ITMI20071072A1 - Apparecchiatura per la rilevazione automatica dello stato di calore di una scrofa. - Google Patents

Description

DESCR IZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un’apparecchiatura per la rilevazione automatica dello stato di calore di scrofe, particolarmente adatta ad essere installata in scrofaie nelle quali ciascuna scrofa è allevata in una rispettiva gabbia.

Oggigiorno è nota la stretta relazione che intercorre tra lo stato fisiologico della scrofa, ad esempio lo stato di calore, ed le seguenti caratteristiche dell'animale: la temperatura del sangue, l'aspetto della vulva e il comportamento e lo stato di agitazione in presenza del verro.

Sulla base di detta relazione, un metodo tipico per la determinazione dello stato fisiologico della scrofa consiste nella valutazione, per osservazione diretta degli animali, di almeno una delle caratteristiche sopra elencate da parte di personale esperto.

Per poter procedere alla fecondazione in tempi utili a garantirne l'efficacia è necessario che lo stato di calore venga tempestivamente rilevato, poiché l'intervallo utile alla fecondazione della scrofa è limitato a qualche decina di ore dall'inizio del calore. Ciò implica la necessità di frequenti ispezioni degli animali.

Al tecnico è inoltre noto che la fecondazione ha più probabilità di essere efficace se eseguita in un particolare periodo del calore, quindi un intempestivo o mancato rilevamento dello stato di calore di una scrofa ha per effetto un'alta probabilità di insuccesso dell'inseminazione, o la mancata inseminazione, a tutto svantaggio della produttività della scrofa, che entra in calore circa ogni 21 giorni.

I metodi convenzionali presentano alcuni inconvenienti, tra cui quello di richiedere personale qualificato destinato a frequenti ispezioni di ogni scrofa, ed inoltre risultano soggetti alla variabilità e fallibilità insite nella forte dipendenza dal "fattore umano ".

Nella domanda di brevetto europeo n°06006972.1 è presentato un metodo in grado di superare alcuni di tali inconvenienti, prevedendo la determinazione automatica degli stati fisiologici delle scrofe come il calore, la gravidanza, il malessere o altro. Il metodo si applica a scrofe allevate in gabbie individuali e si basa sulla rilevazione elettronica e sull'elaborazione di dati relativi allo stato di agitazione notturno delle scrofe, osservato misurando il tempo notturno passato dalla scrofa nella posizione eretta.

II metodo esposto nella detta domanda di brevetto consente di superare l'inconveniente di richiedere personale qualificato da impiegare in frequenti attività di ispezione delle scrofe e garantisce una maggiore affidabilità, limitando il peso del "fattore umano" nel processo di valutazione dello stato fisiologico delle scrofe. Ciò nonostante, questo metodo è suscettibile di ulteriori miglioramenti, in quanto consente di avere una stima dello stato fisiologico delle scrofe solo al termine della fase di campionamento, quindi con frequenza giornaliera.

Inoltre, questo metodo richiede che la misurazione del numero di movimenti sia prevista solo di notte, cioè in un periodo in cui le scrofe non ricevono stimoli, ad alzarsi o a coricarsi, che non derivano direttamente dallo stato di stress indotto dal calore, ad esempio stimoli dovuti all'alimentazione, all'abbeverata o all'ingresso di un operatore nella scrofaia. Quindi, non è possibile pianificare con certezza una data affidabile di inseminazione, perché i rilievi sono distanti tra loro (24 ore).

D’altra parte, questo metodo noto è risultato meno efficace nel rilevamento del primo stato di calore, successivo allo svezzamento della prole, dimostrandosi più adatto al rilevamento dei ritorni di calore, e quindi presenta l'inconveniente di richiedere un periodo di permanenza delle scrofe nelle gabbie di osservazione, in media, di 26 giorni, ossia un tempo sufficiente all'arrivo del primo ritorno di calore, che usualmente si presenta 21 giorni dopo il primo calore a seguito dello svezzamento.

