CN111564213B - 一种适用于反刍家畜的健康状态预警方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于反刍家畜的健康状态预警方法，包括以下步骤：S1.为家畜佩戴无线耳道温度监测装置，进行实时体温数据采集；S2.为家畜建立档案库，将历史采集温度数据逐条入库，形成每个家畜的专属体温监测数据；S3.根据各个家畜的历史采集数据建立确诊样本，并将当前体温数据与确诊样本指标进行匹配；S4.体温异常报警后，由兽医进行人工检测判断，根据判断结果对所述确诊样本指标进行修正，不断更新确诊样本指标。通过电子技术应用在该领域去自动检测动物体温变化，能在动物处于疾病早期及时提供治疗和预防措施，提升养殖水平和能力。
Description
技术领域
本发明属于智能农牧养殖技术领域，具体涉及一种适用于反刍家畜的健康状态预警方法。
背景技术
中国人均资源少，畜牧养殖均采用高度工厂化生产的方式。同时，大量资本进入农业和畜牧业领域，奶牛和肉牛的饲养快速向规模化、集约化方向发展。牛业健康和疾病防控是整个行业的重要工作之一，除环境、营养因素，牛只内科消化、呼吸系统疾病是发病和死亡最高的因素。如何有效的在疾病初期及早揭发、及早治疗，降低治疗成本而显得尤为重要。传统解决方案及存在的问题如下：
1)饲养人员经验判断，判断标准无法数据化，判断结果高度依赖人员经验，误判率高，且只能通过经验选择抽样时间和个体进行观测；
2)通过对牛只养殖环境指标的监控来避免牛只生病，而环境指标为检测间接指标，准确度打折，且没有考虑到牛只个体差异和其它因素影响；
3)通过牛只行为检测装置进行运动指标计量来发现病变，此类方法往往是在病变已经成为现实，并且已经影响牛只的运动特征后，方可发现并发出警报，且运动指标的监测存在较大的误差；
4)通过远距离红外温度检测，并通过设置指标上下限，超限报警，但无法准确实时得到个体牛只的体温，且牛只体温会随着牛只当前状态变化而变化，仅通过体温某一采集点的指标是否超限来判断是不准确的，往往产生误报。
发明专利CN201310547402.9公开了一种基于数据析取的家禽体质健康实时监测方法，分别采集健康和疾病家禽720小时内的表征数据，使用数据析取技术进行数据处理，提取特征信息，构建家禽体质状况的健康模式库和疾病模式库；再实时采集家禽的相关表征数据，通过数据析取进行特征提取，分别与健康模式库、疾病模式库进行匹配，根据匹配结果更新相应的模式库，并发送报告进行给管理员。该监测方法用30天的数据进行特征信息抓取，无法做到及时预警，30天数据提取的模型没有实质意义，很多疾病已经不可逆，已经产生损失，也就达不降低死亡率或淘汰率的初衷；完全由机器判定，对报警特征算法无法进行准确的优化。
发明内容
为了及时地对反刍家畜进行健康状态预警，本发明提供了一种适用于反刍家畜的健康状态预警方法。通过电子技术应用在该领域去自动检测动物体温变化，能在动物处于疾病早期及时提供治疗方案和预防措施，提升养殖水平和能力。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种适用于反刍家畜的健康状态预警方法，包括以下步骤：
S1.为家畜佩戴无线耳道温度监测装置，进行实时体温数据采集；
S2.为家畜建立档案库，将历史采集温度数据逐条入库，形成每个家畜的专属体温监测数据；
S3.根据各个家畜的历史采集数据建立确诊样本，并将当前体温数据与确诊样本指标进行匹配，如匹配成功，则产生预警信号；如匹配不成功，则将当前体温T与正常体温最高值Tmax、正常体温最低值Tmin进行比较，如Tmin<T<Tmax，则为正常；如T>Tmax或T<Tmin，则记录异常一次，若当前异常次数大于预设值，则产生预警信号；
S4.体温异常报警后，由兽医进行人工检测判断，根据判断结果对所述确诊样本指标进行修正，不断更新确诊样本指标。
本发明所述确诊样本指标是：假设单小时内采集温度次数为n，采集的温度数据依次为T1、T2…T(n-1)、T，其中的T指当前体温；
两次采集体温值的差的绝对值，除以两次采集间隔次数为斜率R：第x次的采集温度为Tx，第y次的采集温度为Ty，R＝|Tx-Ty|/(y-x)；
单小时温度上升斜率最大值为R1，单小时温度下降斜率最大值为R2；
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则体温异常，发出报警；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2，则体温异常；发出报警。
优选地，对确诊样本指标进行修正的方法为：
如果判断结果为确诊：
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则
