throughout the entire interior volume of the room, both in area and in height. In the case of a low density of young birds, most of the thermal energy is used irrationally. An equally important disadvantage of the above method is the uniformity of heating of the entire interior volume of the room. This disadvantage is due to the behavioral characteristics of young birds. In their natural habitat, chicks are subject to regular changes in ambient temperature and can choose the most comfortable temperatures themselves. During feeding, chicks move away from their parents and are in low temperatures. If necessary, they return to their parents and receive additional heat. This behavioral feature plays an important role in the formation of the thermoregulatory functions of the body. It is known that young birds raised under a hen have increased vitality.

Второй способ обогрева птенцов включает в себя использование нагревательного элемента, размещаемого над поверхностью с молодняком и создающего зоны с комфортной температурой. При этом, способ допускает, что за пределами зоны комфортной температуры, молодняк может быть подвержен, как переохлаждению, так и перегреву. The second method of heating chicks involves the use of a heating element placed above the surface with the young and creating zones with a comfortable temperature. At the same time, the method allows that outside the zone of comfortable temperature, the young can be subject to both hypothermia and overheating.

Данный способ наиболее полно отвечает физиологическим особенностям молодняка птиц, однако, не лишен существенного недостатка - первоначальную регулировку высоты подвеса обогревателя, а также изменение высоты подвеса в процессе роста молодняка, осуществляет оператор. This method most fully meets the physiological characteristics of young birds, however, it is not without a significant drawback - the initial adjustment of the height of the heater suspension, as well as the change in the height of the suspension during the growth of the young, is carried out by the operator.

Известен «Брудер для обогрева сельскохозяйственных животных и птицы» (патент РФ №2 327 344 C1), представляющий собой жесткую конструкцию теплоизолирующего элемента, с установленными под теплоизолирующим элементом источниками нагрева, по периметру конструкции брудера размещены вертикальные теплоизолирующие шторки, покрытые с обращенной к зоне обогрева их стороны лучеотражающим в диапазоне работы излучателей материалом, высота которых достаточна для касания их нижней кромкой пола зоны обогрева и установлена посредством их креплений на конструкции теплоизолирующего элемента, причем шторки со стороны своей нижней кромки имеют вертикальные разрезы, отличающийся тем, что по периметру конструкции брудера на дополнительных элементах крепления установлены вертикальные опоры, при этом конструкция брудера имеет возможность перемещения по высоте вдоль вертикальных опор, в центральных частях нижних кромок противоположных шторок брудера проделаны дополнительные отверстия для входа или выхода животных и птицы и для улучшения вентиляции зоны обогрева через шторки, в зоне обогрева брудером размещены разновысокие насесты для птицы, а в шторках по периметру брудера имеются прозрачные окошки из теплоизолирующего материала для наблюдения обслуживающим персоналом за жизнедеятельностью поголовья животных и птицы в зоне обогрева брудером.Known is the "Brooder for Heating Farm Animals and Poultry" (RU Patent No. 2 327 344 C1), which is a rigid structure of a heat-insulating element with heat sources installed under the heat-insulating element, along the perimeter of the brooder structure there are vertical heat-insulating curtains covered on their side facing the heating zone with a material that is reflective in the operating range of the emitters, the height of which is sufficient for their lower edge to touch the floor of the heating zone and is installed by means of their fasteners on the structure of the heat-insulating element, wherein the curtains have vertical cuts on the side of their lower edge, characterized in that along the perimeter of the brooder structure vertical supports are installed on additional fastening elements, wherein the brooder structure has the ability to move in height along the vertical supports, in the central parts of the lower edges of the opposite curtains of the brooder there are additional openings for the entry or exit of animals and poultry and for improving ventilation of the heating zone through the curtains, in the heating zone of the brooder there are perches of different heights for the birds, and in the curtains around the perimeter of the brooder there are transparent windows made of heat-insulating material for the service personnel to observe the vital activity of the livestock and birds in the brooder heating zone.

