CN109816072A - 一种基于rfid的牲畜健康智能管理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法及其系统，其方法包括：在养殖场内不同功能区分别安装RFID电子标签识别装置以及在养殖场内设置视频采集装置和设备状态采集装置，并分别进行编号或者命名；在每只牲畜身上固定RFID电子标签，然后向RFID电子标签写入建档信息使每个RFID电子标签与佩戴该标签的牲畜建立一一对应关系；每只牲畜在到达不同功能区时，识别牲畜身上的RFID电子标签并采集和记录相关信息，视频采集装置全程采集牲畜的运动视频数据以及设备状态采集装置采集设备状态信息数据；基于所述S3中采集的各种数据，实现对每只牲畜健康状况和养殖场设备的智能监控和管理。该技术方案实现了养殖场的智能、自动化管理，功能全面，智能化程度高。

Description

一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法及其系统

技术领域

本发明涉及RFID技术和牲畜健康监控技术领域，具体为一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法及其系统。

背景技术

畜牧业是中国农业增效、农民增收的重要产业，近年来取得了长足的进展，随着规模化、集约化畜牧养殖场的饲养密度增加，导致牲畜的管理、牲畜养殖环境管理以及牲畜的健康状况监测与管理越发的困难，从而导致牲畜丢失情况时常出现，牲畜长期处于亚健康或不健康状态而无法得知导致疾病频繁发生，这些无不给畜牧养殖者带来诸多难题以及巨大损失，所以亟待一种牲畜健康智能管理方法和系统来实现对养殖场牲畜的科学合理、智能自动地监控和管理。

现有技术如公开号为CN207337439U的实用新型公开了一种基于RFID的牲畜健康管理系统，其包括：监测装置、读取装置、RFID标签、本地终端、服务器及后台管理终端；监测装置用于采集并向本地终端发送监测信息，读取装置用于对RFID标签进行数据读取和写入以及将RFID标签信息发送至本地终端，RFID标签用于和牲畜信息绑定，本地终端用于存储并将接收到的监测信息、RFID标签信息匹配并得到牲畜健康状况管理信息，并向服务器发送牲畜健康状况管理信息，服务器用于存储及向后台管理终端发送牲畜监管理信息；监测装置、读取装置分别与本地终端通信连接，本地终端与所述服务器通信连接，服务器与后台管理终端通信连接。该技术方案可自动化实现牲畜多种健康管理指标数据的监测，做到报警提醒和提前预防。但是其无法在确定牲畜健康状况不佳时或者养殖场设备出现异常情况时及时采取有效应对措施，从而耽误了最佳处理时机，其功能不够全面，智能、自动化程度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的现有的牲畜养殖管理系统无法在确定牲畜健康状况不佳时或者养殖场设备出现异常情况时及时采取有效应对措施，从而耽误了最佳处理时机，存在功能不够全面，智能、自动化程度不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法，该方法包括以下步骤：

S1、在养殖场内不同功能区分别安装RFID电子标签识别装置以及在养殖场内设置视频采集装置和设备状态采集装置，并分别进行编号或者命名；

S2、在每只牲畜身上固定RFID电子标签，然后向RFID电子标签中写入建档信息使每个RFID电子标签与佩戴该标签的牲畜建立一一对应关系；

S3、每只牲畜在到达不同功能区时，该功能区的RFID电子标签识别装置识别牲畜身上的RFID电子标签并采集和记录相关信息，视频采集装置全程采集牲畜的运动视频数据，以及设备状态采集装置采集设备状态信息数据；

S4、基于所述S3中采集的RFID电子标签信息数据、牲畜的运动视频数据以及设备状态信息数据，实现对每只牲畜健康状况和养殖场设备的智能监控和管理。

优选的，所述S2中RFID电子标签中写入的建档信息至少包括牲畜的编号、来源、出生时间和病史等信息。

优选的，所述S3中对RFID电子标签信息采集和记录指记录在某一时刻某只牲畜到达某一功能区的具体信息；所述采集设备状态信息数据包括设备的运行状况、电量情况以及损坏情况信息数据。

