Научная статья на тему 'СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ В СВИНОВОДСТВЕ'

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ В СВИНОВОДСТВЕ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
37
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВИНОВОДСТВО / МОНИТОРИНГ ВЕСА ЖИВОТНЫХ / ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ / ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА ЖИВОТНОГО / ДАТЧИКИ / УШНЫЕ БИРКИ

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Кольчик И.Е.

Приведен краткий обзор и анализ технических средств, используемых для автоматического контроля параметров производственных процессов, отслеживания поведенческих реакций и мониторинга физического состояния животных. Отмечается, что в качестве датчиков, контролирующих параметры микроклимата, целесообразно использовать беспроводные устройства с достаточной степенью влагозащиты. Отмечается, что наблюдение за поголовьем при помощи тепловизоров снижает трудоемкость, значительно повышает скорость выявления больных особей (особей с повышенной температурой тела), что обусловливает экономическую эффективность использования данных устройств, и на сегодняшний день является одной из передовых технологий контроля физиологического состояния животных. Видео- и аудиоконтроль в совокупности со специализированными программами распознавания образов позволяют своевременно выявлять стрессовые ситуации в загонах, мониторить динамику прироста веса. Составлен перечень технических средств, предназначенных для снятия информации в процессе автоматического контроля основных процессов в свиноводстве. На основе анализа существующих функциональных возможностей отдельных средств контроля предложены варианты их применения для мониторинга и других технологических процессов, организуемых на свиноводческих фермах. Предлагается использовать тепловизионное оборудование для мониторинга температурного режима в помещении фермы, в особенности, в зонах установки локальных средств формирования микроклимата. Это позволит в непрерывном режиме получать информацию о динамике распределения температуры в помещении, что предоставит возможность создавать наиболее комфортные микроклиматические условия для животных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODERN TECHNOLOGIES AND TECHNICAL TOOLS OF AUTOMATIC CONTROL IN PIG BREEDING

An animals physical condition’s technical means used for production processes, tracking behavioral reactions and monitoring automatic control parameters’ brief overview and analysis is given. It is noted that wireless devices with a moisture protection’s sufficient degree as sensors for the microclimate parameters’ control it is advisable to use. It is noted that livestock monitoring by thermo visual system’s using the labor intensity reducing, the sick individuals’ detection’s speed (individuals with elevated body temperature) significantly increasing, that these devices using economics efficiency determination, and today it is one of the advanced technologies for the animals’ physiological state monitoring. Video- and audio monitoring in combination with specialized image recognition programs allow timely detection of stressful situations in the boxes, weight gain dynamics to monitor. A list of technical means designed to remove information in the pig breeding main processes automatic control has been compiled. Based on the individual controls’ existing functionality of analysis, options for their application on pig farms for monitoring and other technological processes are proposed. It is proposed thermal vision equipment to monitor the temperature regime in the farm’s premises, especially as local means for microclimate areas formation to use. This will allow continuously information about room temperature distribution dynamics to receive, that will make it possible the most comfortable microclimatic conditions for animals to create.

Текст научной работы на тему «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ В СВИНОВОДСТВЕ»

УДК 631.22-52:636.4 DOI 10.51794/27132064-2022-4-72

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ В СВИНОВОДСТВЕ

И.Е. Кольчик, кандидат технических наук ИМЖ - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: kolchik.ivan@bk.ru

