CN105242624A - 牧场智能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种牧场智能管理系统。该系统包括:服务器和至少一个监测装置;其中,所述监测装置用于监测牧畜所在的地理位置,监测牧畜的体温、心率、进食量及运动量,获得相应的地理位置信息、体温数据信息、心率数据信息、进食数据信息以及运动数据信息,并以无线方式发送给所述服务器;所述服务器用于接收所述监测装置发送的牧畜的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息;并为牧畜建立电子档案,对牧畜对生长过程进行监测管理。从而实时监测并管理放牧牧畜的健康状态及放牧环境的状态,实现智能、安全放牧,具备极佳的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及智能牧畜技术领域,尤其涉及一种牧场智能管理系统。
背景技术
牧畜养殖业在农业生产中一直占有很重要的比重,而养殖往往受到养殖品种、饲料种类和质量、疫病、生长环境和管理水平等因素的影响,因此科学养殖显得尤为重要。
目前的智能畜牧系统中最为突出的是将物联网技术与养殖业结合,能让养殖户在第一时间感知到养殖环境及牧畜的生长变化,从而及时作出补救。一方面,使牲畜的生长环境一直保持在最佳状态,保证牲畜身体健康生长速度;另一方面,远程监控,自动化控制,大大降低人工成本。
基于物联网的畜禽智能养殖系统利用物联网技术,围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节,通过智能传感器在线采集养殖场环境信息(二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度等),同时集成改造现有的养殖场环境控制设备,实现畜禽养殖的智能生产与科学管理。养殖户可以通过手机、PDA、计算机等信息终端,实时掌握养殖厂环境信息,及时获取异常报警信息,并可以根据监测结果,远程控制相应设备,实现健康养殖、节能降耗的目的。
但此类技术,尤其是实时监测技术集中在圈养畜牧中居多,而我国大范围的放牧型畜牧则不适用。因此,亟需提出一种适用于放牧型牧场的牧场智能管理系统。
发明内容
本发明提供一种牧场智能管理系统,用于实时监测并管理放牧牧畜的健康状态及放牧环境的状态,实现智能、安全放牧,具备极佳的经济效益和环境效益。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种牧场智能管理系统,包括:
服务器和至少一个监测装置;
其中,所述监测装置用于监测牧畜所在的地理位置,监测牧畜的体温、心率、进食量及运动量,获得相应的地理位置信息、体温数据信息、心率数据信息、进食数据信息以及运动数据信息,并以无线方式发送给所述服务器;
所述服务器用于接收所述监测装置发送的牧畜的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息;并为牧畜建立电子档案,对牧畜对生长过程进行监测管理。
如上所述对系统,其中,所述监测装置包括穿戴部和标记部,所述穿戴部用于将所述监测装置安装在牧畜身上,所述标记部用于唯一标记并监测穿戴所述监测装置的牧畜。
如上所述对系统,其中,所述标记部包括标记元件、卫星定位模块、通讯模块、温度模块、心率传感器模块、双运动传感器模块、微控制器和电源模块;
其中,所述卫星定位模块、所述通讯模块、所述温度模块、所述心率传感器模块及所述双运动传感器模块分别与所述微控制器数据连接;所述电源模块分别与所述卫星定位模块、所述通讯模块、所述温度模块、所述心率传感器模块、所述双运动传感器模块及所述微控制器电连接并提供电能;
其中,所述标记元件用于唯一标记穿戴所述监测装置的牧畜;
所述卫星定位模块用于获得牧畜的所述地理位置信息,并传送给所述通讯模块;
所述温度模块用于获得牧畜的所述体温数据信息,并传送给所述通讯模块;
所述心率传感器模块用于获得牧畜的所述心率数据信息,并传送给所述通讯模块;
所述双运动传感器模块用于分别独立的获得牧畜的所述进食数据信息和所述运动数据信息,并传送给所述通讯模块;
所述微控制器用于分别控制所述卫星定位模块、所述通讯模块、所述温度模块、所述心率传感器模块及所述双运动传感器模块;
