Технология и средства для бесконтактной идентификации мастита коров термографическим методом в условиях поточного производства молока

Представлено перспективное направление развития оптико-электронных методов и средств для контроля за состоянием молочной железы дойной коровы. Разработана схема к определению технических параметров средства относительно теплового поля молочной железы коровы. Теоретически и экспериментально определены технические параметры средства для бесконтактной идентификации мастита коров термографическим методом в условиях поточного производства молока. Угол обзора объектива технического средства в горизонтальной плоскости  α_гор= 33 град, в вертикальной плоскости  α_верт =  24 град; фокусное расстояние  f = 0,0075 м; зона обзора вымени в горизонтальной плоскости  S_гор = 0,57 м, в вертикальной плоскости S_верт = 0,42 м; минимальный элемент разрешения вымени в горизонтальной плоскости  Δ_гор = 0,0037 м, в вертикальной плоскости  Δ_верт = 0,0047 м; рациональное расстояние от объектива технического средства до вымени  L = 1 м; рациональное расстояние от объектива технического средства до пола  H = 1 м. Определены четыре группы животных в заданных температурных условиях: здоровая  – животные с отрицательным тестом по кенотесту (–) в диапазоне температур  [34,6 ºС < Т_max< 36,8 ºС]; сомнительная – с сомнительным тестом по кенотесту (+) в диапазоне температур  [36,8 ºС < Т_max< 38 ºС]; субклиническая – с субклинической стадией мастита по кенотесту (++) в диапазоне температур [38 ºС < Т_max < 39 ºС] и клиническая – с выраженной стадией мастита по экспресc-тесту (+++) в диапазоне температур [39 ºС < Т_max < 40,5 ºС]. Представлена конструктивно-технологическая схема включения термографического метода диагностики мастита в поточную линию доения коров, дана системная оценка методов диагностики мастита.

1. Кирсанов, В. В. Разработка автоматизированного и роботизированного комплекса машин и оборудования с интеллектуальными цифровыми технологиями для развития молочного животноводства / В. В. Кирсанов, Ю. А. Цой, Д. Ю. Павкин // Техника и технологии в животноводстве. – 2022. – № 2 (46). – С. 24–31. https://doi.org/10.51794/27132064-2022-2-24

2. Юрочка, C. C. Разработка методов определения биометрических и температурных параметров вымени лактирующих животных на основе оптических технологий: дис. … канд. техн. наук: 05.20.01 / Юрочка Сергей Сергеевич; Федер. науч. агроинженер. центр ВИМ. – М., 2022. – 170 л.

3. Казакевич, П. П. Технологическая концепция «умной» молочной фермы / П. П. Казакевич, В. Н. Тимошенко, А. А. Музыка. – Жодино: Науч.-практ. центр НАН Беларуси по животноводству, 2021. – 245 с.

4. Передня, В. И. Приоритетные направления по созданию «умной» молочной фермы / В. И. Передня, Н. Г. Бакач, Ю. А. Цой // Техническое и кадровое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 24–25 окт. 2019 г.: в 2 ч. / Белорус. гос. аграр. техн. ун-т; редкол.: И. Н. Шило (науч. ред.) [и др.] – Минск, 2019. – Ч. 1. – С. 31–39.

5. Бакач, Н. Г. Экспериментальные исследования дистанционного устройства биометрической идентификации предмаститного состояния вымени коров дойного стада / Н. Г. Бакач, Е. Л. Жилич, Ю. Н. Рогальская // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя аграрных навук. – 2024. – Т. 62, № 2. – С. 156–167. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2024-62-2-156-167

6. Ракевич, Ю. А. Использование инфракрасной термографии для выявления мастита коров / Ю. А. Ракевич // Агропанорама. – 2020. – № 5 (141). – С. 19–22.

7. Ракевич, Ю. А. Использование метода термографии для оценки здоровья животных / Ю. А. Ракевич, И. И. Гируцкий // Техника и технологии в животноводстве. – 2023. – № 1 (49). – С. 27–34. https://doi.org/10.22314/271320642023-1-27

8. Ракевич, Ю. А. Cпособ определения мастита дойных коров на основе разности максимальных температур по четвертям вымени / Ю. А. Ракевич // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2023. – № 3. – С. 186–189.