优选的，所述S4包括：

S41、将所述S3中采集的RFID电子标签信息数据、牲畜的运动视频数据以及设备运行状态信息数据，经过分析处理得到处理结果数据；

S42、将所述处理结果数据与数据库中标准的数据进行分析比对以判断牲畜健康状况和设备运行状况，如果不达标则进行报警提醒；

S43、工作人员根据报警提醒结合监控中心的综合数据判断牲畜健康状况以及设备运行状况，并及时控制和调整设备以给出应对措施。

本发明还公开了一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其包括：

数据采集模块，用于采集牲畜在养殖场不同区域的活动轨迹和影像信息数据以及养殖场设备的运行状态信息数据，其包括牲畜活动轨迹采集单元、影像采集单元和设备状态采集单元；监控中心模块，用于对所述数据采集模块采集的数据进行分析处理以及实现对牲畜和养殖场设备的智能监控和管理，其包括数据处理单元、设备监控单元、报警单元、主控单元、显示单元、查询单元、警情处理控制单元以及数据库；警情处理执行模块，用于根据所述监控中心模块的指令对养殖场出现的各种异常情况进行处理，其包括设备故障处理单元和喂养设备调节单元；以及通讯模块，用于实现养殖场内各运行设备与监控中心的信息和数据交互；

其中，设备故障处理单元、喂养设备调节单元、活动轨迹采集单元、影像采集单元、设备状态采集单元、数据处理单元、设备监控单元以及警情处理控制单元均连接通讯模块，数据处理单元、设备监控单元、显示单元、查询单元、警情处理控制单元均连接主控单元，主控单元、数据处理单元、设备监控单元、显示单元以及查询单元均连接数据库，数据处理单元和设备监控单元均连接报警单元。

优选的，所述活动轨迹采集单元包括RFID电子标签阅读器，其通过天线耦合连接佩戴在牲畜身上的RFID电子标签，用于采集牲畜详细信息；所述影像采集单元包括高速球摄像机，用于采集牲畜在养殖场运动的详细视频影像数据；所述设备状态采集单元包括设备运行状态采集仪和模数转换器。

优选的，所述主控单元包括PC机、后台管理终端和服务器。

优选的，所述数据处理单元集成有数据统计软件模块；所述设备监控单元集成有摄像头监控软件模块；所述报警单元包括声光报警器，用于在检测到牲畜健康状况不达标或者养殖场设备出现故障时进行报警提醒；所述显示单元包括显示屏；所述查询单元包括键盘和鼠标以便于工作人员录入查询关键字。

优选的，所述设备故障处理单元连接养殖场设备电路总闸，用于在养殖场设备出现故障时紧急切断电源；所述喂养设备调节单元连接养殖场饲料、饮用水、药物等投放设备的调节开关，用于根据牲畜健康状况灵活调整喂养计划。

优选的，所述通讯模块包括无线通讯模块和有线通讯模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法及其系统，对养殖场牲畜活动轨迹信息数据、牲畜活动影像信息数据以及养殖场设备运行状态数据进行全面采集和处理，并将所述数据通过与数据库中标准数据进行比对分析，快速判断牲畜的健康状况和养殖场设备运行状况是否达标，在不达标时及时报警提醒，然后通过主控程序智能、自动地，或者在工作人员的协助操作下及时处理设备故障和调节养殖场的喂养投放设备，对牲畜的喂养计划进行调整，从而对养殖场的牲畜健康状况以及设备运行情况做到及时了解、准确把握以及快速应对处理，以实现养殖场牲畜健康和运行设备的智能、自动化管理，其功能全面，智能化程度高。

附图说明

图1为本发明一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法流程示意图；

图2为本发明一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法中S4步骤具体流程图；

图3为本发明中一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统结构示意图；

图4为本发明中一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法中养殖场设备布置结构简图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1所示，一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法，该方法包括以下步骤：

S1、在养殖场内不同功能区分别安装RFID电子标签识别装置以及在养殖场内设置视频采集装置和设备状态采集装置，并分别进行编号或者命名。

养殖场工作人员结合实际养殖需要将养殖场划分成饲料区、饮水区、休息区等多个功能区，然后在每一个功能区根据现场情况安装RFID电子标签识别装置，值得注意的是，各功能区之间的间距以及RFID电子标签识别装置要合理安装以保证各功能区内的RFID电子标签识别装置在识别RFID电子标签时不会造成重复识别或者造成相互干扰，在养殖场内合适位置设置视频采集装置和设备状态采集装置，以保证视频采集装置能够无死角的采集牲畜的活动视频，而设备状态采集装置能够科学无遗漏的监测养殖场各设备的运行状态，最后分别对RFID电子标签识别装置、视频采集装置以及设备状态采集装置进行编号或者命名，以便于区分。