所述通讯模块用于将所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息发送给所述服务器。
如上所述对系统,其中,所述卫星定位模块还用于:获得所述牧场的卫星遥感NDVI值和RVI值,并传送给所述通讯模块;
所述通讯模块用于将所述卫星遥感NDVI值和RVI值发送给所述服务器。
如上所述对系统,其中,所述服务器用于:根据接收到到所述卫星遥感NDVI值和RVI值获得牧场植被分布信息。
如上所述对系统,其中,所述服务器还用于:根据接收到的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息、所述运动数据信息,以及获得的所述牧场植被分布信息,建立牧畜的所述电子档案。
如上所述对系统,其中,所述监测装置为微型耳标。
本发明提供的牧场智能管理系统,包括:服务器和至少一个监测装置;其中,所述监测装置用于监测牧畜所在的地理位置,监测牧畜的体温、心率、进食量及运动量,获得相应的地理位置信息、体温数据信息、心率数据信息、进食数据信息以及运动数据信息,并以无线方式发送给所述服务器;所述服务器用于接收所述监测装置发送的牧畜的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息;并为牧畜建立电子档案,对牧畜对生长过程进行监测管理。从而实时监测并管理放牧牧畜的健康状态及放牧环境的状态,实现智能、安全放牧,具备极佳的经济效益和环境效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的牧场智能管理系统的应用环境示意图;
图2为本发明实施例提供的牧场智能管理系统的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的牧场智能管理系统中监测装置的标记部的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的牧场智能管理系统的应用环境示意图,图2为本发明实施例提供的牧场智能管理系统的结构示意图。如图1及图2所示,本实施例提供的牧场智能管理系统具体可以包括:
服务器100和至少一个监测装置200。
其中,所述监测装置200用于监测牧畜所在的地理位置,监测牧畜的体温、心率、进食量及运动量,获得相应的地理位置信息、体温数据信息、心率数据信息、进食数据信息以及运动数据信息,并以无线方式发送给所述服务器100;所述服务器100用于接收所述监测装置200发送的牧畜的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息;并为牧畜建立电子档案,对牧畜对生长过程进行监测管理。
如图2中所示,在一个牧场智能管理系统中,包括一个服务器100和多个监测装置200,图中以监测装置1、监测装置2,……,监测装置n表示,且以虚线表明,监测装置监测获得的各数据信息是以无线的方式发送给服务器的。
在实际应用中,为牧场中的每一头牧畜穿戴一个监测装置200,以实现对所有牧畜的生长过程的远程无线监测,并为每头牧畜建立唯一对应的电子档案,具体的,记录每头牧畜每一天的进食量、进食对象、饮用水源、健康指标、运动量及运动轨迹等。
具体的,所述监测装置200包括穿戴部和标记部,所述穿戴部用于将所述监测装置200安装在牧畜身上,所述标记部用于唯一标记并监测穿戴所述监测装置200的牧畜。
需要说明的是,该穿戴部采用一次性安装结构,不拆卸,并在破坏性拆卸的地方设置防拆线,一旦该监测装置200被拆卸,即可立即发送报警信号,从而实现对牧畜生长过程对唯一、连续、可追溯管理,建立牧畜全过程数据库,为肉类品质管理提供全程追溯的平台。
图3为本发明实施例提供的牧场智能管理系统中监测装置的标记部的结构示意图。如图3所示,本实施例中,所述标记部包括标记元件201、卫星定位模块202、通讯模块203、温度模块204、心率传感器模块205、双运动传感器模块206、微控制器207和电源模块208;其中,所述卫星定位模块202、所述通讯模块203、所述温度模块204、所述心率传感器模块205及所述双运动传感器模块206分别与所述微控制器207数据连接;所述电源模块208分别与所述卫星定位模块202、所述通讯模块203、所述温度模块204、所述心率传感器模块205、所述双运动传感器模块206及所述微控制器207电连接并提供电能。
