CN102946718A - 用于控制牲畜处理系统的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于控制牲畜处理系统（11）的装置（14），控制牲畜处理系统（11）包括用于自动准备待挤奶的挤奶牲畜的奶头的自动奶头准备站（13）和用于在挤奶牲畜的奶头准备好之后对挤奶牲畜进行挤奶的挤奶系统（12）。该装置可操作地连接至奶头准备站和挤奶系统，并且包括用于估计挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间的模块（14a），用于针对在奶头准备站处存在的挤奶牲畜来估计该挤奶牲畜的奶头的准备时间的模块（14b），以及用于在一时间点起动挤奶牲畜的奶头的自动准备的起动模块（14c），该时间点取决于所估计的挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间以及所估计的挤奶牲畜的奶头的准备时间。

Description

用于控制牲畜处理系统的装置和方法

技术领域

本发明总体上涉及乳牛业，更具体地说，本发明涉及用于控制牲畜处理系统的装置、方法和计算机程序产品，以及涉及牲畜处理系统本身。

背景技术

旋转厅挤奶系统包括牲畜顺次进入和离开来进行挤奶的旋转平台。旋转平台包括多个挤奶畜栏，每个挤奶畜栏具有用于对挤奶畜栏中存在的牲畜进行挤奶的挤奶设备。在牲畜挤奶的同时，旋转平台与挤奶畜栏以及已进入旋转平台的牲畜一起旋转。当挤奶结束时，每个挤奶牲畜在旋转平台旋转一周之后离开平台。

这种旋转厅挤奶系统可以配有位于其前方的奶头准备站，也就是说，每个牲畜在进入旋转厅挤奶系统的旋转平台之前经过奶头准备站。在奶头准备站中，挤奶牲畜的奶头得到清洁、刺激以及可选地预取乳。WO2008/140407公开了这种装置。

发明内容

本发明的发明人已经注意到，对于现有技术的装置来说，有时挤奶牲畜的奶头准备结束，但挤奶系统仍没有供挤奶牲畜进入的空闲挤奶畜栏。因此，在等待挤奶系统准备好让挤奶牲畜进入时，排奶刺激程度可能下降，并且因此，挤奶可能无法在恰当的时候开始。可替代地，如果挤奶牲畜容易刺激，那么排奶可能过早开始，并且地板将被溅上奶。

尽管这些问题在任何类型的挤奶系统中都可能发生，但其在旋转厅挤奶系统中可能尤其麻烦，这是因为旋转平台的速度取决于大量挤奶牲畜的挤奶时间，使得旋转平台上的每个挤奶牲畜的挤奶在大约旋转一周期间结束。这意味着，如果平台上的挤奶牲畜的挤奶被延迟或者由于某种原因比预期的时间长，那么旋转平台的速度必须降低。因此，旋转厅挤奶系统将在稍后的阶段准备接收下一待挤奶的挤奶牲畜，于是奶头准备站处的挤奶牲畜在准备好它的奶头之后在挤奶之前可能不得不等待相当长时间。

另一方面，如果过晚地起动奶头准备，那么挤奶系统可能不得不等待挤奶牲畜的奶头准备结束，这明显降低挤奶系统的生产能力。

因此，本发明的一个目的在于分别提供能够消除或至少减轻上面公开的问题的装置、牛奶处理系统、方法以及计算机程序产品。

本发明的另一目的在于提供能够提供最佳产奶量和高生产能力的这种装置、牛奶处理系统、方法以及计算机程序产品。

本发明的又一目的在于提供健壮、高效、快速、精确、准确、可靠、安全、易于使用且具有合理成本的这种装置、方法、牛奶处理系统以及计算机程序产品。

这些目的根据本发明通过如所附专利权利要求所要求保护的装置、方法、牛奶处理系统以及计算机程序产品得以实现。

根据本发明的第一方面，提供用于控制牲畜处理系统的装置，所述牲畜处理系统包括用于自动准备待挤奶的挤奶牲畜的奶头的自动奶头准备站以及用于在所述挤奶牲畜的奶头准备好之后对所述挤奶牲畜进行挤奶的挤奶系统。所述装置可操作地连接至所述奶头准备站和所述挤奶系统，并且包括第一估计器、第二估计器和起动模块。所述第一估计器被设置为估计所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间，所述第二估计器被设置为针对在所述奶头准备站处存在的挤奶牲畜估计所述挤奶牲畜的奶头的准备时间。最后，所述起动模块被设置为在一时间点起动所述挤奶牲畜的奶头的自动准备，所述时间点取决于（i）所估计的所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间以及取决于（ii）所估计的所述挤奶牲畜的奶头的准备时间。

