CN112082628B - 一种家畜养殖物联网数据采集系统 - Google Patents

一种家畜养殖物联网数据采集系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种家畜养殖物联网数据采集系统，包括：服务器，用于远程管理家畜养殖数据；数据采集终端，用于终端采集家畜养殖过程中的原始数据；承重板、第一称重传感器、第二称重传感器、第三称重传感器、第四称重传感器；服务器包括：第五坐标求解模块、距离求解模块以及重量求解模块；数据采集终端包括：数据采集模块、坐标建立模块以及坐标获取模块；服务器和所述数据采集终端通信连接。在本发明中，分别对第一数值F1、第二数值F2、第三数值F3以及第四数值F4添加加权系数，可以有效降低在对待称重家畜进行称重时，因待称重家畜所在位置不同而产生的误差，简化家畜称重的方式，实现家畜称重的自动化。

Description

一种家畜养殖物联网数据采集系统
技术领域
本发明涉及家畜养殖技术领域，特别涉及一种家畜养殖物联网数据采集系统。
背景技术
家畜是被人类高度驯化的动物，是人类长期劳动的社会产物，具有独特的经济性状，能满足人类的需求，已形成不同的品种，在人工养殖的条件下能够正常繁殖后代并可随人工选择和生产方向的改变而改变，同时其性状能够稳定地遗传下来。
在家畜养殖的过程中，需要对家畜的各项数据指标进行监测，从而获知家畜养殖各个阶段的体重，传统的称重方式过于麻烦，难以及时发现体重达到标准的家畜，也难以对不同体重的家畜进行筛选，浪费人力物力，且容易因为家畜的多动而造成称重结果的偏差。
发明内容
有鉴于现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提供一种家畜养殖物联网数据采集系统，旨在解决传统的家畜称重方式过于麻烦的问题，有效减小称重结果的偏差。
为实现上述目的，本发明提供一种家畜养殖物联网数据采集系统，所述系统包括：
服务器，用于远程管理家畜养殖数据；
数据采集终端，用于终端采集家畜养殖过程中的原始数据；
承重板，所述承重板铺设于养殖场内，以及第一称重传感器、第二称重传感器、第三称重传感器、第四称重传感器；
所述服务器包括：第五坐标求解模块、距离求解模块以及重量求解模块；
所述数据采集终端包括：数据采集模块、坐标建立模块以及坐标获取模块；
所述服务器和所述数据采集终端通信连接；
所述数据采集模块，用于采集所述养殖场中所述第一称重传感器的第一数值F1、所述第二称重传感器的第二数值F2、所述第三称重传感器的第三数值F3以及所述第四称重传感器的第四数值F4；所述第一称重传感器、所述第三称重传感器、所述第二称重传感器以及所述第四称重传感器按逆时针顺序分别安设于所述养殖场的四个角且位于所述承重板之下；所述养殖场的场地为正方形；所述养殖场的四个角到所述养殖场的中心的距离为a；
所述坐标建立模块，用于建立第一坐标系；以所述养殖场的中心为坐标原点O，以过所述第一称重传感器和所述第二称重传感器的第一直线为X轴，以过所述第三称重传感器和所述第四称重传感器的第二直线为Y轴建立所述第一坐标系；
所述坐标获取模块，用于获取所述第一称重传感器所在位置的第一坐标(x1,0)、所述第二称重传感器所在位置的第二坐标(x2,0)、所述第三称重传感器所在位置的第三坐标(0,y3)以及所述第四称重传感器所在位置的第四坐标(0,y4)；其中，a＝-x1＝x2＝-y3＝y4；
所述第五坐标求解模块，用于求解待称重家畜所在的第一位置的第五坐标(x,y)；根据所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3、所述第四数值F4、所述第一坐标(x1,0)、所述第二坐标(x2,0)、所述第三坐标(0,y3)以及所述第四坐标(0,y4)，求解所述待称重家畜所在的所述第一位置的所述第五坐标(x,y)；其中，所述
Figure GDA0003217356300000031
所述
Figure GDA0003217356300000032
所述距离求解模块，用于求解所述第一位置与所述第一称重传感器的第一距离r1、所述第一位置与所述第二称重传感器的第二距离r2、所述第一位置与所述第三称重传感器的第三距离r3、所述第一位置与所述第四称重传感器的第四距离r4；根据所述第五坐标(x,y)、所述第一坐标(x1,0)、所述第二坐标(x2,0)、所述第三坐标(0,y3)以及所述第四坐标(0,y4)，分别求解所述第一距离r1、所述第二距离r2、所述第三距离r3、所述第四距离r4；其中，所述第一距离
Figure GDA0003217356300000033
所述第二距离
Figure GDA0003217356300000034
所述第三距离
Figure GDA0003217356300000035
所述第四距离
Figure GDA0003217356300000036
所述重量求解模块，用于求解所述待称重家畜的重量G；根据所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3、所述第四数值F4、所述第一距离r1、所述第二距离r2、所述第三距离r3、所述第四距离r4以及所述a，求解所述待称重家畜的重量G；其中，所述重量
Figure GDA0003217356300000037
所述
Figure GDA0003217356300000038
所述
Figure GDA0003217356300000039
所述
Figure GDA00032173563000000310
以及所述
Figure GDA00032173563000000311
为所述待称重家畜的重量求解的加权系数，所述β为实验预设值，0.9＜β＜1。
在该技术方案中，通过获取所述各个称重传感器的数值和所在位置对应的坐标，可准确求解所述待称重家畜所在的第一位置的所述第五坐标(x,y)；所述第一称重传感器的所述第一数值F1、所述第二称重传感器的所述第二数值F2、所述第三称重传感器的所述第三数值F3以及所述第四称重传感器的所述第四数值F4跟随所述待称重家畜所在位置的不同而改变，如果是个数值直接相加，就会产生一定的误差，分别对所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3以及所述第四数值F4添加加权系数，可以有效降低在对所述待称重家畜进行称重时，因所述待称重家畜所在位置不同而产生的误差，提高家畜的称重效率，简化家畜称重的方式，实现家畜称重的自动化。
在一具体实施方式中，所述系统还包括：通过预先实验求解所述实验预设值β。
在一具体实施方式中，所述承重板为钢制承重板。
在一具体实施方式中，所述第一称重传感器、所述第二称重传感器、所述第三称重传感器以及所述第四称重传感器的起始数值为矫正过的，即当所述承重板上无所述待称重家畜时，所述第一称重传感器、所述第二称重传感器、所述第三称重传感器以及所述第四称重传感器的起始数值都为零。
在一具体实施方式中，所述承重板呈网格状的镂空。
在一具体实施方式中，所述待称重家畜位于所述承重板上。
本发明的有益效果是：在本发明中，通过获取所述各个称重传感器的数值和所在位置对应的坐标，可准确求解所述待称重家畜所在的第一位置的所述第五坐标(x,y)；所述第一称重传感器的所述第一数值F1、所述第二称重传感器的所述第二数值F2、所述第三称重传感器的所述第三数值F3以及所述第四称重传感器的所述第四数值F4跟随所述待称重家畜所在位置的不同而改变，如果是个数值直接相加，就会产生一定的误差，分别对所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3以及所述第四数值F4添加加权系数，可以有效降低在对所述待称重家畜进行称重时，因所述待称重家畜所在位置不同而产生的误差，提高家畜的称重效率，简化家畜称重的方式，实现家畜称重的自动化。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中一种家畜养殖物联网数据采集系统的系统框图；
图2为本发明一具体实施方式中各个称重传感器与待称重家畜之间的位置关系图；
图3为本发明一具体实施方式中各个称重传感器和待称重家畜的受力示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，在本发明的具体实施例中，提供一种家畜养殖物联网数据采集系统，所述系统包括：
服务器100，用于远程管理家畜养殖数据；
数据采集终端200，用于终端采集家畜养殖过程中的原始数据；
承重板300，所述承重板300铺设于养殖场内，以及第一称重传感器400、第二称重传感器500、第三称重传感器600、第四称重传感器700；
所述服务器100包括：第五坐标求解模块101、距离求解模块102以及重量求解模块103；
所述数据采集终端200包括：数据采集模块201、坐标建立模块202以及坐标获取模块203；
所述服务器100和所述数据采集终端200通信连接；
所述数据采集模块201，用于采集所述养殖场中所述第一称重传感器400的第一数值F1、所述第二称重传感器500的第二数值F2、所述第三称重传感器600的第三数值F3以及所述第四称重传感器700的第四数值F4；所述第一称重传感器400、所述第三称重传感器600、所述第二称重传感器500以及所述第四称重传感器700按逆时针顺序分别安设于所述养殖场的四个角且位于所述承重板300之下；所述养殖场的场地为正方形；所述养殖场的四个角到所述养殖场的中心的距离为a；
所述坐标建立模块202，用于建立第一坐标系；以所述养殖场的中心为坐标原点O，以过所述第一称重传感器400和所述第二称重传感器500的第一直线为X轴，以过所述第三称重传感器600和所述第四称重传感器700的第二直线为Y轴建立所述第一坐标系；
所述坐标获取模块203，用于获取所述第一称重传感器400所在位置的第一坐标(x1,0)、所述第二称重传感器500所在位置的第二坐标(x2,0)、所述第三称重传感器600所在位置的第三坐标(0,y3)以及所述第四称重传感器700所在位置的第四坐标(0,y4)；其中，a＝-x1＝x2＝-y3＝y4；