Аннотация. Приведен краткий обзор и анализ технических средств, используемых для автоматического контроля параметров производственных процессов, отслеживания поведенческих реакций и мониторинга физического состояния животных. Отмечается, что в качестве датчиков, контролирующих параметры микроклимата, целесообразно использовать беспроводные устройства с достаточной степенью влагозащиты. Отмечается, что наблюдение за поголовьем при помощи тепловизоров снижает трудоемкость, значительно повышает скорость выявления больных особей (особей с повышенной температурой тела), что обусловливает экономическую эффективность использования данных устройств, и на сегод-няшний день является одной из передовых технологий контроля физиологического состояния животных. Видео- и аудиоконтроль в совокупности со специализированными программами распознавания образов позволяют своевременно выявлять стрессовые ситуации в загонах, мониторить динамику прироста веса. Составлен перечень технических средств, предназначенных для снятия информации в процессе автоматического контроля основных процессов в свиноводстве. На основе анализа существующих функциональных возможностей отдельных средств контроля предложены варианты их применения для мониторинга и других технологических процессов, организуемых на свиноводческих фермах. Предлагается использовать тепловизионное оборудование для мониторинга температурного режима в помещении фермы, в особенности, в зонах установки локальных средств формирования микроклимата. Это позволит в непрерывном режиме получать информацию о динамике распределения температуры в помещении, что предоставит возможность создавать наиболее комфортные микроклиматические условия для животных. Ключевые слова: свиноводство, мониторинг веса животных, тепловизионный контроль, температура тела животного, датчики, ушные бирки.

Для цитирования: Кольчик И.Е. Современные технологии и технические средства автоматического контроля в свиноводстве // Техника и технологии в животноводстве. 2022. № 4(48). С. 72-78.

Введение. Современные темпы роста населения земли формируют устойчивую потребность в увеличении объемов производства продовольственных продуктов, в том числе и свинины. Так, по прогнозам Организации Объединенных Наций к 2050 году в мировом масштабе потребуется в 1,5-1,6 раза больше продуктов питания, чем производится на данный момент [1]. Обеспечить необходимый прирост производства продовольствия возможно лишь при условии интенсификации производственного процесса. При этом достичь поставленного результата невозможно без максимального внедрения технологий и технических средств автоматического контроля. На свиноводческих комплексах именно средства автоматического контроля позволяют выращивать поголовье в десятки тысяч животных при минимальном

участии обслуживающего персонала, увеличивая скорость выполнения операций и сводя к минимуму влияние «человеческого фактора».

Целью исследований является обобщение опыта разработки и применения средств автоматического контроля производственных процессов и неинвазивного мониторинга состояния животных в условиях свинофермы, выявление направлений их наиболее эффективного использования.

Методика. В работе использовался информационно-логический анализ научной информации отечественных и зарубежных исследований в области создания технологий неинвазивного мониторинга, а также анализ опыта эксплуатации систем автоматического контроля основных производственных процессов в свиноводстве.

Результаты исследований. С увеличением поголовья, обслуживаемого на фермах и комплексах, обеспечение комфортных условий содержания свиней и увеличение интенсивности прироста их веса стало невозможным без использования средств автоматического контроля физического состояния животных и условий их содержания. В настоящее время известно большое количество исследований, посвященных разработке технических средств и технологий в данной области.

Одной из важных областей, где широко применяются устройства автоматического контроля, в первую очередь - из-за необходимости получения непрерывного потока информации о меняющихся величинах влияющих факторов, является микроклимат помещений. Постоянное пребывание животных в замкнутом пространстве фермы формирует особый газовый состав воздуха, в котором присутствуют аммиак, сероводород, углекислый газ. Чрезмерная концентрация данных газов и водяных паров влияет на здоровье стада: провоцирует развитие заболеваний дыхательной, сердечно-сосудистой систем, приводит к воспалению слизистых оболочек глаз. В вопросе контроля параметров микроклимата очень важно не допустить негативное влияние на процесс «человеческого фактора». Зачастую это приводит к серьезным ошибкам и последствиям. Поэтому автоматизация такого важного процесса должна выполняться при помощи установки центрального контроллера микроклимата с комплектом датчиков, который по заданному программой алгоритму, в зависимости от поголовья и веса животных, контролирует требуемый температурно-влажностный режим, уровень концентрации аммиака и углекислого газа, обновляемость воздушной среды в помещении фермы.

