CN109948745A - 牧场远程监控方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牧场远程监控方法和系统，该方法包括：接收牧场动物的电子标签信息，电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称；匹配牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称；根据丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令。采用本发明实施例后，可以根据需求自动清查牧场动物的数量，并且能够找回丢失动物和识别闯入动物。

Description

牧场远程监控方法和系统

技术领域

本发明属于无人机应用技术领域，尤其涉及一种牧场远程监控方法和系统。

背景技术

我国牧场中，传统放牧方式是通过人为看护动物，或者借助牧羊犬辅助看护动物。牧羊人需要经常查点动物数量，以防出现动物丢失，而放牧动物数量和种类繁多，每天查点动物数量会给放牧人带来较大的工作量，而且人为查点，容易出现误差。

更为重要的是，牧场总会出现突发情况，例如羊群走丢，传统方式通常是看护者骑马或者开车去寻找丢失的动物，但是由于牧场面积很大，而且牛、羊、马等动物可以实时移动，采用传统放牧方式难以迅速找回丢失动物，无法实时监控牧场情况。

发明内容

本发明实施例提供一种空调设备控制方法和系统，能够根据需求自动清查牧场动物的数量，并且能够找回丢失动物和识别闯入动物。

一方面，本发明实施例提供一种牧场远程监控方法，包括：

接收牧场动物的电子标签信息，电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称；

匹配牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称；

根据丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令。

另一方面，本发明实施例提供了一种牧场远程监控系统，系统包括：

接收模块，用于接收牧场动物的电子标签信息，电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称；

处理模块，用于匹配牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称；

控制模块，用于根据丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令。

本发明实施例的牧场远程监控方法和系统，接收牧场动物的电子标签信息，匹配牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物的信息，根据丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令，无人机依据指令按照预定路线寻找丢失的动物。采用无人机扫描牧场中动物的电子标签，能够自动清点牧场动物情况，若有动物丢失，可以远程控制无人机寻找丢失动物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的牧场远程监控方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的牧场远程监控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种牧场远程监控方法和系统。下面首先对本发明实施例所提供的牧场远程监控方法进行介绍。

图1示出了本发明实施例提供的牧场远程监控方法的流程示意图。如图1所示，该方法可以包括：

S110，接收牧场动物的电子标签信息，电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称。

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标时间建立机械或光学接触。无线电的信号是通过频率信号将存储的信息从牧场动物的电子标签上传送出去，电子标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入牧场动物体内，例如植入动物体内，吞入胃中，挂于耳部，挂于腿部。RFID技术可识别高速运动物体，并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。

牧场动物的电子标签进入读写器的读取范围后，接收RFID读写器发出的射频信号，凭借感应电力所获得的能量发送出存储在电子标签的芯片中的牧场动物信息，例如无源便签，或者由电子标签主动发送某一频率的信号，例如有源标签，无人机上的RFID读写器读取信息并解码后，发送至服务器进行数据处理。

在本发明的一个实施例中，包括至少一台无人机及与该无人机实现远程通讯的服务器，其中，服务器包括存储有牧场电子地图数据的存储装置，无人机能够根据预设路线飞行，也能根据服务器的指令飞行。示例性的，根据牧场的电子地图规划无人机的飞行轨迹，并通过无线通信方式发送至无人机，使得无人机能够按照预设路线飞行。

在本发明的一个实施例中，RFID读写器与牧场动物电子标签之间的射频采用微波传输，例如1-100吉赫(GHz)。

在本发明的一个实施例中，无人机上搭载有红外热成像监测装置，红外热成像监测装置利用红外热成像技术来监测目标。红外热成像技术的原理包括：牧场动物是一个自然的生物红外辐射源，能够不断向周围发射和吸收红外辐射，红外热成像装置测定牧场动物热辐射的红外线特定波段信号，得到牧场动物的热图像。由于黑体辐射的存在，任何物体都依据温度的不同对外进行电磁波辐射。波长为2.0-1000微米的部分称为热红外线。热红外成像通过对热红外敏感CCD对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场。在工作状态下，由于牧场动物的体温特征和自然环境差距较大，根据牧场动物和自然环境之间的红外线差，可以得到牧场的热图像，对热图像进行分析，确认在其监控范围内是否存在有生命的牧场动物。根据牧场的热图像向无人机发送靠近指令，无人机依据靠近指令朝向动物所在地飞行。