S2、在每只牲畜身上固定RFID电子标签，然后向RFID电子标签中写入建档信息使每个RFID电子标签与佩戴该标签的牲畜建立一一对应关系。

每只牲畜在进入养殖场之前需要为其佩戴RFID电子标签，并在RFID电子标签中写入建档信息使每个RFID电子标签与佩戴该标签的牲畜建立一一对应关系，具体的，RFID电子标签中的信息至少包括牲畜的编号、来源、出生时间和病史等信息。

S3、每只牲畜在到达不同功能区时，该功能区的RFID电子标签识别装置识别牲畜身上的RFID电子标签并采集和记录相关信息，视频采集装置全程采集牲畜的运动视频数据，以及设备状态采集装置采集设备状态信息数据。

当每只牲畜到达不同功能区时，设置在该功能区的RFID电子标签识别装置会立即识别牲畜身上的RFID电子标签信息，并记录相关信息，记录信息的格式大致为某一时刻某只牲畜到达某一功能区的具体信息，例如“编号为123的牲畜在2019/1/30 PM 16：18出现在饮水区”；视频采集装置全程采集所有牲畜的活动视频数据，包括其吃饲料、喝水、行走、休息等所有活动状态信息数据；设备状态采集装置采集养殖场各设备每时每刻运行状态信息数据，如：设备的运行状况、电量情况以及损坏情况信息数据。

S4、基于所述S3中采集的RFID电子标签信息数据、牲畜的运动视频数据以及设备状态信息数据，实现对每只牲畜健康状况和养殖场设备的智能监控和管理。

根据S3步骤中采集的RFID电子标签信息数据、牲畜的活动视频数据以及设备运行状态信息数据，综合判断养殖场牲畜的健康状况和养殖场各设备的运行状况，然后根据需要对相关设备进行控制或者调节以达到对养殖场整体的智能监控和管理。具体的，如图2所示，S4包括：

S41、将所述S3中采集的RFID电子标签信息数据、牲畜的运动视频数据以及设备状态信息数据，经过分析处理得到处理结果数据。

结合RFID电子标签信息数据和牲畜的活动视频数据，然后将这些数据分析处理，通过统计软件和其它辅助软件可输出每只牲畜活动轨迹图、在每个功能区停留的时间长短统计图、牲畜一段时间内运动量统计图等等，例如：如图4所示，牲畜每天从休息区出来之后会根据自己选择先后经过多个功能区(如饲料区、饮水区、A区、B区等等，然后休息时回到休息区)，对每只牲畜在养殖场内活动的轨迹根据时间先后进行排序1、2、3、4、5，取每两个功能区RFID电子标签识别装置之间的直线距离为该牲畜在所述两个功能区之间活动的最短距离L1、L2、L3、L4、L5，然后将牲畜运功轨迹中所有的这些最短距离累加得到牲畜一段时间内活动的最小距离L(L＝L1+L2+L3+L4+L5)，根据这个距离配合牲畜规律可得出该牲畜这段时间内的最小运动量；采集设备运行状况、电量情况以及损坏情况信息数据，经过分析处理得到处理结果数据。

S42、将所述处理结果数据与数据库中标准的数据进行分析比对以判断牲畜健康状况和设备运行状况，如果不达标则进行报警提醒。

将S41中每只牲畜活动相关数据与数据库中标准的数据进行分析比对以判断牲畜健康状况，例如：将累加得到的牲畜一天内活动的最小距离与一天内牲畜活动标准的数据进行对比，如果最小距离大于标准数值，则该牲畜这一天活动量达标，如果不达标，则报警提醒工作人员注意查看；将每时每刻采集到的设备运行状况、电量情况以及损坏情况信息数据与正常情况下各项数据进行比对，以判断设备是否运行正常，不正常则报警提醒工作人员注意查看和维修。