Применяемые в настоящее время контроллеры зачастую совмещают функции контроля и управления производственными процессами на ферме и представляют собой унифицированное интеллектуальное устройство, в состав которого входят программируемый микропроцессор, внутренние часы, ло-

гическое реле, таймеры, счетчики импульсов, дискретные и аналоговые входы и выходы. Гибкая изменяемая система входных, а также выходных унифицированных дискретных и аналоговых сигналов о состоянии объекта управления, выдаче управляющих воздействий позволяет использовать контроллер в составе самых разных машин для животноводства и кормопроизводства. Так, использование в контуре управления микроклиматом трех контролируемых параметров (температуры, относительной влажности и газового состава воздуха) делает возможным, по результатам анализа, эффективное управление установками микроклимата. Дистанционный (GSM, GPRS) контроль состояния микроклимата фермы легко реализуется при помощи широко используемых интерфейсов и может быть использован в качестве подсистемы «умной» фермы.

Используемые в свиноводческом помещении датчики и приборы должны обеспечивать исправную работу с требуемой точностью в условиях, где в атмосфере присутствуют пыль, взвеси от кормов, испарения, аммиак и пр. Среди фирм, выпускающих подобные датчики, наиболее широко на российском рынке представлены: ООО НПК «ТЕКО», Galltec+Mela, DOL-Senssors, Airtec, Beskonta Electronics, ООО «Проспект», Skov, Rotem, Fancom, ООО «Промприбор-Р» и др. В таблице 1 приведены некоторые из выпускаемых промышленностью датчиков, удовлетворяющих требуемым условиям применения. Среди датчиков выделяют однозадачные, т. е. способные производить измерение лишь одного параметра, к примеру, температуры, и многозадачные, производящие мониторинг сразу нескольких параметров, чаще всего, температуры и влажности воздуха.

Современные датчики, используемые в животноводческих помещениях, обладают не только чувствительными элементами, способными обеспечить точный результат измерений, но и встроенными фильтрами, позволяющими исключить влияние на измерения повышенной влажности, запыленности или загазованности помещения. Немаловажное значение имеет и защитный колпачок, бла-

годаря которому можно не демонтировать датчик на время мойки и обеззараживания помещения.

Таблица 1. Технические средства снятия информации при автоматическом контроле

Для учета и дозирования корма в бункере используют тензометрические датчики. На каждую опору бункера устанавливают такой датчик для осуществления автоматического взвешивания корма. Тензодатчики измеряют точный вес корма, находящегося в бункере, в режиме реального времени и передают информацию на контроллер взвешивания. В целом, для контроля наполняемости бункера сухим сыпучим материалом разработано немалое количество сигнализаторов и уровнемеров, основанных на ротационном, вибрационном, ультразвуковом, микроволновом или емкостном принципах работы. Кроме отмеченных в таблице 1 датчиков, контролирующих процессы кормления и параметры микроклимата, используются также датчики освещенности, предназначенные для измерения интенсивности света в помещении, датчики уровня жидкости, расходомеры, датчики системы удаления, очистки и обеззараживания жидкого навоза и навозных стоков, выполняющие непрерывный мониторинг стоков и контроль процесса аэрации при би-

ологической очистке и др. Проблема взвешивания животных в настоящее время решается в направлении уменьшения массогабаритных параметров весов и разработки устройств динамического взвешивания. Известны перспективные разработки конструкций проходных весов для животных, снабженные сенсорами, которые позволяют получать не только данные о весе животного, но и выявляют хромоту животных по скорости и цикличности шага, величине давления копыт на поверхность дорожки (устройство Step Met-rix фирмы BouMatic Gascoigne Melotte, проходные весы Taxatron, дорожки и коврики GaitTour).