所述第五坐标求解模块101，用于求解待称重家畜所在的第一位置的第五坐标(x,y)；根据所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3、所述第四数值F4、所述第一坐标(x1,0)、所述第二坐标(x2,0)、所述第三坐标(0,y3)以及所述第四坐标(0,y4)，求解所述待称重家畜所在的所述第一位置的所述第五坐标(x,y)；其中，所述
Figure GDA0003217356300000061
所述
Figure GDA0003217356300000062
所述距离求解模块102，用于求解所述第一位置与所述第一称重传感器400的第一距离r1、所述第一位置与所述第二称重传感器500的第二距离r2、所述第一位置与所述第三称重传感器600的第三距离r3、所述第一位置与所述第四称重传感器的第四距离r4；根据所述第五坐标(x,y)、所述第一坐标(x1,0)、所述第二坐标(x2,0)、所述第三坐标(0,y3)以及所述第四坐标(0,y4)，分别求解所述第一距离r1、所述第二距离r2、所述第三距离r3、所述第四距离r4；其中，所述第一距离
Figure GDA0003217356300000071
所述第二距离
Figure GDA0003217356300000072
所述第三距离
Figure GDA0003217356300000073
所述第四距离
Figure GDA0003217356300000074
所述重量求解模块103，用于求解所述待称重家畜的重量G；根据所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3、所述第四数值F4、所述第一距离r1、所述第二距离r2、所述第三距离r3、所述第四距离r4以及所述a，求解所述待称重家畜的重量G；其中，所述重量
Figure GDA0003217356300000075
所述
Figure GDA0003217356300000076
所述
Figure GDA0003217356300000077
所述
Figure GDA0003217356300000078
以及所述
Figure GDA0003217356300000079
为所述待称重家畜的重量求解的加权系数，所述β为实验预设值，0.9＜β＜1。
在本实施例中，所述系统还包括：通过预先实验求解所述实验预设值β。
值得一提的是，预先实验求解所述实验预设值β的方法为：
所述待称重家畜位于所述养殖场的中心位置，得到标准的所述待称重家畜的重量G；
所述待称重家畜位于第二位置，得到所述第一称重传感器400的数值F1′，所述第二称重传感器500的数值F2′，所述第三称重传感器600的数值F3′，所述第四称重传感器700的数值F4′；
求解所述第二位置的第六坐标(x′,y′)；
求解所述第二位置与所述第一称重传感器400的距离r1′、所述第二位置与所述第二称重传感器500的距离r2′、所述第二位置与所述第三称重传感器600的距离r3′以及所述第二位置与所述第四称重传感器700的距离r4′；
根据
Figure GDA0003217356300000081
求解所述实验预设值β。
在本实施例中，所述承重板300为钢制承重板300。
在本实施例中，所述第一称重传感器400、所述第二称重传感器500、所述第三称重传感器600以及所述第四称重传感器700的起始数值为矫正过的，即当所述承重板300上无所述待称重家畜时，所述第一称重传感器400、所述第二称重传感器500、所述第三称重传感器600以及所述第四称重传感器700的起始数值都为零。
在本实施例中，所述承重板300呈网格状的镂空。
在本实施例中，所述待称重家畜位于所述承重板300上。
下面对本实施例中涉及到的公式进行推导：
如图2-3所示，根据两点间的距离公式可得：
所述第一位置与所述第一称重传感器400的第一距离
Figure GDA0003217356300000082
所述第一位置与所述第二称重传感器500的第二距离
Figure GDA0003217356300000083
所述第一位置与所述第三称重传感器600的第三距离
Figure GDA0003217356300000084
以及所述第一位置与所述第四称重传感器的第四距离
Figure GDA0003217356300000085
在沿所述X轴的方向上，根据力矩平衡可得：
F1(x-x1)＝F2(x-x2)，化简得
Figure GDA0003217356300000091
在沿所述Y轴的方向上，根据力矩平衡可得：
F3(y-y3)＝F4(y-y4)，化简得
Figure GDA0003217356300000092
