WO2005039276A1 - Verfahren und vorrichtung zum melken eines tieres bei selbstjustierung zumindest eines messfühlers zur überwachung zumindest einer kenngrösse der milch - Google Patents

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WO2005039276A1
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milking
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parameter
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Heinz Francke
Friedrich Stolte
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Westfaliasurge Gmbh
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Definitions

  • the subject of the invention relates to a method for providing data for a milk volume or milk quantity detection system of a milking installation, a method for adjusting a milk volume or milk quantity detection system of a milking installation and a milk volume or. Milk collection system for a milking system.
  • the subject of the invention is particularly suitable for use in milking sheep, goats, llamas, camels, dromedaries, buffaloes, mares, donkeys, yaks as well as other milk-producing animals.
  • the invention can be used both in robot-assisted milking systems and in fully automatic, semi-automatic and conventional milking systems.
  • WO 02/065063 AI discloses a method for determining the amount of milk by means of a flow meter using the electrical conductivity in the milking cluster or in the milk line from the milking cluster to the milk collecting container.
  • a system is known from EP 0 657 098 A1, in which animal-specific measurements of the milk flow during milking conclude that the animal may be oestrus, the measuring sensors also being formed in the milking cluster here.
  • Sensors that are integrated in the milking cluster or in the milk line from the milking cluster to the milk collection container allow parameters of the milk to be determined during the milking process, but they do require them
  • Sensor a regular calibration to ensure a high level of functional accuracy, which is not only in the operator's interest but is often also required by legally defined limit values.
  • Such a calibration is complex and cost-intensive due to the large number of measuring sensors available.
  • Such a calibration of the sensors must generally be done at least before the first start-up of a corresponding milking system.
  • the present invention is based on the objective of specifying a method for providing data for a milk quantity detection system of a milking installation, by means of which calibration of the milk quantity detection system is simplified.
  • this object is achieved by a method for providing data for a milk detection system of a milking installation with the features of claim 1.
  • Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.
  • the method according to the invention for milking at least one animal comprises the following steps:
  • measuring sensors always have a, in particular systematic, measuring error which, for example, depends on the measuring principle of the measuring sensor and / or is generated or changed by external influences.
  • the method according to the invention offers the advantage that data are provided, by means of which a calibration of the first sensor can be achieved in a simple manner. These data can always be recalculated, so that if a limit value is exceeded, for example, the operating personnel is informed that calibration of at least one sensor is necessary. Instead of continuously adjusting correction values, this can also be done discontinuously at predetermined time intervals. It is not imperative that the time intervals are constant. These can also vary.
  • the method according to the invention is of particular importance in the case of milk quantity detection systems in a milking installation, since it is used to contaminate or deposit milk constituents in the measuring sensors used
  • the system of the first and second sensor has the advantage that there are virtually two independent measuring systems that are only very weakly coupled.
  • the system of the at least one first sensor can thus be corrected by correlation with values from the system of the at least one second sensor.
  • correction variables can be determined according to the invention and used as correction values.
  • the method according to the invention also generates error messages in a simple manner. For example, an error message can be generated if the calibration changes by a predetermined value, for example by 5%. It is also possible to periodically check whether the calibration has been exceeded by the predetermined value. In addition to a relative value, an absolute threshold value can also be specified so that an error message is generated if the absolute value has been exceeded.
  • At least one parameter is determined which is taken from a group of parameters, this group comprising the following variables:
  • This list of the parameters of the group is emmerative, so that other parameters that can be considered suitable can also be used.
  • the amount of milk can be defined via the milk mass and / or the milk volume.
  • the respective specific density at the respective temperature must be taken into account.
  • the cell count, color and electrical conductivity of the milk are important factors that make it possible to determine whether the milked animal is sick, for example mastitis.
  • optical characteristics of milk are understood to mean properties that can generally be recorded using optical measuring sensors, for example the determination of a transmission or reflection coefficient of the milk, the determination optionally also being wavelength-specific, as well as recording light in the infrared or ultraviolet range.
  • the acoustic characteristics are properties that can generally be recorded using acoustic sensors, for example the results of an ultrasound analysis of the milk.
  • Ingredients in milk are also to be understood in particular, for example, as residues of therapeutic agents or the like, just like all other possible substances which can be part of the milk and can be dissolved and / or suspended in it.
  • the content of flakes in and the pH value of the milk is a further indication of the quality of the milk, which in particular allows an indication of whether the milk has become acidic.
  • Inhibitors are, in particular, antibiotic residues, the content of which in milk is subject to strict legal regulations.
  • the measurement of the individual milk volume is of great importance: Not only in economic terms, since the milk volume provides information about the performance of the animal, but also from a veterinary point of view, since changes in the milk volume indicate possible diseases and / or improper feeding of the Animal there.
  • first sensors are arranged specifically for the milking parlor, for example in the milking cluster itself or also in the milking line from the milking cluster to the milk collecting container.
  • the formation of milking device-specific sensors means that at least as many first measuring sensors are designed as there are milking machines, or based on other data, for example the knowledge of which milking machine is used at which point in time, on the data of a first measuring sensor which is connected to several milking machines. conclusions can be drawn about the milking cluster from which the milk just acquired comes.
  • These sensors can be designed, for example, as flow meters, which measure the respective liquid flow through the milking cluster and / or milk line.
  • the first sensors provide values that ideally correspond to the volume of milk flowing through.
  • each sensor has a sensor-specific measurement error that must be eliminated by adjustment, for example by calibration, in order to obtain reliable measurement results.
  • Another systematic error can arise, for example, during the permanent and / or repeated use of the first measuring sensors, for example due to contamination or, in particular, cheesing. Such contamination or cheesing lead to a permanent deviation of the measured values obtained in one direction, the size of the deviation generally increasing over time. If the measured values of the individual first sensors are compared with a value determined by the second sensor, which is averaged over several milking units and / or several animals and / or several milking processes, the values of the first sensors can be corrected accordingly.
  • the correction variable is determined on the basis of a function of at least the first and the second value of the at least one characteristic variable
  • a correction is carried out in the case of a plurality of first measurement sensors on the basis of the values of all first measurement sensors and of the second measurement sensor.
  • a simple differential function can be selected as a function, but also, for example, a general correlation function.
  • a quantity of milk present in a milk collecting container is determined on the one hand on the basis of the signals supplied by the first measuring sensors, i.e. by integrating with flow meters over time and thus measuring the milk quantity milked with the individual milking units and on the other hand, it is determined by a second sensor, which detects the volume of milk stored in the milk collecting container.
  • One way of determining the correction quantity is, for example, to form the difference between these two values, to divide by the number of first sensors and to use this quantity as a correction quantity.
  • this can also be formed, for example, behind a point at which the
  • the at least one second sensor can also be formed in a tanker truck with which the milk is transported. This leads directly to an averaging over the milk milked with several milking units. Averaging over the milk of several animals takes place, for example, when the same animals are milked at each milking station, ie with each milking cluster, or when several animals are milked, which is the normal case, with the same milking cluster, that is to say in the same milking cluster. Averaging over several milking processes can take place, for example, in that the value of the at least one second sensor is recorded when several milking times, i.e. several intervals in which, for example, all the animals in a herd are milked, elapsed before the value of the second sensor was recorded are.
  • the second sensor detects values of the parameter in a milk collecting container and / or a tanker.
  • the formation of the second sensor in such a way is advantageous, since it is easy to record measured values here, which in the sense of the invention consist of several milking units and / or several Animals and / or several milking processes are averaged.
  • the present determination of the correction variable can advantageously be integrated into already existing semi-automatic or fully automatic milking systems. Often milking-specific sensors are already present in these, which can be provided with a correction value according to the method according to the invention.
  • Automatic milking methods at least in part, have well-defined initial conditions during milking, which generally provide reproducible measurement results which can be corrected in an advantageous manner according to the invention by means of correction values.