S43、工作人员根据报警提醒结合监控中心的综合数据判断牲畜健康状况以及设备运行状况，并及时控制和调整设备以给出应对措施。

遇到报警提醒时，工作人员可以根据实际情况结合监控中心的各种综合数据判断牲畜健康状况以及设备运行状况，并及时控制设备进行调整以给出应对措施。

如图3所示，本发明还公开了一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其包括：

数据采集模块，用于采集牲畜在养殖场不同区域的活动轨迹和影像信息数据以及养殖场设备的运行状态信息数据，其包括牲畜活动轨迹采集单元、影像采集单元和设备状态采集单元；监控中心模块，用于对所述数据采集模块采集的数据进行分析处理以及实现对牲畜和养殖场设备地智能监控和管理，其包括数据处理单元、设备监控单元、报警单元、主控单元、显示单元、查询单元、警情处理控制单元以及数据库；警情处理执行模块，用于根据所述监控中心模块的指令对养殖场出现的各种异常情况进行处理，其包括设备故障处理单元和喂养设备调节单元；以及通讯模块，用于实现养殖场内各设备与监控中心的信息和数据交互；

其中，设备故障处理单元、喂养设备调节单元、活动轨迹采集单元、影像采集单元、设备状态采集单元、数据处理单元、设备监控单元以及警情处理控制单元均连接通讯模块，数据处理单元、设备监控单元、显示单元、查询单元、警情处理控制单元均连接主控单元，主控单元、数据处理单元、设备监控单元、显示单元以及查询单元均连接数据库，数据处理单元和设备监控单元均连接报警单元。

数据采集模块，用于采集牲畜在养殖场不同区域的活动轨迹和影像信息以及养殖场设备的运行状态信息，其包括牲畜活动轨迹采集单元、影像采集单元和设备状态采集单元。数据采集模块用于养殖场内牲畜活动信息数据、牲畜全程活动视频数据以及设备运行状态数据的采集。具体的，活动轨迹采集单元包括RFID电子标签阅读器，其通过天线耦合连接佩戴在牲畜身上的RFID标签，用于在牲畜到达某个功能区时采集牲畜详细信息；影像采集单元包括高速球摄像机，用于采集牲畜在养殖场内运动的详细视频影像；设备状态采集单元包括设备运行状态采集仪和模数转换器，用于采集设备运行状况、电量情况以及损坏情况等信息数据，并根据实际需要将数据进行模数转换。

监控中心模块，用于对所述数据采集模块采集的数据进行分析处理以及实现对牲畜和养殖场设备地智能监控和管理，其包括数据处理单元、设备监控单元、报警单元、主控单元、显示单元、查询单元、警情处理控制单元以及数据库。监控中心模块是数据分析处理以及工作人员对养殖场进行监测和控制管理的中心。具体的，数据处理单元集成有数据统计软件模块，用于将牲畜活动的数据通过表格或者图形的形式展示出来，例如，可根据需要生成每只牲畜活动轨迹图、在每个功能区停留的时间长短统计图、牲畜一段时间内运动量统计图等等；设备监控单元集成有摄像头监控软件模块，用于对通过软件对养殖场内摄像头等设备进行位置、方向调节，以达到监控不同区域的目的；报警单元包括声光报警器，用于在检测到牲畜健康状况不达标或者养殖场设备出现故障时进行报警提醒；显示单元包括显示屏，用于显示各种利于工作人员对养殖场牲畜状况进行观察的图形或表格；查询单元包括键盘和鼠标以便于工作人员录入查询关键字，例如：输入某只牲畜的编号便可查询其具体情况；警情处理控制单元，用于根据主控单元的指令控制养殖场各设备的运行，以对警情进行控制；数据库中存储有设备正常运行的标准数据、牲畜一段时间内标准运动量的相关数据、牲畜每天运动的日报表数据、设备维护记录数据等等利于所述系统工作的数据；主控单元，为所述系统的控制中心，包括PC机、后台管理终端和服务器，用于工作人员对所述系统数据的更改，对设备的调度、控制和管理。

警情处理执行模块，用于根据所述监控中心模块的指令对养殖场出现的各种异常情况进行处理，其包括设备故障处理单元和喂养设备调节单元。警情处理执行模块，用于对养殖场出现的异常情况进行及时处理。具体的，设备故障处理单元连接养殖场设备电路总闸，用于在养殖场设备出现故障时紧急切断电源；喂养设备调节单元连接养殖场饲料、饮用水、药物等投放设备的调节开关，用于根据牲畜健康状况灵活调整喂养计划，例如，在大量牲畜运动量均不达标时，通过调节饲料添加装置适当加大青绿饲料、维生素的投入等，或者添加一定药物是牲畜更加活跃，以及通过调节音乐的播放通过物理疗法刺激牲畜的积极运动。

