CN106106356A

CN106106356A - 一种基于智能应用的仔猪饲养方法

Info

Publication number: CN106106356A
Application number: CN201610507345.5A
Authority: CN
Inventors: 阮怀军; 赵佳; 封文杰; 王磊; 王剑非
Original assignee: Institute Of S&t Information Shandong Academy Of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute Of S&t Information Shandong Academy Of Agricultural Sciences
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: CN106106356B

Abstract

本发明提供一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其具体饲养过程为，在养猪场的猪圈内安装摄像头、传感器、自动喂养装置、ARM开发板；开发应用程序，并将该应用程序连接到云服务器端，该云服务器端建立有数据库，数据库内存储仔猪正常生长指数区间值、异常指数对应疾病的防治方法以及专家库，该服务器端还设置路由、报警模块；当仔猪的生长指数超出正常区间值时，报警模块启动，并在应用程序上进行显示；根据传输来的生长指数远程操控自动喂养装置的饲料中混入对应药物，完成仔猪疾病控制。该一种基于智能应用的仔猪饲养方法和现有技术相比，通过与智能终端的结合，能够及时有效的获知仔猪的生长状况，并及时完成疾病治疗，减少仔猪的死亡率。

Description

一种基于智能应用的仔猪饲养方法

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，具体的说是一种面向大规模农业生产、以较低成本提升农业自动化水平、基于智能应用的仔猪饲养方法。

背景技术

仔猪是指刚出生的猪仔，其具有不耐低温、消化功能不完善、生长发育迅速的特点，尤其缺乏先天免疫力，出生后的苗猪吃足初乳，是防止苗猪患病、提高成活率的关键措施之一。容易得病仔猪出生时没有先天免疫力，是因为免疫抗体是一种大分子γ--球蛋白，胚胎期由于母体血管与胎儿脐带血管之间被6～7层组织隔开，限制了母体抗体通过血液向胎儿转移。因而仔猪出生时没有先天免疫力，自身也不能产生抗体。只有吃到初乳以后，靠初乳把母体的抗体传递给仔猪，以后过渡到自体产生抗体而获得免疫力。

随着养殖技术的进步，山东省内独创出懒汉养殖法，即发酵床养猪，通过参与垫料和牲畜粪便协同发酵作用，快速转化生粪、尿等养殖废弃物，消除恶臭，抑制害虫、病菌，同时，有益微生物菌群能将垫料、粪便合成可供牲畜食用的糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质，增强牲畜抗病能力，促进牲畜健康生长。

即便如此，在实际养殖过程中，仔猪还是会患有各种各样的疾病，尤其易患的腹泻和链球菌病，这成为仔猪饲养的难点。

云计算的发展为解决上述问题提供了一种新的思路。远程的云平台可以为农业企业提供分布式的运算服务，农业企业不需要在本地建立计算平台，只要交纳服务费用便可通过云计算中心相关操纵工作。基于此，现提供一种充分调度系统资源、基于智能应用的仔猪饲养方法。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种充分调度系统资源、基于智能应用的仔猪饲养方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其具体饲养过程为：

在养猪场的猪圈内安装摄像头、传感器、自动喂养装置，并在圈内仔猪上背部标识图案，设置一连接上述摄像头、传感器、自动喂养装置的ARM开发板，该ARM开发板连接有远传模块，将该远传模块通过无线网络连接到服务器端；

开发应用程序，并将该应用程序连接到云服务器端，该云服务器端建立有数据库，数据库内存储仔猪正常生长指数区间值、异常指数对应疾病的防治方法以及专家库，该服务器端还设置路由、报警模块，用于连接养猪场，以便应用程序与养猪场之间建立通讯；

当仔猪的生长指数超出正常区间值时，报警模块启动，并在应用程序上进行显示；

根据传输来的生长指数远程操控自动喂养装置的饲料中混入对应药物，完成仔猪疾病控制；

当生长指数在数据库内无对应数值时，启动专家库，建立应用程序与专家之间的通讯，完成专家指导并混入对应药物，同时在数据库内将该数值及对应解决方案记录。

上述应用程序安装在智能终端上，该智能终端包括智能手机、平板电脑。

所述仔猪生长指数是在ARM开发板上通过Canny边缘检测算法、OTSU自适应阈值分割算法及粒子滤波法获取的，且该仔猪的生长指数包括移动速度、加速度、区域出现频率、仔猪的面积、周长、质心、长宽比，并根据标定线估算仔猪的长度和重量。

