DE102005018402B4

DE102005018402B4 - Diagnoseverfahren sowie Diagnoseeinrichtung für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage und Melkanlage mit einem Tieridentifikationssystem

Info

Publication number: DE102005018402B4
Application number: DE102005018402A
Authority: DE
Inventors: Manfred Pohlkamp; Peter Dr. Kaever
Original assignee: GEA WestfaliaSurge GmbH
Current assignee: GEA Farm Technologies GmbH
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: DE102005018402A1; US20060267767A1; NL1031625C2; SE0600478L; SE532349C2; NL1031625A1

Abstract

Diagnoseverfahren für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage, wobei das Tieridentifikationssystem wenigstens ein Lesegerät (6, 7) zum Erfassen von Informationen, insbesondere von Informationen, die wenigstens einen tierindividuellen Code enthalten, aufweist, bei dem aus den erfassten Informationen wenigstens eines Erfassungsvorgangs (I) wenigstens eine Kenngröße ermittelt und diese Kenngröße mit einer Sollgröße verglichen wird.

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf Diagnoseverfahren sowie auf eine Diagnoseeinrichtung für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage und auf eine Melkanlage mit einem Tieridentifikationssystem.
Verfahren und Vorrichtungen zur systematischen Verfolgung von im Produktionsprozess stattfindenden Ereignissen für ein Fleisch oder Milch lieferndes Tier von seiner Befruchtung bis zu seinem Verbrauch sind bekannt. So beschreibt beispielsweise die WO 99/0457661 A1 ein Verfahren zum Erfassen von Viehbestandsinformationen. Hierzu wird jedes Tier mit einem Radiofrequenzkennungs-Transponder gekennzeichnet, so dass der Transponder einen eindeutigen Code sendet, wenn er von einem Radiofrequenzkennungs-Lesegerät abgefragt wird. Dieser Code kennzeichnet ein bestimmtes Tier, so dass jedes Tier identifiziert werden kann. Zum Zeitpunkt eines Ereignisses wird der eindeutige Tiercode gelesen und an einen Zentralrechner geleitet.
Die Kennzeichnung von Tieren mittels Radiofrequenzkennungs-Transpondern ist eine Methode, die seit geraumer Zeit bekannt ist. Die Kennzeichnung von Tieren innerhalb einer Tierherde hat unterschiedliche Zielsetzungen. Durch identifizierbare Tiere kann die Wirtschaftlichkeit eines Tierhaltungsbetriebes überprüft werden. Insbesondere in Milchviehhaltungsbetrieben ist eine Zuordnung der Milchleistung zu individuellen Tieren von Bedeutung.
Auch unter dem Aspekt der Lebensmittelsicherheit und des Verbraucherschutzes hat die Identifizierung der Tiere verbunden mit deren Historie eine große Bedeutung bei Tieren, die Lebensmittel liefern oder zu Lebensmitteln verarbeitet werden. Die Möglichkeit, Fleisch im Handel auf eine Gruppe von Tieren zurückzuführen, ist für Produktrückrufe unverzichtbar. Es sind daher auch Vorschriften über die Kennzeichnungspflicht z. B. durch die Europäische Union erlassen, um eine Rückverfolgbarkeit von Rindfleisch auf das Ursprungstier zu ermöglichen. Die Verordnung (EG) Nr. 820/97 schreibt beispielsweise das Tragen von Ohrmarken zur Einzelkennzeichnung vor.
Solche Ohrmarken werden auch bei Milch abgebenden Tieren verwendet. Zum Schutz des Verbrauchers, zur technischen Verarbeitungsfähigkeit muss die Milch sowohl national als auch internationalen Qualitätsanforderungen entsprechen. Rohmilch darf daher keine anormalen sensorischen Merkmale aufweisen. Es ist daher notwendig, Tiere zu identifizieren, deren Milch insbesondere für den menschlichen Verzehr nicht geeignet ist. Die zutreffende Identifikation der Tiere hat auch große Bedeutung bei der Durchführung von Melkvorgängen. Insbesondere ist es bedeutsam, dass Tiere zutreffend identifiziert und den richtigen Melkplätzen zugewiesen werden. Erfolgt dies nicht, so werden tierbezogene Daten am Melkplatz falsch angezeigt, was dazu führt, dass Tiere, deren Milch nicht in einen Tank gelangen darf, dennoch in die verwertbare Milch gelangen kann.
Es ist auch bekannt, dass die Transponder auch tierindividuelle Kenngrößen übermitteln. Bei diesen tierindividuellen Kenngrößen kann es sich beispielsweise um die Temperatur und/oder Aktivität eines Tieres handeln. Die Temperaturmessung und/oder die Aktivitätsmessung insbesondere von Kühen ist zur Brunsterkennung bedeutsam. Die Brunst geht mit einer Veränderung von unterschiedlichen physiologischen Parametern sowie mit einer Änderung des Tierverhaltens einher. So sind beispielsweise Transponder bekannt, die auch Daten von elektronischen Schrittzählern, die die Aktivität einer Kuh automatisch erfassen, übermitteln.
