Способ ранней диагностики респираторных заболеваний животных и устройство для его осуществления

 

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в устройствах для диагностики состояния животного. Сущность изобретения: способ предусматривает запись на магнитную ленту голоса здорового животного и определение его спектрального состава. Эту запись используют как эталонную. После этого ведут запись голоса тестируемого животного. По соотношению спектров делают вывод о функциональном состоянии животного, а по узким спектральным полосам и распределению в данных полосах интенсивности сигнала судят о конкретном виде заболевания. Отклонение величины интенсивности сигнала в данном спектральном диапазоне от средневзвешенной величины позволяет оперативно выявить больное животное. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к животноводству и может найти применение в хозяйствах, специализирующихся на выращивании скота, птицы, а также звероводческих хозяйствах.

Известны способы профилактической диагностики заболеваний животных, при которых производится клинический осмотр, лабораторно-диагностические исследования с последующим составлением диагностического заключения [1] Недостатком известных способов заключается в низкой производительности и большой трудоемкости.

Наиболее близкими к предложенному изобретению являются способ и устройство для контроля (диагностики) состояния животного [2] Чувствительный элемент, размещенный в теле животного или на нем, регистрирует физиологический параметр состояния животного и формирует параметрический выходной сигнал. Этот параметрический выходной сигнал сравнивается с опорной величиной, предварительно определенной на животном, подверженном и не подверженном заболеванию, и в случае превышения параметрическим сигналом опорного на заданную величину формируется логический сигнал, указывающий на наличие заболевания.

Данное техническое решение, выбранное в качестве прототипа, обладает высокой производительностью и низкой трудоемкостью в случае его использования на одиночных животных. Однако в случае его использования на животных группового содержания резко возрастает трудоемкость, поскольку требуется обеспечение чувствительными элементами всех животных с последующей обработкой большого массива информации. Кроме того, прототип предполагает контактное крепление чувствительных элементов к животным, что не всегда является приемлемым.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является расширение области использования за счет обеспечения оперативности диагностики на животных группового содержания, а также упрощение реализации за счет исключения контакта с животными.

Указанный технический результат достигается за счет то, что в известном способе ранней диагностики респираторных заболеваний животных, включающем задание контрольных параметров, отражающих состояние животного или группы животных, подверженных и не подверженных заболеванию, измерение физиологического параметра контролируемого животного или группы животных, последующую обработку и сравнение измеренных параметров с контрольными, согласно изобретению в качестве контрольных параметров физиологического состояния животных используют основные частоты спектрального состава звуков, генерируемых звукопроизводящей системой животного, подверженного или не подверженного заболеванию, а при измерении физиологического параметра состояния контролируемого животного или группы животных регистрируют акустический сигнал, издаваемый звукопроизводящей системой животного.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном устройстве для ранней диагностики респираторных заболеваний животных, содержащем последовательно соединенные элемент для регистрации физиологического состояния животного, блок обработки и блок регистрации и индикации, а также блок управления, согласно изобретению элемент для регистрации физиологического состояния животного выполнен в виде микрофона, а блок обработки выполнен в виде последовательно соединенных блока узкополосных фильтров низких частот, выполненных с возможностью настройки на основные частоты спектрального состава звуков, генерируемых звукопроизводящей системой животного, подверженного или неподверженного заболеванию, порогового формирователя импульсов и счетчика импульсов, при этом выходы блока управления подключены к управляющим входам счетчика импульсов и блока регистрации.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, используемого для ранней диагностики заболеваний животных; на фиг. 2,3 диаграммы выявления основных частот спектрального состава звуков, генерируемых звукопроводящей системой животного, соответственно подверженного или не подверженного заболеванию: на фиг.2 пунктирной линией обозначены отдельные особи здоровых животных, сплошной суммарный спектральный состав звуков здоровых животных; на фиг.3 пунктирной линией показаны отдельные особи заболевших животных, сплошной суммарный спектральный состав заболевших животных.

Устройство, используемое в способе ранней диагностики заболевания животных, содержит последовательно соединенные микрофон 1, усилитель 2, блок 3 параллельно соединенных узкополосных фильтров, пороговый формирователь 4 импульсов, счетчик 5 импульсов, узел 6 регистрации и индикации, который может быть выполнен в виде световой и/или звуковой сигнализации либо в виде дисплея, и блок 7 управления с таймером.

Способ ранней диагностики респираторных заболеваний животных реализуется следующим образом.

Записывают на магнитную ленту голос здоровых животных и с помощью анализатора спектра определяют основные частоты f³ в спектральном составе звуков, генерируемых звукопроизводящей системой (фиг.2).

Количество основных частот может быть разным в зависимости от вида животного (у птиц, например, 2-3).

Затем производят запись голосов животных, подверженных заболеванию. Вид заболевания определяется любым известным способом, позволяющим точно идентифицировать болезнь.

Причем целесообразно записывать голоса животных, подверженных различным заболеваниям.

Также как и для голосов здоровых животных определяют основные частоты f^б в спектральном составе записанных звуков для каждого вида заболевания (фиг. 3).