Il compito della presente invenzione è quello di realizzare uno strumento per la determinazione automatica dello stato di calore della scrofa con un ritardo molto basso rispetto all'istante in cui lo stato di calore è effettivamente iniziato.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare uno strumento per la determinazione dello stato fisiologico della scrofa che sia efficace nella determinazione del primo stato di calore seguente lo svezzamento o delle scrofe primipare.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare uno strumento per la determinazione dello stato fisiologico della scrofa che risulti efficace nell'analisi di dati, relativi allo stato di agitazione della scrofa, campionati in qualunque ora del dì o della notte.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un'apparecchiatura per la rilevazione automatica dello stato di calore di una scrofa, comprendente un'unità centrale collegata ad almeno un dispositivo rilevatore associabile ad una rispettiva scrofa ed adatto a determinare uno stato di posizione eretta della scrofa ed il tempo trascorso dalla scrofa in tale stato, l'apparecchiatura comprendendo mezzi di acquisizione ed elaborazione di dati rilevati dal dispositivo rilevatore, caratterizzata dal fatto che i mezzi di acquisizione ed elaborazione comprendono:

mezzi per calcolare un integrale mobile dei tempi di posizione eretta acquisiti a cadenza costante da detto almeno un dispositivo rilevatore, detto integrale mobile essendo calcolato su un primo intervallo temporale;

mezzi per calcolare una media mobile breve di detto integrale mobile su un secondo intervallo temporale inferiore al primo intervallo temporale;

mezzi per calcolare una media mobile lunga dell'integrale mobile su un terzo intervallo temporale superiore al secondo intervallo temporale ed inferiore al primo intervallo temporale;

mezzi per calcolare un indice di mobilità notturna normalizzato (INN) dipendente dal tempo di posizione eretta di un periodo notturno e di un periodo diurno immediatamente precedente l'istante di acquisizione dei dati da parte dei mezzi di acquisizione ed elaborazione;

mezzi per determinare l'inizio dello stato di calore della scrofa, adatti a verificare che siano soddisfatte almeno le seguenti condizioni e, in caso affermativo, segnalare un inizio di stato di calore:

(a) la media mobile breve è maggiore della media mobile lunga per almeno un quarto intervallo temporale;

(b) se l'indice di mobilità notturna normalizzato è maggiore di una soglia predeterminata di agitazione notturna, la differenza tra il valore della media mobile breve al termine del quarto intervallo temporale ed il valore della media mobile breve all'inizio del quarto intervallo temporale, normalizzata al valore della media mobile breve all'inizio del quarto intervallo temporale, è maggiore di una prima soglia;

(c) se l'indice di mobilità notturna normalizzato è minore di una soglia predeterminata di agitazione notturna oppure è assente, la differenza tra il valore della media mobile breve al termine del quarto intervallo temporale ed il valore della media mobile breve all'inizio del quarto intervallo temporale, normalizzata al valore della media mobile breve all’inizio del quarto intervallo temporale, è maggiore di una seconda soglia maggiore della prima soglia.

Preferibilmente, il primo intervallo temporale è di ventiquattro ore, il secondo intervallo temporale è di sette ore, il terzo intervallo temporale è di dodici ore ed il quarto intervallo temporale è di almeno dieci ore, preferibilmente di dodici ore.

Vantaggiosamente, la soglia predeterminata di agitazione notturna è di almeno 4%, mentre la prima soglia e la seconda soglia sono, rispettivamente, almeno 2% ed almeno 4%.

I mezzi di acquisizione ed elaborazione possono comprendere mezzi di stima di un orario di inseminazione provvisoria, adatti a stimare l'orario in cui la scrofa dovrebbe essere inseminata in base alla distanza tra la fine dello svezzamento e l'inizio dello stato di calore rilevato.

Inoltre, i mezzi di acquisizione ed elaborazione possono comprendere mezzi di pianificazione di un orario di inseminazione definitiva, adatti a verificare che la media mobile breve si mantenga minore della media mobile lunga per almeno un quinto intervallo temporale e, in caso affermativo, a determinare l'orario di inseminazione definitiva come frazione del tempo intercorso tra l'orario dell'inizio dello stato di calore e l'orario in cui la media mobile breve è diventata minore della media mobile lunga.

Preferibilmente, il quinto intervallo temporale è almeno due ore e la frazione è almeno 1/10.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'apparecchiatura secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni in cui:

la figura 1 illustra uno schema dell'apparecchiatura secondo il trovato;

la figura 2 illustra una procedura di determinazione dell'inizio dello stato di calore della scrofa, implementata nell'apparecchiatura secondo il trovato;

la figura 3 illustra il processo di verifica dello stato di calore, implementato nell'apparecchiatura secondo il trovato;

la figura 4 illustra un grafico in cui sono riportati, in funzione del tempo, principalmente i valori assunti dalle medie mobili e dall'indice notturno normalizzato così come vengono visualizzati all'utilizzatore dell'apparecchiatura secondo il trovato.