假设R1max＝R1，R1min＝R1*0.99，
R1＝(R1max+R1min)/2；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2，则
假设R2max＝R2，R2min＝R2*0.99，
R2＝(R2max+R2min)/2；
如果判断结果为误诊：
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则
假设R1min＝R1，R1max＝R1*1.01，
R1＝(R1max+R1min)/2；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2,则
假设R2min＝R2，R2max＝R2*1.01，
R2＝(R2max+R2min)/2；
本发明所述记录异常的方法，持续高温次数为H，持续低温次数为h，持续高温次数门限为H1，持续低温次数门限为H2；在确认样本匹配不成功的前提下，
如果T>Tmax，则H＝H+1，若H>H1，则体温异常，发出报警，H＝0；
如果T<Tmin，h＝h+1；若h>H2,则体温异常，发出报警，h＝0。
优选地，对确诊样本指标进行修正的方法为：
如果判断结果为确诊：
若H>H1，则Tmax＝Tmax*0.99；
若h>H2，则Tmin＝Tmin*1.01；
如果判断结果为误诊：
若H>H1，则Tmax＝Tmax*1.01；
若h>H2，则Tmin＝Tmin*0.99。
本发明对于没有历史数据的家畜，初始化该家畜的监测指标：Tmax＝同龄牛正常体温最大值的平均值；Tmin＝同龄牛正常体温最小值的平均值；H1＝同龄牛持续高温次数门限的平均值，H2＝同龄牛持续低温次数门限的平均值；R1＝同龄牛单小时温度上升斜率最大值的平均值，R2＝同龄牛单小时温度下降斜率最大值的平均值。
本发明还提供了适用于反刍家畜的健康状态预警系统，包括无线耳道温度监测装置、采集集中器、通信基站、服务器平台、PC客户端和移动客户端；
所述无线耳道温度监测装置，用于采集家畜的耳温，并根据确诊样本指标对当前监测值进行异常判定，本地报警；
所述采集集中器，用于从无线耳道温度监测装置接收监测值，并通过通信基站与服务器平台进行远程数据交互；
所述服务器平台，计算确诊样本指标的数值，并根据兽医诊断结果对确诊样本指标进行修正；完成汇总数据的处理和分析管理，并发送至PC客户端和移动客户端。
优选地，所述无线耳道温度监测装置包括耳道插入式温度采集单元、本地算法监测单元、报警单元、电源供电单元和无线传输单元，所述耳道插入式温度采集单元用于采集家畜的耳温，所述本地算法监测单元用于根据当前监测值与确诊样本指标和预设门限值相比较，并将判定异常的信号发送给报警单元预警；所述无线传输单元用于与采集集中器进行无线数据传输。
进一步优选地，所述无线耳道温度监测装置包括温度传感器、耳钉、壳体和设置于壳体内的电路板，所述耳钉穿过所述壳体的一端；所述温度传感器通过柔性电缆穿入所述壳体与所述电路板电连接，所述电路板上设置有单片机和与之电连接的LED灯、按键和电源模块，所述壳体由上盖和下盖扣合而成，所述按键朝向上盖，所述上盖为柔性塑料材质。
优选地，所述服务器平台包括数据处理单元、数据分析单元、配置单元和专家策略单元；
所述数据处理单元，为每个家畜建档，完成历史采集数据池管理及兽医确诊数据管理；
所述数据分析单元，对收集到的数据进行分析；
所述配置单元，用于将用户输入的系统参数、监测参数和算法参数发送给专家策略单元；
所述专家策略单元，包括确诊样本指标算法模块和确诊样本指标升级模块，所述确诊样本指标算法模块根据汇总的监测数据进行确诊样本指标数值的计算；确诊样本指标升级模块根据兽医诊断结果对确诊样本指标进行修正，并传回给无线耳道温度监测装置。
本发明的有益效果在于：
1、在家畜出生时，即为每个家畜佩戴无线耳道温度监测装置，所有家畜完整生命周期不间断监测；采用接触式测温传感器深入家畜耳道进行实时数据采集，避免非接触式采集产生的较大误差；极大程度上降低设备功耗，保障设备在家畜生命周期内长期稳定运行。
2、本方法采用预警->兽医确诊->特征算法升级->建档，及时对家畜的健康状态预警，在疾病有征兆时就会发出兽医诊断要求，缩短治疗周期，降低用药成本；全牛只监测，监测样本全覆盖，避免人工抽检疏漏。
3、提供更为准确疾病预警算法，提高算法准确度，解决家畜疾病预警算法的准确性，降低误判；连续采集、连续判断，避免单个采集数值超限带来误判；与家畜历史数据进行实时比对判断，充分考虑家畜个体差异；为每个家畜建立专家诊断档案库，充分结合历史采集数据及兽医确诊数据进行判断，结合了兽医历史确诊数据，准确优化预警特征算法，大大提高准确性；随着家畜历史采集数据的积累及兽医确诊数据的积累，算法准确性会越来越高，提高兽医工作效率与诊疗水平。