其中,所述标记元件201用于唯一标记穿戴所述监测装置200的牧畜;所述卫星定位模块202用于获得牧畜的所述地理位置信息,并传送给所述通讯模块203;所述温度模块204用于获得牧畜的所述体温数据信息,并传送给所述通讯模块203;所述心率传感器模块205用于获得牧畜的所述心率数据信息,并传送给所述通讯模块203;所述双运动传感器模块206用于分别独立的获得牧畜的所述进食数据信息和所述运动数据信息,并传送给所述通讯模块203;所述微控制器207用于分别控制所述卫星定位模块202、所述通讯模块203、所述温度模块204、所述心率传感器模块205及所述双运动传感器模块206;所述通讯模块203用于将所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息发送给所述服务器100。
为了更进一步获得放牧牧畜的生长状况,该标记部还可监测牧畜所在周围的环境动态,作为一种较佳的实施方式,可通过监测牧畜所处的环境温度实现,相应的,所述温度模块204为双温度模块204,即用于分别独立的监测牧畜的体温数据和环境温度数据。
进一步地,该双温度模块204可以包括分别设置在不同位置的两个温度传感器,分别为牧畜的耳温温度传感器和环境温度传感器,其中,耳温温度传感器与牧畜耳朵的间距较环境温度传感器小。
实际应用中,双温度模块204以牧畜的耳温温度传感器为主,通过测量牧畜耳朵的温度获得牧畜体温,并通过环境温度传感器获得的环境温度修正牧畜体温数据,建立在不同环境温度条件下,耳温温度与真实体温之间的关系数据库,实现牧畜体温的实时监测。并将修正后的体温数据信息传送给所述通讯模块203,此时的牧畜体温更为精准,利于及时获知牧畜的健康状况。
双运动传感器主要用于统计牧畜的进食情况和牧畜在一定时间内的活动量,这种双运动传感器的设计,使得监测装置200能够节省95%的能量。具体的,其中一个传感器负责统计进食情况,牧畜在自然条件下的进食过程,可明显的表达是运动传感器上,例如牛,在咬住牧草,抬头拉断的过程中,运动传感器会产生明显的尖峰脉冲,并显现显著的周期性,通过计算周期性脉冲数据,可统计出牛的进食次数,再根据牛的进食分析模型,评估牛的进食情况;另一个运动传感器主要是计算牧畜的运动量,通过统计牧畜的步数来计量,通常牧畜是四足动物,步行过程中运动传感器的响应与人步行不同,需要采用专用的算法,统计其步行数,以分析运动量。
具体的,通过卫星定位模块202,可定位牧畜在牧畜的精确位置,确定牧畜区域,从而防止牧畜丢失或进入危险区域;同时,所述卫星定位模块202可以还用于获得所述牧场的卫星遥感NDVI值和RVI值,并传送给所述通讯模块203;所述通讯模块203用于将所述卫星遥感NDVI值和RVI值发送给所述服务器100以便于所述服务器100根据接收到到所述卫星遥感NDVI值和RVI值获得牧场植被分布信息。
更进一步的,所述服务器100还可以根据接收到的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息、所述运动数据信息,以及获得的所述牧场植被分布信息,建立牧畜的所述电子档案;其中,体温数据信息可直接表征牧畜健康状态,环境温度信息可影响牧畜的进食量和运动量,同时,牧畜的植被分布也对牧畜对进食量和运动量有影响。
更进一步的,所述服务器100还可以根据所获得的上述信息,建立基于牧场植被分布和牧畜分布的牧场生态健康评估体系,为牧场生态保护提供技术保障,并可以对牧场牧草资源承载力和牧畜进食量之间的关系进行分析,并通过卫星定位模块202持续监测牧草分布的动态,实现牧场的科学放牧、生态放牧,提高牧场资源的利用率。
实际应用中,所述监测装置200为微型耳标,可选的,该微型耳标可以由至少一个太阳能电池供电;采用超低功耗、高稳定性设计,以满足设备微型化和室外长期工作的需求,且功耗小于0.5毫瓦,在没有阳光的条件下,能够续航10天以上,野外稳定工作时间3年以上,期间无须现场管理,并将设备总质量控制在25克以下,以便于方便的安装在牧畜的耳朵上。
