CN112772449A - 一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统 - Google Patents

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CN112772449A CN202110077109.5A CN202110077109A CN112772449A CN 112772449 A CN112772449 A CN 112772449A CN 202110077109 A CN202110077109 A CN 202110077109A CN 112772449 A CN112772449 A CN 112772449A
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Abstract

本发明公开了一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，包括：四肢编号标注单元、压力测量单元、数据处理中心、行走步幅录入单元、体重分析单元、GPS定位单元、步数统计单元、活动强度分析单元、压力比较单元、行为异常警报单元、活动拍摄单元和异常检查单元，通过在小型猪四肢底部安装微型压力传感器，测量在行走时小型猪的四肢对地面的压力来确认小型猪的重量，按照重量大小将小型猪分为轻型和重型两类，通过GPS定位单元确认不同类型的小型猪的活动距离，并通过大数据调取不同类型的小型猪的行走步幅，结合两者统计小型猪的行走步数以分析活动强度，同时监测小型猪的行走状态，有利于根据监测结果调整小型猪的运动量以控制体重，从而获得状态良好、健康的饲养用小型猪。

Description

一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统
技术领域
本发明涉及牲畜活动自动监测技术领域，具体为一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统。
背景技术
随着信息技术的发展，各种智能化设备层出不穷，自动监测技术被广泛应用与各个领域，经济的空前发展，人们对饲养的小型猪的活动强度及其健康状态越来越重视，而通过人工进行监测小型猪的活动状态难度较大，也会浪费不少时间，自动监测小型猪的活动及其状态节省了不少的人工成本，现有技术中往往通过测量小型猪行走的路程来其监测活动强度，监测得到的活动强度数据不够清楚准确，可以通过监测小型猪行走的步数来分析其活动强度，得到的监测数据简单明了，其次，在监测小型猪活动强度的同时往往会忽略对其行为状态进行监测以判断小型猪是否有异常行为(如跛行等)，从而判断小型猪是否存在隐藏的疾病、是否健康。
所以，人们需要一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：包括：四肢编号标注单元、压力测量单元、数据处理中心、行走步幅录入单元、体重分析单元、GPS定位单元、步数统计单元、活动强度分析单元、压力比较单元、行为异常警报单元、活动拍摄单元和异常检查单元；
所述四肢编号标注单元的输出端连接所述压力测量单元的输入端，所述压力测量单元的输出端连接所述数据处理中心的输入端，所述数据处理中心的输入端连接所述行走步幅录入单元的输出端，所述数据处理中心的输出端连接所述体重分析单元的输入端，所述体重分析单元的输入端连接所述GPS定位单元的输出端，所述体重分析单元的输出端连接所述步数统计单元的输入端，所述步数统计单元的输出端连接所述活动轻度分析单元的输入端，所述数据处理中心的输出端连接所述压力比较单元的输入端，所述压力比较单元的输出端连接所述行为异常警报单元的输入端，所述行为异常警报单元、所述活动拍摄单元的输出端连接所述异常检查单元的输入端；