在本发明的一个实施例中，无人机根据预设路线在预设范围内飞行，预设路线例如可以是以牧场为中心，预设距离扩大式飞行。无人机搭载的红外成像装置朝向无人机的正下方拍摄。服务器接收无人机上的红外成像装置拍摄的牧场热图像，动物热成像过程会得到牧场或牧场动物的温度分布图，并以不同的颜色标注出来，构成了一幅牧场温度梯度图像。通过颜色和温度的对应表，可以看出牧场动物的温度分布，通常也可以看出牧场动物的轮廓，通过动物的轮廓可以确定动物的种类。若热图像异常，则确定有动物闯入牧场，则向用户客户端发送报警信息。

在牧场放牧中，一个牧场包括至少一种动物，在每个动物的体外或者体内设置电子标签，动物电子标签是一种利用无线电射频和微功耗集成电路技术，经过特殊封装工艺而制成的标志物，通过设置电子标签对牧场动物进行个体标识。通过无人机上的RFID读写器接收牧场动物的电子信息标签信息，电子信息标签信息包括：牧场动物编号，牧场动物品种和牧场名称。例如，牧场A包括500头羊和600头羊，则牧场主可以在每头羊和每头牛体外或者体内设置电子标签，每个动物电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称。将牧场所有动物的电子标签信息发送至用户客户端，用户可以随时随地获取牧场信息，便于用户远程管理牧场。

S120，匹配牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称。

在牧场管理中，预先设置牧场动物数据库，牧场动物数据库包括：牧场动物编号，牧场动物品种和牧场名称。

例如，A牧场管理有500头羊和600头牛，则牧场动物数据库包括500头羊的数据信息和600头牛的数据信息。

匹配接收的牧场动物的电子标签信息和牧场动物数据库，接收到的电子标签信息不存在，而牧场动物数据库中存在的动物信息，确定为丢失动物的信息，对应的牧场动物确定为丢失动物。丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称。

具体过程包括：若匹配成功，则确定牧场没有丢失动物，向用户客户端发送无人机定位信息，用户可以确定牧场动物所在地。

若匹配不成功，则确定牧场丢失动物，向用户客户端发送报警信息，并将丢失动物信息发送至用户客户端。

示例性的，匹配牧场动物数据库和牧场动物的电子标签信息，匹配成功，则牧场未丢失动物，将无人机定位信息发送至用户客户端，用户确定无人机位置，则可以规划无人机路线。匹配不成功，确定牧场动物编号20的羊丢失，则向用户客户端发送报警信息，并将丢失动物信息发送至用户客户端，丢失动物信息为：20，羊，牧场A。

S130，根据丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令。

根据丢失动物信息向无人机发送跟踪动物指令，无人机根据预设路线在预设范围内飞行。无人机上搭载的红外热成像装置生成的热图像进行分析，确认在其监控范围内是否存在有生命的嫌疑对象。

在本发明的一个实施例中，无人机上搭载定位设备，实时将无人机定位信息发送至用户客户端，使得无人机能够沿着预设路线飞行。同时，在无人机脱离预设飞行路线后，能够重新规划无人机路线，使得无人机返回预设路线。

在本发明的一个实施例中，无人机根据预设路线在预设范围内飞行，预设路线例如可以是以牧场为中心，预设距离扩大式飞行。无人机搭载的红外成像装置朝向无人机的正下方拍摄，根据热图像确定拍摄范围内是否存在动物。当检测到无人机监控范围内存在动物时，将动物设为嫌疑对象。向无人机发送靠近指令控制无人机靠近嫌疑对象，由于无人机上的射频扫描装置的读取距离有限，无人机飞行高度过高会导致读取电子标签失败，而无人机飞行高度过低，无人机的噪声会影响牧场动物的活动，或者牧场动物会攻击无人机，因此无人机距离嫌疑对象预定阈值时，检测嫌疑对象体内或体外是否存在电子标签，其中，预设阈值一般为：4-6米。

在本发明的一个实施例中，无人机在牧场动物聚集地上方停留，例如，羊圈和牛棚。无人机上搭载的射频扫描装置扫描牧场动物的耳标，将耳标信息发送至服务器，其中，停留高度一般为：4-6米。

若嫌疑对象体内或体外存在电子标签，则射频扫描装置扫描电子标签，并将电子标签信息发送至服务器。服务器接收到电子标签信息后，如S120所述，将嫌疑对象的电子标签信息与丢失动物信息匹配，若匹配成功，则确定嫌疑对象是牧场丢失动物。