  • a uniform distribution of the deviation of the second value from the corresponding first values is assumed in step C).
  • the first values of the milk quantity are the values of the first measuring sensors, for example flow meters, which are recorded by a number of milking units, and the second value is a value averaged over the milk milked by these milking units. The deviation determined from these values is then assumed to be caused by all milking units to the same extent and the correction variable is determined accordingly.
  • animal-specific influences and / or milking-specific influences and / or milking-space-specific influences are taken into account in step C), each milking cluster being assigned to a milking stall.
  • the milk quantity to be expected from this animal can be taken into account when determining the correction quantity.
  • average milk flow rates to be expected for a milking stall or milking cluster can be used and, for example, it can be taken into account whether the flow rate fluctuates statistically by this value in the case of several successive milking processes or whether the values recorded by the first sensor are systematically above or below this value. The same applies to the flow rate also for the Amount of milk milked per milking place and milking process, whereby animal-specific expected values can also be taken into account here.
  • the at least one first value of the at least one parameter of the milk in the milking cluster and / or in the milk line from the milking cluster to the milk collecting container is recorded.
  • Both the formation of the first sensor in the milking cluster and in the milk line from the milking cluster to the milk collection container advantageously permit simple recording of milking-specific values of the parameter.
  • leaks in the milking cluster and / or in a milk line and / or in the milk collecting container are inferred from the correction variable and / or the correction value, the characteristic variable comprising at least the milked quantity of milk.
  • the determination of the amount of milk as a parameter of the milk allows the detection of smaller or larger leaks in a simple manner in the method according to the invention. If that was detected by the first sensors
  • the amount of milk for example at a certain milking stall or a certain milking cluster, is too low over a plurality of milking processes, in particular also to a considerable extent, so this indicates a leak between the milking cluster and the milk collecting container. If the value of the milk quantity determined on the basis of the values of the first measuring sensors over several milking processes or times is higher, in particular considerably higher than that of the second
  • the sensor detects the value recorded in the milk container, this indicates a leak in the milk container.
  • statistical data in particular of the milked animals, can advantageously be used, in order to have other influences on the values to exclude or reduce the at least one first or the at least one second sensor.
  • the second sensor detects the amount of milk milked at least optically, acoustically and / or mechanically, the characteristic variable comprising at least the amount of milked milk.
  • the milk quantity, in particular in the milk collecting container can be detected optically, in particular transmissively and / or reflectively. Furthermore, the second sensor can detect the amount of milk present in the milk collecting container acoustically, in particular on an ultrasound basis or also mechanically, for example in the form of a float.
  • the method according to the invention is particularly suitable for interaction with a process control or with a herd management system, since both the process control or in the herd management system also records the milk quantity of the individual places and one or more milking times from the entire milk quantity measuring device and compares it with the milk tank quantity ,
  • the sum of the milk quantities of all milking places corresponds to the milk quantity of a milking time. Due to different influencing factors, the quantities determined by the milk quantity measuring devices at the individual places are inaccurate, so that the sum generally does not correspond to the total milk quantity during the milking time. This deviation is reduced by the method according to the invention.
  • a herd management program or a central or decentralized data processing device can determine the deviation of the measured milk quantities from the centrally recorded milk tank quantity.
  • the error between the centrally measured milk volume and the sum of the individual milk volume measurements at the respective milking stations is calculated.
  • a correction quantity is provided on all milk quantity measuring devices at the milking stations, which is used to adjust the measuring sensors. This adjustment is preferably carried out automatically.
  • the individual sensors can be controlled accordingly by the process control or by the herd management system.
  • the total milk volume of the milk milked at the individual places is 100 liters, while the milk volume measurement in the tank gives a value of 102 liters.
  • a correction value can now be sent to all milk sensors for calibration, this correction value being 2% higher than the previous one. If the error is evenly distributed with the same amount of milk at the individual milking stations, this then leads to a correct adjustment of the sensor.
  • a sensor of better quality which has a higher classification or a higher accuracy, is preferably used as the sensor for the second sensor.
  • the first sensor can do volume-oriented better and the second quantity- or mass-oriented or volume-oriented or vice versa.
  • each individual milking stall or each individual milk sensor is individually calibrated, in which milking station-specific or animal-specific influences are taken into account.
  • herd management can calculate the expected amount of milk from each cow.
  • a new correction value can be derived from the comparison of the expected milk quantity and the actually measured milk quantity, which leads to more precise results. For example, if a herd of 300 animals is milked at 30 milking stations, an average of 10 different animals will be milked at each place. By analyzing whether individual milking places can record on average less or more than the expected milk quantities an individual adjustment of the individual milking places can be made. Due to the invention, complex manual calibrations of the individual persons can be avoided at least partially.
  • the data of the tank truck or the milking time can be used as sensor data of the second measuring sensor, so that no second measuring sensor has to be present in the system.
  • the control quantity can also be supplied via a system-dependent sensor.
  • the control value can be typed in by hand or transmitted wirelessly, e.g. B. by radio, Bluetooth, WLAN, SMS, e-mail and via the Internet and the like. More.
  • the method according to the invention also opens up the possibility of using information from a herd management system.
  • the herd management system contains animal-specific data, for example data on animal health, veterinary treatments, oestrus, etc.
  • animal-specific data for example data on animal health, veterinary treatments, oestrus, etc.
  • By linking the method according to the invention to data from the herd management system it is also possible to identify certain abnormal conditions or conditions which exceed a predetermined threshold value and to determine the relevant ones Data are disregarded. For example, linking the procedure with the data on current animal health can create the possibility of identifying outliers and, if necessary, eliminating them. There is also the possibility to generate moving messages.
  • the at least one parameter is determined on the basis of the optical properties of the milk, it is advantageous if this is done using filters, in particular using at least one edge filter and / or at least one texture filter.
  • filters in particular using at least one edge filter and / or at least one texture filter.
  • edge filter the light is essentially completely absorbed up to a certain wavelength.
  • the surface structure of the object can be determined by a texture filter and, if necessary, stored for further processing.
  • Inexpensive treasure irons can also be used to implement the method according to the invention, since the method according to the invention leads to an improvement in accuracy.
  • the present invention is further based on the objective of specifying a milk quantity detection system for a milking system which has more reliable values with regard to e.g. B. the milked amount of milk, especially z. B. provides the flow rate.
  • a control unit is connected to the sensors, which reads in, stores and / or processes the values recorded by the sensors. The control unit determines at least one parameter from the at least one first characteristic value and the at least one second value of the parameter and uses this parameter as a correction value in order to correct the future measured value of the at least one first sensor.
  • control unit has storage means for storing at least animal, milking parlor and / or milking parlor-specific information. This information can be used in particular when determining the at least one correction variable.
  • the sensors can detect at least one of the following variables:
  • FIG. 1 schematically shows a device according to the invention, without the invention being restricted thereto.
  • FIG. 1 shows a milking installation 1 which has two milking places 2, any other arrangement of the milking places 2 and / or any other number of milking places 2 being also possible.
  • Each of the milking places 2 is each equipped with a milking cluster 3, the design of which is adapted to the type of animals to be milked.
  • a milking cluster 3 for cows would have four teat cups, the dimensions of which are adapted to the teats of cows.
  • Similar milking clusters 3 are also possible according to the invention for milking sheep, goats, buffalos, horses, etc.
  • a first measuring sensor 4 is assigned to each of the milking clusters 3, and can sense first values K 1 of at least one parameter K of the milk.
  • These first sensors 4 are each formed in a first milk line 5 and a second milk line 6, which guide the milk from the milking units 3 to a milk collecting line 7, through which the milk milked in all the milking units 3 flows into a milk collecting container 8. Since the first sensors 4 are each formed in parts of the milk line 5, 6 that are specific to the milking cluster, that is, through which only milk that has been milked in a particular milking cluster 3 flows, these first measuring sensors 4 can provide first values K 1 of the characteristic variable K are detected, which are specific for the milk milked on this milking cluster 3.
