CN107752987A - 一种牲畜健康情况自动分析方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种牲畜健康情况自动分析方法及系统。该方法包括以下步骤：智能网关将智能耳标实时采集的牲畜的体温、运动量数据上传到管理终端，位于食槽处的智能网关还将智能耳标在食槽处的停留时间上传到管理终端，位于水槽处的智能网关还将智能耳标在水槽处的停留时间上传到管理终端，管理终端对接收到的数据进行综合分析，判断牲畜的健康情况是否存在异常。本发明能够通过对牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率进行分析，得出牲畜的健康情况，有利于牲畜养殖管理。
Description
技术领域
本发明涉及牲畜健康监控技术领域，尤其涉及一种牲畜健康情况自动分析方法及系统。
背景技术
目前，对于牲畜的健康状况的判断只能等牲畜的病况比较严重，并且依赖饲养员或兽医的经验来判断，很难做到及时甚至提前发现，而且这一方式需要大量人工参与，易出现误判漏判，效率低成本高。更为严重的是当牲畜的病况表现比较明先时可能已经进入传染疫情的高风险阶段，容易造成群体感染。
现有牲畜养殖系统多为针对牲畜养殖环境的监测和控制，尚未有针对牲畜本身的体温、活动状况等生理指标和健康状况进行全生命周期的实时监测和分析，并进行总体大数据的宏观分析；进而促进牲畜单体养殖的技术的改进和养殖效率的提升。
发明内容
本发明的目的是克服现有牲畜养殖系统不能自动分析牲畜健康情况的技术问题，提供了一种牲畜健康情况自动分析方法及系统，其能够通过对牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率进行分析，得出牲畜的健康情况，有利于牲畜养殖管理。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种牲畜健康情况自动分析方法，包括以下步骤：
S1：牲畜耳朵上的智能耳标实时采集所在牲畜的体温、运动量数据，智能耳标将自身的编号与采集到的体温、运动数据发送到附近的智能网关，智能网关将接收到的智能耳标发送的数据上传到管理终端；
当牲畜在食槽进食时，食槽处的智能网关检测到牲畜耳朵上的智能耳标发出的数据，该智能网关将接收到的智能耳标发送的体温、运动量数据上传到管理终端，同时，该智能网关记录该智能耳标在食槽区域的停留时间，并上传到管理终端，该停留时间即为该智能耳标所在牲畜的进食时间，管理终端根据进食时间分析出该牲畜的进食量和进食频率；
S2：管理终端将牲畜体温数据、运动量数据、进食量数据、进食频率数据与标准数据库中存储的同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值比较，当某个牲畜对应的体温超出设定的阈值或运动量超出设定的阈值或进食量超出设定的阈值或进食频率超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜可能存在异常，管理终端查询特殊数据库中是否有与该牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率匹配的特殊模型，如果有，则判断该牲畜正常，否则判断该牲畜异常，通知工作人员查看。
在本技术方案中，管理终端将智能耳标的唯一编号与佩戴其的牲畜的基本信息绑定（如性别、年龄、品种、饲养员、出产区域等），形成唯一对应关系。智能耳标实时采集所在牲畜的体温、运动量数据，牲畜舍内多个位置设有智能网关，智能耳标将采集到的牲畜体温、运动量数据通过附近的智能网关上传给管理终端。
管理终端将各个智能网关的安装位置及其唯一编码记录存储。智能网关上报管理终端内容除智能耳标发送的数据外，还有智能网关本身的唯一身份信息。
食槽位置一定设有智能网关，该处的智能网关可通过采集智能耳标的信号识别牲畜是否在食槽处进食，记录牲畜的进食时间。
管理终端将上述所有信息均进行分档并存储，并对各个特性的牲畜（不同性别、年龄、区域、品种）的参数进行分析与处理，设定同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值，建立标准数据库。