服务器向无人机发送跟踪丢失动物指令，无人机根据指令实时跟踪丢失动物，并不断向用户客户端传回无人机的实时地理位置，直至用户确认找回丢失动物。

在本发明实施例中，接收牧场动物的电子标签信息，匹配牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物的信息，根据丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令，无人机依据指令按照预定路线寻找丢失动物。能够自动清点牧场动物情况，若有动物丢失，可以远程控制无人机寻找丢失动物。

下面结合具体实施例，对本发明实施例提供的牧场远程监控方法进行具体分析。

在本发明的一个实施例中，在牧场管理过程中，牧场面积大，牧场动物种类繁多，而且牧场动物活动性大。用户建立牧场数据库，数据库中包括牧场所有动物信息，并且将所有动物信息存储于每个动物的电子标签中，电子标签包括动物RFID耳标，RFID耳标例如包括：动物编号，动物品种和牧场名称。

无人机上搭载有射频扫描装置和红外成像装置，无人机以预设扫描周期按照预设飞行路线在牧场范围内飞行，扫描牧场所有动物RFID耳标，根据牧场面积和动物数目设置预设时间，例如，一架无人机扫描牧场所有动物需要一个小时，则扫描周期预设为三小时。

处理接收到的牧场热图像，若热图像没有异常，则确定没有闯入牧场动物，若热图像异常，则确定有闯入牧场动物，向用户客户端发送报警信息。作为一个示例，牧场A主要放牧动物是羊，接收到的牧场热图像主要包括羊，若热图像中存在不是羊的动物，则证明牧场有闯入动物，向用户客户端发送报警信号。

处理接收到的牧场动物的电子标签信息，将电子标签信息与牧场预先设置的牧场动物数据库进行匹配，若匹配成功，则牧场没有丢失动物，若匹配不成功，则牧场丢失动物，向用户客户端发送报警信号。具体为：若牧场动物数据库在电子标签信息中没有对应的数据，则牧场丢失动物，未匹配成功的牧场动物数据库中的信息为丢失动物信息，将丢失动物信息发送至用户客户端。

若存在丢失动物，向无人机发送寻找丢失动物指令，无人机根据预设路线在预设范围内飞行，当根据红外热成像监测装置检测到无人机监控范围内存在动物时，将动物设为嫌疑对象。

向无人机发送指令控制无人机靠近嫌疑对象；当无人机距离嫌疑对象预定阈值时，检测嫌疑对象是否有电子标签；若嫌疑对象有电子标签，则识别嫌疑对象的电子标签信息，若嫌疑对象没有电子标签，则确认嫌疑对象不是丢失动物，无人机继续沿预设路线飞行。

识别嫌疑对象的电子标签信息包括：若嫌疑对象的电子标签信息与牧场动物数据库匹配成功，则确定嫌疑对象是丢失动物，若嫌疑对象的电子标签信息与牧场动物数据库匹配失败，则确定嫌疑对象不是丢失动物。

确定丢失动物后，向无人机发送跟踪丢失动物指令；接收无人机的定位信息；将无人机的定位信息转发至用户客户端，直至用户确认找回丢失动物。

与上述的方法实施例相对应，本发明实施例还提供一种牧场远程监控系统。图2示出了本发明实施例提供的牧场远程监控系统的结构示意图。如图2所示，该系统包括：接收模块210、处理模块220和控制模块230。

接收模块210，用于接收牧场动物的电子标签信息，电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称。

处理模块220，用于匹配牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称。

控制模块230，用于根据丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令。

在本发明的一个实施例中，接收模块210具体可以用于接收无人机上的RFID读写器接收牧场动物的电子信息标签信息，电子信息标签信息包括：牧场动物编号，牧场动物品种和牧场名称。

在本发明的一个实施例中，接收模块210与牧场动物电子标签之间的射频采用微波传输，例如1-100吉赫(GHz)。

在本发明的一个实施例中，处理模块220具体可以用于匹配接收的牧场动物的电子标签信息和牧场动物数据库，接收到的电子标签信息不存在，而牧场动物数据库中存在的动物信息，确定为丢失动物信息，对应的牧场动物确定为丢失动物。丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称。