所述四肢编号标注单元用于对所有的小型猪的四肢进行编号并记录，所述压力测量单元用于对小型猪在活动时四肢对地面的压力进行测量，所述行走步幅录入单元用于记录不同类型的小型猪的行走时的步幅大小数据，所述体重分析单元用于根据测量的压力计算不同小型猪的体重并按照体重大小对小型猪进行分类，所述GPS定位单元用于对小型猪的活动路线及路程进行定位监测，所述步数统计单元用于依据小型猪的活动路程及录入的行走步幅计算并统计不同类型小型猪的行走步数，所述活动强度分析单元用于根据不同类型小型猪的行走步数分析其活动的强度，所述压力比较单元用于比较小型猪四肢对地面的压力判断小型猪是否出现跛行行为，所述行为异常警报单元用于在小型猪出现跛行行为时发出警报，所述活动拍摄单元和所述异常检查单元用于接收到警报信号后根据拍摄的活动录像对异常小型猪进行检查，在通过小型猪行走步数分析其活动强度的同时对小型猪的异常行为进行监测，有利于控制小型猪的运动量来调整其体重，并监测了小型猪的健康状态。
进一步的，通过所述四肢编号标注单元对不同小型猪的四肢进行编号，将编号数据传输到所述压力测量单元，在小型猪的四肢底部安装微型压力传感器，通过压力测量单元测量小型猪走路时四肢对地面产生的压力，并将压力测量数据传输到所述数据处理中心，所述体重分析单元调取所述数据处理中心的压力测量数据，依据压力测量数据判断不同小型猪的体重，通过所述体重分析单元按照体重大小对小型猪进行分类，通过小型猪的四肢底部的微型压力传感器测量到的压力来确定不同的小型猪的体重，并按照体重大小将小型猪分为两类有利于后续按照类型统计不同的小型猪的行走步数，减轻了计算的复杂程度。
进一步的，所述GPS定位单元将定位的小型猪的活动路线和路程通过所述体重分析单元中传输到所述步数统计单元中，通过所述数据处理中心调取所述行走步幅录入单元中不同类小型猪的行走步幅数据并传输到所述步数统计单元中，所述步数统计单元接收到数据后依据小型猪的行走步幅和路程计算统计其在一定时间内的行走步数，将统计的数据传输到所述活动强度分析单元中，通过所述活动强度分析单元依据统计的步数数据分析不同类型小型猪的活动强度，通过大数据调取不同类型的小型猪的行走步幅，计算定位的小型猪在一定时间段内的行走路程与行走步幅的比值来确认小型猪行走的步数，从而判断分析小型猪的活动强度，而不仅仅是现有技术中依据小型猪活动的路程来判断强度，减轻了活动强度的分析难度，判断的结果也更加准确。
进一步的，所述压力测量单元将通过微型压力传感器测量到的小型猪四肢对地面的压力数据通过所述数据处理中心传输到所述压力比较单元中，利用所述压力比较单元比较小型猪的四肢对地面的压力，若压力相同，说明小型猪的行走正常；若压力不同且相差很大，说明小型猪行走异常，出现跛行行为，将比较结果传输到所述行为异常警报单元，所述行为异常警报单元接收到异常比较数据后发出警报信号至所述异常检查单元，所述异常检查单元接收到信号后结合所述活动拍摄单元拍摄的小型猪活动录像确认有异常行为的小型猪并为其进行检查，在监测分析小型猪活动强度的同时对小型猪的活动状态进行监测，有利于确认小型猪的健康状态并为出现异常行为的小型猪及时进行检查。
进一步的，小型猪活动强度及其异常行为监测包括以下步骤：
S1：在小型猪四肢底部安装微型压力传感器，对小型猪的四肢进行编号，测量小型猪走路时对地面的压力；
S2：通过测量结果判断小型猪的体重，并将小型猪按照体重大小进行分类；
S3：调取不同种类的小型猪活动的步幅，通过GPS定位不同种类小型猪在一定时间内的活动距离，通过统计行走步数分析活动强度；
S4：将测量到的四肢对地面的压力进行比较并分析压力是否与体重匹配，判断小型猪是否出现跛行行为；
S5：若出现跛行行为，发出警报信号，接收到警报信号后结合小型猪活动拍摄录像对其进行异常检查。
进一步的，在步骤S1中：在小型猪的四肢底部安装微型压力传感器测量小型猪在走路时四肢对地面的压力，利用四肢编号标注单元对小型猪的四肢进行编号，小型猪的四肢编号集合为Mi＝{MiA，MiB，MiC，MiD}，其中，i表示饲养的小型猪的总数，A、B、C、D表示一只小型猪的四肢，通过压力测量单元测量到不同的小型猪走路时对地面的压力集合为F＝{F1，F2，...，Fi}，将测量结果传输到体重分析单元中，通过压力传感器测量小型猪走路时对地面的压力便于根据压力计算不同小型猪的体重，避免了称量体重的麻烦。
进一步的，在步骤S2中，所述体重分析单元接收到测量结果后，通过下列公式计算不同的小型猪的体重Gi：
Figure BDA0002907986430000031