Die Identifikation von Tieren ist nicht nur im Zusammenhang mit einem Melkvorgang sinnvoll, sondern auch beispielsweise mit der Fütterung von Tieren. Solche Systeme werden beispielsweise bei Waagesystemen mit Erkennung eingesetzt. Eine fehlerhafte Erkennung eines Tieres kann dazu führen, dass kein Tiergewicht vorliegt. Eine Behandlungsstation mit Erkennung würde die erforderlichen Medikamente nicht verabreichen, falls die Erkennung unzutreffend ist. Bei Fütterungseinrichtungen kann das Problem auftreten, dass für das nicht erkannte Tier kein Futter freigegeben wird. In extremen Fällen kann hierdurch eine Unterversorgung des nicht erkannten Tieres eintreten, die bis hin zu Stoffwechselproblemen führen kann. Die fehlerhafte oder unzutreffende Identifikation von Tieren kann daher zu nicht unerheblichen wirtschaftlichen Folgen für einen Tierhaltungsbetrieb, insbesondere für einen Milchviehhaltungsbetrieb führen.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zu Grunde ein Diagnoseverfahren für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage anzugeben, durch dass die Arbeitsweise des Tieridentifikationssystems überprüft werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Diagnoseverfahren für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Diagnoseverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage, wobei das Tieridentifi kationssystem wenigstens ein Lesegerät zum Erfassen von Informationen, insbesondere von Informationen, die wenigstens einen tierindividuellen Code enthalten, aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass aus den erfassten Informationen wenigstens eines Erfassungsvorgangs wenigstens eine Kenngröße ermittelt und diese Kenngröße mit einer Sollgröße verglichen wird. Durch diese Maßnahme wird die Möglichkeit geschaffen, die Funktionalität des Tieridentifikationssystems zu überprüfen. Somit kann bereits zu einem frühen Zeitpunkt festgestellt werden, ob und in welchem Umfang eine Disfunktion des Tieridentifikationssystems vorliegt. Bei einem Erfassungsvorgang kann es sich um einen Vorgang handeln, bei dem die Tiere einzeln erfasst werden. Hierbei werden einzelne Kenngrößen gebildet, die den einzelnen Tieren bzw. Erkennungsmitteln, die die Tiere tragen, zugeordnet werden können. Es besteht auch die Möglichkeit, gruppenspezifische Kenngrößen zu bilden. Eine solche Möglichkeit ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Erkennungsmittel, die die Tiere tragen, unterschiedlicher Funktionalität und/oder von unterschiedlichen Herstellern stammen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit neben individuellen Kenngrößen, Gruppenkenngrößen auch herdenspezifische Kenngrößen zu bilden. Unter der Annahme, dass eine zufällige Verbesserung eines Tieridentifikationssystems nicht stattfindet, werden die Erkennungsraten durch z. B. Ausfall von Sendern und/oder Lesegeräten verschlechtert, so dass eine globale Betrachtung beispielsweise von herdenspezifischen Kenngrößen und/oder Gruppenkenngrößen einen ersten Näherungsschritt bei der Diagnostik des Tieridentifikationssystems darstellen kann.
Die Kenngrößen können auch aus der Historie der Erkennung abgeleitet und bewertet werden. Insbesondere kann mittels stohastischer und/oder heuristischer Methoden kann auch die Fehlerquelle bei einer negativen Veränderung der Kenngrößen geschlossen werden.
Die Sollgröße, mit der eine Kenngröße verglichen wird, kann dadurch gebildet werden, dass diese beispielsweise aus der bekannten Anzahl von Tieren, die identifiziert werden sollen, abgeleitet wird. Innerhalb eines Milchviehbetriebes liegen beispielsweise Tierdaten in einem so genannten Herdenmanagementsystem vor. Diese Daten enthalten die Tieridentifikation und können gegebenenfalls die Aktivität eines jeden Tieres enthalten. Diese Information wird beispielsweise an eine Zentralsteuereinrichtung übermittelt. Der Steuereinrichtung liegen bei jedem Melkvorgang Daten über die zu melkenden Tiere vor. Wird während der Identifikation der Tiere zum Beginn des Melkvorgangs festgestellt, dass die Anzahl der identifizierten Tiere kleiner ist als die Anzahl der zu melkenden Tiere, so kann daraus die Information generiert werden, dass eine Fehlfunktion des Tieridentifikationssystems vorliegt. Gegebenenfalls kann diese Fehlfunktion des Tieridentifikationssystems in Abhängigkeit von einem Toleranzfeld definiert werden. Bei der Fehlfunktion des Tieridentifikationssystems kann es sich um die Fehlfunktion beispielsweise eines Lasergerätes handeln. Es besteht auch die Möglichkeit, dass eine Fehlfunktion wenigstens eines Senders, insbesondere eines Transponders, vorliegt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass ein Sender, insbesondere ein Transponder, verloren geht.
Die Sollkenngröße kann beispielsweise durch ein Herdenmanagementsystem bereitgestellt werden. In dem Herdenmanagementsystem sind die Daten der einzelnen Tiere einer Herde enthalten.
Die Sollkenngröße kann auch dadurch gebildet werden, dass die Tiere einer Herde durch das Tieridentifikationssystem durchgeführt werden und die ausgelesenen Daten der einzelnen Tiere in einer Datenbank gespeichert werden. Diese Daten werden zur Bildung wenigstens einer Sollgröße herangezogen.
Das Erkennungsverhalten des Tieridentifikationssystems kann durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst werden. So kann sich beispielsweise die Erkennungsrate durch äußere Einflüsse wie z. B. Schmutz, Feuchtigkeit, technische Probleme der Transponder verändern. Es wird daher vorgeschlagen, dass der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Kenngröße mit einem Verlauf der Sollgröße verglichen wird. Durch diese Maßnahme wird eine Veränderung der Erkennungsqualität festgestellt.