  • a second sensor 9 is formed in the milk collecting container 8, which can detect second values K2 of the characteristic variable K. Since the milk is collected and mixed by different milking units 3 in the milk collecting container 8, the second measuring sensor 9 supplies second values K2 of the characteristic variable K, which are averaged at least over the milk of different milking units 3. Since 2 different animals are usually milked at each of the milking places, as a rule there is also an averaging over the milk of different animals and also different ones Milkings. In particular, averaging over different milking times can also take place, with a milking time being understood as a time period within which all animals in a herd are milked once.
  • the milking installation 1 also has a control unit 10 which is connected to the sensors 4, 9 via a data bus system 11.
  • the data bus system 11 represents a special form of connection of the individual elements via control lines, which is addressable and easily expandable.
  • the data bus system 11 transmits data at least from the sensors 4, 9 to the control unit 10 and vice versa.
  • the parameter K is the amount of milk.
  • the amount of milk can be recorded, for example, by flow meters, which for example measure the volume flow per unit of time.
  • the milked amount of milk provides an integration over time.
  • Such flow meters can be based on different physical principles.
  • the deviation ⁇ MG is calculated as the difference between the two total milk volumes MGI, MG2 recorded.
  • a corresponding number of correction values KW can be taken into account when acquiring the first values K 1.
  • An individual correction value KWI can be assigned to each milk volume MI detected by a first sensor 4.
  • a simple way of calculating these correction values KWI is to assume a uniform distribution of the measurement errors of the first sensors 4, that is, to assume that each first sensor 4 has an equally large measurement error.
  • a correction variable KG is calculated in the system control 10 by dividing the deviation ⁇ MG by a number N of the detected milk volumes MI:
  • correction variable KG determined in this way in the control unit 10 is then adopted as correction values KWI. Because with an equal distribution all individual correction values KWI are identical, a general correction value KW, which corresponds to the individual correction values KWI, is used to correct the following measured values recorded later, which are recorded by a sensor 4.
  • a sensor is used as the second sensor, which has a higher accuracy than the first sensor.
  • a system of several sensors can also be used as the second sensor, which are also based on different physical principles. The individual sensors of the second sensor are then z. B. averaged.
  • a different weighting of the errors of the individual first measuring sensors 4 is also possible.
  • a large number of individual correction variables KGI for the individual first sensors 4, the number of which preferably corresponds to the number of first sensors, can then be taken into account with corresponding weight factors. Any statistical distributions can be used as a basis for these weighting factors.
  • information can also be incorporated here that is milking parlor, milking parlor and / or animal specific.
  • a certain first measuring sensor 4 has relatively large deviations due to increasing contamination or that a certain animal has problems with the milking process, for example, which regularly lead to deviations in the milk volume or that the condition of the animal leads to different milk quantities than usual
  • a consideration of the chronological sequence of the milking of the milk volumes MI can be taken into account, for example by weighting older milk volumes MI less heavily than younger milk volumes MI.
  • the correction variables KGI are then determined, for example, using a multidimensional regression.
  • the method according to the invention advantageously makes it possible to correct values Kl of at least one parameter K of the milk, which are detected by at least one first sensor 4, on the basis of at least the values K2, which are detected by a second sensor 9.
  • two separate systems of values K1, K2 are advantageously used for correction. This advantageously enables reliable self-adjustment of the first measuring sensors 4.
  • MGI total milked milk volume calculated from measured values of the at least one first sensor MG2 total milked milk volume, recorded by the at least one second sensor

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in vorteilhafter Weise Werte zumindest einer Kenngröße der Milch, die von zumindest einem ersten Messfühler (4) erfasst werden, anhand zumindest der Werte, die ein zweiter Messfühler (9) erfasst, zu korrigieren. Hierbei werden in vorteilhafter Weise zwei getrennte Systeme von Werten zur Korrektur benutzt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine zuverlässige Selbstjustierung der ersten Messfühler (4).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Melken eines Tieres bei Selbstjustierung zumindest eines Messfühlers zur Überwachung zumindest einer Kenngröße der Milch
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung von Daten für ein Milchvolumen- bzw. Milchmengenerfassungssystem einer Melkanlage, ein Verfahren zur Justierung eines Milchvolumen bzw. Milchmengenerfassungssystems einer Melkanlage sowie auf ein Milchvolumenbzw. Milchmengenerfassungssystem für eine Melkanlage.
Obwohl im folgenden die Erfindung in Verbindung mit einem Melksystem zum Melken von Kühen beschrieben wird, wird darauf hingewiesen, dass sich der Gegenstand der Erfindung insbesondere zur Verwendung beim Melken von Schafen, Ziegen, Lamas, Kamelen, Dromedaren, Büffeln, Stuten, Eseln, Yaks sowie anderen Milch abgebenden Tieren eignet. Die Erfindung kann sowohl bei robotergestützten Melkanlagen sowie bei vollautomatischen, halbautomatischen als auch konventionellen Melkanlagen eingesetzt werden.
Die Erfassung von Werten charakteristischer Kenngrößen beim Melken ist in unterschiedlicher Form aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die WO 02/065063 AI ein Verfahren zur Bestimmung der Milchmenge mittels eines die elektrische Leitfähigkeit nutzenden Durchflussmessers im Melkzeug oder in der Milchleitung vom Melkzeug zum Milchsammelbehälter. Aus der EP 0 657 098 AI ist ein System bekannt, bei dem aus tierindividuellen Messungen des Milchflusses beim Melken auf eine mögliche Brunst des Tieres geschlossen wird, wobei auch hier die Messfühler im Melkzeug ausgebildet sind.
Messfuhler, die im Melkzeug oder in der Milchleitung vom Melkzeug zum Milchsammelbehälter integriert sind, erlauben zwar eine Bestimmung von Kenngrößen der Milch bereits während des Melkvorgangs, jedoch benötigen diese Messfuhler eine regelmäßige Kalibrierung, um eine hohe Funktionsgenauigkeit zu gewährleisten, die nicht nur im Sinne des Betreibers liegt sondern oftmals auch durch gesetzlich festgelegte Grenzwerte gefordert ist. Gerade bei relativ großen Melkanlagen mit einer Vielzahl von Melkplätzen ist eine solche Kalibrierung aufgrund der großen Anzahl der vorhandenen Messfühler aufwändig und kostenintensiv. Eine solche Kalibrierung der Messfühler muss im Regelfall zumindest vor der erstmaligen Inbetriebnahme einer entsprechenden Melkanlage erfolgen.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, ein Verfahren zur Bereitstellung von Daten für ein Milchmengenerfassungssystem einer Melkanlage anzugeben, durch das eine Kalibrierung des Milchmengenerfassungssystems vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß durch ein Verfahren zur Bereitstellung von Daten für ein Milcherfassungssystem einer Melkanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Melken zumindest eines Tieres, umfasst die folgenden Schritte:
A) Bestimmung zumindest eines ersten Wertes wenigstens einer Kenngröße der gemolkenen Milch mit einem ersten Messfühler zumindest während Teilen des Melkvorgangs;
B) Bestimmung zumindest eines zweiten Wertes der zumindest einen Kenngröße der gemolkenen Milch mit einem zweiten Messfühler, wobei der zweite Messfühler Werte erfasst, die über die Milch von wenigstens zwei Milchplätzen und/oder wenigstens zwei Tieren und/oder mehreren Melkvorgänge gemittelt sind; C) Bestimmung zumindest einer Korrekturgröße aus einer Funktion zumindest des ersten und des zweiten Wertes, die als Korrekturwert für nachfolgende Messwerterfassungen des ersten Messfühlers dienen kann.