具体过程包括：若匹配成功，则确定牧场没有丢失动物，向用户客户端发送无人机定位信息，用户可以确定牧场动物所在地。

若匹配不成功，则确定牧场丢失动物，向用户客户端发送报警信息，并将丢失动物信息发送至用户客户端。

在本发明的一个实施例中，牧场动物数据库可以预先设置于牧场远程监控系统中。

在本发明的一个实施例中，控制模块230具体可以用于向无人机发送寻找丢失动物指令；匹配嫌疑对象的电子标签信息与牧场动物数据库，确定丢失动物；向无人机发送跟踪丢失动物指令；接收无人机的定位信息；将无人机的定位信息转发至用户客户端，直至用户确认找回丢失动物。

在本发明的一些实施例中，控制模块230用于向无人机发送寻找丢失动物指令，具体包括：

控制模块230根据丢失动物信息向无人机发送跟踪动物指令，控制无人机根据预设路线在预设范围内飞行。无人机上搭载的红外热成像系统生成的热图像进行分析，确认在其监控范围内是否存在有生命的嫌疑对象。

在本发明的一些实施例中，接收模块210，进一步用于接收牧场热图像。

处理模块220，进一步用于分析牧场热图像确定闯入牧场动物。

控制模块230，进一步用于向用户客户端发送报警信息。

其中，牧场热图像是由无人机上搭载的红外热成像监测系统采集的。

处理模块220，进一步用于分析牧场热图像确定闯入牧场动物，具体为：处理模块220处理接收到的牧场热图像，若热图像没有异常，则确定没有闯入牧场动物，若热图像异常，则确定有闯入牧场动物。

在本发明的一些实施例中，控制模块230，进一步用于将牧场动物的电子标签信息发送至用户客户端。

对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者系统描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种牧场远程监控方法，其特征在于，所述方法包括：

接收牧场动物的电子标签信息，所述电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称；

匹配所述牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，所述丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称；

根据所述丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令。

2.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，还包括：

接收牧场热图像；

分析所述牧场热图像确定闯入牧场动物；

向用户客户端发送报警信息。

3.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，还包括：

将所述牧场动物的电子标签信息发送至用户客户端。

4.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述匹配所述牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，包括：

匹配所述牧场动物的电子标签信息与所述牧场动物数据库；

若匹配成功，则确定未丢失动物，向用户客户端发送无人机定位信息；

若匹配不成功，则确定丢失动物，向用户客户端发送报警信息，并将所述丢失动物信息发送至用户客户端。

5.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述根据所述异常动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令之后，还包括：

控制所述无人机根据预设线路在预设范围内飞行；

当检测到有动物时，将所述动物设为嫌疑对象；

控制所述无人机靠近所述嫌疑对象；

当所述无人机距离所述嫌疑对象预定阈值时，检测所述嫌疑对象是否有电子标签；

当所述嫌疑对象有电子标签时，识别所述嫌疑对象的电子标签信息；

若所述嫌疑对象的电子标签信息与所述丢失动物信息匹配成功，则确定所述嫌疑对象是丢失动物。

6.根据权利要求5所述的监控方法，其特征在于，所述若所述嫌疑对象的电子标签信息与所述牧场动物数据库匹配成功，则确定所述嫌疑对象是丢失动物之后，还包括：

向无人机发送跟踪丢失动物指令；

接收无人机的定位信息；

将所述无人机的定位信息发送至用户客户端。

7.一种牧场远程监控系统，其特征在于，所述系统包括：

接收模块，用于接收牧场动物的电子标签信息，所述电子标签信息包括：动物编号，动物品种和牧场名称；

处理模块，用于匹配所述牧场动物的电子标签信息与牧场动物数据库确定丢失动物信息，所述丢失动物信息包括：丢失动物编号，丢失动物品种和丢失动物农场名称；

控制模块，用于根据所述丢失动物信息向无人机发送寻找丢失动物指令。

8.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于，

所述接收模块，进一步用于接收牧场热图像；

所述处理模块，进一步用于分析所述牧场热图像确定闯入牧场动物；

所述控制模块，进一步用于向用户客户端发送报警信息。

9.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于，

所述控制模块，进一步将所述牧场动物的电子标签信息发送至用户客户端。

10.根据权利要求7所述的监控系统，其特征在于，

所述控制模块，进一步用于控制所述无人机根据预设线路在预设范围内飞行；

当检测到有动物时，将所述动物设为嫌疑对象；

控制所述无人机靠近所述嫌疑对象；

当所述无人机距离所述嫌疑对象预定阈值时，检测所述嫌疑对象是否有电子标签；

当所述嫌疑对象有电子标签时，识别所述嫌疑对象的电子标签信息；

若所述嫌疑对象的电子标签信息与所述丢失动物信息匹配成功，则确定所述嫌疑对象是丢失动物。