附图说明
图1为本发明适用于反刍家畜的健康状态预警方法的流程图。
图2为本发明适用于反刍家畜的健康状态预警的系统框图。
图3为本发明无线耳道温度监测装置的结构示意图。
图4为本发明无线耳道温度监测装置壳体的结构示意图。
图5为无线耳道温度监测装置的温度传感器的结构示意图。
图6为无线耳道温度监测装置电路板的电路原理框图。
图7为无线耳道温度监测装置电路板的主控电路图。
图8为无线耳道温度监测装置温度传感器的电路图。
附图标记：1、上盖；2、下盖；3、温度传感器；4、电路板；5、按键；6、耳钉；7、电源；8、硅胶保护套；9、卡扣；10、报警模块；11、硅胶管；12、柔性电缆。
具体实施方式
为了更加清楚、详细地说明本发明的目的技术方案，下面通过相关实施例对本发明进行进一步描述。以下实施例仅为具体说明本发明的实施方法，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种适用于反刍家畜的健康状态预警方法，包括以下步骤：
S1.为家畜佩戴无线耳道温度监测装置，进行实时体温数据采集；
S2.为家畜建立档案库，将历史采集温度数据逐条入库，形成每个家畜的专属体温监测数据；
S3.根据各个家畜的历史采集数据建立确诊样本，并将当前体温数据与确诊样本指标进行匹配，如匹配成功，则产生预警信号；如匹配不成功，则将当前体温T与正常体温最高值Tmax、正常体温最低值Tmin进行比较，如Tmin<T<Tmax，则为正常；如T>Tmax或T<Tmin，则记录异常一次，若当前异常次数大于预设值，则产生预警信号；
S4.体温异常报警后，由兽医进行人工检测判断，根据判断结果对所述确诊样本指标进行修正，不断更新确诊样本指标。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上：
所述确诊样本指标是指：
假设单小时内采集温度次数为n，采集的温度数据依次为T1、T2…T(n-1)、T，其中的T指当前体温；
两次采集体温值的差的绝对值，除以两次采集间隔次数为斜率R：第x次的采集温度为Tx，第y次的采集温度为Ty，R＝|Tx-Ty|/(y-x)；
单小时温度上升斜率最大值为R1，单小时温度下降斜率最大值为R2；
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则体温异常，发出报警；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2，则体温异常；发出报警。
实施例3
本实施例在实施例2的基础上：
对确诊样本指标进行修正的方法为：
如果判断结果为确诊：
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则
假设R1max＝R1，R1min＝R1*0.99，
R1＝(R1max+R1min)/2；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2，则
假设R2max＝R2，R2min＝R2*0.99，
R2＝(R2max+R2min)/2；
如果判断结果为误诊：
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则
假设R1min＝R1，R1max＝R1*1.01，
R1＝(R1max+R1min)/2；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2,则
假设R2min＝R2，R2max＝R2*1.01，
R2＝(R2max+R2min)/2。
实施例4
本实施例在实施例2的基础上：
所述记录异常的方法，持续高温次数为H，持续低温次数为h，持续高温次数门限为H1，持续低温次数门限为H2；在确认样本匹配不成功的前提下，
如果T>Tmax，则H＝H+1，若H>H1，则体温异常，发出报警，H＝0；
如果T<Tmin，h＝h+1；若h>H2,则体温异常，发出报警，h＝0。
实施例5
本实施例在实施例4的基础上：
对确诊样本指标进行修正的方法为：
如果判断结果为确诊：
若H>H1，则Tmax＝Tmax*0.99；
若h>H2，则Tmin＝Tmin*1.01；
如果判断结果为误诊：
若H>H1，则Tmax＝Tmax*1.01；
若h>H2，则Tmin＝Tmin*0.99。
实施例6
本实施例在实施例1的基础上：
对于没有历史数据的家畜，如初生牛只，初始化该家畜的监测指标：Tmax＝同龄牛正常体温最大值的平均值；Tmin＝同龄牛正常体温最小值的平均值；H1＝同龄牛持续高温次数门限的平均值，H2＝同龄牛持续低温次数门限的平均值；R1＝同龄牛单小时温度上升斜率最大值的平均值，R2＝同龄牛单小时温度下降斜率最大值的平均值。