优选地，所述起动模块被设置为在一时间点起动所述挤奶牲畜的奶头的准备，使得在所述奶头准备站处存在的所述挤奶牲畜的奶头的准备大约在所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜时结束。

通过本发明，使奶头准备与挤奶动态地相互关联，使得在各时刻开始并执行挤奶牲畜的奶头准备，使得奶头准备刚好在挤奶系统准备好接收待挤奶的该挤奶牲畜时完成。挤奶牲畜不需要在可能导致过早的排奶或者排奶刺激程度降低的情况下等待挤奶系统完成较早的挤奶牲畜的挤奶。同时，挤奶系统从不会因奶头准备站中的挤奶牲畜的奶头准备过晚开始而停止。

有利地，根据牲畜个体来估计挤奶牲畜的奶头的准备时间，这是因为奶头准备时间可能因牲畜不同而不同。

在一个实施例中，本发明是在旋转厅挤奶系统中实施的，该旋转厅挤奶系统配有位于其前方的奶头准备站。

根据本发明的第二方面，提供牛奶处理系统，所述牛奶处理系统包括挤奶系统和位于所述挤奶系统前方的奶头准备站以及本发明第一方面的控制装置。

根据本发明的第三方面，提供用于控制牲畜处理系统的方法，所述牲畜处理系统包括挤奶系统和位于所述挤奶系统前方的奶头准备站。根据该方法，估计所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间，估计在所述奶头准备站处存在的挤奶牲畜的奶头的准备时间，并且在一时间点起动所述挤奶牲畜的奶头的准备，所述时间点取决于所估计的所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间以及取决于所估计的所述挤奶牲畜的奶头的准备时间。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品可加载到计算机的内部存储器内，并且包括用于执行本发明第三方面的方法的软件代码部分。

本发明的更多特性以及本发明的优点从下文介绍的本发明优选实施例的以下详细描述和附图1和2中将是显而易见的，附图1和2仅是作为图示给出的，因此对于本发明不是限制性的。

附图说明

图1示意性图示根据本发明实施例的包括挤奶系统、奶头准备站和控制装置的牲畜处理系统。

图2是根据本发明实施例的用于控制牲畜处理系统的方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性图示牲畜处理系统11，牲畜处理系统11包括用于对挤奶牲畜进行自动挤奶的自动挤奶系统12、用于自动准备待挤奶的挤奶牲畜的奶头的自动奶头准备站13以及用于控制牲畜处理系统11的控制装置14。

自动挤奶系统12是包括可旋转的传送带或旋转平台42的旋转厅挤奶系统，在可旋转的传送带或旋转平台42上设置多个挤奶畜栏43。挤奶牲畜在旋转厅挤奶系统12的单个入口处顺次有利地进入挤奶畜栏43。每个挤奶畜栏43包括挤奶设备，挤奶设备包括在挤奶前被附接到在挤奶畜栏43中存在的挤奶牲畜的奶头的挤奶机杯15。提供收纳箱20，收纳箱20用于在不使用挤奶机杯43时储放挤奶机杯。为了简单起见，仅对于挤奶畜栏43中的一个挤奶畜栏图示出挤奶机杯15和收纳箱20。旋转厅挤奶系统12可以具有并列的构造、前后串接的构造或者如图1中所示的人字形构造。

可以提供用于将挤奶机杯15附接到在挤奶畜栏43中存在的挤奶牲畜的奶头的一个或多个挤奶机器人16，每个挤奶机器人16具有安装在其可活动的机器人臂16a上的观察系统19。挤奶机器人16可以相对于旋转厅挤奶系统12的旋转平台42固定，或者可以沿例如周线方向来回活动，以便为一个以上的挤奶畜栏43提供服务。观察系统19可以位于除可活动的机器人臂16a上以外的其它位置，例如位于相对于可活动的机器人臂16a固定的位置。

当旋转平台42旋转一周时，对在旋转平台42上存在的每个挤奶牲畜均进行了挤奶。挤奶牲畜在旋转厅挤奶系统12的单个出口处按照与它们进入挤奶畜栏的顺序相同的顺序有利地离开挤奶畜栏43。

提供用于处理并控制旋转厅挤奶系统12的处理和控制器18，处理和控制器18通常包括微型计算机、适合的软件以及挤奶旋转厅挤奶系统12所服务的挤奶牲畜的数据库18a。这种数据库通常包括挤奶牲畜的信息，例如挤奶牲畜上次何时被挤奶、挤奶牲畜的产奶量、挤奶牲畜的奶质量等等。具体地说，处理和控制器18可操作地连接到挤奶设备和挤奶机器人16，以控制挤奶设备和挤奶机器人的操作。