Messfühler weisen im allgemeinen stets einen, insbesondere systematische Messfehler auf, die beispielsweise abhängig vom Messprinzip des Messfühlers sind und/oder durch äußere Einflüsse erzeugt oder verändert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass Daten bereitgestellt werden, mittels derer eine Kalibrierung des ersten Messfühlers in einer einfachen Art und Weise erreicht werden kann. Diese Daten können stets neu berechnet werden, so dass bei einer Überschreitung eines Grenzwertes beispielsweise das Bedienpersonal darauf hingewiesen wird, dass eine Kalibrierung wenigstens eines Messfühlers notwendig ist. Statt der kontinuierlichen Abstimmung von Korrekturwerten, kann diese auch diskontinuierlich in vorgegebenen Zeitabständen erfolgen. Es ist nicht zwingend, dass die Zeitabstände konstant sind. Diese können auch variieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei Milchmengenerfassungssystemen einer Melkanlage von besonderer Bedeutung, da es bei den eingesetzten Messfühlern zu Verschmutzung oder zur Ablagerung von Inhaltstoffen der Milch am
Messfühler kommen kann. Auch eine Verkäsung ist eine mögliche
Verschmutzung. Eine Verschmutzung führt zu einer Drift der durch den
Messfühlern erfassten Werte und somit zu einer systematischen Abweichung der Messergebnisse, die durch einen Korrekturwert ausgeglichen werden müssen, um weiterhin korrekte Messergebnisse zu erzielen. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Messfühlern war eine Kalibrierung notwendig, während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Korrektur der Messwerte im ersten
Messfühler ohne zusätzliche Kalibrierung erfolgt. Hierbei zeigt das System aus erstem und zweitem Messfühler den Vorteil, dass quasi zwei unabhängige Messsysteme vorliegen, die nur sehr schwach miteinander gekoppelt sind. So kann eine Korrektur des Systems des mindestens einen ersten Messfühlers durch Korrelation mit Werten aus dem System des mindestens einen zweiten Messfühlers erfolgen.
Werden mehr als ein erster Messfühler eingesetzt können erfindungsgemäß eine entsprechende Zahl von Korrekturgrößen ermittelt und als Korrekturwerte eingesetzt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird auch eine Generierung von Fehlermeldungen in einer einfachen Art und Weise verwirklicht. So kann beispielsweise eine Fehlermeldung generiert werden, wenn sich die Kalibrierung um einen vorbestimmten Wert, beispielsweise um 5% verändert. Es besteht auch die Möglichkeit periodisch zu überprüfen, ob die Kalibrierung um den vorbestimmten Wert überschritten wurde. Neben einem relativen Wert, kann auch ein absoluter Schwellwert vorgegeben werden, so dass eine Fehlermeldung generiert wird, wenn der absolute Wert überschritten wurde.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestalmng des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens eine Kenngröße ermittelt, welche aus einer Gruppe von Kenngrößen entnommen ist, wobei diese Gruppe die folgenden Größen umfasst:
a) Milchmenge; oder Milchvolumen; b) Hemmstoffgehalt der Milch; c) Zellzahl der Milch; d) Fettgehalt der Milch; e) elektrischer Leitwert der Milch; f) Anteil von Inhaltstoffen der Milch; g) pH-Wert der Milch; h) Kapazität der Milch; i) Induktivität der Milch; j) Zahl und/oder Dimensionen von Flocken in der Milch; k) Farbe der Milch; 1) optische Charakteristiken der Milch; und m) akustische Charakteristiken der Milch.
Diese Aufzählung der Kenngrößen der Gruppe ist emmerativ, so dass auch andere Kenngrößen verwendet werden können, die als geeignet angesehen werden können.
Diese Größen haben jeweils einen Einfluss auf die Qualität und/oder Quantität der Milch. Die Milchmenge kann über die Milchmasse und/oder das Milchvolumen definiert werden. Bei der Umrechnung von Milchvolumen in Milchmenge ist die jeweilige spezifische Dichte bei der jeweiligen Temperatur zu berücksichtigen. Zellzahl, Farbe und elektrische Leitfähigkeit der Milch sind wichtige Faktoren, die es erlauben, festzustellen, ob das gemolkene Tier krank ist, beispielsweise Mastitis hat.
Unter den optischen Charakteristiken der Milch sind Eigenschaften zu verstehen, welche über optische Messfühler im allgemeinen aufgenommen werden können, also beispielsweise die Bestimmung eines Transmissions- oder Reflektionskoeffizienten der Milch, wobei die Bestimmung gegebenenfalls auch wellenlängenspezifisch erfolgen kann, genauso wie eine Aufnahme von Licht im infraroten oder ultravioletten Bereich.
Bei den akustischen Charakteristiken handelt es sich um Eigenschaften, welche generell über akustische Messfühler erfasst werden können, so zum Beispiel die Ergebnisse einer Ultraschallanalyse der Milch. Unter Inhaltstoffen der Milch sind insbesondere auch beispielsweise Rückstände von Therapeutika oder ähnliches zu verstehen, genauso wie alle sonstigen möglichen Stoffe, die Teil der Milch, in dieser gelöst und/oder suspendiert sein können. Der Gehalt von Flocken in und der pH- Wert der Milch sind ein weiteres Indiz für die Qualität der Milch, die insbesondere einen Hinweis darauf erlauben, ob die Milch sauer geworden ist. Bei Hemmstoffen handelt es sich insbesondere um Antibiotikarückstände, deren Gehalt in der Milch strengen gesetzlichen Regelungen unterworfen ist.
Insbesondere die Messung der tierindividuellen Milchmenge ist von großer Bedeutung: Nicht nur in wirtschaftlicher Hinsicht, da die Milchmenge Auskunft über die Leistungsfähigkeit des Tieres gibt, sondern auch unter tiermedizinischen Aspekten, da Veränderungen in der Milchmenge einen Hinweis auf mögliche Erkrankungen und/oder unsachgemäße Fütterung des Tieres gibt.
Hierbei werden jeweils melkplatzspezifisch, also beispielsweise im Melkzeug selber oder auch in der Melkleitung vom Melkzeug zum Milchsammelbehälter, erste Messfuhler angeordnet. Die Ausbildung von melkzeugspezifischen Messfühlern bedeutet, dass zumindest so viele erste Messfühler ausgebildet wie Melkzeuge vorhanden sind oder das aufgrund anderer Daten, beispielsweise der Kenntnis, welches Melkzeug zu welchem Zeitpunkt verwendet wird, an den Daten eines ersten Messfühlers, der mit mehreren Melkzeugen verbunden ist, auf das Melkzeug rückgeschlossen werden kann, aus welchem die gerade erfasste Milch stammt.
Diese Messfühler können beispielsweise als Durchflussmesser ausgebildet sein, die den jeweiligen Flüssigkeitsdurchfluss durch Melkzeug und/oder Milchleitung messen. Die ersten Messfühler liefern Werte, die idealerweise dem durchfließenden Volumen an Milch entsprechen. Jedoch ist bekannt, dass jeder Messfühler einen fühlerspezifischen Messfehler aufweist, der durch Justierung, beispielsweise durch Kalibrierung, eliminiert werden muss um verlässliche Messergebnisse zu erhalten. Ein weiterer systematischer Fehler kann beispielsweise während des dauerhaften und/oder wiederholten Gebrauchs der ersten Messfühler entstehen, beispielsweise durch Verschmutzung oder insbesondere Verkäsung. Solche Verschmutzungen oder Verkäsungen führen zu einer dauerhaften Abweichung der erhaltenen Messwerte in eine Richtung, wobei die Größe der Abweichung mit der Zeit im Regelfall ansteigt. Werden nun die Messwerte der einzelnen ersten Messfuhler mit einem durch den zweiten Messfühler bestimmten Wert verglichen, der über mehrere Melkzeuge und/oder mehrere Tiere und/oder mehrere Melkvorgänge gemittelt ist, so können die Werte der ersten Messfühler entsprechend korrigiert werden.