9. Гируцкий, И. И. Анализ инфракрасного изображения вымени коров / И. И. Гируцкий, В. И. Передня, Ю. А. Ракевич // Агропанорама. – 2018. – № 6 (130). – С. 9–12.

10. Гируцкий, И. И. Статистический алгоритм обработки термографических снимков вымени коровы для диагностики мастита с использованием критерия Байеса / И. И. Гируцкий, А. Г. Сеньков, Ю. А. Ракевич // Системный анализ и прикладная информатика. – 2023. – № 1. – С. 42–46. https://doi.org/10.21122/2309-4923-2023-1-42-46

11. Методика диагностики доильного оборудования и коров по термографическому снимку вымени / И. И. Гируцкий, Ю. А. Ракевич, Е. Т. Ербаев [и др.] // Журнал науки и образования (Казахстан). – 2022. – № 4–3 (69). – С. 50–61. https://doi.org/10.52578/2305-9397-2022-4-3-50-62

12. Гируцкий, И. И. Экспериментальные исследования термографического метода диагностики мастита дойных коров / И. И. Гируцкий, Ю. А. Ракевич, А. Г. Сеньков // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомств. темат. сб. / Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2020. – Вып. 54. – С. 198–203.

13. Ракевич, Ю. А. Физиологическая оценка работы доильного аппарата методом термографии молочной железы лактирующих коров / Ю. А. Ракевич // Зоотехническая наука Беларуси: сб. науч. тр. / Науч.-практ. центр НАН Беларуси по животноводству. – Жодино, 2023. – Т. 58, ч. 2: Технология кормов и кормления, продуктивность. Технология производства, зоогигиена, содержание. – С. 221–227.

14. Гируцкий, И. И. Обоснование применения термографического метода диагностики мастита дойных коров в компьютеризированной системе управления стадом / И. И. Гируцкий, Ю. А. Ракевич // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомств. темат. сб. / Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2020. – Вып. 54. – С. 216–220.

15. Гируцкий, И. И. Совершенствование доильных аппаратов для щадящего доения коров и средства их диагностики / И. И. Гируцкий, Ю. А. Ракевич, В. К. Клыбик // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомств. темат. сб. / Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2023. – Вып. 56. – С. 261–266.

16. Гируцкий, И. И. Перспективы развития средств механизации и автоматизации доильного оборудования / И. И. Гируцкий, В. И. Передня, Ю. А. Ракевич // Инновационные ресурсосберегающие технологии для производства Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian series, 2025, vol. 63, no. 1, биобезопасных комбикормов и конкурентоспособного молока: материалы акад. чтений, посвящ. 60-летию науч. деятельности и 85-летию со дня рождения д-ра техн. наук, проф. Владимира Ивановича Передни / Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2018. – C. 91–96.

17. Ракевич, Ю. А. Выбор конструктивно-технологической схемы термографирования вымени коров / Ю. А. Ракевич, И. И. Гируцкий, А. Г. Сеньков // Агропанорама. – 2023. – № 5 (159). – С. 7–13. https://doi.org/10.56619/2078-7138-2023-159-5-7-13

18. Hirutski, I. I. Selection of the information parameter for the thermography method of diagnostics of dairy cows mastitis / I. I. Hirutski, Y. A. Rakevich, A. G. Stаnkov // Mechanization in Agriculture & Conserving of the Resources. – 2021. – Vol. 67, № 1. – Р. 14–18.

19. Ракевич, Ю. А. Конструктивные решения применения термографии при диагностике мастита и оценке воздействия машинного доения на вымя дойной коровы / Ю. А. Ракевич // Научно-технический прогресс в сельско- хозяйственном производстве: материалы междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 95-летию со дня рождения акад. С. И. Назарова (Минск, 19–20 окт. 2023 г.) / НАН Беларуси, Науч.-практ. центр НАН Беларуси по механизации сел. хоз-ва. – Минск, 2023. – С. 182–187.

20. Гируцкий, И. И. Системная оценка средств диагностики мастита коров / И. И. Гируцкий, Ю. А. Ракевич // Техническое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве: сб. науч. ст. Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 23–24 нояб. 2023 г. / Белорус. гос. аграр. техн. ун-т; редкол.: В. П. Чеботарев (науч. ред.) [и др.]. – Минск, 2023. – С. 398–401.