管理终端分别对牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率进行监控。如果某个牲畜对应的体温、运动量、进食量、进食频率都没有超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜正常。当某个牲畜对应的体温超出设定的阈值或运动量超出设定的阈值或进食量超出设定的阈值或进食频率超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜可能存在异常，管理终端查询特殊数据库中是否有与该牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率匹配的特殊模型，如果有，则判断该牲畜正常，否则判断该牲畜异常，通知工作人员查看。特殊数据库中存储有若干个特殊模型，每个特殊模型包含了某一牲畜信息及其体温、运动量、进食量、进食频率数据，每个特殊模型对应的牲畜经人工检测是健康正常的，但是其对应的体温、运动量、进食量、进食频率数据中的一个或多个不在同一类牲畜对应数据阈值内。
作为优选，所述步骤S1还包括以下步骤：当牲畜在水槽饮水时，水槽处的智能网关检测到牲畜耳朵上的智能耳标发出的数据，该智能网关将接收到的智能耳标发送的体温、运动量数据上传到管理终端，同时，该智能网关记录该智能耳标在水槽区域的停留时间并上传到管理终端，该停留时间即为该智能耳标所在牲畜的饮水时间，管理终端根据饮水时间分析出该牲畜的饮水量和饮水频率；
所述步骤S2为：管理终端将牲畜体温数据、运动量数据、进食量数据、进食频率数据、饮水量数据、饮水频率数据与标准数据库中存储的同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值、饮水量阈值、饮水频率阈值比较，当某个牲畜对应的体温数据超出设定的阈值或运动量数据超出设定的阈值或进食量超出设定的阈值或进食频率超出设定的阈值或饮水量超出设定的阈值或饮水频率超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜可能存在异常，管理终端查询特殊数据库中是否有与该牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率匹配的特殊模型，如果有，则判断该牲畜正常，否则判断该牲畜异常，通知工作人员查看。
作为优选，当工作人员接收到管理终端发送的牲畜异常通知时，工作人员对该牲畜进行检查，如果该牲畜健康状况出现问题，则采取相应的措施，如果该牲畜健康状况正常，则反馈至管理终端，管理终端将该牲畜信息及其体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率数据存入特殊数据库中作为新的一个特殊模型。
作为优选，所述的同一类牲畜是指属于同一性别、同一年龄段、同一出产区域、同一品种的牲畜。
作为优选，管理终端将智能耳标编号与智能耳标所在牲畜的基本信息绑定存储，牲畜的基本信息包括性别、年龄、品种、饲养员、出产区域。
作为优选，所述管理终端定期更新标准数据库和特殊数据库中的数据。
本发明的一种牲畜健康情况自动分析系统，使用上述的一种牲畜健康情况自动分析方法，包括管理终端、若干个智能耳标及若干个智能网关，所述智能耳标设置在牲畜耳朵上，所述智能网关设置在牲畜舍内多个位置及食槽、水槽处，所述智能网关能够与智能耳标、管理终端无线通信。
作为优选，所述智能耳标包括微处理器、第一无线通信模块、用于检测牲畜体温的体温传感器和用于检测牲畜运动的运动传感器，所述微处理器分别与第一无线通信模块、体温传感器和运动传感器电连接。
作为优选，所述智能网关包括控制器、第二无线通信模块、用于检测环境温度的温度传感器、用于检测环境湿度的湿度传感器和用于检测环境内气体的气体传感器，所述控制器分别与第二无线通信模块、温度传感器、湿度传感器和气体传感器电连接。
当智能网关检测到环境温度异常或湿度异常或存在有害气体时，发送报警信息到管理终端。
本发明的有益效果是：能够通过对牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率进行分析，得出牲畜的健康情况是否存在异常，有利于牲畜养殖管理。
附图说明
图1是本发明的一种电路原理连接框图。
图中：1、管理终端，2、智能耳标，3、智能网关，4、微处理器，5、第一无线通信模块，6、体温传感器，7、运动传感器，8、控制器，9、第二无线通信模块，10、温度传感器，11、湿度传感器，12、气体传感器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种牲畜健康情况自动分析方法，包括以下步骤：
S1：牲畜耳朵上的智能耳标实时采集所在牲畜的体温、运动量数据，智能耳标将自身的编号与采集到的体温、运动数据发送到附近的智能网关，智能网关将接收到的智能耳标发送的数据上传到管理终端；