Da die Korrekturgröße anhand einer Funktion zumindest des ersten und des zweiten Wertes der zumindest einen Kenngröße ermittelt wird, erfolgt bei mehreren ersten Messfühlern eine Korrektur anhand der Werte aller ersten Messfühler und des zweiten Messfühlers. Als Funktion kann beispielsweise eine einfache Differenzfünktion gewählt werden, jedoch auch beispielsweise eine allgemeine Korrelationsfunktion.
Am Beispiel der Milchmengenmessung würde dies bedeuten, dass eine in einem Milchsammelbehälter vorhandene Menge Milch einerseits anhand der durch die ersten Messfühler gelieferten Signale bestimmt wird, in dem also bei Durchflussmessern über die Zeit integriert wird und so die mit den einzelnen Melkzeugen ermolkene Milchmenge gemessen wird und andererseits durch einen zweiten Messfühler, der das im Milchsammelbehälter gelagerte Volumen Milch erfasst, bestimmt wird. Eine Möglichkeit der Bestimmung der Korrekturgröße besteht zum Beispiel darin, die Differenz dieser beiden Werte zu bilden, durch die Zahl der ersten Messfühler zu dividieren und diese Größe als Korrekturgröße zu verwenden. Jedoch ist es genauso gut möglich, statistische Wahrscheinlichkeiten, tierspezifische Einflüsse, melkplatzspezifische Einflüsse, eine spezielle statistische Gewichtung oder ähnliches bei der Bestimmung der Korrekturgröße zu berücksichtigen.
Statt einer Ausbildung des zweiten Messfühlers in einem Milchsammelbehälter kann dieser beispielsweise auch hinter einem Punkt ausgebildet sein, an dem die
Milchleitungen mehrerer Melkzeuge verbunden sind, so dass an diesem Punkt die durch mehrere Melkzeuge gemolkene Milch strömt oder dort auch vorhanden ist. Beispielsweise kann der mindestens eine zweite Messfühler auch in einem Tankwagen ausgebildet sein, mit dem die Milch transportiert wird. Dies führt direkt zu einer Mittelung über die mit mehreren Melkzeugen ermolkene Milch. Eine Mittelung über die Milch mehrerer Tiere erfolgt beispielsweise dann, wenn an jedem Melkplatz, also mit jedem Melkzeug, jeweils gleiche Tiere oder mit demselben Melkzeug, also in demselben Melkplatz, mehrere Tiere gemolken werden, was der Regelfall ist. Eine Mittelung über mehrere Melkvorgänge kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Wert des mindestens einen zweiten Messfühlers dann erfasst wird, wenn mehrere Melkzeiten, also mehrere Intervalle, in denen beispielsweise alle Tiere einer Herde einmal gemolken werden, vor dem Erfassen des Wertes des zweiten Messfühlers verstrichen sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfasst der zweite Messfühler Werte der Kenngröße in einem Milchsammelbehälter und/oder einem Tankwagen.
Da die Abholung der gemolkenen Milch mit einem Tankwagen ein regelmäßig durchgeführter Vorgang ist, ist die Ausbildung des zweiten Messfühlers in einem solchen von Vorteil, da hier in einfacher Art und Weise Messwerte erfasst werden können, die im erfindungsgemäßen Sinne über mehrere Melkzeuge und/oder mehrere Tiere und/oder mehrere Melkvorgänge gemittelt sind.
Die vorliegende Bestimmung der Korrekturgröße lässt sich in vorteilhafter Weise in bereits bestehende halbautomatischen oder vollautomatischen Melkanlagen integrieren. In diesen sind oftmals bereits melkzeugspezifische Messfühler vorhanden, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Korrekturwert versehen werden können. Gerade zumindest teilweise automatische Melkverfahren weisen wohldefinierte Anfangsbedingungen beim Melken auf, die grundsätzlich reproduzierbare Messergebnisse liefern, die in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß durch Korrekturwerte korrigiert werden können. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt C) eine Gleichverteilung der Abweichung des zweiten Wertes von den entsprechenden ersten Werten angenommen.
Am Beispiel der Milchmengenmessung bedeutet dies, dass als erste Werte der Milchmenge jeweils die Werte der ersten Messfühler, beispielsweise Durchflussmesser, vorliegen, die melkzeugspezifisch von einer Anzahl Melkzeuge erfasst werden und als zweiter Wert ein über die von diesen Melkzeugen gemolkene Milch gemittelter Wert erfasst wird. Die aus diesen Werten bestimmte Abweichung wird dann als durch alle Melkzeuge im gleichen Masse hervorgerufen angenommen und die Korrekturgröße entsprechend festgelegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden in Schritt C) tierspezifische Einflüsse und/oder melkzeugspezifische Einflüsse und/oder melkplatzspezifische Einflüsse berücksichtigt, wobei jedes Melkzeug einem Melkplatz zugeordnet ist.
Bei dieser vorteilhaften Weiterbildung kann beispielsweise berücksichtigt werden, welches Tier wann gemolken wird und welche Werte der erste Messfühler für den Melkvorgang dieses Tieres liefert. Wird beispielsweise die Milchmenge als Kenngröße der Milch erfasst, so kann bei der Bestimmung der Korrekturgröße die von diesem Tier zu erwartende Milchmenge berücksichtigt werden. Als weiteres Beispiel können bei einem Melkplatz bzw. Melkzeug zu erwartende durchschnittliche Milchdurchflussmengen herangezogen werden und beispielsweise berücksichtigt werden, ob bei mehreren aufeinanderfolgenden Melkvorgängen die Durchflussmenge statistisch um diesen Wert schwankt oder die vom ersten Messfühler erfassten Werte jeweils systematisch über oder unter diesem Wert liegen. Das gleiche gilt neben der Durchflussmenge auch für die Menge der pro Melkplatz und Melkvorgang gemolkenen Milch, wobei hier noch tierspezifische Erwartungswerte berücksichtigt werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zumindest eine erste Wert der zumindest einen Kenngröße der Milch im Melkzeug und/oder in der Milchleitung vom Melkzeug zum Milchsammelbehälter erfasst.
Sowohl die Ausbildung des ersten Messfühlers im Melkzeug, als auch in der Milchleitung vom Melkzeug zum Milchsammelbehälter gestatten in vorteilhafter Weise eine einfache Erfassung von melkzeugspezifischen Werten der Kenngröße.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus der Korrekturgröße und/oder dem Korrekturwert auf Undichtigkeiten im Melkzeug und/oder in einer Milchleitung und/oder im Milchsammelbehälter geschlossen, wobei die Kenngröße zumindest die gemolkene Milchmenge umfasst.
Die Bestimmung der Milchmenge als Kenngröße der Milch erlaubt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einfacher Weise die Detektion kleinerer oder größerer Undichtigkeiten. Wenn die von den ersten Messfühlern erfasste
Milchmenge beispielsweise bei einem bestimmten Melkplatz oder einem bestimmten Melkzeug über eine Mehrzahl von Melkvorgängen zu niedrig liegt, insbesondere auch in erheblichem Masse, so deutet dies auf eine Undichtigkeit zwischen Melkzeug und Milchsammelbehälter hin. Ist der anhand der Werte der ersten Messfühler ermittelte Wert der Milchmenge über mehrere Melkvorgänge oder -zeiten höher, insbesondere erheblich höher, als der von dem zweiten
Messfühler beispielsweise im Milchsammelbehälter erfasste Wert, so deutet dies auf eine Undichtigkeit im Milchsammelbehälter hin. Bei der Untersuchung auf Undichtigkeiten können in vorteilhafter Weise statistische Daten insbesondere der gemolkenen Tiere herangezogen werden, um so andere Einflüsse auf die Werte des zumindest einen ersten oder des zumindest einen zweiten Messfühlers auszuschließen oder zu verringern.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst der zweite Messfühler zumindest optisch, akustisch und/oder mechanisch die gemolkene Milchmenge, wobei die Kenngröße zumindest die gemolkene Milchmenge umfasst.