其中，体重Gi的单位为千克，得出不同小型猪的体重集合为G＝{G1，G2，...，Gi}，其中，i表示饲养的小型猪的总数，根据下列公式计算饲养的小型猪的平均体重
Figure BDA0002907986430000041
Figure BDA0002907986430000042
以饲养的小型猪的平均体重
Figure BDA0002907986430000043
作为中间值，将Gi与
Figure BDA0002907986430000044
进行比较，若
Figure BDA0002907986430000045
说明对应的小型猪体重轻，将其归为轻型小型猪一类；若
Figure BDA0002907986430000046
说明对应的小型猪重，将其归为重型小型猪一类，将分类结果通过所述体重分析单元传输到步数统计单元，将平均体重
Figure BDA0002907986430000047
作为中间值与小型猪的体重进行比较提高了分类结果的合理性。
进一步的，在步骤S3中，所述步数统计单元统计的轻型小型猪共有j个，重型小型猪共有k个，其中，j+k＝i，行走步幅录入单元录入轻型小型猪的行走步幅集合为n＝{n1，n2，...，nj}，重型小型猪的行走步幅集合为N＝{N1，N2，...，Nk}，其中，j表示录入的轻型小型猪的数量，k表示录入的重型小型猪的数量，行走步幅的单位为cm/步，根据下列公式分别计算轻型小型猪和重型小型猪的平均行走步幅
Figure BDA0002907986430000048
和
Figure BDA0002907986430000049
Figure BDA00029079864300000410
Figure BDA00029079864300000411
通过所述步数统计单元调取数据处理中心中接收到的行走步幅数据，通过GPS定位单元确定轻型小型猪在一定时间内的活动距离集合为d＝{d1，d2，...，dj}，重型小型猪在相同时间内的活动距离集合为D＝{D1，D2，...，Dk}，根据下列公式分别计算轻型小型猪和重型小型猪在相同时间内的行走步数y和Y：
Figure BDA00029079864300000412
Figure BDA00029079864300000413
将计算出的数据传输到活动强度分析单元中进行分析，通过比较两种类型中不同小型猪的行走步数反映其活动强度的大小：行走步数多的小型猪活动强度大；行走步数少的小型猪的活动强度小，通过大数据调取不同类型小型猪的行走步幅，计算小型猪的活动距离与之的比值确认行走步数，更好地反映了小型猪的活动强度。
进一步的，在步骤S4中，所述压力测量单元测量到的一只小型猪的四肢对地面的压力分别为FA’、FB’、FC’、FD’，该小型猪的体重为Gi，计算该小型猪的四肢对地面的压力与体重的差值分别为：FA’/9.8-Gi；FB’/9.8-Gi；FC’/9.8-Gi；FD’/9.8-Gi；通过压力比较单元比较该小型猪的四肢对地面的压力与体重的差值：若差值相差不大，说明小型猪的行走状态正常；若差值相差很大，说明小型猪的行走状态异常，有跛行行为，将比较结果传输到行为异常警报单元。
进一步的，在步骤S5中：若所述行为异常警报单元接收到小型猪出现跛行行为信息会发出警报信号，将警报信号传输到异常检查单元中，通过活动拍摄单元拍摄小型猪的活动状态，通过所述异常检查单元观测小型猪的活动状态确认出现跛行行为的小型猪并为其进行检查治疗，在监测分析小型猪活动强度的同时对小型猪的活动状态进行监测，有利于确认小型猪的健康状态并为出现异常行为的小型猪及时进行检查，减少了小型猪的死亡率，提高了饲养小型猪的健康水平。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1.本发明通过自动监测饲养用小型猪的活动强度和行为状态减轻了人工监测的难度，节省了人工成本，通过在小型猪的四肢底部安装微型压力传感器测量小型猪在走路时对地面的压力以计算不同的小型猪的体重，以饲养的小型猪的平均体重作为中间值，按照体重大小将小型猪分为轻型和重型两类，通过大数据调取两种类型的小型猪的行走步幅信息，利用GPS定位单元确定的两种类型小型猪在一定时间内的活动距离与对应的行走步幅的比值确定不同类型的小型猪在相同时间内的行走步数，根据行走步数判断分析小型猪的活动强度，而不仅仅是现有技术中依据小型猪活动的路程来判断小型猪的活动强度，本发明通过步数的形式对小型猪活动强度进行判断，与现有技术相比，对于不同体型的小型猪，统一了活动强度的判断标准，减轻了活动强度的分析难度，使得对于小型猪活动强度的判断结果更加准确；