Bei einem unstetigen Abfall der Erkennungsqualität kann festgestellt werden, dass die Erkennungsqualität beispielsweise durch Veränderungen im Bereich des Tieridentifikationssystems eintraten. Die Tieridentifikationssysteme werden im Bereich von Durchgängen oder Einlasstoren installiert. Durch zusätzliche Einbauten kann das Erkennungsfeld bzw. das Antennenfeld beeinträchtigt werden, was zu einer verschlechterten Erkennung und Identifikation der Tiere führen kann. Durch Verifikation des zeitlichen Verlaufs der wenigstens einen Kenngröße kann erkannt werden, dass beispielsweise das magnetische Feld des Lesegerätes bei dem Einsatz induktiv gekoppelter Transponder negativ beeinflusst wird. Induktiv gekoppelte Transponder werden fast ausschließlich passiv betrieben. Dies bedeutet, dass die gesamte zum Betrieb eines Mikrochips, den der Transponder enthält, notwendige Energie durch das Lesegerät zur Verfügung gestellt werden muss. Von der Antennenspule des Lesegerätes wird dazu ein starkes hochfrequentes, elektromagnetisches Feld erzeugt, welches den Querschnitt der Spurenfläche und dem Raum um die Spule durchdringt. Ein geringer Teil des ausgesendeten Feldes durchdringt die Antennenspule des Transponders, welcher sich in einiger Entfernung der Spule des Lesegerätes befindet. Durch Induktion wird dadurch an der Antennenspule des Transponders eine Spannung erzeugt. Diese Spannung dient zur Energieversorgung des Datenträgers, bei dem es sich um einen Mikrochip handelt. Durch Beeinträchtigung des Antennenfeldes kann es zu Fehlern in der Erkennung der Tiere kommen. Unstetige Änderungen im zeitlichen Verlauf der wenigstens einen Kenngröße können vorteilhafterweise genutzt werden, um Aussagen über abrupte Änderungen im Identifikationssystem oder in den dem Identifikationssystem benachbarten Strukturen.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Diagnoseverfahrens wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei Lesegeräte vorgesehen sind, wobei zu jedem Lesegerät wenigstens eine lesegerätabhängige Kenngröße ermittelt wird. Hierdurch können redundante Systeme aufgebaut werden. Die lesegeräteabhängigen Kenngrößen können mit der Sollgröße verglichen werden. Abweichungen in den Vergleichen können zu Aussagen über die Erkennungsqualität der Lesegeräte genutzt werden. Sind beispielsweise zwei Lesegeräte vorgesehen und liefern diese Lesegeräte unterschiedliche Erkennungsraten, so kann aus der Differenz der Erkennungsraten, wenn diese außerhalb eines Toleranzfeldes liegen, die Aussage getroffen werden, dass die Funktionalität des Lesegerätes, welches die geringere Erkennungsrate liefert, gegenüber dem anderen Lesegerät beeinträchtigt ist. Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Sollwerte oder Kenngrößen an die unterschiedliche Konstellationen auszurichten, in denen die Komponenten des Tieridentifikationssystems aufgestellt sind.
Zur Verringerung des Vergleichsaufwandes mehrerer Lesegeräte wird vorgeschlagen, dass die lesegeräteabhängigen Kenngrößen miteinander verglichen werden. Hierdurch kann ein unmittelbarer Vergleich der lesegeräteabhängigen Kenngrößen durchgeführt werden.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Diagnoseverfahrens wird vorgeschlagen, dass der zeitliche Verlauf der lesegeräteabhängigen Kenngrößen mit einer Sollgröße oder miteinander verglichen werden. Hierdurch können Veränderungen während des Betriebes der Tieridentifikationssysteme verifiziert werden.
Die Erkennungsraten sind zum einen von der Funktionalität der Transponder einerseits und von der Funktionalität der Lesegeräte abhängig. Um die Funktionalität der Transponder überprüfen bzw. diagnostizieren zu können, wird vorgeschlagen, dass die Lesegeräte die Feldstärke, mit der die Transponder erkannt werden, messen, so dass hierdurch eine detailliertere Möglichkeit der Qualitätsbewertung bzw. Diagnosebewertung erreicht werden.
Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Diagnoseverfahrens wird vorgeschlagen, dass die Stärke der Signale der Transponder gemessen und gespeichert werden. Auch diese Stärken können zur Bildung einer Kenngröße herangezogen werden. Durch die Messung und Bestimmung der Stärke der Signale der Transponder können die Eigenschaften der einzelnen Transponder bestimmt werden. Darüber hinaus kann bei einer Aufnahme der Stärke der Signale der Transponder über mehrere Erfassungsvorgänge hinweg der Verlauf dieser Stärke verifiziert werden. Die Messung und Bestimmung der Stärke der Signale der Transponder eröffnet daher die Möglichkeit, Zeitwerte für die einzelnen Transponder auch über die Zeit bewertbar und darstellbar zu gestalten. Die angezeigten Änderungen können sich auf die Veränderung gegenüber dem letzten Messwert z. B. bei einer letzten Melkung oder auf Veränderungen gegenüber Mittelwerten z. B. über mehrere Identifikationsperioden beziehen.
Bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Diagnoseverfahrens, bei dem während eines Erfassungsvorgangs die Transponder mehrfach abgetastet werden. Da die Feldstärke, mit der ein Transponder beim Durchlaufen des Antennenfeldes erkannt wird, Schwankungen unterliegt, wird eine mehrfache Abtastung eines Transponders durchgeführt. Hierdurch wird auch sichergestellt, dass der Transponder mit einer hinreichend großen Stärke vom Antennenfeld erfasst wird. Bevorzugt ist bei einer solchen Verfahrensführung, dass jeweils die Maximalwerte der Signale ge speichert werden. Hierbei handelt es sich um Maximalwerte des Signals, während eines Erfassungsvorgangs. Werden die Maximalwerte der Signale über mehrere Erfassungsvorgänge hinweg gespeichert, so kann daraus der zeitliche Verlauf der Maximalwerte dargestellt und zu Diagnosezwecken genutzt werden. Aus dem Verlauf der Maximalwerte kann bei einer konstanten Qualität des Lesegerätes eine Aussage über die Qualität der Transponder abgeleitet werden, insbesondere, wenn die statistische Gesundheit berücksichtigt wird.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass aus einer Mehrzahl von Erfassungsvorgängen eine mittlere Stärke eines Signals wenigstens eines Transponders bestimmt wird. Die Anzahl der Identifikationsperioden kann frei vorgegeben werden.
Um die statistische Auswertung der Signale nicht durch fehlende Kennungen der Transponder zu beeinträchtigen, besteht die Möglichkeit, diese wegzulassen.
Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren ermöglicht eine Diagnose der Komponenten des Tieridentifikationssystems. Zum einen wird die Möglichkeit geschaffen mittels des Diagnoseverfahrens Informationen über die Qualität der Lesegeräte bereitzustellen. Darüber hinaus wird die Tieridentifikation durch die Funktionalität der Transponder beeinflusst. Dieser Einfluss ist durch das Diagnoseverfahren verifizierbar, so dass mittels des Diagnoseverfahrens die Funktionalität des Identifikationssystems beurteilt werden kann. Besteht die Möglichkeit, die Feldstärke der Transponder zu erkennen, so ist auch eine automatische Qualitätsbewertung der Transponder möglich. Insbesondere wird die Möglichkeit geschaffen, die Signalstärke eines Transponders auch in Abhängigkeit von dem Lesegerät zu speichern. Einerseits ist es so möglich, die mittlere Signalstärke der Erkennung eines Transponders zu bestimmen. Dies erlaubt eine direkte Qualitätsaussage zu jedem Transponder und ist insbesondere dann günstig, wenn der Transponder durch unterschiedliche Lesegeräte erkannt wird. Qualitativ mangelhaft oder schlecht ange brachte Transponder werden mit Lesegeräten mit Signalstärken erkannt, welche unterhalb der gut angebrachten und einwandfreien Transponder liegen. Damit sind Abweichungen unmittelbar erkennbar. Auf Grund der gespeicherten Daten sowie in Kenntnis der unterschiedlichen Transponder kann auch eine statistische Auswertung der unterschiedlichen Transponder durchgeführt werden. Mittels der vorliegenden Daten ist es daher möglich, die Qualität getrennt nach Transpondertypen zu erfassen, wobei insbesondere der Mittelwert aller der Qualitätsdaten sämtlicher Transponder über die Transpondertypen gebildet wird.
Insbesondere können einzelne qualitativ schlechte Transponder im Herdenmanagementprogramm identifiziert und angezeigt werden.
Um Einflüsse der Lesegeräte auszuschließen, ist es zweckmäßig, die Erkennungsqualität einzelner Lesegeräte zu berücksichtigen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn Lesegeräte sehr unterschiedlichen Typs in einem Tieridentifikationssystem vorhanden sind und diese bauartbedingt Erkennungsqualitäten aufweisen. So können diese unterschiedlichen Erkennungsqualitäten mit entsprechenden Korrekturfaktoren bei einer statistischen Auswertung berücksichtigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde eine Diagnosevorrichtung für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage bereit zu stellen, durch welche die Funktionalität des Tieridentifikationssystems verifiziert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Diagnosevorrichtung für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Diagnosevorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage, wobei das Tieridentifikationssystem wenigstens ein Lesegerät zum Erfassen von Informationen, insbesondere von Informationen, die wenigstens einen tierindividuellen Code enthalten, aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass eine Einrichtung zur Bildung wenigstens einer Kenngröße auf der Basis der Signale vorgesehen ist. Die Einrichtung ist signaltechnisch mit einem Lesegerät verbindbar. Insbesondere besteht die Möglichkeit einer bidirektionalen Kommunikation zwischen der Einrichtung und dem Lesegerät. Mittels einer Vergleichseinrichtung wird ein Vergleich der wenigstens einen Kenngröße mit wenigstens einer Sollgröße durchgeführt. Die Diagnoseeinrichtung kann eine stationäre und/oder mobile Einheit sein. Bevorzugt wird sie als Komponente des Herdenmanagementsystems realisiert.
Die signaltechnische Verbindung zwischen dem wenigstens einem Lesegerät und der Einrichtung kann drahtlos oder drahtgebunden sein. Um die Qualität der Tieridentifikation mittels des Tieridentifikationssystems auch im zeitlichen Zusammenhang beurteilen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung so ausgebildet ist, dass die Einrichtung und/oder die Vergleichseinrichtung wenigstens eine Speichereinheit aufweist. Die Einrichtung, die Vergleichseinrichtung sowie die Speichereinheit können durch einen Computer realisiert werden.
Vorzugsweise ist die Einrichtung so ausgebildet, dass diese wenigstens mit zwei Lesegeräten verbindbar ist.