In figura 1 è indicata complessivamente con 1 un'apparecchiatura secondo il trovato, comprendente un'unità centrale 20 collegata ad almeno un dispositivo rilevatore 30 della posizione assunta da una scrofa 40, allevata singolarmente in una rispettiva gabbia 50, Tale posizione può essere una posizione eretta 41 o una posizione coricata 42.

Il dispositivo rilevatore 30 è, preferibilmente, una barra eventualmente dotata di supporti regolabili e fissata superiormente alla gabbia 50, e comprende almeno un sensore di prossimità 31, del tipo ad infrarossi, indirizzato verso il vano della gabbia 50 entro cui è collocabile la scrofa 40. In questo modo, il sensore 31 è sempre rivolto verso la schiena della scrofa e, quindi, può determinarne la posizione eretta 41 o coricata 42. Ovviamente, il dispositivo rilevatore può essere montato alternativamente sul lato della gabbia, in modo che il sensore di prossimità sia puntato sul fianco della scrofa anziché sulla schiena come nel caso precedente.

Il sensore di prossimità 31 è preferibilmente installato in un involucro plastico trasparente di un dispositivo di monitoraggio 32 montato sulla barra del dispositivo rilevatore 30 e dotato di una memoria e di una scheda di rilevazione e controllo, per la comunicazione con l'unità centrale 20.

La scheda di rilevazione e controllo (non mostrata nelle figure) comprende mezzi di acquisizione dell'attività della scrofa, ad esempio un processore collegato al sensore ed una memoria permanente opportunamente programmati, adatti a registrare il tempo in cui la scrofa 40 è in posizione eretta e a rendere disponibile tale tempo di posizione eretta all'unità centrale 20.

L'unità centrale 20 comprende un'interfaccia di comunicazione 21 collegata ad una pluralità dei dispositivi di monitoraggio 32 e mezzi 22 di acquisizione ed elaborazione dei dati rilevati presso i vari dispositivi rilevatori 30 montati sulle rispettive gabbie. L'unità centrale 20 comprende ulteriormente un alimentatore (non mostrato nelle figure) per alimentare i componenti elettronici dei vari dispositivi rilevatori 30 collegati all'unità centrale 20.

Infine, l'unità centrale 20 presenta uno strumento di interfacciamento utente 23, attraverso il quale i dati acquisiti e/o elaborati possono essere visualizzati localmente da un utente. Lo strumento di interfacciamento utente 23 conprende un applicativo software adatto a visualizzare i dati acquisiti e/o elaborati ed un'interfaccia di I/O, ad esempio di tipo seriale, per permettere il collegamento ad un mezzo di input 61 e ad un display 62.

Alternativamente o in aggiunta, lo strumento di interfacciamento utente 23 può comprendere una scheda di rete per la comunicazione remota dei dati acquisiti e/o elaborati mediante i mezzi 22. In questo caso, l'applicativo di visualizzazione è installato nella memoria di un computer remoto accessibile all'utente (non mostrato nelle figure), il quale comprende un opportuno protocollo di comunicazione per scambiare dati con la scheda di rete dello strumento di interfacciamento utente 23.

I mezzi per l'acquisizione e l'elaborazione dati 22 comprendono una memoria in cui sono installati opportuni mezzi software, facilmente implementabili dal tecnico del ramo, comprendenti istruzioni per eseguire il procedimento secondo il trovato, esposto qui di seguito.

In una fase iniziale 101, dopo che le scrofe sono state collocate ciascuna in una rispettiva gabbia 50, un numero di identificazione SIN ("Sow Identification Number ") viene assegnato a ciascun dispositivo rilevatore 30, cioè a ciascuna scrofa, con il quale vengono etichettati tutti i dati relativi alla corrispondente scrofa. Le scrofe possono essere messe in gabbia anche subito dopo lo svezzamento.