Недостатком описанного брудера является отсутствие возможности регулировки высоты нагревательного элемента, что не позволяет создать зону комфортных температур для молодняка птиц на различных сроках постэмбрионального развития.The disadvantage of the described brooder is the lack of the ability to adjust the height of the heating element, which does not allow creating a zone of comfortable temperatures for young birds at different stages of post-embryonic development.

Известно «Переносное устройство для обогрева сельскохозяйственных животных и птиц» (патент РФ № 102288 U1), содержащее плиту из теплоизоляционного материала, установленную на вертикальных опорах или несущей поверхности с регулированием ее положения по высоте, на нижней поверхности которой установлен источник нагрева, отличающееся тем, что в качестве источника нагрева использован пленочный электронагреватель.A “Portable device for heating farm animals and birds” (RU Patent No. 102288 U1) is known, containing a plate made of heat-insulating material, installed on vertical supports or a supporting surface with adjustable height, on the lower surface of which a heating source is installed, characterized in that a film electric heater is used as the heating source.

Несмотря на наличие возможности регулировки высоты размещения указанного устройства, данная регулировка требует непосредственного участия человека.Despite the possibility of adjusting the height of the placement of this device, this adjustment requires direct human participation.

В качестве прототипа принят известный способ регулировки высоты подвеса обогревателей для молодняка птиц, описанный в «Справочнике по выращиванию бройлеров РОСС компании Авиаген 2018» (https://broiler.spb.ru/downloads/ross308-spravochnik.pdf)The well-known method for adjusting the height of heaters for young birds, described in the “Handbook on Growing ROSS Broilers by Aviagen 2018” (https://broiler.spb.ru/downloads/ross308-spravochnik.pdf) was adopted as a prototype.

Способ предполагает, что наиболее эффективным индикатором оптимальности брудерных условий является регулярное и внимательное наблюдение за поведением цыплят. Общее правило заключается в том, что, если цыплята распределены по брудерной зоне равномерно, это означает, что они чувствуют себя комфортно и нет необходимости в корректировке условий микроклимата. Если цыплята собираются в группы под брудерными лампами или в брудерной зоне, это означает, что им холодно; в этом случае необходимо увеличить температуру. Если цыплята собираются рядом со стенами птичника или брудерного ограждения вдали от источника тепла, и/или имеют затрудненное дыхание, это указывает на то, что им жарко; в этом случае необходимо уменьшить температуру.The method assumes that the most effective indicator of optimal brooding conditions is regular and careful observation of the chicks' behavior. The general rule is that if the chicks are evenly distributed throughout the brooding area, this means that they are comfortable and there is no need to adjust the microclimate conditions. If the chicks are grouped together under the brooding lamps or in the brooding area, this means that they are cold; in this case, the temperature should be increased. If the chicks are grouped close to the house walls or the brooding enclosure, away from the heat source, and/or have difficulty breathing, this indicates that they are hot; in this case, the temperature should be decreased.

Несмотря на то, что в указанном способе детально описаны поведенческие особенности цыплят, позволяющие правильно осуществить регулировку высоты подвеса брудерных ламп, недостатком способа является необходимость регулярного наблюдения за поведением цыплят, которое требует от оператора определенной квалификации.Despite the fact that the specified method describes in detail the behavioral characteristics of chickens, allowing for the correct adjustment of the height of the brooder lamps, the disadvantage of the method is the need for regular monitoring of the behavior of chickens, which requires a certain level of qualification from the operator.

Техническим результатом данного изобретения является повышение точности температурного режима для молодняка птиц при использовании брудерных ламп.The technical result of this invention is to increase the accuracy of the temperature regime for young birds when using brooder lamps.