Zur Ausgabe von Daten weist die Diagnoseeinrichtung eine Datenausgabeeinrichtung, die mit in der Vergleichseinheit verbunden ist. Bei der Datenausgabeeinrichtung kann es sich um eine optische und/oder akustische Datenausgabeeinrichtung handeln. Mittels dieser Datenausgabeeinrichtung kann auch beispielsweise ein Warnsignal oder eine Warnanzeige erfolgen, wenn festgestellt wird, dass die Erkennungsrate des Tieridentifikationssystems unter einen bestimmten Wert fallt. Die Ausgabeeinrichtung kann auch durch einen Drucker oder Monitor verwirklicht werden.
Gemäß einem noch weiteren erfinderischen Gedanken wird ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage vorgeschlagen, wobei das Tieridentifikationssystem wenigstens eine Diagnosevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19 aufweist.
Vorzugsweise weist das Tieridentifikationssystem Sender auf, bei denen es sich bevorzugterweise um Transponder handelt.
Nach einem noch weiteren erfinderischen Gedanken wird eine Melkanlage mit einem Tieridentifikationssystem vorgeschlagen, wobei die Melkanlage wenigstens eine Diagnosevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19 aufweist.
Bevorzugt ist die Ausgestaltung einer Melkanlage, bei der das Tieridentifikationssystem nach Anspruch 20 oder 21 ausgebildet ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Melkanlage wird vorgeschlagen, dass die Diagnosevorrichtung datentechnisch mit einer Steuereinrichtung der Melkanlage verbunden ist.
Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung einer Melkanlage, bei der die Diagnosevorrichtung und/oder das Tieridentifikationssystem mit einem Herdenmanagementsystem verbindbar ist.
Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren, die erfindungsgemäße Diagnosevorrichtung, das erfindungsgemäße Tieridentifikationssystem sowie die erfindungs gemäße Melkanlage kann teil- oder halbautomatische oder vollautomatische sowie robotergestützte Melkstände aufweisen. Die Erfindung ist überall dort einsetzbar, wo Tiere sicher und zuverlässig identifiziert werden müssen. Bei den Tieren kann es sich um Kühe, Schafe, Ziegen, Büffel, Dromedare, Stuten, Yaks oder andere, insbesondere Milch abgebende Tiere handeln.
Die Transponder können als Bolus, Ohrmarke, Injektat oder als konventionelle Transponder, die am Fuß oder Hals, im Pansen, am Euter oder an der Zitze, oder subkutan oder an anderen geeigneten Stellen getragen werden. Dies gilt für Transponder die permanent oder temporär vom Tier getragen werden. Die Transponder können neben tierindividuellen Daten auch weitere sensorische Funktionen übermitteln, bei denen es sich beispielsweise um Aktivitätswerte, pH-Werte oder Temperaturwerte handelt. Des Weiteren können auch sensorische Werte oder andere Werte mittels der Transponder übermittelt werden. Die Berührungslose Kommunikation zwischen dem Transponder und einem Lesegerät kann nachdem Radiofrequenzverfahren (RF-Verfahren) arbeiten. Es besteht auch die Möglichkeit, dass Transponder und Lesegerät im Mikrowellenbereich arbeiten.
Die Datenübertragung vom Transponder in Richtung Lesegerät kann nach dem Halbduplexverfahren (HDX) stattfinden. Bei einem Halbduplexverfahren findet die Datenübertragung zeitversetzt statt. Hierbei werden die Daten im MHz-Bereich übermittelt.
Findet die Datenübertragung vom Transponder in Richtung Lesegerät im wesentlichen zeitgleich mit der Datenübertragung vom Lesegerät zum Transponder statt, so wird das Vollduplexverfahren (FDX) eingesetzt. Hierbei kommen Verfahren zum Einsatz, bei denen die Daten des Transponders auf Teilfrequenzen des Lesegerätes, also einer subharmonischen, oder auf eine davon völlig unabhängige also anharmonische Frequenz zum Lesegerät übertragen werden. Insbesondere können zur Tieridentifikation so genannte RFID-Systeme eingesetzt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt wird.
Es zeigen:
1 schematisch eine Diagnosevorrichtung für ein Tieridentifikationssystem in einer Melkanlage,
2 den Verlauf der Erkennungsraten zweier Lesegeräte über Identifikationsperioden,
3 schematisch den Verlauf einer Erkennungsrate eines Lesegerätes,
4 schematisch den Verlauf der Erkennungsraten von Transpondern über die Identifikationsperioden,
5 schematisch den Verlauf der Erkennungsraten zweier Gruppen von Transpondern der Identifikationsperioden,
6 schematisch ein Blockschaltbild eines Tieridentifikationssystems in Verbindung mit einer Diagnosevorrichtung in einer Melkanlage, und
7 Schematisch eine Tabelle der Labelerkennungen.
1 zeigt schematisch eine Diagnosevorrichtung mit einem Tieridentifikationssystem in einer Melkanlage. Die Darstellung und die mit der Darstellung zusammenhängenden Erläuterungen sollen nachfolgend die grundsätzliche Funktionsweise und den Aufbau erläutern, ohne dass der Gegenstand der Erfindung auf dieses konkrete Ausführungsbeispiel beschränkt wird.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Gang bezeichnet, der einen Zugang 2 und einen Ausgang 3 aufweist. Der Gang 1 kann beispielsweise zu einem Melkbereich oder einem Melkstand führen. Er kann auch ein Teil einer Sortierung oder einer Fütterungseinrichtung sein. Innerhalb des Gangs kann auch eine Waage vorgesehen werden, mittels derer das Gewicht des Tieres erfasst wird.