Die Erfassung der Milchmenge insbesondere im Milchsammelbehälter kann auf optischem Wege erfolgen, insbesondere transmissiv und/oder reflektiv. Weiterhin kann der zweite Messfuhler akustisch, insbesondere auf Ultraschallbasis oder auch mechanisch, beispielsweise in Form eines Schwimmers die im Milchsammelbehälter vorhandene Menge Milch erfassen.
Das erfmdungs gemäße Verfahren ist insbesondere ein Zusammenwirken mit einer Prozesssteuerung bzw. mit einem Herdenmanagementsystem geeignet, da sowohl von der Prozesssteuerung bzw. in dem Herdenmanagementsystem ebenfalls die Milchmenge der einzelnen Plätze und einer oder mehrerer Melkzeiten von den gesamten Milchmengenmessgeräten erfasst und mit der Milchtankmenge verglichen wird. Im Idealfall, d. h. bei einer absolut exakten Messung entspricht die Summe der Milchmengen aller Melkplätze der Milchmenge einer Melkzeit. Aufgrund unterschiedlicher Einflussfaktoren sind die von den Milchmengenmessgeräten an den einzelnen Plätzen ermittelten Größen ungenau, so dass die Summe in der Regel nicht der gesamten Milchmenge der Melkzeit entspricht. Diese Abweichung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren verringert. Bei der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Herdenmanagementprogramm bzw. eine zentrale oder dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung die Abweichung der gemessenen Milchmengen von der zentral erfassten Milchtankmenge ermitteln. Der Fehler zwischen der zentral gemessenen Milchmenge und der Summe der einzelnen Milchmengenmessungen an den jeweiligen Melkplätzen wird berechnet. Als Ergebnis wird an allen Milchmengenmessgeräten an den Melkplätzen eine Korrekturgröße bereitgestellt, die zur Justierung der Messfühler dient. Diese Justierung erfolgt vorzugsweise automatisch. Hierbei können beispielsweise die einzelnen Messfühler durch die Prozesssteuerung bzw. durch das Herdenmanagementsystem entsprechend angesteuert werden.
Beträgt beispielsweise die gesamte Milchmenge der jeweils an den einzelnen Plätzen ermolkenen Milch 100 Liter, während sich aus der Milchmengenmessung des Tanks ein Wert von 102 Litern ergibt. Somit sind im Tank insgesamt 2 % mehr Milch eingegangen, als aufsummiert von den einzelnen Milchmengenmessgeräten registriert wurde. In diesem einfachen Fall kann nun an alle Milchfühler ein Korrekturwert zur Kalibrierung verschickt werden, wobei dieser Korrekturwert 2 % höher liegt als der vorhergehende. Das führt bei einer Gleichverteilung des Fehlers bei gleichen Milchmengen an den einzelnen Melkplätzen dann zu einer korrekten Justage des Messfühlers.
Vorzugsweise wird als Sensor für den zweiten Messfühler ein qualitativ besserer Messsensor eingesetzt, welcher eine höhere Klassifizierung bzw. eine höhere Genauigkeit aufweist. Der erste Messfühler kann volumenorientiert besser und der zweite mengen- oder massenorientiert oder volumenorientiert oder umgekehrt.
In einer komplexeren Ausgestaltung wird jeder einzelne Melkplatz bzw. jeder einzelne Milchfühler individuell kalibriert, in dem melkplatzspezifische oder tierspezifische Einflüsse hinzugezogen werden. Insbesondere kann das Herdenmanagement die erwartete Milchmenge einer jeden Kuh berechnen. Aus dem Vergleich der erwarteten Milchmenge und der tatsächlich gemessenen Milchmenge, kann ein neuer Korrekturwert abgeleitet werden, der zu genaueren Ergebnissen führt. Wird beispielsweise an 30 Melkplätzen insgesamt eine Herde von 300 Tieren gemolken, so werden an jedem Platz durchschnittlich 10 verschiedene Tiere gemolken. Durch eine Analyse, ob einzelne Melkplätze im Durchschnitt weniger oder mehr als die erwarteten Milchmengen erfassen, kann eine individuelle Justierung der einzelnen Melkplätze vorgenommen werden. Durch die Erfindung können aufwändige manuelle Kalibrierungen der einzelnen Personen wenigstens teilweise unterbleiben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Daten des Tankwagens oder der Melkzeit als Sensordaten zweiten Messfühlers verwendet werden, so dass kein zweiter Messfühler in der Anlage vorhanden sein muss. Die Kontrollmenge kann auch über einen anlagenabhängigen Sensor geliefert werden. Der Kontrollwert kann per Hand eingetippt oder drahtlos übertragen werden, z. B. per Funk, Bluetooth, WLAN, SMS, e-mail und per Internet und dgl. mehr.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet auch die Möglichkeit, Informationen aus einem Herdenmanagementsystem zu verwenden. Das Herdenmanagementsystem enthält tierindividuelle Daten, beispielsweise Daten über die Tiergesundheit, tiermedizinische Behandlungen, Brunst etc. Durch die Verknüpfung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Daten des Herdenmanagementsystems können auch bestimmt abnormale Zustände oder Zustände, die über einen vorgegebenen Schwellwert hinausragen, erkannt und bei der Ermittlung der relevanten Daten unberücksichtigt werden. So kann beispielsweise die Verknüpfung des Verfahrens mit den Daten der aktuellen Tiergesundheit die Möglichkeit schaffen, Ausreißer zu identifizieren und gegebenenfalls zu eliminieren. Es besteht auch die Möglichkeit gleitende Mitteilungen zu generieren.
Wird die wenigstens eine Kenngröße auf der Basis optischer Eigenschaften der Milch ermittelt, so ist es vorteilhaft, wenn dies unter zur Hilfenahme von Filtern, insbesondere unter zur Hilfenahme wenigstens eines Kantenfilters und/oder wenigstens eines Texturfilters erfolgt. Bei einem Kantenfilter wird das Licht bis zu einer bestimmten Wellenlänge im Wesentlichen vollständig absorbiert. Durch einen Texturfilter kann die Oberflächenstruktur des Objektes ermittelt und zur weiteren Verarbeitung gegebenenfalls gespeichert werden. Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch preiswerte Schätzeisen verwendet werden, da das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Verbesserung der Genauigkeit führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt des weiteren die Zielsetzung zugrunde, ein Milchmengenerfassungssystem für eine Melkanlage anzugeben, welches zuverlässigere Werte hinsichtlich z. B. der ermolkenen Milchmenge, insbesondere z. B. der Durchflussmenge liefert.
Diese Zielsetzung wird durch ein Milcherfassungssystem für eine Melkanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Milchmengenerfassungssystems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Milchmengenerfassungssystem für eine Melkanlage weist zumindest einen ersten Messfühler auf, der zumindest einen ersten Wert zu mindest einer Kenngröße am Melkplatz erfasst. Mittels wenigstens eines zweiten Messfühlers, der einem Milchsammelbehälter zugeordnet ist, wird zumindest ein zweiter Wert der zumindest einen Kenngröße der Milch im Milchsammelbehälter erfasst. Mit den Messfühlern ist eine Steuereinheit verbunden, die die von den Messfühlern erfassten Werte einliest, speichert und/oder verarbeitet. Die Steuereinheit ermittelt mindestens aus dem zumindest einen ersten Kennwert und dem zumindest einen zweiten Wert der Kenngröße zumindest eine Kenngröße und verwertet diese Kenngröße als Korrekturwert, um den zukünftigen Messwert des zumindest einen ersten Messfühlers zu korrigieren.