所述ARM开发板还连接有存储模块，当远传模块出现故障无法上传或实时上传失败时，该ARM开发板先将相关仔猪的生长指数信息保存到存储器中，并等远传模块恢复正常时再利用远传模块上传到云服务器端。

所述传感器包括温度传感器和/或湿度传感器和/或硫化氢传感器和/或二氧化碳传感器和/或光传感器和/或氢离子传感器和/或离子敏传感器。

所述异常指数对应的疾病包括腹泻及链球菌病，相对应的，在养猪场的自动喂养装置上设置有治疗腹泻及链球菌病的药物，当报警模块发出相应警报时，通过操作应用程序，控制ARM开发板操控自动喂养装置混入相应药物即可。

治疗腹泻的药物为中药颗粒，其由以下药材组成：香附、广藿香、胆星、沙芥、紫苏子、白术、茯苓、艾实、野苏麻。

治疗腹泻的药物中，各药材的重量分数比为：香附10-20份、广藿香20-40份、胆星10-20份、沙芥5-22份、紫苏子10-15份、白术16-30份、茯苓10-28份、艾实6-16份、野苏麻10-20份。

治疗腹泻的药物中，各药材的重量分数比具体为：香附15份、广藿香25份、胆星15份、沙芥10份、紫苏子12份、白术20份、茯苓15份、艾实10份、野苏麻15份。

治疗链球菌病的药物为中药颗粒，其由以下药材组成：蚤休、棕板、甘草、佛甲草、樗叶、白芷、石荠苎。

治疗链球菌病的药物中，各药材的重量分数比为：蚤休1-20份、棕板10-30份、甘草5-15份、佛甲草5-25份、樗叶10-22份、白芷20-40份、石荠苎1-15份。

治疗链球菌病的药物中，各药材的重量分数比为：蚤休5份、棕板15份、甘草10份、佛甲草10份、樗叶15份、白芷25份、石荠苎10份。

上述两种颗粒剂药物的具体制备过程均为：

步骤一：将所述原料药材按所述比例混合，研磨成颗粒后过160目筛，置于煎煮砂锅中，加入混合物重量的两倍水浸泡，浸泡时间为25分钟；

步骤二：加热至沸，改文火煮十五分钟，然后分离出煎煮液；

步骤三：加入分离出的药渣重量两倍的水重复煮沸后，改文火煮十五分钟，然后分离出煎煮液；

步骤四：收集两次煎煮液，离心分离，在真空度0.06～0.10Mpa下减压浓缩至80℃时相对密度为1.06～1.28的膏体，喷雾干燥，喷雾干燥机的进风温度80℃、出风温度70℃，随后粉碎成粉末，制成干膏粉；

步骤五：在获得的干膏粉中加入相对于干膏粉质量0.3～0.5倍的蔗糖粉和0.2～0.3倍的β-环糊精，制成颗粒，于75℃环境中干燥，获得颗粒剂。

一般的，在自动喂养装置上设置若干单独的腔室，用于放置相应的药物，每个腔室均通过控制器控制其开关门，且在开关门处设置流量传感器，当添加药物的相应指令发出时，ARM开发板驱动该控制器打开开关门，经流量传感器监测，到一定数量时，自动关闭开关门，完成药物与饲料的混合，一般的，药物与饲料的重量分数比为1:20～40。

在实际使用时，治疗腹泻的药物一日添加三次，每次按照与饲料的重量分数比添加即可，连续添加五天，观察两天，未痊愈时继续添加五天，重复循环；上述治疗链球菌病的药物则一日添加两次，每次按照与饲料的重量分数比添加即可，连续添加十天，观察两天，未痊愈时继续添加十天，重复循环，同时该链球菌病需要配合清开灵注射液使用。