Jedes Tier 4 betritt den Gang durch den Zugang 2 und verlässt diesen durch den Ausgang 3. Das Tier weist einen Transponder 5 auf. Der Transponder ist am Hals angeordnet. Statt eines Transponders 5 am Hals kann das Tier 4 auch andere Identifikationsmittel aufweisen. So kann beispielsweise ein Bolus, eine Ohrmarke oder ein Injektat eingesetzt werden. Das Identifikationsmittel kann permanent oder temporär mit einem Tier verbunden sein. Der Transponder 5 enthält tierindividuelle Informationen. Hierbei kann es sich um die Tierkennzeichnung handeln. Darüber hinaus können mit Hilfe des Transponders sensorische Daten des Tieres übermittelt werden. Insbesondere handelt es sich hierbei um Aktivitätsdaten, pH-Wert oder Temperaturen des Tieres. Solche Daten sind insbesondere zur Brunfterkennung eines Tieres von Interesse.
Im Bereich des Zugangs 2 ist ein erstes Lesegerät 6 vorgesehen. Mittels des ersten Lesegerätes 6 werden die Daten aus dem Transponder 5 eines jeden Tieres, dass am Lesegerät 6 vorbeigeht, herausgelesen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Bereich des Ausgangs 3 ein zweites Lesegerät 7 vorgesehen. Auch mittels dieses Lesegerätes 7 werden die Informationen über die Tiere 4 aus den Transpondern 5 herausgelesen.
Das erste Lesegerät und das zweite Lesegerät 6, 7 können auch benachbart zueinander angeordnet werden, wobei berücksichtigt werden sollte, dass die Lesegeräte 6, 7 sich nicht gegenseitig stören.
Das erste Lesegerät 6 ist über eine Signalleitung 9 mit einer Einrichtung 8 verbunden. Auch das zweite Lesegerät 7 ist über eine Signalleitung 10 mit der Einrichtung 8 verbunden. Die durch die Lesegeräte 6, 7 ausgelesenen Daten der Transponder 5 werden als Signale in die Einrichtung 8 übermittelt. Auf der Basis der Signale werden Kenngrößen gebildet. Im einfachsten Fall wird die Anzahl der durch das erste und das zweite Lesegerät erkannten Tiere während eines Erfassungsvorgangs gebildet. Die in der Einrichtung gebildete Kenngröße bzw. Kenngrößen werden über eine Leitung 12 zu einer Vergleichseinrichtung 11 übermittelt. In der Vergleichseinrichtung 11 erfolgt ein Vergleich der Kenngrößen mit wenigstens einer Sollgröße. In Abhängigkeit von dem Vergleich wird beispielsweise über eine Datenausgabeeinrichtung 15, die durch eine Leitung 16 mit der Vergleichseinrichtung 11 verbunden ist, ein akustisches und/oder optisches Signal ausgegeben, dass beispielsweise die Identifikationsrate unter einem bestimmten Wert liegt.
In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vergleichseinrichtung 11 über eine Datenleitung 14 mit einen Herdenmanagementsystem 13 verbunden. In dem Herdenmanagementsystem 13 sind tierindividuelle Daten der Tiere hinterlegt, so dass auch in der Vergleichseinrichtung 11 ein Abgleich zwischen den Identifikationsraten der erkannten Tieren stattfinden kann. Ein solcher Abgleich ist insbesondere dann von Interesse, wenn beispielsweise während eines Erfassungsvorgangs ein Tier das Identifikationssystem mehrmals betreten kann.
Dies würde bei einer globalen Betrachtung der Erkennungsraten zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen, so dass ein Tier, welches mehrfach durch ein Identifikationssystem erfasst wird, lediglich einmal berücksichtigt wird.
In der 2 ist ein Diagramm der Erkennungsraten E zweier Lesegeräte L1 und L2 dargestellt. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass die Erkennungsrate der Lesegeräte L1 und L2 über eine Mehrzahl von Erfassungsvorgängen I. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erkennungsrate des Lesegerätes L1 größer als die Erkennungsrate des Lesegerätes L2. Bei beiden Lesegeräten L1 und L2 nimmt die Erkennungsrate über die Anzahl der Erfassungsvorgänge hinweg ab. Ursache für die Abnahme kann beispielsweise eine Abnahme der Performance der Transponder 5 z. B. durch eindringende Feuchtigkeit in die Transponder sein.
Aus dem Diagramm nach 3 ist ersichtlich, dass die Erkennungsrate des Lesegerätes L1 bis zu Erfassungsvorgang I_n konstant hoch ist, während ab dem Erfassungsvorgang I_n+1 die Erkennungsrate schlagartig niedriger und für weitere Erfassungsvorgänge konstant ist. Aus einem solchen Verlauf der Erkennungsrate des Lesegerätes L1 kann geschlussfolgert werden, dass in dem Zeitraum t_n bis t_n+1 eine Veränderung innerhalb des Tieridentifikationssystems oder in der Umgebung des Tieridentifikationssystems stattgefunden hat. So kann beispielsweise durch die Installation neuer Stahlstrukturen die Erkennungsrate eines Lesegerätes negativ beeinflusst werden.
Während in den Diagrammen nach den 2 und 3 Groberkennungsraten dargestellt sind, zeigt die 4 Feinerkennungsraten individueller Transponder T1 und T2.