Nella fase 102, l'unità centrale 20 preferibilmente non utilizza i dati acquisiti per un certo tempo di adattamento predeterminato (T,j3). Il tempo di adattamento ΤΛηrappresenta il tempo medio entro il quale la scrofa solitamente si adatta alla nuova ambientazione, rappresentata dalla gabbia 50. Infatti, nelle prime ore in cui una scrofa viene ingabbiata, essa è molto agitata e rimane a lungo nella posizione eretta. Tipicamente, un tempo TADdi almeno 24 ore o, al massimo, di 72 ore è sufficiente affinché la scrofa si adatti alla gabbia.

Pertanto, i dati verranno acquisiti fin dall'inizio da parte dell'unità centrale 20, ma non verranno elaborati i dati acquisiti nelle prime TADore dall'introduzione della scrofa nella gabbia 50. Questi dati verranno impiegati per caricare l'integrale mobile, discusso in seguito.

Passato il tempo di adattamento, i mezzi di acquisizione e rilevazione 22 passano nella modalità attiva di registrazione (fase 103) ed attivano un timer orario di periodicità determinata, preferibilmente pari a quindici minuti. Nella fase 104, in particolare, i mezzi di acquisizione e rilevazione 22 verificano se è trascorso un periodo di quindici minuti e, in caso positivo, acquisiscono dalla scheda di rilevazione e controllo di ciascun dispositivo rilevatore 30 il tempo TUPin cui la scrofa è stata nella posizione sollevata o eretta negli ultimi quindici minuti (fase 105). Il dato, misurato in secondi, viene preferibilmente normalizzato a 3600 secondi per ragioni di semplicità.

Effettuate un certo numero di acquisizioni orarie (fase 106), preferibilmente quattro nel caso di periodicità di quindici minuti, i mezzi di acquisizione e rilevazione 22 integrano i dati acquisiti sulla base di un primo intervallo di tempo, preferibilmente pari a 24 ore, e scartano dall'integrazione i dati più vecchi, cioè le quattro rilevazioni avvenute nella 24esima ora precedente all'ora di integrazione. L'integrazione e lo scarto del dato orario più vecchio viene preferibilmente effettuata e memorizzata ogni ora (fase 108), in modo che ad ogni ora sia associato, in memoria, il relativo integrale.

Il calcolo effettuato nella fase 106 costituisce un'integrazione mobile e risulta efficace nell'effettuare un primo filtraggio dei fenomeni, estranei al calore, che influenzano il tempo in cui la scrofa sta nella posizione sollevata, ad esempio i periodi di alimentazione, in cui tutte le scrofe sono nella posizione sollevata, o i periodi in cui una persona estranea entra nella scrofaia, etc.

Con l'integrazione mobile, ad ogni ora dall'ingresso in gabbia si integra il dato delle precedenti 24 ore e si utilizza questo dato per ottenere una pre-distribuzione dello stato di agitazione di ciascuna scrofa. Si è rilevato che, passate 24 ore dall'ingresso in gabbia, l'integrale mobile (IM) è carico e solo le variazioni continuative, come quelle legate allo stress da calore, possono creare variazioni significative all'andamento dell'integrale mobile IM.

I fenomeni di breve durata, come alimentazione, abbeverata o entrata di personale estraneo alle scrofe, sono in questo modo filtrati evitando erronee interpretazioni automatiche del fenomeno di stress da parte dell'apparecchiatura secondo l’invenzione.

Per migliorare l'interpretazione dei dati acquisiti, l'unità centrale 20, sempre attraverso i mezzi di acquisizione ed elaborazione 22, ogni ora effettua un calcolo di due medie mobili dell'integrale mobile IM (fasi 109 e 110): una media mobile a passo breve (MMl) ed una media mobile a passo lungo (MM2). Preferibilmente, la media mobile breve MMl viene calcolata sulle ultime 7 ore, mentre la media mobile lunga MM2 viene calcolata sulle ultime 12 ore. In questo modo, i due valori MMl ed MM2 calcolati e memorizzati possono essere utilizzati per determinare un trend, positivo o negativo, dello stato di stress della scrofa, indipendente dalle soglie di stress solitamente scelte in modo arbitrario nella tecnica nota.