2.本发明在自动监测小型猪的活动强度的同时通过微型压力传感器分别测量小型猪在走路时四肢对地面的压力，通过压力比较单元比较小型猪的四肢对地面的压力与体重的差值大小来判断小型猪的行走状态是否出现跛行等异常行为，若出现异常行为通过行为异常警报单元发出警报信号将警报信号传输到异常检查单元中，通过活动拍摄单元拍摄小型猪的活动状态，通过所述异常检查单元观测小型猪的活动状态确认出现跛行行为的小型猪并为其进行检查治疗，及时观察到小型猪的异常并进行检查治疗减少了小型猪的死亡率，提高了饲养小型猪的健康水平。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统的结构图；
图2是本发明的小型猪活动强度及其异常行为监测的步骤图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：包括：四肢编号标注单元、压力测量单元、数据处理中心、行走步幅录入单元、体重分析单元、GPS定位单元、步数统计单元、活动强度分析单元、压力比较单元、行为异常警报单元、活动拍摄单元和异常检查单元；
四肢编号标注单元的输出端连接压力测量单元的输入端，压力测量单元的输出端连接数据处理中心的输入端，数据处理中心的输入端连接行走步幅录入单元的输出端，数据处理中心的输出端连接体重分析单元的输入端，体重分析单元的输入端连接GPS定位单元的输出端，体重分析单元的输出端连接步数统计单元的输入端，步数统计单元的输出端连接活动轻度分析单元的输入端，数据处理中心的输出端连接压力比较单元的输入端，压力比较单元的输出端连接行为异常警报单元的输入端，行为异常警报单元、活动拍摄单元的输出端连接异常检查单元的输入端；
四肢编号标注单元用于对所有的小型猪的四肢进行编号并记录，压力测量单元用于对小型猪在活动时四肢对地面的压力进行测量，行走步幅录入单元用于记录不同类型的小型猪的行走时的步幅大小数据，体重分析单元用于根据测量的压力计算不同小型猪的体重并按照体重大小对小型猪进行分类，GPS定位单元用于对小型猪的活动路线及路程进行定位监测，步数统计单元用于依据小型猪的活动路程及录入的行走步幅计算并统计不同类型小型猪的行走步数，活动强度分析单元用于根据不同类型小型猪的行走步数分析其活动的强度，压力比较单元用于比较小型猪四肢对地面的压力判断小型猪是否出现跛行行为，行为异常警报单元用于在小型猪出现跛行行为时发出警报，活动拍摄单元和异常检查单元用于接收到警报信号后根据拍摄的活动录像对异常小型猪进行检查，在通过小型猪行走步数分析其活动强度的同时对小型猪的异常行为进行监测，便于调整小型猪的运动量来控制其体重并监测小型猪的健康状态。
通过四肢编号标注单元对不同小型猪的四肢进行编号，将编号数据传输到压力测量单元，在小型猪的四肢底部安装微型压力传感器，通过压力测量单元测量小型猪走路时四肢对地面产生的压力，并将压力测量数据传输到数据处理中心，体重分析单元调取数据处理中心的压力测量数据，依据压力测量数据判断不同小型猪的体重，通过体重分析单元按照体重大小对小型猪进行分类，通过小型猪的四肢底部的微型压力传感器测量到的压力来确定不同的小型猪的体重，并按照体重大小将小型猪分为两类便于后续按照类型统计不同的小型猪的行走步数，能够减轻计算的复杂程度。
GPS定位单元将定位的小型猪的活动路线和路程通过体重分析单元中传输到步数统计单元中，通过数据处理中心调取行走步幅录入单元中不同类小型猪的行走步幅数据并传输到步数统计单元中，步数统计单元接收到数据后依据小型猪的行走步幅和路程计算统计其在一定时间内的行走步数，将统计的数据传输到活动强度分析单元中，通过活动强度分析单元依据统计的步数数据分析不同类型小型猪的活动强度，通过大数据调取不同类型的小型猪的行走步幅，计算定位的小型猪在一定时间段内的行走路程与行走步幅的比值来确认小型猪行走的步数，从而判断分析小型猪的活动强度，而不仅仅是现有技术中依据小型猪活动的路程来判断强度，能够减轻活动强度的分析难度，判断的结果也更加准确。