При этом должна выявляться достоверность различий основных частот здоровых и больных животных.

После этого производят настройку узкополосных фильтров низких частот на выявленные основные частоты животных, подверженных заболеванию. Причем фильтры блока 3 могут настраиваться, как по одному конкретному заболеванию, так и по нескольким заболеваниям одновременно.

При необходимости проверки отсутствия заболевания у отдельных особей настройка фильтров осуществляется на основные частоты животных, не подверженных заболеванию.

На этом предварительные операции заканчиваются.

Для обеспечения контроля за состоянием здоровья животных в местах их содержания (в вольерах, стойлах, птичниках и т.п.) размещают микрофоны 1, воспринимающие голоса животных. Каждый микрофон 1 подключен через усилитель 2 к предварительно настроенным узкополосным фильтрам блока 3.

В обычной обстановке, когда животные практически здоровы, спектральный состав звуков, издаваемый ими, лежит в определенных частотных границах, образуя максимумы на основных частотах.

Так, например, при анализе голосов взрослых кур одной линии оказалось, что основные частоты являются постоянной величиной для всех особей (фиг.2).

Как только птица заболевала это отражалось на функционировании ее звукопроизводящей системы (сиринкса и трахеи). В результате изменялась основная частота, генерируемая звукопроизводящей системой (фиг.3).

Поэтому при возникновении заболевания (причем в самой ранней стадии его развития) узкополосные фильтры блока 3 начнут пропускать частоты, соответствующие основным частотам животного, подверженного заболеванию, что в свою очередь и укажет на появление заболевания у контролируемых животных. Причем в зависимости от комбинации пропускаемых фильтров частот может быть определен вид заболевания.

Однако в обычной обстановке в местах содержания животных присутствует акустический фон, образующийся из голосов животных, звуков их хождения, работы вентиляции и пр. В этот фон составной частью входят и звуки с частотой, соответствующей основной частоте заболевания животных. Поэтому необходимо "взвешивать" основные частоты на определенном временном интервале. Для этого к выводу блока 3 фильтров последовательно подключены пороговый формирователь импульсов, например триггер Шмидта 4, и счетчик 5 импульсов. Триггер Шмидта 4 формирует импульсы в зависимости от прохождения "пиков" основной частоты через фильтры, а счетчик 5 ведет подсчет этих импульсов за определенный временной интервал.

Как было уже сказано, в акустическом шуме всегда присутствуют частоты, соответствующие основным частотам заболевшего животного. Поэтому в нормальной обстановке при отсутствии заболевания счетчик 5 будет осуществлять подсчет импульсов. Число этих импульсов за определенный интервал времени, задаваемый таймером блока 7 управления, будет соответствовать нормальному "весу" основной частоты. И только при превышении "веса" основной частоты ее нормального значения на определенную величину (например на 10%) произойдет регистрация начала заболевания, индикация которого может быть произведена, например, в виде акустического сигнала или высвечивания световой информации на дисплее. Изобретение может быть применено при диагностике как одиночных животных, так и групп животных.

Причем в случае диагностики одиночного животного для ускорения получения результата возможно принудительное провоцирование подачи голоса животным.

Однако наиболее целесообразно применение изобретения на животных группового содержания. В этом случае с помощью нескольких микрофонов, равномерно расположенных на площади содержания животных, можно выявить заболевание на его ранней стадии и локализовать его, предотвратив тем самым заболевание остальных животных.

При этом следует отметить, что изобретение может быть применено не только для диагностики чисто респираторных заболеваний, но и для диагностики заболеваний, вызывающих изменения в спектральном составе голоса (например гепатит).

Формула изобретения

Способ ранней диагностики респираторных заболеваний животных, включающий задание контрольных параметров, отражающих состояние животного или группы животных, подверженных и не подверженных заболеванию, измерение физиологического параметра контролируемого животного или группы животных, последующую обработку и сравнение измеренных параметров с контрольными, отличающийся тем, что в качестве контрольных параметров физиологического состояния животных используют основные частоты спектрального состава звуков, генерируемых звукопроизводящей системой животного, подверженного или не подверженного заболеванию, а при измерении физиологического параметра состояния контролируемого животного или группы животных регистрируют акустический сигнал, издаваемый звукопроизводящей системой животного.

2. Устройство для ранней диагностики респираторных заболеваний животных, содержащее последовательно соединенные элемент для регистрации физиологического состояния животного, блок обработки и блок регистрации и индикации, а также блок управления, отличающееся тем, что элемент для регистрации физиологического состояния животного выполнен в виде микрофона, а блок обработки выполнен в виде последовательно соединенных блока узкополосных фильтров низких частот, выполненных с возможностью настройки на основные частоты спектрального состава звуков, генерируемых звукопроизводящей системой животного, подверженного или не подверженного заболеванию, порогового формирователя импульсов и счетчика импульсов, при этом выходы блока управления подключены к управляющим входам счетчика импульсов и блока регистрации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3