Технический результат достигается способом регулировки высоты подвеса брудерных ламп при выращивании молодняка птиц в зависимости от распределения птенцов под брудерной лампой с использованием электропривода подъёма брудерных ламп, отличающийся тем, что управление электроприводом подъёма брудерных ламп осуществляется автоматически, при этом количество птенцов под брудерной лампой и расстояние между ними определяется микроконтроллером, при этом данные о наличии или отсутствии птенцов под брудерной лампой определяют по материалам видеофиксации, при этом анализ материалов видеофиксации осуществляется нейросетью в автоматическом режиме.The technical result is achieved by a method of adjusting the height of suspension of brooder lamps when growing young birds depending on the distribution of chicks under the brooder lamp using an electric drive for lifting the brooder lamps, characterized in that the electric drive for lifting the brooder lamps is controlled automatically, while the number of chicks under the brooder lamp and the distance between them is determined by a microcontroller, while data on the presence or absence of chicks under the brooder lamp is determined based on video recording materials, while the analysis of video recording materials is carried out by a neural network in automatic mode.

Способ осуществляют выполнением в нижеуказанной последовательности нескольких операций. К потолку помещения брудера закрепляют электропривод подъёма брудерных ламп с закрепленной к его тросу брудерной лампой, а также видеокамеру с блоком управления, включающим микроконтроллер с предустановленной нейросетью, обученной распознавать птенцов. После этого брудерную лампу включают, а в помещение брудера высаживают птенцов. Согласно биологическим особенностям и в зависимости от температуры окружающей среды, птенцы самостоятельно распределяются по полу брудера. Нейросеть определяет координаты каждого птенца и передает эти данные микроконтроллеру. Микроконтроллер определяет расстояние между птенцами и дает команду электроприводу подъёма брудерных ламп на изменение высоты подвеса брудерной лампы. Если птенцы сконцентрированы под брудерной лампой, и расстояние между ними отсутствует - электропривод подъёма брудерных ламп опускает брудерную лампу. Если птенцы удалены от брудерной лампы - электропривод подъёма брудерных ламп поднимает брудерную лампу. Если птенцы распределены по полу равномерно, что определяется микроконтроллером по равному расстоянию между ними, - высота подвеса брудерной лампы остается неизменной.The method is implemented by performing several operations in the following sequence. An electric drive for lifting brooder lamps with a brooder lamp attached to its cable is attached to the ceiling of the brooder room, as well as a video camera with a control unit that includes a microcontroller with a pre-installed neural network trained to recognize chicks. After this, the brooder lamp is turned on, and chicks are placed in the brooder room. According to biological characteristics and depending on the ambient temperature, the chicks are independently distributed across the floor of the brooder. The neural network determines the coordinates of each chick and transmits these data to the microcontroller. The microcontroller determines the distance between the chicks and gives a command to the electric drive for lifting brooder lamps to change the height of the brooder lamp suspension. If the chicks are concentrated under the brooder lamp, and there is no distance between them, the electric drive for lifting brooder lamps lowers the brooder lamp. If the chicks are removed from the brooder lamp, the electric drive for lifting the brooder lamps lifts the brooder lamp. If the chicks are distributed evenly on the floor, which is determined by the microcontroller by the equal distance between them, the height of the brooder lamp suspension remains unchanged.

Claims

A method for adjusting the height of brooder lamp suspension when raising young birds depending on the distribution of chicks under the brooder lamps using an electric drive for lifting them, characterized in that the electric drive for lifting the brooder lamps with a brooder lamp attached to its cable, as well as a video camera with a control unit that includes a microcontroller with a neural network for recognizing chicks, are fixed to the ceiling of the brooder room, the brooder lamp is turned on and chicks are placed in the brooder room, which independently distribute themselves along the floor of the brooder, wherein the neural network determines the coordinates of each chick and transmits this data to the microcontroller, which determines the distances between the chicks and gives a command to the electric drive for lifting the brooder lamps to change the height of the brooder lamp suspension, and, if the chicks are concentrated under the brooder lamp and there is no distance between them, the electric drive for lifting the brooder lamps lowers brooder lamp, if the birds are removed from the brooder lamps, the electric drive for lifting the brooder lamps raises the brooder lamp, and if the birds are distributed evenly on the floor and at an equal distance from each other, the height of the brooder lamp suspension remains unchanged.