压力测量单元将通过微型压力传感器测量到的小型猪四肢对地面的压力数据通过数据处理中心传输到压力比较单元中，利用压力比较单元比较小型猪的四肢对地面的压力，若压力相同，说明小型猪的行走正常；若压力不同且相差很大，说明小型猪行走异常，出现跛行行为，将比较结果传输到行为异常警报单元，行为异常警报单元接收到异常比较数据后发出警报信号至异常检查单元，异常检查单元接收到信号后结合活动拍摄单元拍摄的小型猪活动录像确认有异常行为的小型猪并为其进行检查，在监测分析小型猪活动强度的同时对小型猪的活动状态进行监测，便于确认小型猪的健康状态并为出现异常行为的小型猪及时进行检查。
小型猪活动强度及其异常行为监测包括以下步骤：
S1：在小型猪四肢底部安装微型压力传感器，对小型猪的四肢进行编号，测量小型猪走路时对地面的压力；
S2：通过测量结果判断小型猪的体重，并将小型猪按照体重大小进行分类；
S3：调取不同种类的小型猪活动的步幅，通过GPS定位不同种类小型猪在一定时间内的活动距离，通过统计行走步数分析活动强度；
S4：将测量到的四肢对地面的压力进行比较并分析压力是否与体重匹配，判断小型猪是否出现跛行行为；
S5：若出现跛行行为，发出警报信号，接收到警报信号后结合小型猪活动拍摄录像对其进行异常检查。
在步骤S1中：在小型猪的四肢底部安装微型压力传感器测量小型猪在走路时四肢对地面的压力，利用四肢编号标注单元对小型猪的四肢进行编号，小型猪的四肢编号集合为Mi＝{MiA，MiB，MiC，MiD}，其中，i表示饲养的小型猪的总数，A、B、C、D表示一只小型猪的四肢，通过压力测量单元测量到不同的小型猪走路时对地面的压力集合为F＝{F1，F2，...，Fi}，将测量结果传输到体重分析单元中，通过压力传感器测量小型猪走路时对地面的压力便于根据压力计算不同小型猪的体重，便于避免称量体重的麻烦。
在步骤S2中，体重分析单元接收到测量结果后，通过下列公式计算不同的小型猪的体重Gi：
Figure BDA0002907986430000081
其中，体重Gi的单位为千克，得出不同小型猪的体重集合为G＝{G1，G2，...，Gi}，其中，i表示饲养的小型猪的总数，根据下列公式计算饲养的小型猪的平均体重
Figure BDA0002907986430000082
Figure BDA0002907986430000083
以饲养的小型猪的平均体重
Figure BDA0002907986430000084
作为中间值，将Gi与
Figure BDA0002907986430000085
进行比较，若
Figure BDA0002907986430000086
说明对应的小型猪体重轻，将其归为轻型小型猪一类；若
Figure BDA0002907986430000087
说明对应的小型猪重，将其归为重型小型猪一类，将分类结果通过体重分析单元传输到步数统计单元，将平均体重
Figure BDA0002907986430000088
作为中间值与小型猪的体重进行比较便于提高分类结果的合理性。
在步骤S3中，步数统计单元统计的轻型小型猪共有j个，重型小型猪共有k个，其中，j+k＝i，行走步幅录入单元录入轻型小型猪的行走步幅集合为n＝{n1，n2，...，nj}，重型小型猪的行走步幅集合为N＝{N1，N2，...，Nk}，其中，j表示录入的轻型小型猪的数量，k表示录入的重型小型猪的数量，行走步幅的单位为cm/步，根据下列公式分别计算轻型小型猪和重型小型猪的平均行走步幅
Figure BDA0002907986430000091
和
Figure BDA0002907986430000092
Figure BDA0002907986430000093
Figure BDA0002907986430000094
通过步数统计单元调取数据处理中心中接收到的行走步幅数据，通过GPS定位单元确定轻型小型猪在一定时间内的活动距离集合为d＝{d1，d2，...，dj}，重型小型猪在相同时间内的活动距离集合为D＝{D1，D2，...，Dk}，根据下列公式分别计算轻型小型猪和重型小型猪在相同时间内的行走步数y和Y：
