RU2817884C1 - Оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси - Google Patents
Оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817884C1 RU2817884C1 RU2023121927A RU2023121927A RU2817884C1 RU 2817884 C1 RU2817884 C1 RU 2817884C1 RU 2023121927 A RU2023121927 A RU 2023121927A RU 2023121927 A RU2023121927 A RU 2023121927A RU 2817884 C1 RU2817884 C1 RU 2817884C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- mixer
- control unit
- interface control
- dispenser
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 abstract description 6
- 238000003975 animal breeding Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к животноводству, автоматическим устройствам кормления. Оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси включает смеситель-раздатчик кормов, бункер, транспортер, заслонку и шнеки. Оптическая система снабжена смартфоном и оптическим измерителем, содержащим коллиматор, интерфейсный блок управления оптическим измерителем, соединенный с аккумулятором, связанным с источником возбуждения люминесценции и оптическим приемником. При этом смеситель-раздатчик снабжен интерфейсным блоком управления, связанным с заслонкой, а интерфейсный блок управления оптическим измерителем соединен с интерфейсным блоком управления смесителем-раздатчиком и со смартфоном. Изобретения обеспечивает повышение качества кормовой смеси, а также регулирование нормы выдачи кормовых смесей и оценку питательной ценности корма. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к животноводству, автоматическим устройствам кормления.
Из патента RU 2 092 817 C1, код МПК G01N 21/35, 1997, известно устройство для осуществления способа поточного определения состава сыпучих продуктов, которое содержит источник света, детектор в виде диодной матрицы, полихроматор, сенсорный модуль, шнековый дозатор, компьютерный блок, а также анализирует характеристики сыпучих материалов в потоке, проводя оптические измерения в ближней ИК-области и определяя характеристики с учетом калибровочных величин, при этом продукт должен перемещаться в виде плотного потока. Определение состава продукта подразумевает использование статистических данных, полученных при ранее проведенных измерения.
Недостатком известного решения является, то, что устройство не определяет характеристики питательной ценности компонентов кормовой смеси, используемых в животноводстве, функции устройства ограничены и не обеспечивают автономную работу без сетевого питания.
Известная из патента RU 2383881 C2, МПК G01N 21/47, 2010, спектрометрическая головка, для измерения компонентов сельскохозяйственной продукции, которая содержит источники освещения, процессор, систему шин, спектрометрическое устройство, состоящее из детекторной матрицы, дисперсионного элемента и диодной матрицы. Измеряемый образец, размещенный под устройством, подвергается облучению в ближнем инфракрасном диапазоне, и отражает излучение, которое анализируется диодной матрицей. На основе калибровок определяются показатели образца, такие как влажность, протеин, крахмал, маслосодержание, и свойства, такие как длина резки, состояние волокна, температура. Причем измерения могут производится как статически, так и в потоке материала. Устройство способно интегрироваться в имеющуюся систему шин сельскохозяйственной машины.
Недостатком известного устройства является, то, что функционально ограничено его использование в виду отсутствия автономной системы питания, и решение предназначено для анализа только отдельных компонентов корма.
Известное из патента US № 7169040, МПК G01N21/3563, 2007 устройство, которое содержит бортовой компьютер, транспортировочный канал, измерительное устройство, включающее в себя источник света, коллиматор, детекторы. Известное изобретение устанавливается на сельскохозяйственное оборудование и осуществляет измерение качественных показателей компонентов корма, используя излучение в ближней инфракрасной области, проходящее через коллиматор, и детекторы приема отраженного излучения. Полученные измерения передаются по системе проводных шин в систему управления. Измерительное устройство может использоваться для исследования материала в стационарных условиях, отдельно от сельскохозяйственных машин.
Недостатком известного устройства является анализ только отдельных компонентов корма, без возможности оценки качества смешивания кормовой смеси, отсутствие беспроводных интерфейсов для передачи информации.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе является решение, описанное в патенте RU 2585043 C2, МПК A01K 5/02, 2016, известное как система управления роботизированным миксером-кормораздатчиком. Изобретение относится к сельскому хозяйству, к автоматическим устройствам кормления. Система содержит тензодатчики, бункер, в котором установлены вертикальные шнеки, раздаточный транспортер. Система оснащена камерами переднего и заднего вида для автономного перемещения, а также WiFi роутером для дистанционного управления и передачи информации. Система осуществляет в автоматическом режиме весовое измерение компонентов кормовой смеси и производит раздачу на кормовом столе.