通讯模块，用于实现养殖场内各设备与监控中心的信息和数据交互。通讯模块包括无线通讯模块和有线通讯模块，可以根据养殖现场实际情况通过无线或者有线方式灵活实现信息数据交互。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、在养殖场内不同功能区分别安装RFID电子标签识别装置以及在养殖场内设置视频采集装置和设备状态采集装置，并分别进行编号或者命名；

S2、在每只牲畜身上固定RFID电子标签，然后向RFID电子标签中写入建档信息使每个RFID电子标签与佩戴该标签的牲畜建立一一对应关系；

S3、每只牲畜在到达不同功能区时，该功能区的RFID电子标签识别装置识别牲畜身上的RFID电子标签并采集和记录相关信息，视频采集装置全程采集牲畜的运动视频数据，以及设备状态采集装置采集设备状态信息数据；

S4、基于所述S3中采集的RFID电子标签信息数据、牲畜的运动视频数据以及设备状态信息数据，实现对每只牲畜健康状况和养殖场设备的智能监控和管理。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法，其特征在于，所述S2中RFID电子标签中写入的建档信息至少包括牲畜的编号、来源、出生时间和病史等信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法，其特征在于，所述S3中对RFID电子标签信息采集和记录指记录在某一时刻某只牲畜到达某一功能区的具体信息；所述采集设备状态信息数据包括设备的运行状况、电量情况以及损坏情况信息数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理方法，其特征在于，所述S4包括：

S41、将所述S3中采集的RFID电子标签信息数据、牲畜的运动视频数据以及设备运行状态信息数据，经过分析处理得到处理结果数据；

S42、将所述处理结果数据与数据库中标准的数据进行分析比对以判断牲畜健康状况和设备运行状况，如果不达标则进行报警提醒；

S43、工作人员根据报警提醒结合监控中心的综合数据判断牲畜健康状况以及设备运行状况，并及时控制和调整设备以给出应对措施。

5.一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集牲畜在养殖场不同区域的活动轨迹和影像信息数据以及养殖场设备的运行状态信息数据，其包括牲畜活动轨迹采集单元、影像采集单元和设备状态采集单元；

监控中心模块，用于对所述数据采集模块采集的数据进行分析处理以及实现对牲畜和养殖场设备的智能监控和管理，其包括数据处理单元、设备监控单元、报警单元、主控单元、显示单元、查询单元、警情处理控制单元以及数据库；

警情处理执行模块，用于根据所述监控中心模块的指令对养殖场出现的各种异常情况进行处理，其包括设备故障处理单元和喂养设备调节单元；以及

通讯模块，用于实现养殖场内各运行设备与监控中心的信息和数据交互；

其中，所述设备故障处理单元、喂养设备调节单元、活动轨迹采集单元、影像采集单元、设备状态采集单元、数据处理单元、设备监控单元以及警情处理控制单元均连接通讯模块，所述数据处理单元、设备监控单元、显示单元、查询单元、警情处理控制单元均连接主控单元，所述主控单元、数据处理单元、设备监控单元、显示单元以及查询单元均连接数据库，所述数据处理单元和设备监控单元均连接报警单元。

6.根据权利要求5所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其特征在于，所述活动轨迹采集单元包括RFID电子标签阅读器，其通过天线耦合连接佩戴在牲畜身上的RFID电子标签，用于采集牲畜详细信息；所述影像采集单元包括高速球摄像机，用于采集牲畜在养殖场运动的详细视频影像数据；所述设备状态采集单元包括设备运行状态采集仪和模数转换器。

7.根据权利要求5所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其特征在于，所述主控单元包括PC机、后台管理终端和服务器。

8.根据权利要求5所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其特征在于，所述数据处理单元集成有数据统计软件模块；所述设备监控单元集成有摄像头监控软件模块；所述报警单元包括声光报警器，用于在检测到牲畜健康状况不达标或者养殖场设备出现故障时进行报警提醒；所述显示单元包括显示屏；所述查询单元包括键盘和鼠标以便于工作人员录入查询关键字。

9.根据权利要求5所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其特征在于，所述设备故障处理单元连接养殖场设备电路总闸，用于在养殖场设备出现故障时紧急切断电源；所述喂养设备调节单元连接养殖场饲料、饮用水、药物等投放设备的调节开关，用于根据牲畜健康状况灵活调整喂养计划。

10.根据权利要求1所述的一种基于RFID的牲畜健康智能管理系统，其特征在于，所述通讯模块包括无线通讯模块和有线通讯模块。