Le medie mobili MMl ed MM2 vengono calcolate ogni ora e, attraverso lo strumento di interfacciamento utente 23 dell'unità centrale 20, vengono visualizzate sul display 62 dell'utente su un medesimo grafico 300, illustrato in figura 4, In particolare, i valori delle medie mobili sono rappresentati in ordinate mentre in ascisse viene riportata la data, su base giornaliera. Nella figura è illustrato l'andamento della media mobile breve 301 e della media mobile lunga 302 per il periodo dal 14 al 21 dicembre.

Parallelamente al calcolo periodico (su base oraria) dell'integrale mobile IM e delle corrispondenti medie mobili MMl e MM2, viene eseguita una procedura 111 di determinazione dell'inizio dello stato di calore, illustrata in figura 3.

Ad un'ora predeterminata delle ventiquattro ore giornaliere (ad esempio, a mezzogiorno) viene calcolato un indice di mobilità notturna normalizzata (INN), preferibilmente corrispondente al rapporto percentuale tra il tempo trascorso dalla scrofa nella posizione sollevata durante la notte precedente ed il tempo trascorso dalla scrofa nella posizione sollevata nel periodo diurno precedente. La normalizzazione dell'integrale notturno viene introdotta per ridurre la dispersione tra scrofa e scrofa.

Vantaggiosamente, il valore dellΊΝΝ può essere calcolato fin dall'inizio 101 della procedura di figura 2 per determinare automaticamente il periodo di adattamento TADdopo lo svezzamento prima del termine delle 72 ore. Il periodo di adattamento termina (e, quindi, inizia l'analisi dei dati) tra le 36 e le 72 ore dall'ingresso in gabbia della scrofa non appena è verificata una delle seguenti ipotesi: l'integrale mobile IM è sceso al di sotto del 60% del suo valore di picco massimo registrato dall'entrata in gabbia, oppure l'ultimo INN calcolato è inferiore al 20% del valore massimo di INN precedentemente registrati.

Inoltre, viene calcolato il minimo tra i primi tre valori di INN e registrato come valore di riferimento INNref.

Nella fase 201 di calcolo dell'INN, a seconda dell'ora della giornata può essere calcolato 1'INN (se l'ora è mezzogiorno, come nell'esempio qui considerato) oppure può essere recuperato dalla memoria dei mezzi di acquisizione e rilevazione 22 l'ultimo INN calcolato (se l’ora è diversa da mezzogiorno). Il valore dell'INN può essere rappresentato sul grafico 300 visualizzato all'utente, ad esempio mediante un istogramma 304 a cadenza giornaliera.

La procedura 111 di determinazione dell'inizio dello stato di calore prosegue con una fase di verifica del trend di stress da calore 202, nella quale viene verificato se la media mobile breve MMl è maggiore della media mobile lunga MM2 per un tempo pari o superiore ad una soglia di stress predeterminata,preferibilmente di almeno 10 ore, ancor più preferibilmente di dodici ore. Nel grafico 300, questa condizione è facilmente visualizzabile quando l'ordinata della curva della media mobile breve 301 è superiore all'ordinata della curva della media mobile lunga 302 per un tempo maggiore o uguale a 10 o 12 ore. Se tale condizione è soddisfatta, la procedura effettua una verifica sul valore dell'ultimo INN calcolato (fase 203}. Altrimenti, il conteggio temporale sulla differenza delle medie mobili (MM1-MM2>0) viene azzerato (fase 208) e la procedura ricomincia dal passo 201.

Nel caso in cui la condizione sulle medie mobili MMl-MM2>0 (condizione di "trend positivo") sia soddisfatta per almeno 10 o 12 ore consecutive, nel grafico 300 visualizzato all'utente sul display 62 può essere colorata l'area 303 sottesa dalle curve a partire dall'ora in cui si è rilevata la condizione di trend positivo, come mostrato in figura 4„

Le 10 o 12 ore della condizione 202 possono essere considerate consecutive se, nei 10 o 12 punti calcolati, non vi è più di un punto ogni 4 oppure più due punti ogni 6 in cui MMl è minore di MM2.