Недостатком известного решения является, то, что система не осуществляет контроль качества смешивания кормовой смеси и не регулирует норму выдачи кормовой смеси, не определяет показатели питательной ценности выдаваемой кормовой смеси.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества кормовой смеси в механизированных, автоматизированных и роботизированных смесителях-раздатчиках кормов, регулирование нормы выдачи кормовых смесей и оценка питательной ценности корма.
Технический результат достигается тем, что оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси, включающая смеситель-раздатчик кормов, бункер, транспортер, заслонку и шнеки, согласно изобретению, снабжена смартфоном и оптическим измерителем, содержащим коллиматор, аккумулятор, интерфейсный блок управления оптическим измерителем, источник возбуждения люминесценции и оптический приемник, смеситель-раздатчик снабжен интерфейсным блоком управления. Кроме того, корпус оптического измерителя выполнен с возможностью установки стеклянной прозрачной перегородки, отделяющей оптический измеритель от смесителя-раздатчика.
На фиг. 1 - принципиальная схема смесителя-раздатчика кормов с оптической системой управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси; на фиг. 2 - принципиальная схема оптической системы управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси.
Оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси содержит оптический измеритель 1, располагающийся на смесителе-раздатчике кормов 2, на раме которого установлен бункер 3, внутри которого размещены шнеки 4. В боковой части бункера 3 расположены заслонка 5 и транспортер 6, имеющие механический контакт с кормовой смесью 7. Оптический измеритель 1 содержит коллиматор 8, интерфейсный блок управления 9 оптическим измерителем 1, соединенный с аккумулятором 10, связанным с источником возбуждения люминесценции 11 и оптическим приемником 12. Интерфейсный блок управления 9 оптическим измерителем 1 по линиям беспроводной связи соединен с интерфейсным блоком управления 13 смесителем-раздатчиком 2 и со смартфоном 14.
Интерфейсный блок управления 13 смесителем-раздатчиком 2 связан с заслонкой 5 и обеспечивает регулирование подачи кормовой смеси 7 на кормовой стол.
Корпус оптического измерителя 1 выполнен с возможностью установки стеклянной прозрачной перегородки 15, отделяющей оптический измеритель 1 от смесителя-раздатчика 2. Её устанавливают для работы оптического измерителя 1 независимо от смесителя-раздатчика 2. Например, в полевых условиях, оптический измеритель 1 может использоваться как емкость для определения, например, питательной ценности, содержания сухого вещества, качества смешивания и влажности кормовой смеси 7. Стеклянная перегородка 15 пропускает свет и защищает элементы оптического измерителя 1 от загрязнения.
Оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси, работает следующим образом.
Оператор смесителя-раздатчика кормов 2 с помощью барабана и транспортерной ленты загружает в бункер 3 компоненты, которые формируют кормовую смесь 7, при этом шнеки 4 смешивают их.
Наполнение бункера 3 отслеживает интерфейсный блок управления 13, при наполнении бункера 3 загрузка компонентов автоматически отключается. После смешивания, смеситель-раздатчик кормов 2 выезжает на кормовой стол животноводческого комплекса и движется по нему. При движении открываться заслонка 5 и под действием вращающего момента шнеков 4, кормовая смесь 7 попадает на транспортер 6, который сканируется оптическим измерителем 1, и кормовая смесь 7 попадает в кормушки животных. Оптический приемник 12 оценивает интенсивность люминесценции, которая возбуждается от энергии, получаемой из аккумулятора 10, также питающей источник возбуждения люминесценции 11, при этом оптический сигнал проходит через прозрачное стекло 15 и усиливается коллиматором 8. Интенсивность люминесценции, улавливаемая оптическим приемником 12, преобразуется интерфейсным блоком управления 9 в цифровой сигнал, алгоритмическая обработка которого позволяет оценивать качество смешивания, содержание сухого вещества и протеина в кормовой смеси 7. Весь перечень данных, полученных интерфейсным блоком управления 9 передается на смартфон 14 в онлайн режиме. В случае если кормовая смесь 7 недостаточно смешана или её выдача окончена, интерфейсный блок управления 13 смесителя-раздатчика 2 принудительно закрывает заслонку 5 и цикл повторяет заново.
Использование устройства обеспечит повышение качества кормовой смеси в механизированных, автоматизированных и роботизированных смесителях-раздатчиках кормов, регулирование нормы выдачи кормовых смесей и оценку питательной ценности корма.