当牲畜在食槽进食时，食槽处的智能网关检测到牲畜耳朵上的智能耳标发出的数据，该智能网关将接收到的智能耳标发送的体温、运动量数据上传到管理终端，同时，该智能网关记录该智能耳标在食槽区域的停留时间，并上传到管理终端，该停留时间即为该智能耳标所在牲畜的进食时间，管理终端根据进食时间分析出该牲畜的进食量和进食频率；
当牲畜在水槽饮水时，水槽处的智能网关检测到牲畜耳朵上的智能耳标发出的数据，该智能网关将接收到的智能耳标发送的体温、运动量数据上传到管理终端，同时，该智能网关记录该智能耳标在水槽区域的停留时间并上传到管理终端，该停留时间即为该智能耳标所在牲畜的饮水时间，管理终端根据饮水时间分析出该牲畜的饮水量和饮水频率；
S2：管理终端将牲畜体温数据、运动量数据、进食量数据、进食频率数据、饮水量数据、饮水频率数据与标准数据库中存储的同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值、饮水量阈值、饮水频率数据阈值比较，当某个牲畜对应的体温数据超出设定的阈值或运动量数据超出设定的阈值或进食量超出设定的阈值或进食频率超出设定的阈值或饮水量超出设定的阈值或饮水频率超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜可能存在异常，管理终端查询特殊数据库中是否有与该牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率匹配的特殊模型，如果有，则判断该牲畜正常，否则判断该牲畜异常，通知工作人员查看；
当工作人员接收到管理终端发送的牲畜异常通知时，工作人员对该牲畜进行检查，如果该牲畜健康状况出现问题，则采取相应的措施，如果该牲畜健康状况正常，则反馈至管理终端，管理终端将该牲畜信息及其体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率数据存入特殊数据库中作为新的一个特殊模型。
同一类牲畜是指属于同一性别、同一年龄段、同一出产区域、同一品种的牲畜。管理终端将智能耳标编号与智能耳标所在牲畜的基本信息绑定存储，牲畜的基本信息包括性别、年龄、品种、饲养员、出产区域。所述管理终端定期更新标准数据库和特殊数据库中的数据。
管理终端将智能耳标的唯一编号与佩戴其的牲畜的基本信息绑定（如性别、年龄、品种、饲养员、出产区域等），形成唯一对应关系。智能耳标实时采集所在牲畜的体温、运动量数据，牲畜舍内多个位置设有智能网关，智能耳标将采集到的牲畜体温、运动量数据通过附近的智能网关上传给管理终端。
管理终端将各个智能网关的安装位置及其唯一编码记录存储。智能网关上报管理终端内容除智能耳标发送的数据外，还有智能网关本身的唯一身份信息。
食槽位置一定设有智能网关，该处的智能网关可通过采集智能耳标的信号识别牲畜是否在食槽处进食，记录牲畜的进食时间。
水槽位置一定设有智能网关，该处的智能网关可通过采集智能耳标的信号识别牲畜是否在水槽处饮水，记录牲畜的饮水时间。
管理终端将上述所有信息均进行分档并存储，并对各个特性的牲畜（不同性别、年龄、区域、品种）的参数进行分析与处理，设定同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值、饮水量阈值、饮水频率阈值，建立标准数据库。
管理终端分别对牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率进行监控。如果某个牲畜对应的体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率都没有超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜正常。当某个牲畜对应的体温数据超出设定的阈值或运动量数据超出设定的阈值或进食量超出设定的阈值或进食频率超出设定的阈值或饮水量超出设定的阈值或饮水频率超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜可能存在异常，管理终端查询特殊数据库中是否有与该牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率匹配的特殊模型，如果有，则判断该牲畜正常，否则判断该牲畜异常，通知工作人员查看。特殊数据库中存储有若干个特殊模型，每个特殊模型包含了某一牲畜信息及其体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率数据，每个特殊模型对应的牲畜经人工检测是健康正常的，但是其对应的体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率数据中的一个或多个不在同一类牲畜对应数据阈值内。