奶头准备站13被布置为在对挤奶牲畜进行挤奶之前准备挤奶牲畜的奶头，奶头准备站13位于与旋转厅挤奶系统12分离的位置。这种奶头准备包括清洁、预挤奶和/或排奶刺激。能够在本发明中使用的奶头准备站在上面提到的WO2008/140407中公开，WO2008/140407的内容通过引用特此并入。在奶头准备站13中使用的奶头清洁和预挤奶设备包括例如在US6,626,130、US6,591,784、US6,553,942、US5,211,132、US5,235,937、US4,305,346、US6,321,682、B1US6,155,204、EP0830055B1以及WO2005/067702A1中直接公开或者在通过本领域技术人员不难做出的改动之后公开的那些设备。上面文献的内容通过引用特此并入。奶头准备站13及其设备可以由可操作地连接至旋转厅挤奶系统12的处理和控制器18的单独控制器（未示出）控制，或者可以直接由处理和控制器18控制。

通常来说，挤奶牲畜按照与它们进入旋转厅挤奶系统12的挤奶畜栏43的顺序相同的顺序逐个依次经过奶头准备站13，尽管可想象到用于对多个挤奶牲畜同时进行奶头准备的多个奶头准备站。

控制装置14可操作地连接至奶头准备站13以及连接至旋转厅挤奶系统12，并且包括第一估计模块14a、第二估计模块14b和起动模块14c；第一估计模块14a用于估计旋转厅挤奶系统12准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间；第二估计模块14b用于针对在奶头准备站13处存在的挤奶牲畜估计挤奶牲畜的奶头的准备时间；起动模块14c用于在一时间点起动挤奶牲畜的奶头的自动准备，该时间点取决于所估计的旋转厅挤奶系统12准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间以及取决于所估计的挤奶牲畜的奶头的准备时间。

控制装置14可以被实现为单独的微型计算机，从而第一估计模块14a、第二估计模块14b和起动模块14c可以是在该微型计算机上运行的不同程序或子程序。然而，更优选地，控制装置与处理和控制器18集成在一起，并且控制装置仅由处理和控制器18中的软件来实现。

起动模块14c优选地被布置为在一时间点起动挤奶牲畜的奶头准备，使得在奶头准备站13处存在的挤奶牲畜的奶头准备大约在旋转厅挤奶系统12准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜时结束。通过这样的措施，一方面可以保证旋转厅挤奶系统12可以连续地加载待挤奶的挤奶牲畜，另一方面可以保证挤奶牲畜在它们的奶头已经准备好之后不必等待挤奶。排奶刺激程度可能下降，或者可能变得如此高以至于奶溅到地板上。这两种情况都将对产奶量产生不利影响。

第一估计模块14a可以被布置为根据与当前正由旋转厅挤奶系统12进行挤奶的挤奶牲畜的挤奶时间有关的历史数据来估计旋转厅挤奶系统12准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间。然而，更优选的是动态方法，在动态方法中，第一估计模块14a被布置为根据与通过旋转厅挤奶系统12执行的挤奶进程有关的实时测量来估计旋转厅挤奶系统12准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间。与通过旋转厅挤奶系统12执行的挤奶进程有关的这种实时测量可以包括在通过旋转厅挤奶系统12执行的挤奶期间奶速或挤奶时间的测量。

第二估计模块14c可以被布置为根据与挤奶牲畜的奶头准备时间或者一群挤奶牲畜的奶头准备时间有关的历史数据来估计挤奶牲畜的奶头的准备时间。关于奶头准备时间，最有效的方案是利用牲畜个体历史数据的方案。

图2是用于控制包括挤奶系统和位于挤奶系统前方的奶头准备站的牲畜处理系统（例如图1的奶处理系统11）的方法的流程图。根据该方法，在步骤21中，估计挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间。接下来，在步骤22中，针对在奶头准备站处存在的挤奶牲畜，估计挤奶牲畜的奶头的准备时间。步骤21和步骤22当然可以同时发生。最后，在步骤23中，确定起动奶头准备站中的挤奶牲畜的奶头的自动准备的时间点，并且在所确定的时间点起动奶头准备，该时间点取决于所估计的挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间以及取决于所估计的挤奶牲畜的奶头的准备时间。

可以如上面关于图1所公开的那样进行估计。对起动进行控制，使得不会过早地刺激挤奶牲畜，并且使得奶头准备不对挤奶系统产生延迟。针对进入奶头准备站的每个牲畜，有利地重复该方法。

