CN106175715B - 耳部安装式牲畜体温复合检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耳部安装式牲畜体温复合检测装置，包括检测器和耳道安装装置，检测器包括中央处理器、温度传感器、外壳、插针以及与插针配套的针扣，中央处理器安装于外壳内，插针安装在外壳上，温度传感器通过导线与中央处理器连接；耳道安装装置中，套管的管壁前段设有缺口，套管的前端与压帽连接，舌片穿过缺口，螺旋形弹簧两端分别与压帽和舌片的内段接触，顶杆置于套管内且前端与舌片的内段接触，顶杆的后端置于套管外，舌片的外段和内段之间的角度为95‑150°，温度传感器置于压帽的前侧。本发明能够将温度传感器安装于牲畜耳道内近耳膜处，显著提高了牲畜体温检测的精度，而且安装方便、稳定，便于应用。

Description

耳部安装式牲畜体温复合检测装置

技术领域

本发明涉及一种牲畜体温检测装置，尤其涉及一种耳部安装式牲畜体温复合检测装置。

背景技术

在畜牧业规模化发展过程中，牲畜的健康尤其重要，直接关系到养殖场是否能够正常发展。牲畜的健康与其体温有着重要关系，所以，在电子技术日新月异的现代社会，跟踪检测牲畜的体温是监测牲畜健康状况的重要手段；但是，传统的体温检测存在因环境影响而导致检测不准确、不便于安装检测装置等问题。

以生猪养殖为例，生猪发情与发生疫病期间，其体温变化模型复杂且细微(如：脉冲，波动，上升或下降等)通过远程式的监控，采集到的体温数据通常夹杂环境噪音(如：环境温度，如体表污垢等)，所以体温细节变化难以侦测。从而，通过此方法难以准确地判断生猪的排卵与疫病。

通过贴体表方式与远程监控的方式类似，其采集到的体表温度容易受到环境的干涉，因此难以有效地监测生猪疫病与排卵期。不同于牛，羊，生猪生性凶猛，经常相互撕咬，因此粘贴体表或悬挂颈项的方式，其长期使用的可靠性难以保障。外部粘贴的感应器，容易在生猪打斗时脱落、损坏。

另外，通过无线感应器采集生猪体温的电子感应器都是基于wifi或zigbee协议。该协议优势是使用难度低，开发周期短。然而，wifi/zigbee传输距离相对较短，并且其功耗大。较短的传输距离容易增加农场改造费用(需要更多架设接收器AP)。较高的功耗会增加整个系统的维护与使用的复杂程度(需要通过频繁换电池)。

目前能搜索的专利通过两种方式来监测生猪的生理参数：1、通过远程红外探头来采集生猪的体温参数如CN102151125B/CN205233080U；2、通过可穿戴式的感应器来探测生猪的各项生理参数如CN101839773A/CN204654900U/CN104396865A/CN204888291U。

方式1最大的问题是，通过远程的红外探头来监测体表温度，难以反应生猪的核心体温。猪场环境恶劣，生猪的体表温度容易受到环境的影响，如猪场环境温度变化，如生猪体表容易附着粪便等，所以通过体表温度来预测生猪核心体温难以确保数据的准确性，数据夹杂的噪音较大。因此，难以有效地通过体温的变化来预测母猪的发情期及疫病。