Индивидуальные биологические показатели особей фиксируются такими устройствами, как камеры, микрофоны, тепловизоры и др. Они собирают аудио-, видеоинформацию об отдельных животных и их группах. Информация с устройств отправляется непосредственно на узел контроля и управления, где происходит ее обработка по заданному алгоритму. Так, обработка аудиосигнала из загона может способствовать обнаружению теплового стресса или агрессивного поведения [2, 3]. Также различают инфекционный и неинфекционный (последствие вдыхания аммиака или пыли) кашель [4].

Видеонаблюдение за животными на свинофермах используется для оценки веса свиней, их агрессивного поведения, хромоты, позы свиноматки и ее поведения во время лактации [5-8]. Исследование анализа изображений с использованием двумерных (2D) камер предоставляет цифровую информацию, позволяющую отслеживать и оценивать скорость роста свиней, однако сенсоры 2D-камеры требуют адекватного окружающего освещения и контрастного фона - например, белая свинья на темном цементе. Фирмой Weda (Германия) разработана система Opti-comp, которая позволяет определить массу свиньи с точностью до 1,5 кг после обработки ее цифрового изображения.

Трехмерные (3D) камеры используют преимущественно для построения объемного образа свиньи, что позволяет контролировать прибавку ее веса. Для этого камера при

основных процессов на свиноферме

Наименование технического средства и измеряемые показатели Перечень технических средств некоторых отечественных и зарубежных производителей

Датчики температуры воздуха, г, оС DOL 15; SF.7; Rotem BLACK RTS 2 PIG

Датчики относительной влажности воздуха, ф, % SHZ51P5-31P-LZ; ДВТ24.0-1.3.К; RHM.2A5220030 Fancom

Датчики углекислого газа, СО2, ррт SC2 IXP4-32P-LZ-S4; DOL 19; ДУГ 24.20.Р; SC02-96B55-U010-10K-P01-C

Датчики аммиака, НЕ3, ррт D0L53; SNH3-132B 36-2ACR-I420-PL

Датчики сероводорода, Ы28, ррт СИГМА-03.ДЭ

Датчики многозадачные (г, оС), (ф, %) SHTZ51P5-41P-LZ; IBF2; DOL 114

Датчики разрежения, Па D0L18

Датчики уровня корма DOL 44; VC12RT23010M; DOL 26; RN3001AE11FB1B31

помощи ToF-технологии посылает инфракрасный импульс от светодиода несколько раз в секунду, а затем записывает задержку между импульсом и его возвратом в каждом пикселе [9]. Исследования показали перспективность и коммерческую привлекательность автоматической оценки массы свиней при помощи 3Б-технологий [10].

На фермах с большим числом животных широкое применение получили электронные системы идентификации с использованием носимых животными чипов, к примеру, ушных бирок. Широкую известность в этой области получили разработки фирм Smartbow; Remote Insights, Tönnies Livestock. Некоторые чипы способны определять температуру тела, частоту дыхания и пульс животного, данные о наличии половой охоты и др. Автоматизированные системы управления технологическими процессами, основанные на идентификации животных, находят все более широкое применение в свиноводстве. Так, в настоящее время идентификация животных выполняется в системах раздачи корма «по требованию» для индивидуального кормления свиноматок. Для динамических групп предлагается использовать автоматические системы индивидуального обслуживания свиней (разработки фирм Bernhard Manne-

beck Landtechnik GmbH из ФРГ и Nedap Agri из Нидерландов). Установки Nedap Velos Sowtrack и INTEC MAC позволяют сортировать животных практически без участия персонала. Фирмы Schauer Maschinenfabrik GmbH&Co KG и Abatec Electronic AG (Австрия) являются разработчиками систем локализации животных. По сигналам датчиков, размещенных в свиноводческом помещении и взаимодействующих со средствами электронной идентификации свиней, система определяет не только пространственное положение животного, но и его физиологическое и физическое состояние, тем самым позволяя корректировать рацион кормления. Проводимый при этом анализ продолжительности потребления корма, отдыха и контактов с другими животными позволяет делать выводы о физиологическом и физическом состоянии животного [11, 12].