Claims (2)
1. Оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси, включающая смеситель-раздатчик кормов, бункер, транспортер, заслонку и шнеки, отличающаяся тем, что она снабжена смартфоном и оптическим измерителем, содержащим коллиматор, интерфейсный блок управления оптическим измерителем, соединенный с аккумулятором, связанным с источником возбуждения люминесценции и оптическим приемником, причем смеситель-раздатчик снабжен интерфейсным блоком управления, связанным с заслонкой, а интерфейсный блок управления оптическим измерителем соединен с интерфейсным блоком управления смесителем-раздатчиком и со смартфоном.
2. Оптическая система по п. 1, отличающаяся тем, что корпус оптического измерителя выполнен с возможностью установки стеклянной прозрачной перегородки.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817884C1 true RU2817884C1 (ru) | 2024-04-22 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7169040B2 (en) * | 2003-10-15 | 2007-01-30 | Deere & Company | Crop measuring arrangement |
| RU2487534C2 (ru) * | 2008-03-06 | 2013-07-20 | Сэлфорд Инджиниринг Лимитед | Перемешивающее/подающее устройство и устройство для мониторинга работы перемешивающего/подающего устройства |
| RU2585043C2 (ru) * | 2014-06-02 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) | Система управления роботизированным миксером-кормораздатчиком |
| RU2747167C1 (ru) * | 2020-08-25 | 2021-04-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Роботизированное устройство для обслуживания кормового стола на животноводческих комплексах |
| RU2775170C1 (ru) * | 2021-10-05 | 2022-06-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Система для оценки качества корма животных |
| US20220295753A1 (en) * | 2021-03-17 | 2022-09-22 | Xanantec Technologies Inc. | System for feeding animals |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7169040B2 (en) * | 2003-10-15 | 2007-01-30 | Deere & Company | Crop measuring arrangement |
| RU2487534C2 (ru) * | 2008-03-06 | 2013-07-20 | Сэлфорд Инджиниринг Лимитед | Перемешивающее/подающее устройство и устройство для мониторинга работы перемешивающего/подающего устройства |
| RU2585043C2 (ru) * | 2014-06-02 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) | Система управления роботизированным миксером-кормораздатчиком |
| RU2747167C1 (ru) * | 2020-08-25 | 2021-04-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Роботизированное устройство для обслуживания кормового стола на животноводческих комплексах |
| US20220295753A1 (en) * | 2021-03-17 | 2022-09-22 | Xanantec Technologies Inc. | System for feeding animals |
| RU2775170C1 (ru) * | 2021-10-05 | 2022-06-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Система для оценки качества корма животных |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1889538B2 (en) | Arrangement and method for feeding animals | |
| CA2982026C (en) | Fodder mixing wagon | |
| US7265831B2 (en) | Spectrometric measuring head for harvesting machines and other equipment used in agriculture | |
| CA2672822C (en) | A process and apparatus for analysing and separating grain | |
| Baker et al. | Prediction of organic matter digestibility in vivo of grass silage by near infrared reflectance spectroscopy: effect of calibration method, residual moisture and particle size | |
| RU2437067C2 (ru) | Измерительное устройство для определения состава | |
| KR101135505B1 (ko) | 고춧가루 매운맛 측정장치 및 방법 | |
| KR101577971B1 (ko) | 무인 사료 공급장치 | |
| RU2013103046A (ru) | Способ обработки сельскохозяйственной убранной массы и сельскохозяйственная уборочная машина | |
| CN104853597B (zh) | 用于检测奶中的异常物质的光学器件 | |
| RU2817884C1 (ru) | Оптическая система управления процессом приготовления и раздачи кормовой смеси | |
| EP0808451B1 (en) | Apparatus for investigating flowable material and device for conveying samples | |
| KR20070107947A (ko) | 근적외선 분광 분석 시스템을 이용한 우유 중 요소태질소의분석방법 | |
| US20230413781A1 (en) | A device for estimating at least one property of fodder, a kit, a container comprising the device, and a method for estimating at least one property of fodder | |
| Vander Schaaf | Near infrared reflectance spectroscopy comparison of dairy one and agrinir forage analyzer | |
| Perricone et al. | TMR mixer wagon real time moisture measurement of animal forages | |
| Buckmaster et al. | Assessing uniformity of total mixed rations | |
| US20220358633A1 (en) | Sensor Arrangement for Detecting Constituents | |
| Buckmaster et al. | Uniformity of total mixed rations | |
| BRPI0820561B1 (pt) | Método e aparelho para analisar e separar grão | |
| CN107469689A (zh) | 一种用于监测奶牛饲料搅拌车的***及方法 | |
| US20150272081A1 (en) | Arrangement and method for feeding animals | |
| IES85419Y1 (en) | A process and apparatus for analysing and separating grain | |
| IE20080911U1 (en) | A process and apparatus for analysing and separating grain |