方法2采用的可穿戴的设备来监测生猪体温，然而对于生猪可穿戴的应用最大的问题是如何确保可穿戴设备固定的问题。如CN205337201U通过颈项温度感应器来固定，然而颈项温度感应器，体积大，容易被猪擦掉，以及相互咬掉，不适宜长期佩戴。除此，颈项温度计仍然仅仅采集的是生猪颈项表面的体温，并不能反应生猪核心体温。如CN204654900U通过贴片式的温度感应器来监测生猪体表温度，与CN205337201U有类似的缺陷：容易掉，测量不准确。CN204888291U/CN101839773A/CN104396865A并未对感应器可穿戴式设备进行描述，因此，无法判断感应器的固定性问题。除此之外，CN204888291U采用的wifi协议/CN101839773A与CN104396865A采用的zigbee通讯协议，这几种协议都难以实现超低功耗的标准，从而降低了电池的续航能力。zigbee与wifi的通讯距离有限，难以实现远距离的传输(>100m)的传输距离，因此需要安装多组接收器(AP)来接收相关数据或采取mesh network来实现。Mesh network也增加了感应器本身功耗。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种检测准确、便于安装的耳部安装式牲畜体温复合检测装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种耳部安装式牲畜体温复合检测装置，包括检测器和耳道安装装置，所述检测器包括中央处理器、温度传感器、外壳、插针以及与所述插针配套的针扣，所述中央处理器安装于所述外壳内，所述插针安装在所述外壳上并用于穿刺牲畜的耳扇，所述温度传感器的信号输出端通过导线与所述中央处理器的信号输入端连接；用于将所述温度传感器安装于牲畜的耳道内的所述耳道安装装置包括套管、顶杆、舌片、螺旋形弹簧和压帽，所述套管的管壁前段设有内外相通的缺口，所述套管的前端与所述压帽连接，所述舌片的内段穿过所述套管的缺口置于所述套管内，所述舌片的外段置于所述套管外，所述螺旋形弹簧安装于所述套管内且所述螺旋形弹簧的两端分别与所述压帽的内底部和所述舌片的内段的前侧接触，所述顶杆置于所述套管内且所述顶杆的前端与所述舌片的内段的后侧接触，所述顶杆的后端置于所述套管外，所述舌片的外段和内段之间的角度为95-150°；所述温度传感器置于所述压帽的前侧，连接所述温度传感器的所述导线由前而后依次穿过所述压帽的中心通孔、所述螺旋形弹簧的中心通孔、所述舌片的内段的中心通孔和所述顶杆的中心通孔后与所述中央处理器连接。

上述结构中，除温度传感器以外的检测器安装在牲畜耳扇上，温度传感器则通过耳道安装装置安装在牲畜的耳道内，耳道安装装置通过舌片和螺旋形弹簧的配合能够实现在牲畜耳道内的自动固定，并且能随着耳道增大而自动适应性固定。

具体地，所述检测器还包括按键帽、按键、线路板、集成电路、接触片、纽扣电池、压簧和软胶塞，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述按键帽安装于所述上壳体的中心通孔内，所述压簧置于所述下壳体的内底部，所述纽扣电池置于所述压簧的上面，所述接触片置于所述纽扣电池的上面，包括所述中央处理器的所述集成电路安装于所述线路板的下面并置于所述接触片的上面，所述按键置于所述线路板的上面并位于所述按键帽的下面，所述集成电路的正极输入端通过所述接触片与所述纽扣电池的正极连接，所述集成电路的负极输入端通过所述压簧能够在按下所述按键帽后与所述纽扣电池的负极连接，所述导线通过所述软胶塞穿过所述下壳体的中心通孔，所述下壳体的底部设有两个所述插针且两个所述插针分别位于所述软胶塞的对称两侧；所述顶杆的前端外径大于后段外径形成顶杆台阶，所述套管的前段内径大于后段内径形成套管台阶，所述顶杆台阶被所述套管台阶挡住使所述顶杆不能向后移动，所述套管的后端设有用于防止所述套管进入牲畜耳道太深的凸环。

上述结构中，通过手动按压按键帽即可接通或关闭集成电路的电源，从而根据需要控制本检测装置的工作状态；整个检测器除温度传感器外的其它电子部件都置于外壳内，能够在各种天气保持正常工作状态；顶杆台阶和套管台阶的配合使舌片的内段不会过渡向后移动而失效；套管后端的凸环既可以防止所述套管进入牲畜耳道太深，又便于一步安装到位。

为了实现牲畜体温信息的低功耗远程传输，所述检测器还包括与所述中央处理器连接的无线发射器，所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置还包括与所述无线发射器无线通讯连接的无线收发器。

为了实现规模化牲畜体温信息的集群式传输，所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置还包括相互通讯连接的云端服务器和手持终端，所述云端服务器通过远程通讯服务器与所述无线收发器无线通讯连接。

本发明的有益效果在于：

本发明所述检测装置能够将温度传感器安装于牲畜耳道内近耳膜处，牲畜内耳道的鼓膜与下丘脑靠近，且供血丰富，所以耳道温度能够最快地反映体温控制中心的温度变化，在现代临床学的病理诊断有重要的意义，因此能够有效地测量牲畜核心体温的变化，而且牲畜耳道是一个狭长的桶形半开放式的结构，因此其耳道内温度不易受外界环境温度的影响，显著提高了牲畜体温检测的精度；通过将除温度传感器以外的检测器安装于牲畜耳扇上，具有安装方便、稳定性强、不影响牲畜活动、也不受牲畜活动影响的优点；通过无线通讯方式实现牲畜体温信息传输，使本装置相比传统的蓝牙等通讯方式具有超长电池续航能力和远距离信息传输能力，便于长期跟踪检测牲畜体温；本检测装置尤其适用于规模化的生猪养殖业。