In seguito, nella fase 203 viene verificato se l'ultimo INN calcolato è maggiore o uguale ad una soglia di agitazione notturna predeterminata, preferibilmente pari a 4%. In caso affermativo, viene calcolato il trend di crescita ΔΜΜ1 della media mobile breve nelle ultime dieci ore (o dodici ore, a seconda della condizione verificata nella fase 202), cioè la differenza fra il valore della media mobile breve MMl alla decima ora (o dodicesima ora), cioè all'ultima ora dell’intervallo temporale in cui la condizione di trend positivo è rimasta soddisfatta (fase 202), ed il valore della media mobile breve MMl alla prima ora di tale intervallo temporale. Questa differenza viene divisa per il medesimo valore alla prima ora del periodo, ottenendo l'indice di trend di crescita ΔΜΜ1. Quindi, viene verificato se l'indice ΔΜΜ1 è superiore ad almeno una prima soglia, preferibilmente pari a 2% (fase 204). In caso affermativo, la procedura conclude che la scrofa è nel periodo di calore e viene di conseguenza segnalato l'inizio di tale periodo (fase 206), eventualmente indicato con una prima freccia 305 nel grafico 300 visualizzato sul display 62 dell'utente. Altrimenti il conteggio viene azzerato (fase 208) e la procedura ricomincia dal passo 201.

Se, al passo 203, l'ultimo INN calcolato risulta essere inferiore alla soglia di agitazione notturna del 4% oppure è assente, viene verificato che l'indice di trend di crescita ΔΜΜ1 sopra definito sia superiore ad una seconda soglia superiore alla prima soglia, preferibilmente almeno 4% (fase 205). Se quest'ultima condizione è soddisfatta, la procedura segnala l'inizio dello stato di calore (fase 206), altrimenti il conteggio viene azzerato (fase 208) e la procedura ricomincia dal passo 201.

In una forma di realizzazione particolare dell'invenzione, 1'INN considerato nella fase 203 può essere differente a seconda dell'ora di inizio dello stato di calore segnalato alla fase 202. In particolare, se l'inizio ha luogo nel periodo notturno, 1'INN considerato è quello calcolato nel dì successivo a questo periodo notturno (INN[n+l]), altrimenti 1ΊΝΝ considerato è l’ultimo calcolato (lNN[n]). Se almeno 7 punti dell'intervallo considerato nella fase 202 cadono in ore notturne, nella fase 203 viene considerato il maggiore di questi due valori lNN[n+l] e INN[n].

Il valore di INN così considerato, nella fase 203 può essere alternativamente confrontato con una soglia di agitazione notturna pari al valore INNref precedentemente definito. Se il valore di INN è maggiore di INNref, nella fase 204 la prima soglia è pari all’inverso del rapporto tra tale INN e la media dei valori di MMl nel periodo di 10 o 12 ore considerato nella fase 202,

Altrimenti, se il valore di INN risulta minore o uguale a INNref nella fase 203, se è maggiore di 1 e se è maggiore della media dei valori di MMl nel periodo di 10/12 ore considerato nella fase 202, la seconda soglia della fase 205 è pari all'inverso del rapporto tra tale INN e la media dei valori di MMl nel periodo di 10/12 ore considerato nella fase 202. Altrimenti, se il valore di INN è solo maggiore di 1, la seconda soglia è il doppio dell'inverso del rapporto tra tale INN e la media dei valori di MMl nel periodo di 10/12 ore considerato nella fase 202. Infine, se INN è minore di 1, la seconda soglia è il doppio della media dei valori di MMl nel periodo di 10/12 ore considerato nella fase 202.

In ogni caso, nella fase di segnalazione di inizio calore 206 viene stimata anche l'ora di inseminazione provvisoria, che viene tipicamente calcolata a partire dall'inizio del calore ai due terzi della durata media del periodo di calore delle scrofe dell’allevamento, variabile nota all'operatore e determinabile in base ai parametri di alimentazione e illuminazione, alle tecniche di svezzamento ed inversamente proporzionale alla distanza dallo svezzamento. La determinazione dei parametri è discussa nel libro ‘'Riproduzione del suino. Fecondazione artificiale, management, genetica, selezione, nuove tecnologie ", di Chiara Spelta, Roberto Spelta ed Emilio Tirloni (edito da Grafica Ma.Ro., 2005), il cui contenuto è qui incorporato per riferimento.

La stima dell'ora di inseminazione provvisoria consente all'utente di sapere quando sarà pianificata l'inseminazione definitiva: ad esempio, se l'ora di inseminazione provvisoria cadesse durante la notte del giorno x o le prime ore del giorno x+1 ed il sistema non avesse elaborato un'ora di inseminazione definitiva, all'utente converrebbe inseminare il capo entro la fine del suo turno lavorativo del giorno x+1 senza attendere la mattina seguente. L'inseminazione provvisoria può essere indicata con una freccia 306 nel grafico 300 di figura 4.