Figure BDA0002907986430000095
Figure BDA0002907986430000096
将计算出的数据传输到活动强度分析单元中进行分析，通过比较两种类型中不同小型猪的行走步数反映其活动强度的大小：行走步数多的小型猪活动强度大；行走步数少的小型猪的活动强度小，通过大数据调取不同类型小型猪的行走步幅，计算小型猪的活动距离与之的比值确认行走步数，能够更好地反映小型猪的活动强度。
在步骤S4中，压力测量单元测量到的一只小型猪的四肢对地面的压力分别为FA’、FB’、FC’、FD’，该小型猪的体重为Gi，计算该小型猪的四肢对地面的压力与体重的差值分别为：FA’/9.8-Gi；FB’/9.8-Gi；FC’/9.8-Gi；FD’/9.8-Gi；通过压力比较单元比较该小型猪的四肢对地面的压力与体重的差值：若差值相差不大，说明小型猪的行走状态正常；若差值相差很大，说明小型猪的行走状态异常，有跛行行为，将比较结果传输到行为异常警报单元。
在步骤S5中，若行为异常警报单元接收到小型猪出现跛行行为信息会发出警报信号，将警报信号传输到异常检查单元中，通过活动拍摄单元拍摄小型猪的活动状态，通过异常检查单元观测小型猪的活动状态确认出现跛行行为的小型猪并为其进行检查治疗，在监测分析小型猪活动强度的同时对小型猪的活动状态进行监测，便于确认小型猪的健康状态并为出现异常行为的小型猪及时进行检查、减少小型猪的死亡率和提高饲养小型猪的健康水平。
实施例一：通过压力测量单元测量到不同的小型猪走路时对地面的压力集合为F＝{196N，59N，118N，78N，147N}，通过公式
Figure BDA0002907986430000101
计算不同的小型猪的体重Gi，G1＝20(kg)，G2＝6(kg)，G3＝12(kg)，G4＝8(kg)，G5＝15(kg)，根据公式
Figure BDA0002907986430000102
计算饲养的小型猪的平均体重
Figure BDA0002907986430000103
将Gi与
Figure BDA0002907986430000104
进行比较，将小型猪1、小型猪5归为重型小型猪一类，将小型猪2、小型猪3、小型猪4归为轻型小型猪一类，录入的轻型小型猪的行走步幅集合为n＝{8，20，10，12，15}，重型小型猪的行走步幅集合为N＝{40，25，30，50，35}，单位为厘米/步，根据公式
Figure BDA0002907986430000105
计算轻型小型猪的平均行走步幅
Figure BDA0002907986430000106
(厘米/步)，计算重型小型猪的平均行走步幅
Figure BDA0002907986430000107
(厘米/步)，确定轻型小型猪在一定时间内的活动距离集合为d＝{200m，100m，400mm}，重型小型猪在相同时间内的活动距离集合为D＝{800m，500m}，根据公式
Figure BDA0002907986430000108
计算轻型小型猪在相同时间内的行走步数分别为1538步，769步，3077步，根据公式
Figure BDA0002907986430000109
计算重型小型猪在相同时间内的行走步数分别为6154步，3846步，说明活动强度较大的是小型猪4和小型猪5。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：包括：四肢编号标注单元、压力测量单元、数据处理中心、行走步幅录入单元、体重分析单元、GPS定位单元、步数统计单元、活动强度分析单元、压力比较单元、行为异常警报单元、活动拍摄单元和异常检查单元；
所述四肢编号标注单元的输出端连接所述压力测量单元的输入端，所述压力测量单元的输出端连接所述数据处理中心的输入端，所述数据处理中心的输入端连接所述行走步幅录入单元的输出端，所述数据处理中心的输出端连接所述体重分析单元的输入端，所述体重分析单元的输入端连接所述GPS定位单元的输出端，所述体重分析单元的输出端连接所述步数统计单元的输入端，所述步数统计单元的输出端连接所述活动轻度分析单元的输入端，所述数据处理中心的输出端连接所述压力比较单元的输入端，所述压力比较单元的输出端连接所述行为异常警报单元的输入端，所述行为异常警报单元、所述活动拍摄单元的输出端连接所述异常检查单元的输入端；