Недорогой системой идентификации является система оптического распознавания символов. При этом производится распознавание напечатанных, штампованных или написанных текстовых символов, например, номеров, знаков, штрих-кодов, QR-кодов. В свиноводстве оптическое распознавание включает символы на ушных бирках или нарисованные символы и числа. Оптическое распознавание символов выполняется с помощью цифровой камеры, а данные обрабатываются с помощью машинного обучения для обеспечения удаленной идентификации [13]. Примером индивидуальной идентификации свиней без использования маркирующих надписей является распознавание животных по их мордам, первоначально разработанное для идентификации людей по лицам [14]. Информационные технологии дают возможность на ранней стадии опознавать поведенческие изменения и, следовательно, возможные заболевания.

В России система электронной идентификации на данный момент не получила широкого распространения; тем не менее, по оценкам экспертов, присутствует достаточно большой потенциал ее использования [15]. Использование тепловизионной техники в свиноводстве преимущественно сводится к

Таблица 2. Технические средства получения информации о животных при автоматическом _контроле их состояния_

Наименование технического средства Наименование производителя Область применения

Носимые датчики температуры, движения Smartbow; Remote Insights, Tönnies Livestock Контроль состояния здоровья, контроль движения

Тепловизоры Flir; Fluke; Testo Контроль состояния здоровья

Камеры 2Б Lorex; eYeNamic Мониторинг поведения животных, распознавание особей

Камеры 3Б Microsoft Kinect; Intel RealSense; eYeGrow Мониторинг веса

Микрофоны Saundtalks; PSM Monitor Выявление стрессовых ситуаций в загонах

выявлению заболеваний, сопровождающихся повышением температуры тела животных. Поскольку своевременно выявлять эпидемии и быстро реагировать на них позволяет лишь постоянный мониторинг температуры тела животных, то тепловизионный контроль является перспективным решением. Ранее измерения внутренней температуры тела свиней производились ректально с помощью ртутного термометра. Очевидно, что для крупных свинокомплексов данный способ не подходит из-за высокой трудоемкости, низкой оперативности, а также высокой вероятности перекрестного заражения животных. Не позволяет исключить использование человеческого труда также и применение бесконтактных инфракрасных термометров.

При помощи тепловизора облегчается и ускоряется процесс выявления воспалений у животных, возможен мониторинг овуляций, выявление аномального поведения особей и даже выполнение оценки их роста [16-19]. При этом своевременное начало лечения снижает риск осложнения заболеваний, ускоряется процесс выздоровления, что формирует экономический эффект от применения оборудования. Отмечается интерес использования тепловизионного контроля и в коровниках [20, 21]. Однако вопрос о полной автоматизации процесса тепловизионного контроля в животноводстве все еще остается открытым; также, как и вопрос расширения спектра использования тепловизионного оборудования в пределах помещения фермы. Так, к примеру, возможен тепловизионный контроль за температурой воздуха в помещении фермы [22]. При этом формируется более полная картина распределения температур в помещении, чем при использовании информации лишь от стандартных датчиков температуры, что позволит повысить эффективность использования локальных средств обогрева, охлаждения и вентиляции, а также снизит энергопотребление за счет более точного пространственного выделения областей с аномальными температурами. Для установления характера распределения температурного градиента внутри помещения с содержащимися в нем свиньями предлагается

размещать в каждом из загонов поверхности считывания температурных показателей. Считывание температурных показателей производится со всех установленных поверхностей с заданным одинаковым коэффициентом излучения. Информация в он-лайн-режиме передается на контролирующее устройство, где распознается, обрабатывается, а далее, согласно прописанному алгоритму, принимается тот или иной вариант действий. В сравнении со стандартными датчиками температуры, поверхности считывания температурной информации имеют два основных преимущества: дешевизна изготовления и устойчивость к агрессивным средам. Благодаря этому появляется возможность использования значительного их числа, что позволит получать точную картину распределения температурного градиента в пределах всего воздушного объема помещения, учитывая и области размещения локальных средств обогрева и охлаждения.