实施例7
本实施例在实施例1的基础上：
一种适用于反刍家畜的健康状态预警系统，包括无线耳道温度监测装置、采集集中器、通信基站、服务器平台、PC客户端和移动客户端；
所述无线耳道温度监测装置，用于采集家畜的耳温，并根据确诊样本指标对当前监测值进行异常判定，本地报警；
如果当前体温与确诊样本指标匹配或者体温异常次数超过预设门限值则触发报警。
所述采集集中器，用于从无线耳道温度监测装置接收监测值，并通过通信基站与服务器平台进行远程数据交互；
所述服务器平台，计算确诊样本指标的数值，并根据兽医诊断结果对确诊样本指标进行修正，并传回给无线耳道温度监测装置；完成汇总数据的处理和分析管理，并发送至PC客户端和移动客户端。
本系统采用无线/总线方式与传感设备进行数据交互,可采用无线AP设备，以形成舍内局域网，可采用GPRS/CDMA/wifi/有线网络等方式与服务器平台进行远程数据交互。
实施例8
本实施例在实施例7的基础上：
所述无线耳道温度监测装置包括耳道插入式温度采集单元、本地算法监测单元、报警单元、电源供电单元和无线传输单元，所述耳道插入式温度采集单元用于采集家畜的耳温，所述本地算法监测单元用于根据当前监测值与确诊样本指标和预设门限值相比较，并将判定异常的信号发送给报警单元预警；所述无线传输单元用于与采集集中器进行无线数据传输。
实施例9
本实施例在实施例8的基础上：
所述无线耳道温度监测装置包括温度传感器3、耳钉6、壳体和设置于壳体内的电路板4，所述耳钉6穿过所述壳体的一端；所述温度传感器3通过柔性电缆11穿入所述壳体与所述电路板4电连接，所述电路板4上设置有单片机和与之电连接的报警模块10、按键5和电源模块，所述壳体由上盖1和下盖2扣合而成，所述按键5朝向所述上盖1，所述上盖1为柔性塑料材质。
无线耳道温度监测装置通过耳钉6固定在家畜的耳朵上，通过柔性电缆11将温度传感器3置入耳道，保证采集体温数据准确；体温数据实时传输给单片机，单片机将根据当前体温与确诊样本指标和预设门限值进行比较，如当前体温与确诊样本指标匹配或者体温异常次数超过预设门限值则触发报警模块10，实现本地报警，同时将结果由采集集中器发送给服务器平台，由服务器平台发送给客户端实现远程报警。
上盖设置为柔性塑料材质，如ABS塑料，方便从外部按动按键，控制无线耳道温度监测装置的开关。
实施例10
本实施例在实施例7的基础上：
所述服务器平台包括数据处理单元、数据分析单元、配置单元和专家策略单元；
所述数据处理单元，为每个家畜建档，完成历史采集数据池管理及兽医确诊数据管理；
所述数据分析单元，对收集到的数据进行分析；
所述配置单元，用于将用户输入的系统参数、监测参数和算法参数发送给专家策略单元；
所述专家策略单元，包括确诊样本指标算法模块和确诊样本指标升级模块，所述确诊样本指标算法模块根据汇总的监测数据进行确诊样本指标数值的计算；确诊样本指标升级模块根据兽医诊断结果对确诊样本指标进行修正，并传回给无线耳道温度监测装置。
实施例11
本实施例在实施例9的基础上：
所述报警模块10为LED灯。
所述壳体为密封结构，所述按键5上方设置有硅胶保护套8。
通过在上盖与下盖之间点胶保证结构的密封，防止家畜养殖环境的高湿、有害气体对设备的腐蚀，在按键上方设置有硅胶保护套，防止灌胶防水处理时损坏按键，硅胶保护套耐低温、耐腐蚀、材质柔软便于按下。
所述柔性电缆12外包裹硅胶管11。柔性电缆为柔性双绞线，外包裹硅胶管，起到保护电缆的作用，同时置入耳道硅胶材质能增加舒适感。
将本发明的健康状态预警方法用于某千头规模化牧场，对其一年内的疾病率数据进行统计。该牧场未使用本发明方法之前仅通过饲养人员经验进行健康状态预警，上一年的疾病率数据与采用本发明预警方法一年内的疾病率数据对比，由下表的统计结果可见，采用本发明的健康状态预警方法，能及时提供治疗方案和预防措施，发病率和死亡率都有了明显的减少。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种适用于反刍家畜的健康状态预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.为家畜佩戴无线耳道温度监测装置，进行实时体温数据采集；
S2.为家畜建立档案库，将历史采集温度数据逐条入库，形成每个家畜的专属体温监测数据；
S3.根据各个家畜的历史采集数据建立确诊样本，并将当前体温数据与确诊样本指标进行匹配，如匹配成功，则产生预警信号；如匹配不成功，则将当前体温T与正常体温最高值Tmax、正常体温最低值Tmin进行比较，如Tmin<T<Tmax，则为正常；如T>Tmax或T<Tmin，则记录异常一次，若当前异常次数大于预设值，则产生预警信号；