Sind die Lesegeräte so ausgebildet, dass sie dazu geeignet und bestimmt sind auch die Feldstärke der Transponder zu erkennen, so kann aus der Feldstärke der indi viduellen Transponder eine Qualitätsbewertung der Transponder vorgenommen werden. 4 zeigt repräsentativ den Verlauf der Transpondererkennungsraten der Transponder T1 und T2. Während die Transpondererkennungsrate des Transponders T2 konstant ist, nimmt die Erkennungsrate des Transponders T1 über eine Mehrzahl von Erfassungsvorgängen ab. Hieraus kann gefolgert werden, dass die Performance des Transponders T1 sich verschlechtert. Erreicht die Erkennungsrate des Transponders T1 einen vorgegebenen Schwellwert oder Sollwert, so kann ein Alarm ausgelöst werden, dass dieser Transponder ausgetauscht wird.
Die Tiere einer Herde können mit Transponder unterschiedlicher Bauart oder auch mit Transponder zwar gleicher Bauart doch von verschiedenen Herstellern versehen sein. Transponder gleicher Bauart oder von gleichen Herstellern können zu Gruppen zusammengefasst werden. Die Zusammenfassung dieser Transponder zu Gruppen ermöglicht eine Bewertung der Qualität der Identifikation und der Performance der unterschiedlichen Gruppen. Aus einer Mehrzahl von Transpondern, die zu einer Gruppe gehören, kann für eine jede Identifikationsperiode eine Kenngröße ermittelt werden, die die Erkennungsraten sämtlicher Transponder, die zu einer Gruppe gehören, wieder spiegelt. Hierbei kann von einer Gruppen-Transponder-Erkennungsrate (GTE) gesprochen werden. Eine solche Gruppen-Transponder-Erkennungsrate kann beispielsweise durch Bildung eines Mittelwertes der Erkennungsraten der einzelnen Transponder, die zu einer Gruppe gehören, vorgenommen werden. 5 zeigt beispielhaft den Verlauf der Erkennungsraten der Gruppe der Transponder T1 und der Gruppe der Transponder T2. Hieraus ergeben sich Informationen über das Verhalten der Gruppen und somit auch eine Bewertung der Qualität der Erkennung der unterschiedlichen Transponder, wobei diese Bewertung eine breite Basis hat.
Die automatische Messung der Erkennungsperformance kann innerhalb eines Herdenmanagements einerseits bezogen auf die Lesegeräte und andererseits bezogen auf die Transponder realisiert werden. Zum Einsatz kommen hierzu bevorzugt statistische Methoden, insbesondere stohastische und/oder neumastische Methoden. Mit diesen Methoden ist die Qualität des Tieridentifikationssystems verifizierbar. Es können Kenngrößen gebildet und ausgewertet werden. Signifikante Abweichungen können darüber hinaus Alarmsituation auslösen. Insbesondere können Veränderungen der Kenngrößen dazu führen, dass diese dem Bediener angezeigt werden, um eine ständige Kontrolle des Tieridentifikationssystems zu ermöglichen.
Es sind Tieridentifikationssysteme bekannt, die einen Selbstabgleich auf Umgebungsbedingungen durchführen, wobei dies in der Regel automatisch erfolgt. Die durch einen solchen Selbstabgleich veränderten Randbedingungen des Tieridentifikationssystems werden vorzugsweise einer zentralen Steuereinheit übermittelt, um aus diesen Daten ein Maß für Veränderungen der Komponenten des Tieridentifikationssystems selbst und gegebenenfalls Änderungen in der Struktur von Melkständen oder dergleichen abzuleiten. Insbesondere kann durch entsprechende Maßnahmen ein solcher Selbstabgleich blockiert werden, um sicherzustellen, dass während eines Erfassungsvorgangs kein automatischer Abgleich eintritt, da während eines solchen Selbstabgleichs eine Identifikation nicht oder lediglich beschränkt möglich ist.
Erfolgt ein Selbstabgleich, so ist dieser bei der Bestimmung der Erkennungsraten für die Zukunft gegebenenfalls zu berücksichtigen. Gegebenenfalls wird der Zeitpunkt, zu dem der Selbstabgleich erfolgte, entsprechend markiert. Gegebenenfalls können für Selbstabgleichungsfaktoren zur Bestimmung einer kompensierten Erkennungsrate verwendet werden. Insbesondere die beim Selbstabgleich gewonnen Werte können bei der Errechnung eines neuen Startwertes verwendet werden.
Eine Anpassung mit Hilfe der ersten neu ermittelten Daten der Erkennungsqualität ist dabei ebenfalls möglich. Auch durch Kombination der Abgleichvorgänge mit der Qualitätsmessung der Komponenten des Tieridentifikationssystems, kann das System und das Verfahren sinnvoll erweitert werden. So ist es beispielsweise möglich, dass der Selbstabgleich durch eine zentrale Steuereinheit gesteuert wird, wenn bestimmte Erkennungsraten des Tieridentifikationssystems einen unteren Schwellwert erreichen.
In der 6 ist beispielhaft ein Blockschaltbild eines Tieridentifikationssystems in einem Milchgewinnungsbetrieb dargestellt. Mit den Bezugszeichen 17 bis 20 sind Einheiten bezeichnet, in denen eine Tieridentifikation stattfindet. Hierbei kann es sich um eine Tieridentifikation im Melkstandbereich, Fütterungsbereich, Sortierbereich und/oder Wegebereich handeln. Die Transponder 21 der Tiere, die durch das entsprechende Tieridentifikationssystem identifiziert werden, liefern Informationen zu einer Informationseinrichtung 22, die mit einem Herdenmanagementsystem 23 zusammenwirkt. Die Informationseinrichtung 22 kann auch Steuerungskomponenten enthalten, so dass die einzelnen Bereiche 17 bis 20 entsprechend den Betriebsabläufen angesteuert werden.
