ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА .. .12
1.1 Зооветеринарное обоснование технических решений для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота ........................................................ 12
1.2 Обоснование необходимости мониторинга уровня pH содержимого рубца крупного рогатого скота ............................................................................................................................... 20
1.3 Анализ существующих цифровых систем для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота........................................................................................... 27
Выводы по главе 1 ...................................................................................................................... 31
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА .... 34
2.1 Обоснование конструктивных параметров датчика-болюса ....................................... 34
2.2 Математическая модель взаимодействия датчика-болюса со стенками сетки и пищевода крупного рогатого скота ........................................................................................... 39
2.3 Математическая модель выявления половой охоты на основе индекса двигательной активности крупного рогатого скота ........................................................................................ 46
2.4 Математическая модель для мониторинга руминации крупного рогатого скота .... 51
2.5 Алгоритм выявления отклонений физиологического состояния крупного рогатого скота ............................................................................................................................... 53
Выводы по главе 2 ...................................................................................................................... 57
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА .... 59
3
3.1 Программа и методика лабораторных исследований цифрового устройства для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота ................................ 59
3.1.1 Исследование коэффициента трения болюса в пищеводе ........................... 59
3.1.2 Исследование устойчивости материалов конструкции болюса к агрессивной рубцовой среде .................................................................................... 61
3.1.3 Исследование потерь мощности сигнала болюса ......................................... 65
3.1.4 Исследование точности измерения датчика двигательной активности ..... 68
3.1.5 Исследование точности измерения датчиков pH и температуры ............... 69
3.2 Методика натурных исследований цифрового устройства для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота ........................................................ 70
3.2.1 Характеристика предприятий ООО «Каштановка» и ООО «Имени Тимирязева» ................................................................................... 72
3.2.2 Исследование точности измерения двигательной активности и температуры крупного рогатого скота ........................................................................................... 75
3.2.3 Методика исследования возможности выявления отклонений физиологического состояния крупного рогатого скота ........................................ 76
3.2.4 Методика исследования влияния времени суток на физиологические показатели крупного рогатого скота ....................................................................... 77
3.2.5 Методика исследования по определению зависимостей между физиологическими показателями крупного рогатого скота ................................. 78
Выводы по главе 3 ...................................................................................................................... 79
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА .... 81
4.1 Разработка цифрового устройства для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота .............................................................................................................. 81
4.1.1 Общее описание системы ................................................................................ 81
4.1.2 Общая концепция разработки модуля болюса .............................................. 83
4
4.1.3 Выбор элементной базы .................................................................................. 86
4.2 Результаты проведения лабораторных исследований цифрового устройства для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота ................................ 93
4.2.1 Результаты исследования коэффициента трения болюса в пищеводе ....... 93
4.2.2 Результаты исследования устойчивости к агрессивной рубцовой среде ... 94
4.2.3 Результаты исследования потерь мощности сигнала болюса ..................... 96
4.2.4 Результаты исследования точности измерения датчика измерения двигательной активности ......................................................................................... 96
4.2.5 Результаты исследования точности датчиков pH и температуры .............. 98
4.3 Результаты проведения натурных исследований цифрового устройства для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота .............................. 101
4.3.1 Результаты исследования алгоритма измерения двигательной активности и температуры .......................................................................................................... 101
4.3.2 Результаты проверки возможности выявления отклонений физиологического состояния крупного рогатого скота ...................................... 106
4.3.3 Результаты оценки влияния времени суток на физиологические показатели крупного рогатого скота ......................................................................................... 113
4.3.4 Результаты исследования по определению зависимости между физиологическими показателями крупного рогатого скота .................................................................................. 118
Выводы по главе 4 .................................................................................................................... 120
ГЛАВА 5. ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА .. 123
5.1 Расчет себестоимости цифрового устройства для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота......................................................................................... 123
5.2 Расчет окупаемости цифрового устройства для мониторинга физиологического состояния крупного рогатого скота......................................................................................... 125
Выводы по главе 5 .................................................................................................................... 129
5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................................... 130
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ .............................. 133
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ ........................................................................................................ 136
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................... 137
ПРИЛОЖЕНИЕ А Свидетельство ЭВМ на программу для автоматического выявления предстоящего отела молочных коров ........................................................ 148
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Свидетельство ЭВМ на программу для автоматического выявления половой охоты молочных коров .................................................................. 149
ПРИЛОЖЕНИЕ В Свидетельство ЭВМ на программу для автоматического выявления возможных и начинающих заболеваний молочных коров ................. 150
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Акт натурных испытаний системы ............................................. 151
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Акт натурных испытаний системы ............................................. 152
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Диплом международной выставки животноводства, племенного дела и кормопроизводства «AGROS 2024 EXPO» за «Лучшую научную разработку» ......................................................................................... 153
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Диплом XXVI российской агропромышленной выставки «Золотая осень 2023» «За успешное внедрение инноваций в сельском хозяйстве» .. 154