需要说明的是,该微型耳标可以采用高价回收的方式实现循环利用,在销售时即可约定,以规定的方式拆卸该微型耳标,厂家以80%的价格回收,只对电池和外壳进行更换,并在重新编号后再次投入市场;由于微型耳标的主要成本是电路主板,而且主板的使用寿命长达6年以上,远大于牧畜的平均放养周期,因此,该微型耳标平均可循环使用3次以上。
本实施例提供的牧场智能管理系统,包括:服务器和至少一个监测装置;其中,所述监测装置用于监测牧畜所在的地理位置,监测牧畜的体温、心率、进食量及运动量,获得相应的地理位置信息、体温数据信息、心率数据信息、进食数据信息以及运动数据信息,并以无线方式发送给所述服务器;所述服务器用于接收所述监测装置发送的牧畜的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息;并为牧畜建立电子档案,对牧畜对生长过程进行监测管理。从而实时监测并管理放牧牧畜的健康状态及放牧环境的状态,实现智能、安全放牧,具备极佳的经济效益和环境效益。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种牧场智能管理系统,其特征在于,包括:
服务器和至少一个监测装置;
其中,所述监测装置用于监测牧畜所在的地理位置,监测牧畜的体温、心率、进食量及运动量,获得相应的地理位置信息、体温数据信息、心率数据信息、进食数据信息以及运动数据信息,并以无线方式发送给所述服务器;
所述服务器用于接收所述监测装置发送的牧畜的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息;并为牧畜建立电子档案,对牧畜对生长过程进行监测管理。
2.根据权利要求1所述对系统,其特征在于,所述监测装置包括穿戴部和标记部,所述穿戴部用于将所述监测装置安装在牧畜身上,所述标记部用于唯一标记并监测穿戴所述监测装置的牧畜。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述标记部包括标记元件、卫星定位模块、通讯模块、温度模块、心率传感器模块、双运动传感器模块、微控制器和电源模块;
其中,所述卫星定位模块、所述通讯模块、所述温度模块、所述心率传感器模块及所述双运动传感器模块分别与所述微控制器数据连接;所述电源模块分别与所述卫星定位模块、所述通讯模块、所述温度模块、所述心率传感器模块、所述双运动传感器模块及所述微控制器电连接并提供电能;
其中,所述标记元件用于唯一标记穿戴所述监测装置的牧畜;
所述卫星定位模块用于获得牧畜的所述地理位置信息,并传送给所述通讯模块;
所述温度模块用于获得牧畜的所述体温数据信息,并传送给所述通讯模块;
所述心率传感器模块用于获得牧畜的所述心率数据信息,并传送给所述通讯模块;
所述双运动传感器模块用于分别独立的获得牧畜的所述进食数据信息和所述运动数据信息,并传送给所述通讯模块;
所述微控制器用于分别控制所述卫星定位模块、所述通讯模块、所述温度模块、所述心率传感器模块及所述双运动传感器模块;
所述通讯模块用于将所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息以及所述运动数据信息发送给所述服务器。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述卫星定位模块还用于:获得所述牧场的卫星遥感NDVI值和RVI值,并传送给所述通讯模块;
所述通讯模块用于将所述卫星遥感NDVI值和RVI值发送给所述服务器。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述服务器用于:根据接收到到所述卫星遥感NDVI值和RVI值获得牧场植被分布信息。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述服务器还用于:根据接收到的所述地理位置信息、所述体温数据信息、所述心率数据信息、所述进食数据信息、所述运动数据信息,以及获得的所述牧场植被分布信息,建立牧畜的所述电子档案。
7.根据权利要求1-4任一所述的系统,其特征在于,所述监测装置为微型耳标。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |