CN113919453B - 用于记录生物特征的区块链集成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于记录生物特征的区块链集成系统，包括轨迹特征记录模块、分娩特征感应模块和监视控制模块，其特征在于：所述轨迹特征记录模块用于记录海豚的生活轨迹信息，所述分娩特征感应模块用于感应判断雌海豚分娩时特征，所述监视控制模块用于监视保护处于分娩时期的海豚，所述轨迹特征记录模块与监视控制模块网络连接，所述分娩特征感应模块与监视控制模块网络连接，所述轨迹特征记录模块与分娩特征感应模块感应电连接，所述轨迹特征记录模块包括NFC芯片植入单元、身份信息注入模块、定位模块和通信传输模块，所述NFC芯片植入单元用于在海豚皮下组织植入集成NFC功能芯片，本发明，具有实用性强和可实时发现预测的特点。

Description

用于记录生物特征的区块链集成系统
技术领域
本发明涉及生物特征研究技术领域，具体为用于记录生物特征的区块链集成系统。
背景技术
在各大动物园、海洋馆中，海豚表演都是一项极为火爆的活动，也是各大场馆的压轴项目。1988年12月10日，海豚科所有属种皆列入中国《国家重点保护野生动物名录》，其中中华白海豚为国家一级保护动物，其他海豚为国家二级保护动物。
据研究表明，雌豚分娩时，先将自己身体弯成拱形，同时奋力向前疾游，并大幅度弯曲尾部，这样持续近一小时，胎儿的尾叶尖才开始显露出来，再两小时，小海豚出生，但是在分娩过程中，海豚自然分娩经常出现分娩困难导致小海豚死亡，且现有海洋馆中，难以实时发现海豚分娩，导致没有医疗团队及时辅助救援。因此，设计实用性强和可实时发现预测的用于记录生物特征的区块链集成系统是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供用于记录生物特征的区块链集成系统，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：用于记录生物特征的区块链集成系统，包括轨迹特征记录模块、分娩特征感应模块和监视控制模块，其特征在于：所述轨迹特征记录模块用于记录海豚的生活轨迹信息，所述分娩特征感应模块用于感应判断雌海豚分娩时特征，所述监视控制模块用于监视保护处于分娩时期的海豚，所述轨迹特征记录模块与监视控制模块网络连接，所述分娩特征感应模块与监视控制模块网络连接，所述轨迹特征记录模块与分娩特征感应模块感应电连接。
根据上述技术方案，所述轨迹特征记录模块包括NFC芯片植入单元、身份信息注入模块、定位模块和通信传输模块，所述NFC芯片植入单元用于在海豚皮下组织植入集成NFC功能芯片，所述身份信息注入模块与NFC芯片植入单元电连接，所述身份信息注入模块用于对每条海豚编入唯一身份编码，将每条海豚的身份信息与身份编码绑定注入集成NFC功能芯片内，饲养员可通过NFC功能一碰传输，快速得到当前海豚的身份信息，所述定位模块与通信传输模块均与NFC芯片植入单元电连接，所述定位模块用于定位当前海豚位置信息，所述通信传输模块包括蓝牙和Wifi协议，所述通信传输模块用于以当前海豚为中心向外界进行无线传输信号。
根据上述技术方案，所述分娩特征感应模块包括体式检测模块、水压检测单元、计时单元和特征判断单元，所述体式检测模块用于检测雌海豚的体式特征，所述水压检测单元贴合于海豚头部，所述水压检测单元用于检测海豚头部水压大小，所述计时单元与体式检测模块和水压检测单元电连接，所述计时单元用于在体式检测模块和水压检测单元同时传输电信号时开始计时，所述特征判断单元与计时单元电连接，所述特征判断单元用于判断海豚是否处于分娩特征。
根据上述技术方案，所述监视控制模块包括报警单元、追踪模块和感应监视单元，所述报警单元与通信传输模块网络连接，所述报警单元用于在感应到海豚分娩时发出报警，提醒医护人员辅助等待，视情况救援，所述追踪模块与定位模块通过通信传输模块连接，所述追踪模块用于追踪锁定分娩特性下的海豚位置，所述感应监视单元包括若干组带有蓝牙协议的摄像头模组，所述感应监视单元与通信传输模块蓝牙连接，所述感应监视单元用于采集处于分娩期海豚的影视图像。
根据上述技术方案，所述体式检测模块包括颈部感应标签、腹部感应标签、尾部感应标签和延时单元，所述颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别贴附于海豚的颈部、腹部和尾部，所述颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互感应连接，所述颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互发出感应电波，相互感应相对位置信息，所述延时单元用于对高强度电波延迟衰弱。
根据上述技术方案，所述用于记录生物特征的区块链集成系统的运行方法包括以下步骤：
步骤S1：对每条海豚编入唯一身份编号，并将对应编号下的海豚身份信息存入集成NFC功能的芯片内；
步骤S2：将定位模块和通信传输模块一并集成在NFC芯片内，一同植入对应海豚皮下组织；
步骤S3：记录海豚养殖信息，并通过外部NFC功能与海豚接触感应更新海豚身份及养殖信息；
步骤S4：对怀孕期间的雌海豚贴附体式感应标签和水压检测单元；
步骤S5：判断怀孕期间的雌海豚存在分娩特征时，感应电传输信号至通信传输模块后，通信传输模块向外界发出信号求助，并实时传输发出信号对应的海豚身份信息；
步骤S6：报警单元接收求助信号并发出警报，提醒医护人员辅助等待，视情况救援；
步骤S7：追踪单元根据求助的海豚身份信息追踪定位；
步骤S8：海豚池内若干组带有蓝牙协议的摄像头模组对海豚池内进行拍摄，当分娩中的海豚靠近摄像头模组时，蓝牙协议自动进行蓝牙连接提示画面显示，避免分娩中海豚脱离监控视野。
根据上述技术方案，所述步骤S5进一步包括：
步骤S51：体式检测模块对海豚的体式进行检测；
步骤S52：检测到海豚出现拱形体式时，传输电信号至计时单元；
步骤S53：水压检测单元检测海豚头部水压，当海豚头部水压较大时，判断海豚正在奋力向前疾游，水压检测单元传输电信号至计时单元；
步骤S54：当计时单元同时接收到体式检测模块以及水压检测单元时开始启动计时；
步骤S55：计时持续超过一定时间值时，特征判断单元判断此怀孕期间的雌海豚存在分娩特征。
根据上述技术方案，所述步骤S51中对海豚的体式进行检测方法进一步包括：
步骤S511：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别贴附于海豚的颈部、腹部和尾部，并以所在位置为中心向四周发射感应电波；
步骤S512：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互接收对方电波信号，通过电波信号强度判断距离；
步骤S513：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别以所在位置为中心建立平面直角坐标系，根据电波运动到坐标中心的方向判断传输方位；
步骤S514：将每组感应标签感觉的方位和强度进行组合，模拟三组感应标签相互之间实时位置变化关系；
步骤S515：分别连接颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签，进行海豚体式曲线实时拟合检测，建立体式拟合线，体式拟合线弯曲度越大，三组感应标签相对距离越近，相互感应电波强度越强，当电波相互感应电波值大于拱形体式值时，检测海豚处于拱形体式。
根据上述技术方案，所述步骤S512中，两组感应标签相对距离变远时，延时单元控制电波信号强度延迟减弱，避免海豚体式弯成拱形后短时间内摆动造成对拱形体式检测度降低。
根据上述技术方案，所述NFC芯片植入单元具有接触式记录功能，当两条海豚亲密接触时，两条海豚对应的NFC芯片植入单元相互接触后读取对方身份信息，可以用于在雌海豚分娩后查找与其交配的雄海豚身份信息，用于后续基因特征研究。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有轨迹特征记录模块、分娩特征感应模块和监视控制模块，可以记录海豚的身份信息，并利用NFC交互技术实时更新养殖和生活习性信息，辅助海豚养殖管理，同时可以自动判断存在分娩特征的海豚并主动发出报警提请医疗救援团体随时准备，避免海豚分娩困难导致海豚出现生命危险，实现了实用性强和可实时发现预测的作用。
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是本发明的系统模块组成示意图；
图2是本发明的体式检测模块安装位置示意图。
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。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：用于记录生物特征的区块链集成系统，包括轨迹特征记录模块、分娩特征感应模块和监视控制模块，其特征在于：轨迹特征记录模块用于记录海豚的生活轨迹信息，分娩特征感应模块用于感应判断雌海豚分娩时特征，监视控制模块用于监视保护处于分娩时期的海豚，轨迹特征记录模块与监视控制模块网络连接，分娩特征感应模块与监视控制模块网络连接，轨迹特征记录模块与分娩特征感应模块感应电连接；通过设置有轨迹特征记录模块、分娩特征感应模块和监视控制模块，可以记录海豚的身份信息，并利用NFC交互技术实时更新养殖和生活习性信息，辅助海豚养殖管理，同时可以自动判断存在分娩特征的海豚并主动发出报警提请医疗救援团体随时准备，避免海豚分娩困难导致海豚出现生命危险，实现了实用性强和可实时发现预测的作用。