S4.体温异常报警后，由兽医进行人工检测判断，根据判断结果对所述确诊样本指标进行修正，不断更新确诊样本指标；
所述确诊样本指标是指：
假设单小时内采集温度次数为n，采集的温度数据依次为T1、T2…T(n-1)、T，其中的T指当前体温；
两次采集体温值的差的绝对值，除以两次采集间隔次数为斜率R：第x次的采集温度为Tx，第y次的采集温度为Ty，R＝|Tx-Ty|/(y-x)；
单小时温度上升斜率最大值为R1，单小时温度下降斜率最大值为R2；
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则体温异常，发出报警；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2，则体温异常；发出报警；
对确诊样本指标进行修正的方法为：
如果判断结果为确诊：
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则
假设R1max＝R1，R1min＝R1*0.99，
R1＝(R1max+R1min)/2；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2，则
假设R2max＝R2，R2min＝R2*0.99，
R2＝(R2max+R2min)/2；
如果判断结果为误诊：
若T>Tmax，且|T-T1|>R1或|T-T2|>R1或…|T-T(n-1)|>R1，则
假设R1min＝R1，R1max＝R1*1.01，
R1＝(R1max+R1min)/2；
若T<Tmin，且|T-T1|>R2或|T-T2|>R2或…|T-T(n-1)|>R2,则
假设R2min＝R2，R2max＝R2*1.01，
R2＝(R2max+R2min)/2。
2.根据权利要求1所述适用于反刍家畜的健康状态预警方法，其特征在于，所述记录异常的方法，持续高温次数为H，持续低温次数为h，持续高温次数门限为H1，持续低温次数门限为H2；在确认样本匹配不成功的前提下，
如果T>Tmax，则H＝H+1，若H>H1，则体温异常，发出报警，H＝0；
如果T<Tmin，h＝h+1；若h>H2,则体温异常，发出报警，h＝0。
3.根据权利要求2所述适用于反刍家畜的健康状态预警方法，其特征在于，对确诊样本指标进行修正的方法为：
如果判断结果为确诊：
若H>H1，则Tmax＝Tmax*0.99；
若h>H2，则Tmin＝Tmin*1.01；
如果判断结果为误诊：
若H>H1，则Tmax＝Tmax*1.01；
若h>H2，则Tmin＝Tmin*0.99。
4.根据权利要求1-3任意一项所述适用于反刍家畜的健康状态预警方法，其特征在于，对于没有历史数据的家畜，初始化该家畜的监测指标：Tmax＝同龄牛正常体温最大值的平均值；Tmin＝同龄牛正常体温最小值的平均值；H1＝同龄牛持续高温次数门限的平均值，H2＝同龄牛持续低温次数门限的平均值；R1＝同龄牛单小时温度上升斜率最大值的平均值，R2＝同龄牛单小时温度下降斜率最大值的平均值。
5.根据权利要求1所述适用于反刍家畜的健康状态预警系统，其特征在于，包括无线耳道温度监测装置、采集集中器、通信基站、服务器平台、PC客户端和移动客户端；
所述无线耳道温度监测装置，用于采集家畜的耳温，并根据确诊样本指标对当前监测值进行异常判定，本地报警；
所述采集集中器，用于从无线耳道温度监测装置接收监测值，并通过通信基站与服务器平台进行远程数据交互；
所述服务器平台，计算确诊样本指标的数值，并根据兽医诊断结果对确诊样本指标进行修正，并传回给无线耳道温度监测装置；完成汇总数据的处理和分析管理，并发送至PC客户端和移动客户端。
6.根据权利要求5所述适用于反刍家畜的健康状态预警系统，其特征在于，所述无线耳道温度监测装置包括耳道插入式温度采集单元、本地算法监测单元、报警单元、电源供电单元和无线传输单元，所述耳道插入式温度采集单元用于采集家畜的耳温，所述本地算法监测单元用于根据当前监测值与确诊样本指标和预设门限值相比较，并将判定异常的信号发送给报警单元预警；所述无线传输单元用于与采集集中器进行无线数据传输。
7.根据权利要求5所述适用于反刍家畜的健康状态预警系统，其特征在于，
所述服务器平台包括数据处理单元、数据分析单元、配置单元和专家策略单元；
所述数据处理单元，为每个家畜建档，完成历史采集数据池管理及兽医确诊数据管理；
所述数据分析单元，对收集到的数据进行分析；
所述配置单元，用于将用户输入的系统参数、监测参数和算法参数发送给专家策略单元；