上述治疗腹泻的药物中，其药性药理为：

香附：性味辛微苦甘，平，无毒。理气解郁，止痛调经。治肝胃不和，气郁不舒，胸腹胁肋胀痛，痰饮痞满，月经不调，崩漏带下。

广藿香：性微温，味辛。芳香化浊，开胃止呕，发表解暑。用于湿浊中阻、脘痞呕吐、暑湿倦怠、胸闷不舒、寒湿闭暑、腹痛吐泻、鼻渊头痛。

胆星：性味苦，性凉。清火化痰，镇惊定痼。治中风痰迷，惊风癫痫，痰火喘嗽，头风眩晕。

沙芥：性味辛，温。行气，止痛，消食，解毒。治消化不良，胸胁胀满，食物中毒。

紫苏子：性味辛，温。归肺经。降气消痰，平喘，润肠。用于痰壅气逆，咳嗽气喘，肠燥便秘。

白术：性味苦甘，温，无毒。入脾、胃经。补脾，益胃，燥湿，和中，安胎。治脾胃气弱，不思饮食，倦怠少气，虚胀，泄泻，痰饮，水肿，黄疸，湿痹，小便不利，头晕，自汗，胎气不安。

茯苓：性味甘淡，平。入心、脾、肺经。渗湿利水，益脾和胃，宁心安神。治小便不利，水肿胀满，痰饮咳逆，呕哕，泄泻，遗精，淋浊，惊悸，健忘。

艾实：性味苦；辛；性温。温肾壮阳。主肾虚腰酸；阳虚内寒。

野苏麻：性味性微温，味苦辛。解表散寒，除风湿。

上述治疗链球菌病的药物中，其药性药理为：

蚤休：性味苦辛，寒，无毒。清热解毒，平喘止咳，熄风定惊。治痈肿，疔疮，瘰疬，喉痹，慢性气管炎，小儿惊风抽搐，蛇虫咬伤。

棕板：叶柄呈长条板状，一端较窄而厚，另一端较宽而薄，大小不等。无臭，味淡，性平，味苦、涩。收涩止血。

甘草：性味甘，平。入脾、胃、肺经。和中缓急，润肺，解毒，调和诸药。炙用，治脾胃虚弱，食少，腹痛便溏，劳倦发热，肺痿咳嗽，心悸，惊痫；生用，治咽喉肿痛，消化性溃疡，痈疽疮疡，解药毒及食物中毒。

佛甲草：性味甘，寒，无毒。清热，消肿，解毒。治咽喉肿痛，痈肿，疔疮，丹毒，烫伤，蛇咬伤，黄疸，痢疾。

樗叶：性味苦；凉。归肺经。清热燥湿；杀虫。主湿热滞下；泄泻；痢疾；湿疹；疮疥；疖肿。

白芷：性味辛，温，无毒。祛风，燥湿，消肿，止痛。治头痛，眉棱骨痛，齿痛，鼻渊，寒湿腹痛，肠风痔漏，赤白带下，痈疽疮疡，皮肤燥痒，疥癣。

石荠苎：性味辛苦，凉，无毒。清暑热，祛风湿，消肿，解毒。治暑热痧症，衄血，血痢，感冒咳嗽，慢性气管炎，痈疽疮肿，风疹，热痱。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的一种基于智能应用的仔猪饲养方法采用嵌入式ARM开发板，极大的提升了整个系统的性能；通过与智能终端的结合，能够及时有效的获知仔猪的生长状况，并及时完成疾病治疗，减少仔猪的死亡率；采用中药制作相关药物，能够有效避免抗生素残留，同时能够提高猪肉的质量，同时治疗腹泻的中药具有清热解毒、化湿止痢、避免交叉感染的作用，治疗链球菌病的中药具有清营透热，清心开窍、药到病除的作用，安全性高；减少硬件成本、运维成本，方便工作人员维护使用，节约生产成本，提高资源利用率，实用性强，易于推广。

附图说明

附图1为本发明的实现示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种基于智能应用的仔猪饲养方法作以下详细说明。

本发明的目的在于，把云计算和计算机视觉技术应用到仔猪生产中，如附图1所示，现提供一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其具体饲养过程为：