例如：猪的年龄段有0-7天、8-21天、21-40天、41-70天、70-120天、121-190天等，猪的性别类别有公猪、母猪、阉割猪，猪的品种类别有杜洛克、大白猪、约克夏猪、长白猪、汉普夏猪、波中猪、马身猪、大白花猪等，猪的出产区域类别有华北、华南、华中、江海、西南等；
从各年龄段、各性别、各区域等变量中抽取一定数量健康猪（例如5000头猪）为样本，在猪出生时即为其安装智能耳标，在猪从出生到死亡整个过程中，采集各时间段的温度、运动量、饮食量、饮食频率、饮水量、饮水频率，设定同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值、饮水量阈值、饮水频率阈值，建立标准数据库。同一类牲畜是指属于同一性别、同一年龄段、同一出产区域、同一品种的牲畜。
标准数据模型中：健康华中区域（区域）的21-40天（年龄）的公（性别）大白花猪（种类）的猪的各项阈值为：体温阈值为37-39℃，运动量阈值为1000-2000千卡，进食量阈值为3kg-5kg，进食频率阈值为2-4次，饮水量阈值为4kg-6kg，饮水频率阈值为6-8次。
特殊数据库中：华中22天大白花公猪：体温39.7、运动量2100、进食量4 kg、进食频率3、饮水量5 kg、饮水频率7，健康。
情况1：
A猪（华中22天大白花公猪）：体温38、运动量1500千卡、进食频率3次、进食量4kg，饮水量5kg，饮水频率6次。经与标准数据库对比，各项均符合要求，判断该猪健康。
情况2：
B猪（华中22天大白花公猪）：体温39.7、运动量2100千卡、进食频率3次、进食量4kg，饮水量5kg，饮水频率7次。经与标准数据库对比，进食量、进食频率、饮水量、饮水频率正常，体温、运动量异常。进而将该情况与特殊数据库对比，特殊数据库中匹配到“华中22天大白花公猪：体温39.7、运动量2100、进食量4 kg、进食频率3、饮水量5 kg、饮水频率7”这一模型，则系统判断该猪正常。
情况3：
C猪（华中22天大白花公猪）：体温39.2、运动量800千卡、进食频率3次、进食量4kg，饮水量4kg，饮水频率6次。经与标准数据库对比，进食量、进食频率、饮水量、饮水频率正常，体温、运动量异常。进而将该情况与特殊数据库对比，特殊数据库中未匹配到“华中22天大白花公猪：体温39.2、运动量800千卡、进食频率3次、进食量4kg，饮水量4kg，饮水频率6次”这一模型。
管理终端判断该牲畜异常，通知工作人员查看。工作人员进行检测后，如果判断该猪正常，则系统将“华中22天大白花公猪：体温39.2、运动量800千卡、进食频率3次、进食量4kg，饮水量4kg，饮水频率6次”（数值允许有误差上下浮动）这一模型加入特殊数据库中，表明后续若出现类似情况，则可认为该猪正常；如果判断该猪异常，则工作人员采取相应措施。
本实施例的一种牲畜健康情况自动分析系统，使用上述的一种牲畜健康情况自动分析方法，如图1所示，包括管理终端1、若干个智能耳标2及若干个智能网关3，智能耳标2设置在牲畜耳朵上，智能网关3设置在牲畜舍内多个位置及食槽、水槽处，智能网关3能够与智能耳标2、管理终端1无线通信。
智能耳标2包括微处理器4、第一无线通信模块5、用于检测牲畜体温的体温传感器6和用于检测牲畜运动的运动传感器7，微处理器4分别与第一无线通信模块5、体温传感器6和运动传感器7电连接。
智能网关3包括控制器8、第二无线通信模块9、用于检测环境温度的温度传感器10、用于检测环境湿度的湿度传感器11和用于检测环境内气体的气体传感器12，控制器8分别与第二无线通信模块9、温度传感器10、湿度传感器11和气体传感器12电连接。
当智能网关检测到环境温度异常或湿度异常或存在有害气体时，发送报警信息到管理终端。
Claims (9)
1.一种牲畜健康情况自动分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：牲畜耳朵上的智能耳标实时采集所在牲畜的体温、运动量数据，智能耳标将自身的编号与采集到的体温、运动数据发送到附近的智能网关，智能网关将接收到的智能耳标发送的数据上传到管理终端；
当牲畜在食槽进食时，食槽处的智能网关检测到牲畜耳朵上的智能耳标发出的数据，该智能网关将接收到的智能耳标发送的体温、运动量数据上传到管理终端，同时，该智能网关记录该智能耳标在食槽区域的停留时间，并上传到管理终端，该停留时间即为该智能耳标所在牲畜的进食时间，管理终端根据进食时间分析出该牲畜的进食量和进食频率；
S2：管理终端将牲畜体温数据、运动量数据、进食量数据、进食频率数据与标准数据库中存储的同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值比较，当某个牲畜对应的体温超出设定的阈值或运动量超出设定的阈值或进食量超出设定的阈值或进食频率超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜可能存在异常，管理终端查询特殊数据库中是否有与该牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率匹配的特殊模型，如果有，则判断该牲畜正常，否则判断该牲畜异常，通知工作人员查看。
2.根据权利要求1所述的一种牲畜健康情况自动分析方法，其特征在于，所述步骤S1还包括以下步骤：当牲畜在水槽饮水时，水槽处的智能网关检测到牲畜耳朵上的智能耳标发出的数据，该智能网关将接收到的智能耳标发送的体温、运动量数据上传到管理终端，同时，该智能网关记录该智能耳标在水槽区域的停留时间并上传到管理终端，该停留时间即为该智能耳标所在牲畜的饮水时间，管理终端根据饮水时间分析出该牲畜的饮水量和饮水频率；
所述步骤S2为：管理终端将牲畜体温数据、运动量数据、进食量数据、进食频率数据、饮水量数据、饮水频率数据与标准数据库中存储的同一类牲畜的体温阈值、运动量阈值、进食量阈值、进食频率阈值、饮水量阈值、饮水频率阈值比较，当某个牲畜对应的体温数据超出设定的阈值或运动量数据超出设定的阈值或进食量超出设定的阈值或进食频率超出设定的阈值或饮水量超出设定的阈值或饮水频率超出设定的阈值，则管理终端判断该牲畜可能存在异常，管理终端查询特殊数据库中是否有与该牲畜的体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率匹配的特殊模型，如果有，则判断该牲畜正常，否则判断该牲畜异常，通知工作人员查看。
3.根据权利要求2所述的一种牲畜健康情况自动分析方法，其特征在于，当工作人员接收到管理终端发送的牲畜异常通知时，工作人员对该牲畜进行检查，如果该牲畜健康状况出现问题，则采取相应的措施，如果该牲畜健康状况正常，则反馈至管理终端，管理终端将该牲畜信息及其体温、运动量、进食量、进食频率、饮水量、饮水频率数据存入特殊数据库中作为新的一个特殊模型。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种牲畜健康情况自动分析方法，其特征在于，所述的同一类牲畜是指属于同一性别、同一年龄段、同一出产区域、同一品种的牲畜。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种牲畜健康情况自动分析方法，其特征在于，管理终端将智能耳标编号与智能耳标所在牲畜的基本信息绑定存储，牲畜的基本信息包括性别、年龄、品种、饲养员、出产区域。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种牲畜健康情况自动分析方法，其特征在于，所述管理终端定期更新标准数据库和特殊数据库中的数据。
7.一种牲畜健康情况自动分析系统，使用权利要求1-6中任一权利要求所述的一种牲畜健康情况自动分析方法，其特征在于，包括管理终端（1）、若干个智能耳标（2）及若干个智能网关（3），所述智能耳标（2）设置在牲畜耳朵上，所述智能网关（3）设置在牲畜舍内多个位置及食槽、水槽处，所述智能网关（3）能够与智能耳标（2）、管理终端（1）无线通信。
8.根据权利要求7所述的一种牲畜健康情况自动分析系统，其特征在于，所述智能耳标（2）包括微处理器（4）、第一无线通信模块（5）、用于检测牲畜体温的体温传感器（6）和用于检测牲畜运动的运动传感器（7），所述微处理器（4）分别与第一无线通信模块（5）、体温传感器（6）和运动传感器（7）电连接。
9.根据权利要求7所述的一种牲畜健康情况自动分析系统，其特征在于，所述智能网关（3）包括控制器（8）、第二无线通信模块（9）、用于检测环境温度的温度传感器（10）、用于检测环境湿度的湿度传感器（11）和用于检测环境内气体的气体传感器（12），所述控制器（8）分别与第二无线通信模块（9）、温度传感器（10）、湿度传感器（11）和气体传感器（12）电连接。
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