所述四肢编号标注单元用于对所有小型猪的四肢进行编号并记录，所述压力测量单元用于对小型猪在活动时四肢对地面的压力进行测量，所述行走步幅录入单元用于记录不同类型的小型猪行走时的步幅大小数据，所述体重分析单元用于根据测量的压力计算不同小型猪的体重并按照体重大小对小型猪进行分类，所述GPS定位单元用于对小型猪的活动路线及路程进行定位监测，所述步数统计单元用于依据小型猪的活动路程及录入的行走步幅计算并统计不同类型小型猪的行走步数，所述活动强度分析单元用于根据不同类型小型猪的行走步数分析其活动的强度，所述压力比较单元用于比较小型猪四肢对地面的压力判断小型猪是否出现跛行行为，所述行为异常警报单元用于在小型猪出现跛行行为时发出警报，所述活动拍摄单元和所述异常检查单元用于接收到警报信号后根据拍摄的活动录像对异常小型猪进行检查。
2.根据权利要求1所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：通过所述四肢编号标注单元对不同小型猪的四肢进行编号，将编号数据传输到所述压力测量单元，在小型猪的四肢底部安装微型压力传感器，通过压力测量单元测量小型猪走路时四肢对地面产生的压力，并将压力测量数据传输到所述数据处理中心，所述体重分析单元调取所述数据处理中心的压力测量数据，依据压力测量数据判断不同小型猪的体重，通过所述体重分析单元按照体重大小对小型猪进行分类。
3.根据权利要求1所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：所述GPS定位单元将定位的小型猪的活动路线和路程通过所述体重分析单元中传输到所述步数统计单元中，通过所述数据处理中心调取所述行走步幅录入单元中不同类小型猪的行走步幅数据并传输到所述步数统计单元中，所述步数统计单元接收到数据后依据小型猪的行走步幅和路程计算统计其在一定时间内的行走步数，将统计的数据传输到所述活动强度分析单元中，通过所述活动强度分析单元依据统计的步数数据分析不同类型小型猪的活动强度。
4.根据权利要求1所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：所述压力测量单元将通过微型压力传感器测量到的小型猪四肢对地面的压力数据通过所述数据处理中心传输到所述压力比较单元中，利用所述压力比较单元比较小型猪的四肢对地面的压力，若压力相同，说明小型猪的行走正常；若压力不同且相差很大，说明小型猪行走异常，出现跛行行为，将比较结果传输到所述行为异常警报单元，所述行为异常警报单元接收到异常比较数据后发出警报信号至所述异常检查单元，所述异常检查单元接收到信号后结合所述活动拍摄单元拍摄的小型猪活动录像确认有异常行为的小型猪并为其进行检查。
5.根据权利要求1所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：小型猪活动强度及其异常行为监测包括以下步骤：
S1：在小型猪四肢底部安装微型压力传感器，对小型猪的四肢进行编号，测量小型猪走路时对地面的压力；
S2：通过测量结果判断小型猪的体重，并将小型猪按照体重大小进行分类；
S3：调取不同种类的小型猪活动的步幅，通过GPS定位不同种类小型猪在一定时间内的活动距离，通过统计行走步数分析活动强度；
S4：将测量到的四肢对地面的压力进行比较并分析压力是否与体重匹配，判断小型猪是否出现跛行行为；
S5：若出现跛行行为，发出警报信号，接收到警报信号后结合小型猪活动拍摄录像对其进行异常检查。
6.根据权利要求5所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：在步骤S1中：在小型猪的四肢底部安装微型压力传感器测量小型猪在走路时四肢对地面的压力，利用四肢编号标注单元对小型猪的四肢进行编号，小型猪的四肢编号集合为Mi＝{MiA，MiB，MiC，MiD}，其中，i表示饲养的小型猪的总数，A、B、C、D表示一只小型猪的四肢，通过压力测量单元测量到不同的小型猪走路时对地面的压力集合为F＝{F1，F2，...，Fi}，将测量结果传输到体重分析单元中。