Mit einer erfmdungsgemäßen Vorrichtung kann insbesondere in vorteilhafter Weise das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Steuereinheit Speichermittel zur Speicherung zumindest von tier-, melkzeug- und/oder melkstandspezifischen Informationen auf. So können insbesondere bei der Ermittlung der zumindest einen Korrekturgröße diese Informationen eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Messfühler mindestens eine der folgenden Größen erfassen:
a) Milchmenge; oder Milchvolumen; b) Hemmstoffgehalt der Milch; c) Zellzahl der Milch; d) Fettgehalt der Milch; e) elektrischer Leitwert der Milch; f) Anteil von Inhaltstoffen der Milch; g) pH- Wert der Milch; h) Kapazität der Milch; i) Induktivität der Milch; j) Zahl und/oder Dimensionen von Flocken in der Milch; k) Farbe der Milch;
1) optische Charakteristiken der Milch; und m) akustische Charakteristiken der Milch.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren erwähnten Vorteile und Details lassen sich in gleicher Weise auf die erfindungsgemäße Vorrichtung anwenden und umgekehrt.
Im folgenden sollen weitere Details der Erfindung und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert werden, deren einzige Figur 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist.
Fig. 1 zeigt eine Melkanlage 1, die zwei Melkplätze 2 aufweist, wobei auch eine beliebige andere Anordnung der Melkplätze 2 und/oder beliebige andere Zahlen von Melkplätzen 2 möglich sind. Jeder der Melkplätze 2 ist mit jeweils einem Melkzeug 3 ausgestattet, das in seiner Ausgestaltung an die Art der zu melkenden Tiere angepasst ist. So würde beispielsweise ein Melkzeug 3 für Kühe vier Zitzenbecher aufweisen, die in ihrer Dimensionierung an die Zitzen von Kühen angepasst sind. Ähnliche Melkzeuge 3 sind erfindungs gemäß auch für das Melken von Schafen, Ziegen, Büffeln, Pferden usw. möglich.
Jedem der Melkzeuge 3 ist jeweils ein erster Messfühler 4 zugeordnet, welcher erste Werte Kl zumindest einer Kenngröße K der Milch erfassen kann. Diese ersten Messfuhler 4 sind jeweils in einer ersten Milchleitung 5 und einer zweite Milchleitung 6 ausgebildet, welche die Milch von den Melkzeugen 3 zu einer Milchsammelleitung 7 führen, durch welche die in allen Melkzeugen 3 ermolkene Milch in einen Milchsammelbehälter 8 fließt. Da die ersten Messfühler 4 jeweils in Teilen der Milchleitung 5, 6 ausgebildet sind, die melkzeugspezifisch sind, dass heißt, durch welche nur Milch fließt, die in einem bestimmten Melkzeug 3 ermolken wurde, können durch diese ersten Messfühler 4 erste Werte Kl der Kenngröße K erfasst werden, die für die an diesem Melkzeug 3 ermolkene Milch spezifisch sind.
Im Milchsammelbehälter 8 ist ein zweiter Messfühler 9 ausgebildet, welcher zweite Werte K2 der Kenngröße K erfassen kann. Da im Milchsammelbehälter 8 die Milch von verschiedenen Melkzeugen 3 gesammelt und vermischt wird, liefert der zweite Messfühler 9 zweite Werte K2 der Kenngröße K, die zumindest über die Milch verschiedener Melkzeuge 3 gemittelt sind. Da im Regelfall an jedem der Melkplätze 2 verschiedene Tiere gemolken werden, erfolgt im Regelfall auch eine Mittelung über die Milch verschiedener Tiere und auch verschiedener Melkvorgänge. Insbesondere kann auch eine Mittelung über verschiedene Melkzeiten erfolgen, wobei man unter einer Melkzeit eine Zeitspanne versteht, innerhalb derer alle Tiere einer Herde einmal gemolken werden.
Die Melkanlage 1 weist weiterhin eine Steuereinheit 10 auf, die über ein Datenbussystem 11 mit den Messfühlern 4, 9 verbunden ist. Das Datenbussystem 11 stellt eine Spezialform der Verbindung der einzelnen Elemente über Steuerleitungen dar, die adressierbar und leicht erweiterbar ist. Durch das Datenbussystem 11 werden Daten zumindest von den Messfühlern 4, 9 zur Steuereinheit 10 und umgekehrt übertragen.
Im folgenden soll beispielhaft der Fall betrachtet werden, in dem die Kenngröße K die Milchmenge ist. Die Milchmenge kann beispielsweise durch Durchflussmesser erfasst werden, die beispielsweise den Volumenstrom pro Zeiteinheit messen. Eine Integration über die Zeit liefert die ermolkene Milchmenge. Solche Durchflussmesser können auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen.
Werden solche Durchflussmesser als erste Messfuhler 4 verwendet, kann so das pro Melkzeug 3 und Melkvorgang ermolkene Milchvolumen gemessen und über das Datenbussystem 11 an die Steuereinheit 10 übertragen werden. In entsprechenden, nicht eingezeichneten, Speichermitteln können zumindest diese Werte gespeichert werden. Gegebenenfalls kann auch die Integration über die Zeit in der Steuereinheit 10 erfolgen. Bei verschiedenen Melkplätzen 2 liegen somit in der Steuereinheit 10 die an den einzelnen Melkplätzen 2 ermolkenen Milchvolumina MI vor. Eine Summierung dieser Milchvolumina MI in der Steuereinheit 10 liefert das gesamte ermolkene und über die ersten Messfühler 4 bestimmte Milchvolumen MGI : MGI = ∑MI Gleichzeitig liegt ein vom zweiten Messfühler 9 erfasster zweiter Wert K2 für das gesamte ermolkene Milchvolumen MG2 vor. Der zweite Messfühler 9 kann das ermolkene Milchvolumen beispielsweise optisch, akustisch und/oder mechanisch erfassen. Im Idealfall sollte
MG1=MG2
gelten, jedoch liegen hier immer Abweichungen vor, die insbesondere in Messfehlern der Werte Kl und K2 begründet sind. Es gilt also
MG2 = MGI + AMG = MGI + AMG i
Die Abweichung ΔMG berechnet sich als Differenz der beiden erfassten gesamten ermolkenen Milchvolumina MGI, MG2. Um diese Abweichung zu eliminieren oder zu verringern kann bei Erfassung der ersten Werte Kl eine entsprechende Zahl von Korrekturwerten KW berücksichtigt werden. Jedem durch einen ersten Messfühler 4 erfasste Milchvolumen MI kann ein individueller Korrekturwert KWI zugeordnet werden. Eine einfache Art der Berechnung dieser Korrekturwerte KWI besteht darin, eine Gleichverteilung der Messfehler der ersten Messfühler 4 anzunehmen, also anzunehmen, dass jeder erste Messfuhler 4 einen gleich großen Messfehler aufweist. In diesem Falle wird in der Systemsteuerung 10 eine Korrekturgröße KG berechnet, indem die Abweichung ΔMG durch eine Anzahl N der erfassten Milchvolumina MI geteilt wird:
KG= ° N
Die so in der Steuereinheit 10 ermittelte Korrekturgröße KG wird dann als Korrekturwerte KWI übernommen. Da bei einer Gleichverteilung alle individuellen Korrekturwerte KWI identisch sind, wird ein genereller Korrekturwert KW, der den individuellen Korrekturwerten KWI entspricht, zur Korrektur folgender später erfasster Messwerte, die von einem Messfühler 4 aufgenommen werden.
Vorzugsweise wird als zweiter Messfühler ein Sensor eingesetzt, der eine höhere Genauigkeit aufweist als der erste Messfühler. Als zweiter Messfühler kann auch ein System mehrerer Sensoren eingesetzt werden, die auch auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen. Die einzelnen Sensoren des zweiten Messfühlers werden dann z. B. gemittelt.