Бурно развивающиеся в настоящее время исследования в области создания технологий и технических средств автоматического контроля, фиксации, неинвазивного мониторинга способствуют формированию дополнительных способов контроля отдельных параметров. Наряду с многофункциональными тепловизионными установками и датчики, осуществляющие мониторинг физического состояния животных, способны сигнализировать об изменившихся микроклиматических условиях в помещении. Участившееся дыхание, сердцебиение и прочие симптомы, проявляющиеся при появлении теплового либо любого иного стресса, могут фиксироваться носимыми датчиками и дополнять информацию о степени комфорта условий содержания.

Использование новых датчиков или иного электронного оборудования должно осуществляться лишь после тестирования в условиях фермы. Повышенная влажность воздуха, его запыленность, присутствие в атмосфере аммиака могут вывести из строя незащищенные узлы в системе контроля либо помешать распознать объект и точно определить его характеристики.

Выводы:

1. Эффективность функционирования современного свиноводческого комплекса в значительной степени зависит от уровня автоматизации контроля технологических и биологических процессов, протекающих на ферме.

2. Расширение сферы применения тепло-визионной техники на свинокомплексах позволит эффективнее использовать данное оборудование, получать не только информацию о состоянии здоровья животных, но и дополнять информационную картину распределения температур в помещении, контролировать области с установленными локальными средствами формирования микроклимата, выявлять области комфортных и дискомфортных условий пребывания животных, снижать влияние «человеческого фактора» на процесс обеспечения качества микроклимата.

3. Расширение функциональных возможностей датчиков, размещаемых на теле животного в ушных бирках либо ошейниках, потенциально способно сделать такие датчики наиболее информативным средством контроля состояния здоровья отдельных особей. Постоянный контроль показателей целой группы животных позволит использовать их реакции в качестве дублирующего признака нежелательных изменений уровня комфортности микроклимата.

Литература:

1. Изменение климата России. URL: http://climate-change.igce.ru

2. Ferrari S., Costa A. Heat stress assessment by swine related vocalizations // Livest. Sci. 2013. V. 151. Р. 29-34.

3. Discerning pig screams in production environments / Vandermeulen J. etc. // PLoS ONE. 2015. V. 10. Р. 1-15.

4. Real-time recognition of sick pig cough sounds / Exa-daktylos V. etc. // Comput. Electron. Agric. 2008. V. 63. Р. 207-214.

5. Kongsro J. Estimation of pig weight using a Microsoft Kinect prototype imaging system // Comput. Electron. Agric. 2014. V. 109. Р. 32-35.

6. Automatic recognition of aggressive behavior in pigs using a kinect depth sensor / Lee J. etc. // Sensors 2016. V. 16. Р. 631.

7. Validity of the Microsoft Kinect sensor for assessment of normal walking patterns in pigs / Stavrakakis S. etc. // Comput. Electron. Agric. 2015. V. 117. Р. 1-7.

8. Automatic recognition of lactating sow behaviors through depth image processing / Lao F. etc. // Computers and Electronics in Agriculture. 2016. V. 125. Р. 56-62.

9. Using automated image analysis in pig behavioural research: Assessment of the influence of enrichment substrate provision on lying behaviour / Nasirahmadi A. etc. // Applied Animal Behaviour Science. 2017. V. 196. Р. 30-35.

10. A portable and automatic Xtion-based measurement system for pig body size / Wang K. etc. // Computers and Electronics in Agriculture. 2018. V. 148. Р. 291-298.

11. Comparing three different passive RFID systems for behaviour monitoring in grow-finish pigs / Brown-Brandl T.M. etc. // Proceedings of the Precision Livestock Farm-ing'17. Nantes, 2017. P. 622-629.