7.根据权利要求6所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：在步骤S2中，所述体重分析单元接收到测量结果后，通过下列公式计算不同的小型猪的体重Gi：
Figure FDA0002907986420000031
其中，体重Gi的单位为千克，得出不同小型猪的体重集合为G＝{G1，G2，...，Gi}，其中，i表示饲养的小型猪的总数，根据下列公式计算饲养的小型猪的平均体重
Figure FDA0002907986420000032
Figure FDA0002907986420000033
以饲养的小型猪的平均体重
Figure FDA0002907986420000034
作为中间值，将Gi与
Figure FDA0002907986420000035
进行比较，若
Figure FDA0002907986420000036
说明对应的小型猪体重轻，将其归为轻型小型猪一类；若
Figure FDA0002907986420000037
说明对应的小型猪重，将其归为重型小型猪一类，将分类结果通过所述体重分析单元传输到步数统计单元。
8.根据权利要求7所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：在步骤S3中，所述步数统计单元统计的轻型小型猪共有j个，重型小型猪共有k个，其中，j+k＝i，行走步幅录入单元录入轻型小型猪的行走步幅集合为n＝{n1，n2，...，nj}，重型小型猪的行走步幅集合为N＝{N1，N2，...，Nk}，其中，j表示录入的轻型小型猪的数量，k表示录入的重型小型猪的数量，行走步幅的单位为cm/步，根据下列公式分别计算轻型小型猪和重型小型猪的平均行走步幅
Figure FDA0002907986420000038
和
Figure FDA0002907986420000039
Figure FDA00029079864200000310
Figure FDA00029079864200000311
通过所述步数统计单元调取数据处理中心中接收到的行走步幅数据，通过GPS定位单元确定轻型小型猪在一定时间内的活动距离集合为d＝{d1，d2，...，dj}，重型小型猪在相同时间内的活动距离集合为D＝{D1，D2，...，Dk}，根据下列公式分别计算轻型小型猪和重型小型猪在相同时间内的行走步数y和Y：
Figure FDA0002907986420000041
Figure FDA0002907986420000042
将计算出的数据传输到活动强度分析单元中进行分析，通过比较两种类型中不同小型猪的行走步数反映其活动强度的大小：行走步数多的小型猪活动强度大；行走步数少的小型猪的活动强度小。
9.根据权利要求6所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：在步骤S4中，所述压力测量单元测量到的一只小型猪的四肢对地面的压力分别为FA’、FB’、FC’、FD’，该小型猪的体重为Gi，计算该小型猪的四肢对地面的压力与体重的差值分别为：FA’/9.8-Gi；FB’/9.8-Gi；FC’/9.8-Gi；FD’/9.8-Gi；通过压力比较单元比较该小型猪的四肢对地面的压力与体重的差值：若差值相差不大，说明小型猪的行走状态正常；若差值相差很大，说明小型猪的行走状态异常，有跛行行为，将比较结果传输到行为异常警报单元。
10.根据权利要求9所述的一种小型猪饲养用活动强度自动监测分析管理系统，其特征在于：在步骤S5中：若所述行为异常警报单元接收到小型猪出现跛行行为信息会发出警报信号，将警报信号传输到异常检查单元中，通过活动拍摄单元拍摄小型猪的活动状态，通过所述异常检查单元观测小型猪的活动状态确认出现跛行行为的小型猪并为其进行检查治疗。
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