所述专家策略单元，包括确诊样本指标算法模块和确诊样本指标升级模块，所述确诊样本指标算法模块根据汇总的监测数据进行确诊样本指标数值的计算；确诊样本指标升级模块根据兽医诊断结果对确诊样本指标进行修正，并传回给无线耳道温度监测装置。
8.根据权利要求6所述适用于反刍家畜的健康状态预警系统，其特征在于，所述无线耳道温度监测装置包括温度传感器、耳钉、壳体和设置于壳体内的电路板，所述耳钉穿过所述壳体的一端；所述温度传感器通过柔性电缆穿入所述壳体与所述电路板电连接，所述电路板上设置有单片机和与之电连接的LED灯、按键和电源模块，所述壳体由上盖和下盖扣合而成，所述按键朝向上盖，所述上盖为柔性塑料材质。
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112468766A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-03-09 | 丰疆智能软件科技(南京)有限公司 | 牛只状态监控系统和监控方法 |
| CN116034904B (zh) * | 2023-03-31 | 2023-06-13 | 华南农业大学 | 基于轨道式巡检机器人的猪只健康监测系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3610960A1 (de) * | 1986-04-02 | 1987-10-08 | Raimund Dr Rer Nat Oberschmid | Gesundheits-ueberwachungs-einrichtung fuer die landwirtschaftliche tierhaltung |
| EP1579804A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-28 | Infradan ApS | Detecting a physical condition of health of an animal |
| AU2012201079A1 (en) * | 2000-06-01 | 2012-03-15 | Georgetown University | Systems and methods for monitoring health and delivering drugs transdermally |
| BR102018006342A2 (pt) * | 2018-03-28 | 2019-10-15 | Regina Ceppas Pires | Composição de bebida saudável com efeitos nutricionais para cães e gatos |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020098222A1 (en) * | 1997-03-13 | 2002-07-25 | John F. Wironen | Bone paste |
| WO2010017192A1 (en) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Ph Diagnostics Inc. | Apparatus, method and system for determining a physiological condition within a mammal |
| US9916424B2 (en) * | 2009-12-28 | 2018-03-13 | Koninklijke Philips N.V. | Early exacerbation detection using differential temperature monitoring |
| TWI615798B (zh) * | 2013-12-17 | 2018-02-21 | 動聯國際股份有限公司 | 基於物聯網的健康照護系統 |
| US10534900B2 (en) * | 2014-02-21 | 2020-01-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device |
| MX2017000260A (es) * | 2014-07-08 | 2017-04-27 | Nestec Sa | Sistemas y metodos para proporcionar recomendaciones de bienenstar, nutricion y/o salud animal. |