12. Towards on-farm pig face recognition using convolu-tional neural networks / Hansen M.F. etc. // Comput. Ind. 2018. V. 98. Р. 145-152.

13. Tracking of group-housed pigs using multi-ellipsoid expectation maximization / Mittek M. etc. // IET Computer Vision. 2017. V. 12(2). Р. 121-128.

14. AL-Allaf O. Review of face detection systems based artificial neural networks algorithms // International Journal of Multimedia&Its Applications. 2014. V. 6. Р. 1-16.

15. Цой Л.М., Рассказов А.Н. Свиноводство. Перспективы цифрового развития // Техника и технологии в животноводстве. 2020. № 3(39). С. 50-56.

16. Infrared thermography: A potential noninvasive tool to monitor udder health status in dairy cows / Sathiyaba-rathi M. etc. // Veter. World. 2016. V. 9. Р. 1075-1081.

17. Variations in the vulvar temperature of sows during proestrus and estrus as determined by infrared thermography and its relation to ovulation / Simoes V.G. etc. // The-riogenology. 2014. V. 82. Р. 1080-1085.

18. The automated analysis of clustering behaviour of piglets from thermal images in response to immune challenge by vaccination / Cook N. etc. // Animal. 2018. V. 12. Р. 122-133.

19. Feasibility study on the use of infrared thermography to classify fattening pigs into feeding groups according their body composition / Lengling A. etc. // Sensors. 2020. V. 20. Р. 5221.

20. Жилич Е.Л., Рогальская Ю.Н., Колоско Д.Н. Применение метода термографии для идентификации заболевания молочной железы коров // Техника и технологии в животноводстве. 2022. № 2(46). С. 108-112.

21. Мамедова Р.А. Особенности обработки тепловизи-онных изображений для диагностики заболеваний конечностей КРС // Техника и технологии в животноводства. 2021. № 4(44). С. 37-41.

22. Кольчик И.Е. Использование тепловизионного контроля в свиноводстве // Техника и технологии в животноводстве. 2021. № 3(43). С. 71-76.

Literatura:

1. Izmenenie klimata Rossii. URL: http://climatechange. igce.ru

2. Ferrari S., Costa A. Heat stress assessment by swine related vocalizations // Livest. Sci. 2013. V. 151. R. 29-34.

3. Discerning pig screams in production environments / Vandermeulen J. etc. // PLoS ONE. 2015. V. 10. R. 1-15.

4. Real-time recognition of sick pig cough sounds / Exa-daktylos V. etc. // Comput. Electron. Agric. 2008. V. 63. R. 207-214.

5. Kongsro J. Estimation of pig weight using a Microsoft Kinect prototype imaging system // Comput. Electron. Agric. 2014. V. 109. R. 32-35.

6. Automatic recognition of aggressive behavior in pigs using a kinect depth sensor / Lee J. etc. // Sensors 2016. V. 16. R. 631.

7. Validity of the Microsoft Kinect sensor for assessment of normal walking patterns in pigs / Stavrakakis S. etc. // Comput. Electron. Agric. 2015. V. 117. R. 1-7.

8. Automatic recognition of lactating sow behaviors through depth image processing / Lao F. etc. // Computers and Electronics in Agriculture. 2016. V. 125. R. 56-62.

9. Using automated image analysis in pig behavioural research: Assessment of the influence of enrichment substrate provision on lying behaviour / Nasirahmadi A. etc. // Applied Animal Behaviour Science. 2017. V. 196. R. 30-35.

10. A portable and automatic Xtion-based measurement system for pig body size / Wang K. etc. // Computers and Electronics in Agriculture. 2018. V. 148. R. 291-298.

11. Comparing three different passive RFID systems for behaviour monitoring in grow-finish pigs / Brown-Brandl T.M. etc. // Proceedings of the Precision Livestock Farm-ing'17. Nantes, 2017. P. 622-629.