Per le prime ventiquattro ore dall'inizio dello stato di calore determinato nella fase 206, il procedimento implementato nell'apparecchiatura secondo l'invenzione preferibilmente non prende in considerazione eventuali inversioni di trend, in quanto uno stato di calore normale dura tipicamente almeno 70 ore.

Passate ventiquattro ore da quando il picco dello stato calore è raggiunto, cioè se il trend (ΔΜΜ) si inverte e diventa negativo e, quindi, se l'ordinata della media mobile breve MM1 diventa inferiore all'ordinata della media mobile lunga MM2, viene verificato se tale trend negativo permane con continuità per almeno 2 ore (fase 209) e, in caso affermativo, viene pianificata l'ora di inseminazione definitiva (210) sommando all'ora del momento dell'inversione del trend un tempo preferibilmente di almeno 1/10 del tempo che intercorre fra l'evento di inizio del calore determinato nella fase 202 e l'evento di inversione del trend determinato nella fase 209, oppure pari ad almeno 1/10 della semi-durata del periodo del calore tipico per la scrofa. Il coefficiente 0.1 tiene conto del ritardo introdotto dalle medie mobili per recuperarlo. Ad esempio, se la durata del calore è di 110 ore, la distanza del momento entro cui è necessario inseminare la scrofa dal momento in cui si ha inversione da trend positivo a trend negativo è di 5.5 ore. Pertanto, in questo caso specifico, l’informazione di inseminazione sarebbe disponibile 3.5 ore prima dell'evento di inseminazione.

La fecondazione definitiva viene prevista dall'apparecchiatura secondo l'invenzione con un anticipo variabile fra le 3 e le 6 ore, permettendo all'utente di pianificare il suo lavoro e di minimizzare i problemi derivanti da eventuali pianificazioni di inseminazioni che sono al di fuori del normale orario di lavoro. In quest'ultimo caso, se entro l'ora di fine turno lavorativo l'unità centrale 20 non fosse in grado di calcolare l'ora della fecondazione, il sistema può suggerire all'utente un anticipo dell'inseminazione da farsi entro l'ora di chiusura turno, o in caso contrario può suggerire una inseminazione posticipata all'ora di inizio turno del giorno successivo.

L'ora della corretta fecondazione è evidenziata nel grafico 300 da opportune frecce 307 in modo da far capire all'utente l'ora ottimale.

Le condizioni riportate nelle fasi 202, 203, 204 e 205 sono risultate affidabili al 97% sperimentalmente su 520 cicli completi effettuati presso stalle differenti.

Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi prefissati, poiché realizza una procedura pratica che consente di fornire una rilevazione efficace dell'inizio dello stato di calore di una scrofa ed una stima dell'orario di inseminazione con largo anticipo rispetto ai metodi a tutt'oggi noti e che, inoltre, risulta efficace nella determinazione anche del primo stato di calore di una scrofa seguente lo svezzamento della prole.

Oltre a ciò, il metodo proposto risulta efficace anche nell'analisi di dati, relativi allo stato di agitazione della scrofa, campionati in qualunque ora del dì o della notte.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (1)