上述两种颗粒剂药物的具体制备过程均为：

在实际使用前，对本发明中的治疗腹泻的药物进行急性毒性实验和长期毒性实验，具体实验过程如下：

选用NIH小鼠40只，SPF级，雌雄各半，体重17～20g，进行急性毒性试验。小鼠随机分为两组，每组20只，即对照组和给药组，实验前禁食12小时；将本发明中由香附15份、广藿香25份、胆星15份、沙芥10份、紫苏子12份、白术20份、茯苓15份、艾实10份、野苏麻15份制备的颗粒溶解在水中，（浓度为5.48g生药/ml，最高浓度）灌胃，灌胃容积为5ml/kg（即单次给药剂量为27.4生药/kg），对照组给予等量生理盐水，一天给药2次，给药间隔时间6小时，给药后连续观察14天，并记录小鼠的的毒性反应及死亡数。实验结果表明：与对照组比较，给药后小鼠未见明显差异，实验连续观察14天，小鼠全身状况、饮食、饮水、体重增长均正常。小鼠口服灌胃本发明的颗粒剂>27.4生药/kg，每日最大给药量为53.6生药/kg/日。本发明的中药临床用药量为4.5g生药/日/猪，仔猪体重以30KG计，平均用药剂量为0.15g生药/kg/日。按体重计：小鼠（平均体重以18g计）口服灌胃本发明中涉及的腹泻药的耐受量为临床用量的357倍。因此本发明中使用的腹泻药物急性毒性低，临床用药安全。

本发明由香附15份、广藿香25份、胆星15份、沙芥10份、紫苏子12份、白术20份、茯苓15份、艾实10份、野苏麻15份制备的颗粒溶解液对小鼠按16.55、25.35和45.65g生药/kg连续用药16周(1.0ml/100g体重，每天2次)及停药4周后，结果表明：本发明中药对小鼠的毛发、行为、大小便、体重、脏器重量、血象、肝肾功能、血糖、血脂等指标均无明显影响，脏器肉眼没有发现异样变化和组织学检查结果表明，用药16周及停药4周后，小鼠各脏器均无明显改变。说明本发明治疗腹泻的药物对小鼠长期用药后毒性小，停药后也没有异样反应，应用安全。

对于治疗链球菌病的药物进行急性毒性实验和长期毒性实验，具体实验过程如下：

选用NIH小鼠40只，SPF级，雌雄各半，体重17.5～22g，进行急性毒性试验。小鼠随机分为两组，每组20只，即对照组和给药组，实验前禁食12小时；将本发明中由蚤休5份、棕板15份、甘草10份、佛甲草10份、樗叶15份、白芷25份、石荠苎10份制备的颗粒溶解在水中，（浓度为4.95g生药/ml，最高浓度）灌胃，灌胃容积为5.2ml/kg（即单次给药剂量为25.74生药/kg），对照组给予等量生理盐水，一天给药2次，给药间隔时间6小时，给药后连续观察14天，并记录小鼠的的毒性反应及死亡数。实验结果表明：与对照组比较，给药后小鼠未见明显差异，实验连续观察14天，小鼠全身状况、饮食、饮水、体重增长均正常。小鼠口服灌胃本发明的颗粒剂>25.74生药/kg，每日最大给药量为62.30生药/kg/日。本发明的中药临床用药量为4.5g生药/日/猪，仔猪体重以30KG计，平均用药剂量为0.15g生药/kg/日。按体重计：小鼠（平均体重以19g计）口服灌胃本发明中涉及的腹泻药的耐受量为临床用量的415倍。因此本发明中使用的腹泻药物急性毒性低，临床用药安全。

本发明由蚤休5份、棕板15份、甘草10份、佛甲草10份、樗叶15份、白芷25份、石荠苎10份制备的颗粒溶解液对小鼠按17.60、25.30和50.00g生药/kg连续用药16周(1.0ml/100g体重，每天2次)及停药4周后，结果表明：本发明中药对小鼠的毛发、行为、大小便、体重、脏器重量、血象、肝肾功能、血糖、血脂等指标均无明显影响，脏器肉眼没有发现异样变化和组织学检查结果表明，用药16周及停药4周后，小鼠各脏器均无明显改变。说明本发明治疗腹泻的药物对小鼠长期用药后毒性小，停药后也没有异样反应，应用安全。