In der 7 ist eine Tabelle dargestellt. In ihr sind Identifikationsstationen angegeben, und die zu einzelnen Labeln A bis E erfassten Signalstärken. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass beispielsweise die Signalstärke des Labels E im Vergleich zu den Signalstärken der anderen Label wesentlich geringer ist. Hieraus kann geschlossen werden, dass das Label (Transponder) eine ungenügende Funktionalität aufweist.
Aus der Tabelle ist des weiteren erkennbar, dass beispielsweise die Signalstärken für sämtliche Label an der Melkstation geringer sind, als an den anderen Identifi kationsstationen. Hieraus kann geschlossen werden, dass das Lesegerät in ihrer Funktionalität zumindest beeinträchtigt ist.

1: Gang
2: Zugang
3: Ausgang
4: Tier
5: Transponder
6: erstes Lesegerät
7: zweites Lesegerät
8: Einrichtung
9: Signalleitung
10: Signalleitung
11: Vergleichseinrichtung
12: Leitung
13: Herdenmanagementsystem
14: Datenleitung
15: Datenausgabeeinrichtung
16: Leitung
17 bis 20: Bereich
21: Transponder
22: Informationseinrichtung
23: Herdenmanagementsystem

Claims

Diagnoseverfahren für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage, wobei das Tieridentifikationssystem wenigstens ein Lesegerät (6, 7) zum Erfassen von Informationen, insbesondere von Informationen, die wenigstens einen tierindividuellen Code enthalten, aufweist, bei dem aus den erfassten Informationen wenigstens eines Erfassungsvorgangs (I) wenigstens eine Kenngröße ermittelt und diese Kenngröße mit einer Sollgröße verglichen wird.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, bei dem der zeitliche Verlauf der wenigstens einen Kenngröße mit einem Verlauf der Sollgröße verglichen wird.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem wenigstens zwei Lesegeräte (6, 7) vorgesehen sind, wobei zu jedem Lesegerät (6, 7) wenigstens eine lesegerätabhängige Kenngröße ermittelt wird.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 3, bei dem die lesegeräteabhängigen Kenngrößen miteinander verglichen werden.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die zeitlichen Verläufe der lesegeräteabhängigen Kenngrößen mit wenigstens einen Sollgröße und/oder miteinander verglichen werden.
Diagnoseverfahren nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 5, bei dem die Informationen optisch erfasst werden.
Diagnoseverfahren nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 5, bei dem die Informationen von wenigstens einem Sender, insbesondere einem Transponder (5, 20) an dass Lesegerät (6, 7) übermittelt werden.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 7, bei dem die Stärke der Signale des wenigstens einen Senders, vorzugsweise des wenigstens einen Transponders (5, 20) ermittelt, vorzugsweise gemessen, und gespeichert wird.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Transponder (5, 20) während eines Erfassungsvorgangs (I) mehrfach abgetastet wird.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Maximalwerte der Signale gespeichert werden.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem ein zeitlicher Verlauf der Stärke der Signale des wenigstens eines Senders, insbesondere Transponders (5, 20) gebildet wird.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem aus einer Mehrzahl von Erfassungsvorgängen eine mittlere Stärke der Signale wenigstens eines Senders, insbesondere eines Transponders (5, 20) bestimmt wird.
Diagnoseverfahren nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 11, bei dem die Kenngrößen senderspezifisch, insbesondere transponderspezifisch ermittelt, insbesondere verglichen werden.
Diagnosevorrichtung für ein Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage, wobei das Tieridentifikationssystem wenigstens ein Lesegerät (6, 7) zum Erfassen von Informationen, insbesondere von Informationen, die wenigstens einen tierindividuellen Code enthalten, aufweist, gekennzeichnet durch eine mit dem wenigstens einem Lesegerät (6, 7) signaltechnisch verbindbaren Einrichtung (8) zur Bildung wenigstens einer Kenngröße auf der Basis der erfassten Informationen und durch eine Vergleichseinrichtung (11) zum Vergleichen der wenigstens einen Kenngröße mit wenigstens einer Sollgröße.
Diagnosevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (8) und/oder die Vergleichseinrichtung (11) wenigstens eine Speichereinheit aufweist.
Diagnosevorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mit wenigstens zwei Lesegeräten (6, 7) verbindbar ist.
Diagnosevorrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenausgabeeinrichtung (15) vorgesehen ist, die mit der Vergleichseinrichtung (11) verbunden ist.
Diagnosevorrichtung nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein optisch arbeitendes Lesegerät vorgesehen ist.
Diagnosevorrichtung nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lesegerät (6, 7) als Empfänger ausgebildet ist.
Tieridentifikationssystem, insbesondere ein Tieridentifikationssystem einer Melkanlage, wobei das Tieridentifikationssystem wenigstens eine Diagnosevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19 aufweist.
Tieridentifikationssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Sender, insbesondere Transponder (5, 20) aufweist.
Melkanlage mit einem Tieridentifikationssystem umfassend wenigstens eine Diagnosevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19.
Melkanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Tieridentifikationssystem nach Anspruch 20 oder 21 ausgebildet ist.
Melkanlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung datentechnisch mit einer Steuereinrichtung der Melkanlage verbunden ist.
Melkanlage nach Anspruch 22, 23 oder 24, wobei die Diagnosevorrichtung und/oder das Tieridentifikationssystem mit einem Herdenmanagmentsystem verbindbar ist.