1. R IV END ICAZION I 1. Apparecchiatura per la rilevazione automatica dello stato di calore delle scrofe comprendente un'unità centrale collegata ad almeno un dispositivo rilevatore associabile ad una rispettiva scrofa e adatto a determinare uno stato di posizione eretta della scrofa ed il tempo trascorso dalla scrofa in tale stato, detta apparecchiatura comprendendo mezzi di acquisizione ed elaborazione di dati rilevati da detto almeno un dispositivo rilevatore, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di acquisizione ed elaborazione comprendono: mezzi per calcolare un integrale mobile dei tempi di posizione eretta acquisiti a cadenza costante da detto almeno un dispositivo rilevatore, detto integrale mobile essendo calcolato su un primo intervallo temporale; mezzi per calcolare una media mobile breve di detto integrale mobile su un secondo intervallo temporale inferiore a detto primo intervallo temporale; mezzi per calcolare una media mobile lunga di detto integrale mobile su un terzo intervallo temporale superiore a detto secondo intervallo temporale ed inferiore a detto primo intervallo temporale; mezzi per calcolare un indice di mobilità notturna normalizzato (INN) dipendente dal tempo di posizione eretta di un periodo notturno e di un periodo diurno immediatamente precedente l'istante di acquisizione dei dati da parte di detti mezzi di acquisizione ed elaborazione; mezzi per determinare l'inizio dello stato di calore della scrofa, adatti a verificare che siano soddisfatte almeno le seguenti condizioni e, in caso affermativo, segnalare un inizio di stato di calore: (a) la media mobile breve è maggiore della media mobile lunga per almeno un quarto intervallo temporale,-(b) se l'indice di mobilità notturna normalizzato è maggiore di una soglia predeterminata di agitazione notturna, la differenza tra il valore della media mobile breve al termine di detto quarto intervallo temporale ed il valore della media mobile breve all'inizio di detto quarto intervallo temporale, normalizzata al valore della media mobile breve all'inizio di detto quarto intervallo temporale, è maggiore di una prima soglia; (c) se l'indice di mobilità notturna normalizzato è minore di una soglia predeterminata di agitazione notturna oppure è assente, la differenza tra il valore della media mobile breve al termine di detto quarto intervallo temporale ed il valore della media mobile breve all'inizio di detto quarto intervallo temporale, normalizzata al valore della media mobile breve all'inizio di detto quarto intervallo temporale, è maggiore di una seconda soglia maggiore della prima soglia, 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo intervallo temporale è di ventiquattro ore. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto secondo intervallo temporale è di sette ore. 4. Apparecchiatura secondo una o piu delle rivendicazioni precedenti, in cui detto terzo intervallo temporale è di dodici ore. 5. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto quarto intervallo temporale è di almeno dieci ore. 6. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto indice di mobilità notturna normalizzata è pari al rapporto tra il tempo di posizione eretta della notte precedente 1<1>acquisizione ed il tempo di posizione eretta del dì precedente. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, in cui detta soglia predeterminata di agitazione notturna è di almeno 4%. 8. Apparecchiatura secondo una o piu delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima soglia è di almeno 2%. 9. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta seconda soglia è di almeno 4%. 10. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di acquisizione ed elaborazione comprendono mezzi di stima di un orario di inseminazione provvisoria, adatti a stimare l'orario in cui la scrofa dovrebbe essere inseminata in base alla distanza tra la fine dello svezzamento e l'inizio dello stato di calore rilevato. 11. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di acquisizione ed elaborazione comprendono mezzi di pianificazione di un orario di inseminazione definitiva, adatti a verificare che detta media mobile breve si mantenga minore di detta media mobile lunga per almeno un quinto intervallo temporale e, in caso affermativo, a determinare l'orario di inseminazione definitiva come frazione del tempo intercorso tra l'orario dell’inizio dello stato di calore e l'orario in cui detta media mobile breve è diventata minore della media mobile lunga. 12. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 11, in cui detto quinto intervallo temporale è almeno due ore. 13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui detta frazione è almeno 1/10. 14. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi per l'acquisizione e l'elaborazione sono compresi in detta unità centrale oppure sono compresi in un personal computer remoto collegato a detta unità centrale. 15. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un dispositivo rilevatore comprende una barra dotata di supporti regolabili ed almeno un sensore di prossimità installato in un involucro plastico trasparente di un dispositivo di monitoraggio montato su detta barra, detto dispositivo di monitoraggio essendo dotato di una memoria e di una scheda di rilevazione e controllo per la comunicazione con l'unità centrale, detta scheda di rilevazione e controllo comprendendo mezzi di acquisizione dell'attività della scrofa adatti a registrare attraverso detto sensore di prossimità il tempo in cui la scrofa è in posizione eretta e a renderlo disponibile all'unità centrale. 16. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 15, in cui i mezzi di acquisizione dell'attività della scrofa sono adatti a rilevare il tempo in cui la scrofa rimane in posizione coricata e a segnalare un'anomalia nel caso il tempo di posizione coricata sia superiore ad una certa soglia oppure cada in corrispondenza di eventi che dovrebbero far alzare la scrofa dalla posizione sollevata, ad esempio eventi di abbeverata o alimentazione.