以上详细描述了本发明的具体实施例。应当理解，本发明的具体实施例并不唯一，本领域的普通技术人员可以在权利要求的范围内根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本领域中的技术人员根据本发明的具体实施例在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种家畜养殖物联网数据采集系统，其特征在于，所述系统包括：
服务器，用于远程管理家畜养殖数据；
数据采集终端，用于终端采集家畜养殖过程中的原始数据；
承重板，所述承重板铺设于养殖场内，以及第一称重传感器、第二称重传感器、第三称重传感器、第四称重传感器；
所述服务器包括：第五坐标求解模块、距离求解模块以及重量求解模块；
所述数据采集终端包括：数据采集模块、坐标建立模块以及坐标获取模块；
所述服务器和所述数据采集终端通信连接；
所述数据采集模块，用于采集所述养殖场中所述第一称重传感器的第一数值F1、所述第二称重传感器的第二数值F2、所述第三称重传感器的第三数值F3以及所述第四称重传感器的第四数值F4；所述第一称重传感器、所述第三称重传感器、所述第二称重传感器以及所述第四称重传感器按逆时针顺序分别安设于所述养殖场的四个角且位于所述承重板之下；所述养殖场的场地为正方形；所述养殖场的四个角到所述养殖场的中心的距离为α；
所述坐标建立模块，用于建立第一坐标系；以所述养殖场的中心为坐标原点O，以过所述第一称重传感器和所述第二称重传感器的第一直线为X轴，以过所述第三称重传感器和所述第四称重传感器的第二直线为Y轴建立所述第一坐标系；
所述坐标获取模块，用于获取所述第一称重传感器所在位置的第一坐标(x1，0)、所述第二称重传感器所在位置的第二坐标(x2，0)、所述第三称重传感器所在位置的第三坐标(0，y3)以及所述第四称重传感器所在位置的第四坐标(0，y4)；其中，a＝-x1＝x2＝-y3＝y4；
所述第五坐标求解模块，用于求解待称重家畜所在的第一位置的第五坐标(x，y)；根据所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3、所述第四数值F4、所述第一坐标(x1，0)、所述第二坐标(x2，0)、所述第三坐标(0，y3)以及所述第四坐标(0，y4)，求解所述待称重家畜所在的所述第一位置的所述第五坐标(x，y)；其中，所述
Figure FDA0003217356290000021
所述
Figure FDA0003217356290000022
所述距离求解模块，用于求解所述第一位置与所述第一称重传感器的第一距离r1、所述第一位置与所述第二称重传感器的第二距离r2、所述第一位置与所述第三称重传感器的第三距离r3、所述第一位置与所述第四称重传感器的第四距离r4；根据所述第五坐标(x，y)、所述第一坐标(x1，0)、所述第二坐标(x2，0)、所述第三坐标(0，y3)以及所述第四坐标(0，y4)，分别求解所述第一距离r1、所述第二距离r2、所述第三距离r3、所述第四距离r4；其中，所述第一距离
Figure FDA0003217356290000023
所述第二距离
Figure FDA0003217356290000024
所述第三距离
Figure FDA0003217356290000025
所述第四距离
Figure FDA0003217356290000026
所述重量求解模块，用于求解所述待称重家畜的重量G；根据所述第一数值F1、所述第二数值F2、所述第三数值F3、所述第四数值F4、所述第一距离r1、所述第二距离r2、所述第三距离r3、所述第四距离r4以及所述a，求解所述待称重家畜的重量G；其中，所述重量
Figure FDA0003217356290000027
所述
Figure FDA0003217356290000028
所述
Figure FDA0003217356290000029
所述
Figure FDA00032173562900000210
以及所述
Figure FDA00032173562900000211
为所述待称重家畜的重量求解的加权系数，所述β为实验预设值，0.9＜β＜1。
2.如权利要求1所述的一种家畜养殖物联网数据采集系统，其特征在于，所述系统还包括：通过预先实验求解所述实验预设值β。
3.如权利要求1所述的一种家畜养殖物联网数据采集系统，其特征在于，所述承重板为钢制承重板。
4.如权利要求1所述的一种家畜养殖物联网数据采集系统，其特征在于，所述第一称重传感器、所述第二称重传感器、所述第三称重传感器以及所述第四称重传感器的起始数值为矫正过的，即当所述承重板上无所述待称重家畜时，所述第一称重传感器、所述第二称重传感器、所述第三称重传感器以及所述第四称重传感器的起始数值都为零。
5.如权利要求1所述的一种家畜养殖物联网数据采集系统，其特征在于，所述承重板呈网格状的镂空。
6.如权利要求1所述的一种家畜养殖物联网数据采集系统，其特征在于，所述待称重家畜位于所述承重板上。
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