附图说明

图1是本发明所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置的检测器组装后的立体结构示意图；

图2是本发明所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置的检测器组装前的立体结构示意图；

图3是本发明所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置的耳道安装装置组装后的立体结构示意图；

图4是本发明所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置的耳道安装装置组装前的立体结构示意图；

图5是本发明所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置的耳道安装装置组装后的剖视结构示意图之一；

图6是本发明所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置的耳道安装装置组装后的剖视结构示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图6所示，本发明所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置包括检测器1和耳道安装装置2，检测器1包括中央处理器、温度传感器106、上壳体102、下壳体107、按键帽101、按键109、线路板110、集成电路111、接触片112、纽扣电池113、压簧114和软胶塞103、插针104以及与插针104配套的针扣108，所述中央处理器内置于集成电路111中，按键帽101安装于上壳体102的中心通孔内，压簧114置于下壳体107的内底部，纽扣电池113置于压簧114的上面，接触片112置于纽扣电池113的上面，集成电路111安装于线路板110的下面并置于接触片112的上面，按键109置于线路板110的上面并位于按键帽101的下面，集成电路111的正极输入端通过接触片112与纽扣电池113的正极连接，集成电路111的负极输入端通过压簧114能够在按下按键帽101后与纽扣电池113的负极连接，导线105通过软胶塞103穿过下壳体107的中心通孔，下壳体107的底部设有两个插针104且两个插针104分别位于软胶塞103的对称两侧，插针104用于穿刺牲畜的耳扇，温度传感器106的信号输出端通过导线105与所述中央处理器的信号输入端连接；用于将温度传感器106安装于牲畜的耳道内的耳道安装装置2包括套管24、顶杆25、舌片23、螺旋形弹簧26和压帽22，套管24的管壁前段设有内外相通的缺口241，套管24的前端与压帽22连接，舌片23的内段穿过套管24的缺口241置于套管24内，舌片23的外段置于套管24外，舌片23的内段和外段之间的位置与缺口241的侧壁之间相互接触形成舌片23旋转的支点，螺旋形弹簧26安装于套管24内且螺旋形弹簧26的两端分别与压帽22的内底部和舌片23的内段的前侧接触，顶杆25置于套管24内且顶杆25的前端与舌片23的内段的后侧接触，顶杆25的后端置于套管24外，舌片23的外段和内段之间的角度为95-150°，优选120°左右；顶杆25的前端外径大于后段外径形成顶杆台阶(图中未标记)，套管24的前段内径大于后段内径形成套管台阶(图中未标记)，所述顶杆台阶被所述套管台阶挡住使所述顶杆不能向后移动，套管24的后端设有用于防止套管24进入牲畜耳道太深的凸环(图中未标记)；温度传感器106置于压帽22的前侧，连接温度传感器106的导线105由前而后依次穿过压帽22的中心通孔、螺旋形弹簧26的中心通孔、舌片23的内段的中心通孔和顶杆25的中心通孔后与所述中央处理器连接；温度传感器106优选为热敏电阻。说明：上述前后方向以向牲畜耳道内插入的方向为前方。

结合图1-图6，为了实现规模化牲畜体温信息的低功耗集群式远程传输，所述检测器还包括与所述中央处理器连接的无线发射器(也包括在集成电路111内)，所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置还包括与所述无线发射器无线通讯连接的无线收发器(图中未示)以及相互通讯连接的云端服务器(图中未示)和手持终端(图中未示)，所述云端服务器通过远程通讯服务器与所述无线收发器无线通讯连接。若干牲畜佩戴的若干耳部安装式牲畜体温复合检测装置分别与无线收发器进行无线通讯，无线收发器通过云端服务器与多个手持终端无线通讯，多个用户通过手持终端了解若干牲畜的体温信息，从而随时了解若干牲畜的健康状况。上述通讯方式相比于蓝牙通讯更加节电，所以能够实现长期运行，其具体的通讯设备和结构，都是现有技术能够轻易实现的，在此不再赘述。