12. Towards on-farm pig face recognition using convolu-tional neural networks / Hansen M.F. etc. // Comput. Ind. 2018. V. 98. R. 145-152.

13. Tracking of group-housed pigs using multi-ellipsoid expectation maximization / Mittek M. etc. // IET Computer Vision. 2017. V. 12(2). R. 121-128.

14. AL-Allaf O. Review of face detection systems based artificial neural networks algorithms // International Journal of Multimedia&Its Applications. 2014. V. 6. R. 1-16.

15. Coj L.M., Rasskazov A.N. Svinovodstvo. Perspektivy cifrovogo razvitiya // Tekhnika i tekhnologii v zhivotno-vodstve. 2020. № 3(39). S. 50-56.

16. Infrared thermography: A potential noninvasive tool to monitor udder health status in dairy cows / Sathiyaba-rathi M. etc. // Veter. World. 2016. V. 9. R. 1075-1081.

17. Variations in the vulvar temperature of sows during proestrus and estrus as determined by infrared thermography and its relation to ovulation / Simoes V.G. etc. // The-riogenology. 2014. V. 82. R. 1080-1085.

18. The automated analysis of clustering behaviour of piglets from thermal images in response to immune challenge by vaccination / Cook N. etc. // Animal. 2018. V. 12. R. 122-133.

19. Feasibility study on the use of infrared thermography to classify fattening pigs into feeding groups according their body composition / Lengling A. etc. // Sensors.

2020. V. 20. R. 5221.

20. ZHilich E.L., Rogal'skaya YU.N., Kolosko D.N. Pri-menenie metoda termografii dlya identifikacii zaboleva-niya molochnoj zhelezy korov // Tekhnika i tekhnologii v zhivotnovodstve. 2022. № 2(46). S. 108-112.

21. Mamedova R.A. Osobennosti obrabotki teplovizion-nyh izobrazhenij dlya diagnostiki zabolevanij konechnos-tej KRS // Tekhnika i tekhnologii v zhivotnovodstva.

2021. № 4(44). S. 37-41.

22. Kol'chik I.E. Ispol'zovanie teplovizionnogo kontrolya v svinovodstve // Tekhnika i tekhnologii v zhivotnovod-stve. 2021. № 3(43). S. 71-76.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

MODERN TECHNOLOGIES AND TECHNICAL TOOLS OF AUTOMATIC CONTROL IN PIG BREEDING I.E. Kol'chik, candidate of technical sciences IMJ - filial of FGBNY FNAC VIM

Abstract. An animals physical condition's technical means used for production processes, tracking behavioral reactions and monitoring automatic control parameters' brief overview and analysis is given. It is noted that wireless devices with a moisture protection's sufficient degree as sensors for the microclimate parameters' control it is advisable to use. It is noted that livestock monitoring by thermo visual system's using the labor intensity reducing, the sick individuals' detection's speed (individuals with elevated body temperature) significantly increasing, that these devices using economics efficiency determination, and today it is one of the advanced technologies for the animals' physiological state monitoring. Video- and audio monitoring in combination with specialized image recognition programs allow timely detection of stressful situations in the boxes, weight gain dynamics to monitor. A list of technical means designed to remove information in the pig breeding main processes automatic control has been compiled. Based on the individual controls' existing functionality of analysis, options for their application on pig farms for monitoring and other technological processes are proposed. It is proposed thermal vision equipment to monitor the temperature regime in the farm's premises, especially as local means for microclimate areas formation to use. This will allow continuously information about room temperature distribution dynamics to receive, that will make it possible the most comfortable microclimatic conditions for animals to create.

Keywords: pig breeding, animal's weight monitoring, thermovisial control, animal body's temperature, sensors, ears' tags.

For citation: Kol'chik I.E. Modern technologies and technical tools of automatic control in pig breeding // Machinery and technologies in livestock. 2022. No. 4(48). p. 72-78.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.