典型实例：

取出生10天且患有腹泻的仔猪20只进行饲养，并通过上述方法进行监控饲养，工作人员通过手机安装应用程序，监控仔猪生长状况，后报警模块发出警报信息，经检查发现仔猪的移动速度、加速度、区域出现频率均低于正常值，仔猪的长度和重量均低于之前的数值，结合视频，工作人员发现仔猪蜷卧在猪圈中，饲料未见下，周边排泄物较多且如水状，经调取数据库中资料发现与腹泻症状吻合且给出对应治疗方案，通过应用程序操控由重量分数比为：香附15份、广藿香25份、胆星15份、沙芥10份、紫苏子12份、白术20份、茯苓15份、艾实10份、野苏麻15份制成的腹泻中药颗粒按照1:30的比例与饲料混合，治疗三天后，仔猪的移动速度、加速度、区域出现频率均恢复正常，后经工作人员现场实际勘察发现，仔猪恢复状况良好，经兽医检查确定仔猪痊愈。

将患有链球菌病的仔猪20只置于养猪场中，按照上述方法布设硬件，通过手机上的应用程序，报警模块发出警报信息，工作人员发现仔猪的移动速度、加速度、区域出现频率均低于正常值，同时温度传感器检测到仔猪体温过高，皮肤上出现血点、淤点、淤斑状况，经视频检查发现部分猪呼吸困难，应用程序显示仔猪患有链球菌病，工作人员通过应用程序操控由蚤休5份、棕板15份、甘草10份、佛甲草10份、樗叶15份、白芷25份、石荠苎10份制备的中药颗粒按照1:25的比例与饲料混合，治疗十天后，仔猪的移动速度、加速度、区域出现频率均恢复正常，后经兽医检查发现仔猪已经痊愈，治疗效果理想。

本发明通过实践，迄今治愈腹泻仔猪病例350起，无效0起；治愈链球菌病226起，无效2起，治疗效果十分理想。

如果仔猪出现新病种时，则由专家进行诊治并放置相应药物即可。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：其具体饲养过程为，

2.根据权利要求1所述的一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：上述应用程序安装在智能终端上，该智能终端包括智能手机、平板电脑。

3.根据权利要求2所述的一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：所述仔猪生长指数是在ARM开发板上通过Canny边缘检测算法、OTSU自适应阈值分割算法及粒子滤波法获取的，且该仔猪的生长指数包括移动速度、加速度、区域出现频率、仔猪的面积、周长、质心、长宽比，并根据标定线估算仔猪的长度和重量。

4.根据权利要求2所述的一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：所述ARM开发板还连接有存储模块，当远传模块出现故障无法上传或实时上传失败时，该ARM开发板先将相关仔猪的生长指数信息保存到存储器中，并等远传模块恢复正常时再利用远传模块上传到云服务器端。

5.根据权利要求2所述的一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：所述传感器包括温度传感器和/或湿度传感器和/或硫化氢传感器和/或二氧化碳传感器和/或光传感器和/或氢离子传感器和/或离子敏传感器。

6.根据权利要求2～5任一所述的一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：所述异常指数对应的疾病是指腹泻病，相对应的，在养猪场的自动喂养装置上设置有治疗腹泻，当报警模块发出相应警报时，通过操作应用程序，控制ARM开发板操控自动喂养装置混入相应药物即可。

7.根据权利要求6所述的一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：治疗腹泻的药物为中药颗粒，包括以下重量分数比的中药材：香附10-20份、广藿香20-40份、胆星10-20份、沙芥5-22份、紫苏子10-15份、白术16-30份、茯苓10-28份、艾实6-16份、野苏麻10-20份。

8.根据权利要求7所述的一种基于智能应用的仔猪饲养方法，其特征在于：治疗腹泻的药物中，各药材的重量分数比具体为：香附15份、广藿香25份、胆星15份、沙芥10份、紫苏子12份、白术20份、茯苓15份、艾实10份、野苏麻15份。