如图1和图2所示，安装检测器1时，将两个插针104刺穿牲畜耳扇后对应插入两个针扣108内，将检测器稳定地安装在耳扇上；如图3-图6所示，先用手按住顶杆25的后端向前推进，顶杆25推动舌片23的内段压缩螺旋形弹簧26，舌片23的外段向靠近套管24的方向旋转直到紧贴套管24的外管壁，此时如图5所示；然后手持套管24将耳道安装装置推进到牲畜的耳道内3～4cm左右直至温度传感器106靠近近耳膜处，然后松开顶杆25，螺旋形弹簧26的复位应力向后推动舌片23的内段和顶杆25直到顶杆25不能继续向后移动，舌片23的外段向远离套管24的方向旋转直到被牲畜的耳道内壁挡住不能旋转为止，此时如图6所示，这种情况下，螺旋形弹簧26的弹力会通过舌片23的外段对耳道内壁施加持续的压力，使整个耳道安装装置和温度传感器106不会向后移动即不会滑出耳道；随着牲畜的成长，耳道会逐步扩大，螺旋形弹簧26的弹力也会使舌片23的外段自动向远离套管24的方向旋转，使舌片23的外段端头始终保持对耳道内壁的压力而实现温度传感器106的长期稳定安装。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种耳部安装式牲畜体温复合检测装置，其特征在于：包括检测器和耳道安装装置，所述检测器包括中央处理器、温度传感器、外壳、插针以及与所述插针配套的针扣，所述中央处理器安装于所述外壳内，所述插针安装在所述外壳上并用于穿刺牲畜的耳扇，所述温度传感器的信号输出端通过导线与所述中央处理器的信号输入端连接；用于将所述温度传感器安装于牲畜的耳道内的所述耳道安装装置包括套管、顶杆、舌片、螺旋形弹簧和压帽，所述套管的管壁前段设有内外相通的缺口，所述套管的前端与所述压帽连接，所述舌片的内段穿过所述套管的缺口置于所述套管内，所述舌片的外段置于所述套管外，所述螺旋形弹簧安装于所述套管内且所述螺旋形弹簧的两端分别与所述压帽的内底部和所述舌片的内段的前侧接触，所述顶杆置于所述套管内且所述顶杆的前端与所述舌片的内段的后侧接触，所述顶杆的后端置于所述套管外，所述舌片的外段和内段之间的角度为95-150°；所述温度传感器置于所述压帽的前侧，连接所述温度传感器的所述导线由前而后依次穿过所述压帽的中心通孔、所述螺旋形弹簧的中心通孔、所述舌片的内段的中心通孔和所述顶杆的中心通孔后与所述中央处理器连接。

2.根据权利要求1所述的耳部安装式牲畜体温复合检测装置，其特征在于：所述检测器还包括按键帽、按键、线路板、集成电路、接触片、纽扣电池、压簧和软胶塞，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述按键帽安装于所述上壳体的中心通孔内，所述压簧置于所述下壳体的内底部，所述纽扣电池置于所述压簧的上面，所述接触片置于所述纽扣电池的上面，包括所述中央处理器的所述集成电路安装于所述线路板的下面并置于所述接触片的上面，所述按键置于所述线路板的上面并位于所述按键帽的下面，所述集成电路的正极输入端通过所述接触片与所述纽扣电池的正极连接，所述集成电路的负极输入端通过所述压簧能够在按下所述按键帽后与所述纽扣电池的负极连接，所述导线通过所述软胶塞穿过所述下壳体的中心通孔，所述下壳体的底部设有两个所述插针且两个所述插针分别位于所述软胶塞的对称两侧；所述顶杆的前端外径大于后段外径形成顶杆台阶，所述套管的前段内径大于后段内径形成套管台阶，所述顶杆台阶被所述套管台阶挡住使所述顶杆不能向后移动，所述套管的后端设有用于防止所述套管进入牲畜耳道太深的凸环。

3.根据权利要求1或2所述的耳部安装式牲畜体温复合检测装置，其特征在于：所述检测器还包括与所述中央处理器连接的无线发射器，所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置还包括与所述无线发射器无线通讯连接的无线收发器。

4.根据权利要求3所述的耳部安装式牲畜体温复合检测装置，其特征在于：所述耳部安装式牲畜体温复合检测装置还包括相互通讯连接的云端服务器和手持终端，所述云端服务器通过远程通讯服务器与所述无线收发器无线通讯连接。