Genausogut ist jedoch auch eine andere Gewichtung der Fehler der einzelnen ersten Messfühler 4 möglich. Beispielsweise kann dann eine Vielzahl von individuellen Korrekturgrößen KGI für die einzelnen ersten Messfühler 4, deren Anzahl bevorzugt der Anzahl von ersten Messfühlern entspricht, mit entsprechenden Gewichtsfaktoren berücksichtigt werden. Bei diesen Gewichtsfaktoren können beliebige statistische Verteilungen zugrundegelegt werden. Insbesondere können hier auch Informationen einfließen, die melkstand-, melkzeug- und/oder tierspezifisch sind. Beispielsweise kann hier berücksichtigt werden, dass ein bestimmter erster Messfühler 4 aufgrund zunehmender Verschmutzung relativ große Abweichungen aufweist oder auch dass ein bestimmtes Tier beispielsweise Probleme beim Melkvorgang hat, die regelmäßig zu Abweichungen im Milchvolumen führen oder dass der Zustand des Tiers zu anderen Milchmengen als sonst führt. Zudem kann eine Berücksichtigung der zeitlichen Abfolge des Melkens der Milchvolumina MI berücksichtigt werden, indem beispielsweise zeitlich ältere Milchvolumina MI schwächer gewichtet werden als zeitlich jüngere Milchvolumina MI. Die Korrekturgrößen KGI werden dann beispielsweise anhand einer multidimensionalen Regression bestimmt.
Nachdem einzelne Korrekturgrößen KGI oder auch eine generelle Korrekturgröße KG bestimmt werden, wird diese für folgende Messwerterfassungen des mindestens einen ersten Messfühlers 4 als Korrekturwert KW verwendet. Dass heißt, dass ein Messwert Kl, welcher vom ersten Messfühler 4 erfasst wird, als Kl+KW berücksichtigt wird. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass der Korrekturwert KW sowohl positive, als auch negative Werte annehmen kann und dass individuelle Korrekturwerte KWI für jeden einzelnen ersten Messfühler 4 verwendet werden können.
Das gleiche hier beschriebene Vorgehen wie bei der Bestimmung des Milchvolumens kann auch bei einer beliebigen anderen Kenngröße der Milch oder auch bei mehreren Kenngrößen der Milch in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß angewendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in vorteilhafter Weise Werte Kl zumindest einer Kenngröße K der Milch, die von zumindest einem ersten Messfühler 4 erfasst werden, anhand zumindest der Werte K2, die ein zweiter Messfühler 9 erfasst, zu korrigieren. Hierbei werden in vorteilhafter Weise zwei getrennte Systeme von Werten Kl , K2 zur Korrektur benutzt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine zuverlässige Selbstjustierung der ersten Messfühler 4.
Bezugszeichenliste
1 Melkanlage
2 Melkplatz
3 Melkzeug
4 erster Messfühler
5 erste Milchleitung
6 zweite Milchleitung
7 Milchsammelleitung
8 Milchsammelbehälter
9 zweiter Messfuhler
10 Steuereinheit
11 Datenbussystem
K Kenngröße
Kl erster Wert der Kenngröße
K2 zweiter Wert der Kenngröße
KG Korrekturgröße KGI individuelle Korrekturgröße
KW Korrekturwert
KWI individueller Korrekturwert
MGI gesamtes ermolkenes Milchvolumen, berechnet aus Messwerten des mindestens einen ersten Messfühlers MG2 gesamtes ermolkenes Milchvolumen, erfasst vom zumindest einen zweiten Messfühler
MI einzelnes durch ersten Messfühler erfasstes Milchvolumen
N Anzahl Messwerte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bereitstellung von Daten für ein Milchmengenerfassungssystem einer Melkanlage, umfassend die folgenden Schritte:
A) Bestimmung zumindest eines ersten Wertes (Kl) wenigstens einer Kenngröße (K) der gemolkenen Milch mit einem ersten Messfuhler (4) zumindest während wenigstens eines Teils eines Melkvorgangs oder im Anschluss an einen Melkvorgang;
B) Bestimmung wenigstens eines zweiten Wertes der zumindest einen Kenngröße (K), welcher charakteristisch für die Milch von wenigstens zwei Tieren und/oder mehrerer Melkvorgänge und/oder wenigstens zwei Melkplätzen ist;
C) Bestimmung zumindest einer Korrekturgröße (KG) aus einer Funktion zumindest des ersten (Kl) und des zweiten Wertes (K2), die als Korrekturwert (KW) für nachfolgende Messwerterfassungen des ersten Messfühlers (4) dienen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eine Kenngröße ermittelt wird, welche aus einer Gruppe von Kenngrößen entnommen ist, wobei diese Gruppe eine Milchmenge, einen Hemmstoffgehalt, eine Zellzahl, einen Fettgehalt, einen elektrischen Leitwert, einen Anteil von Inhaltstoffen, einen pH- Wert der Milch eine Kapazität, eine Induktivität, eine Zahl und/oder Dimensionen von Flocken, eine Farbe, eine optische Charakteristik und eine akustische Charakteristiken der Milch umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messfühler (9) Werte der Kenngröße (K) in einem Milchsammelbehälter (8) erfasst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens einigen, vorzugsweise allen ersten Messfühlern (4) der gleiche Korrekturwert (SW) zugeordnet wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen, bei dem tierindividuelle Daten und/oder melkplatzspezifische Einflüsse berücksichtigt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Wert (Kl) der zumindest einen Kenngröße (K) der Milch am Melkzeug (3) erfasst wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kenngröße (K) zumindest die gemolkene Milchmenge umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Korrekturgröße (KG) und/oder dem Korrekturwert (KW) auf Undichtigkeiten im Melkzeug (3) und/oder in einer Milchleitung (5, 6, 7) und/oder im Milchsammelbehälter (8) geschlossen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kenngröße (K) zumindest die gemolkene Milchmenge umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messfühler (9) zumindest optisch, akustisch und/oder mechanisch die gemolkene Milchmenge erfasst.
9. Verfahren zur Justierung eines Milchmengenerfassungssystems einer Melkanlage, bei dem zumindest eine Korrekturgröße (KG) nach einem der Ansprüche Ibis 8 ermittelt und der wenigstens eine erste Messfühler (4) mit dieser Korrekturgröße (KG) vorzugsweise automatisch justiert wird.
10. Milchmengenerfassungssystem für eine Melkanlage umfassend: - zumindest einen ersten Messfuhler (4), der zumindest einen ersten Werte (Kl) zumindest einer Kenngröße (K) am Melkplatz erfasst; zumindest einen zweiten Messfühler (9), der einem Milchsammelbehälter (8) zuzuordnen ist und zumindest einen zweiten Wert (K2) der zumindest einen Kenngröße (K) der Milch im Milchsammelbehälter (8) erfasst; und eine Steuereinheit (10), die über Signalleitungen (11) mit den Messfühlern (4, 9) verbunden ist und die von den Messfühlern (4, 9) erfassten Werte (Kl, K2) einliest, speichert und/oder verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) mindestens aus dem zumindest einen ersten Wert (Kl) und dem zumindest einen zweiten Wert (K2) der Kenngröße (K) zumindest eine Korrekturgröße (KG) ermittelt und diese Korrekturgröße (KG) als Korrekturwert (KW) verwendet, um den zukünftige Messwerte (Kl) des zumindest einen ersten Messfühlers (4) korrigiert werden.
11. Milchmengenerfassungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) Speichermittel zur Speicherung zumindest von tier-, melkzeug- und/oder melkstandspezifi sehen Informationen aufweist.
12. Milchmengenerfassungssystem nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfühler (4, 9) dazu geeignet und bestimmt sind, mindestens eine der folgenden Größen zu erfassen, welche aus einer Gruppe von Kenngrößen entnommen ist, wobei diese Gruppe eine Milchmenge, einen Hemmstoffgehalt, eine Zellzahl, einen Fettgehalt, einen elektrischen Leitwert, einen Anteil von Inhaltstoffen, einen pH- Wert der Milch eine Kapazität, eine Induktivität, eine Zahl und/oder Dimensionen von Flocken, eine Farbe, eine optische Charakteristik und eine akustische Charakteristiken der Milch umfasst.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Messfühler (4) im Melkzeug (3) oder in der Milchleitung (5, 6) vom Melkzeug (3) zum Milchsammelbehälter (8) ausgebildet ist.
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