| CN106974625A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-07-25 | 惠州市物联微电子有限公司 | 基于智能养殖场动物体温监测系统、异常体温识别方法和异常体温区域定位方法 |
| CN206877348U (zh) * | 2017-04-24 | 2018-01-12 | 郑州中道智联云科技有限公司 | 养殖场动物疾病预警系统 |
| US10130265B1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-20 | Herddogg, Inc. | Animal tag system |
| WO2019046216A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | Robbins David S | SYSTEMS, METHODS AND APPARATUS FOR MONITORING ANIMAL HEALTH CONDITIONS |
| SE541787C2 (en) * | 2017-09-19 | 2019-12-17 | Norwegian Univ Of Life Sciences | System and method for prediction of farrowing onset |
| CN107646727A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-02 | 芦山县科龙农牧科技有限责任公司 | 一种家畜疫病监控方法 |
| CN107481159A (zh) * | 2017-09-30 | 2017-12-15 | 江苏农林职业技术学院 | 基于LoRaWAN的家畜生物特征实时在线监测系统 |
| CN209594530U (zh) * | 2019-01-31 | 2019-11-08 | 力盟生命科技(深圳)有限公司 | 一种家畜养殖排卵期监测系统 |
| CN111034643A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-21 | 华北水利水电大学 | 一种家畜养殖的生理特征检测系统和检测方法 |
| CN110810264A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-02-21 | 秒针信息技术有限公司 | 电子耳标、基于电子耳标的监控方法和统计方法 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3610960A1 (de) * | 1986-04-02 | 1987-10-08 | Raimund Dr Rer Nat Oberschmid | Gesundheits-ueberwachungs-einrichtung fuer die landwirtschaftliche tierhaltung |
| AU2012201079A1 (en) * | 2000-06-01 | 2012-03-15 | Georgetown University | Systems and methods for monitoring health and delivering drugs transdermally |
| EP1579804A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-28 | Infradan ApS | Detecting a physical condition of health of an animal |
| BR102018006342A2 (pt) * | 2018-03-28 | 2019-10-15 | Regina Ceppas Pires | Composição de bebida saudável com efeitos nutricionais para cães e gatos |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 三种啮齿动物气体代谢的比较研究;韦正道,黄文几;兽类学报(第01期);全文 * |
| 奶牛健康监测与评价;张俊辉;顾宪红;;中国奶牛(第20期);全文 * |
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| Publication number | Publication date |
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