此外，提供可加载到计算机的内部存储器内的计算机程序产品，其中计算机程序产品包括当计算机程序产品在计算机上运行时用于执行上面方法的软件代码部分。

尽管已经在多个实施例中描述了本发明，但显而易见的是，这些实施例可以在不背离本发明的范围的条件下以多种更多版本改进。具体地说，本发明可以被实现为和/或包括自动挤奶系统和人工挤奶系统，以及除旋转厅挤奶系统以外的其它类型挤奶系统。例如，一个自动奶头准备站可以与一个或若干个自动挤奶站一起使用。

Claims (15)

1.一种用于控制牲畜处理系统（11）的装置（14），所述牲畜处理系统（11）包括用于自动准备待挤奶的挤奶牲畜的奶头的自动奶头准备站（13）以及用于在所述挤奶牲畜的奶头准备好之后对所述挤奶牲畜进行挤奶的挤奶系统（12），所述装置可操作地连接至所述奶头准备站和所述挤奶系统，其特征在于：

第一估计模块（14a），用于估计所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间；

第二估计模块（14b），用于针对在所述奶头准备站处存在的挤奶牲畜来估计所述挤奶牲畜的奶头的准备时间；以及

起动模块（14c），用于在一时间点起动所述挤奶牲畜的奶头的自动准备，所述时间点取决于所估计的所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间以及取决于所估计的所述挤奶牲畜的奶头的准备时间。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述起动模块被设置为在一时间点起动所述挤奶牲畜的奶头的准备，使得在所述奶头准备站处存在的所述挤奶牲畜的奶头的准备大约在所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜时结束。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第一估计模块被设置为根据与由所述挤奶系统进行挤奶的所述挤奶牲畜的挤奶时间有关的历史数据来估计所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述第一估计模块被设置为根据与由所述挤奶系统进行的挤奶进程有关的实时测量来估计所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间。

5.根据权利要求4所述的装置，其中与由所述挤奶系统进行的挤奶进程有关的所述实时测量包括在由所述挤奶系统进行的挤奶期间对奶速的测量。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其中与由所述挤奶系统进行的挤奶进程有关的所述实时测量包括在由所述挤奶系统进行的挤奶期间对挤奶时间的测量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述第二估计模块被设置为根据与所述挤奶牲畜的奶头准备时间有关的历史数据来估计所述挤奶牲畜的奶头的准备时间。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述第二估计模块被设置为根据与多个挤奶牲畜的奶头准备时间有关的历史数据来估计所述挤奶牲畜的奶头的准备时间。

9.一种牲畜处理系统（11），包括用于自动准备待挤奶的挤奶牲畜的奶头的自动奶头准备站（13）、用于在所述挤奶牲畜的奶头准备好之后对所述挤奶牲畜进行挤奶的挤奶系统（12）以及根据权利要求1至8中任一项所述的装置（14）。

10.根据权利要求9所述的牲畜处理系统，其中所述挤奶系统能够同时对多个挤奶牲畜进行挤奶。

11.根据权利要求10所述的牲畜处理系统，其中所述挤奶系统是旋转厅挤奶系统（12）。

12.一种用于控制牲畜处理系统（11）的方法，所述牲畜处理系统（11）包括用于自动准备待挤奶的挤奶牲畜的奶头的自动奶头准备站（13）以及用于在所述挤奶牲畜的奶头准备好之后对所述挤奶牲畜进行挤奶的挤奶系统（12），所述方法的特征在于下列步骤：

估计所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间；

针对在所述奶头准备站处存在的挤奶牲畜，估计所述挤奶牲畜的奶头的准备时间；以及

在一时间点起动所述挤奶牲畜的奶头的自动准备，所述时间点取决于所估计的所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间以及取决于所估计的所述挤奶牲畜的奶头的准备时间。

13.根据权利要求12所述的方法，其中在一时间点起动所述挤奶牲畜的奶头的准备，使得在所述奶头准备站处存在的所述挤奶牲畜的奶头的准备大约在所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜时结束。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中根据与所述挤奶系统的挤奶时间有关的历史数据和/或根据与由所述挤奶系统进行的挤奶进程有关的实时测量，来估计所述挤奶系统准备好接收下一待挤奶的挤奶牲畜之前剩下的时间。

15.一种可加载到牲畜处理系统（11）的计算机（14）的内部存储器中的计算机程序产品，包括用于当所述产品在所述计算机上运行时执行如权利要求12-14中任一项所述的方法的软件代码部分。

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