轨迹特征记录模块包括NFC芯片植入单元、身份信息注入模块、定位模块和通信传输模块，NFC芯片植入单元用于在海豚皮下组织植入集成NFC功能芯片，身份信息注入模块与NFC芯片植入单元电连接，身份信息注入模块用于对每条海豚编入唯一身份编码，将每条海豚的身份信息与身份编码绑定注入集成NFC功能芯片内，饲养员可通过NFC功能一碰传输，快速得到当前海豚的身份信息，定位模块与通信传输模块均与NFC芯片植入单元电连接，定位模块用于定位当前海豚位置信息，通信传输模块包括蓝牙和Wifi协议，通信传输模块用于以当前海豚为中心向外界进行无线传输信号。
分娩特征感应模块包括体式检测模块、水压检测单元、计时单元和特征判断单元，体式检测模块用于检测雌海豚的体式特征，水压检测单元贴合于海豚头部，水压检测单元用于检测海豚头部水压大小，计时单元与体式检测模块和水压检测单元电连接，计时单元用于在体式检测模块和水压检测单元同时传输电信号时开始计时，特征判断单元与计时单元电连接，特征判断单元用于判断海豚是否处于分娩特征。
监视控制模块包括报警单元、追踪模块和感应监视单元，报警单元与通信传输模块网络连接，报警单元用于在感应到海豚分娩时发出报警，提醒医护人员辅助等待，视情况救援，追踪模块与定位模块通过通信传输模块连接，追踪模块用于追踪锁定分娩特性下的海豚位置，感应监视单元包括若干组带有蓝牙协议的摄像头模组，感应监视单元与通信传输模块蓝牙连接，感应监视单元用于采集处于分娩期海豚的影视图像。
体式检测模块包括颈部感应标签、腹部感应标签、尾部感应标签和延时单元，颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别贴附于海豚的颈部、腹部和尾部，颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互感应连接，颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互发出感应电波，相互感应相对位置信息，延时单元用于对高强度电波延迟衰弱。
用于记录生物特征的区块链集成系统的运行方法包括以下步骤：
步骤S1：对每条海豚编入唯一身份编号，并将对应编号下的海豚身份信息存入集成NFC功能的芯片内；
步骤S2：将定位模块和通信传输模块一并集成在NFC芯片内，一同植入对应海豚皮下组织；
步骤S3：记录海豚养殖信息，并通过外部NFC功能与海豚接触感应更新海豚身份及养殖信息；
步骤S4：对怀孕期间的雌海豚贴附体式感应标签和水压检测单元；
步骤S5：判断怀孕期间的雌海豚存在分娩特征时，感应电传输信号至通信传输模块后，通信传输模块向外界发出信号求助，并实时传输发出信号对应的海豚身份信息；
步骤S6：报警单元接收求助信号并发出警报，提醒医护人员辅助等待，视情况救援；
步骤S7：追踪单元根据求助的海豚身份信息追踪定位；
步骤S8：海豚池内若干组带有蓝牙协议的摄像头模组对海豚池内进行拍摄，当分娩中的海豚靠近摄像头模组时，蓝牙协议自动进行蓝牙连接提示画面显示，避免分娩中海豚脱离监控视野。
步骤S5进一步包括：
步骤S51：体式检测模块对海豚的体式进行检测；
步骤S52：检测到海豚出现拱形体式时，传输电信号至计时单元；
步骤S53：水压检测单元检测海豚头部水压，当海豚头部水压较大时，判断海豚正在奋力向前疾游，水压检测单元传输电信号至计时单元；
步骤S54：当计时单元同时接收到体式检测模块以及水压检测单元时开始启动计时；
步骤S55：计时持续超过一定时间值时，特征判断单元判断此怀孕期间的雌海豚存在分娩特征。
步骤S51中对海豚的体式进行检测方法进一步包括：
步骤S511：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别贴附于海豚的颈部、腹部和尾部，并以所在位置为中心向四周发射感应电波；
步骤S512：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互接收对方电波信号，通过电波信号强度判断距离；
步骤S513：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别以所在位置为中心建立平面直角坐标系，根据电波运动到坐标中心的方向判断传输方位；
步骤S514：将每组感应标签感觉的方位和强度进行组合，模拟三组感应标签相互之间实时位置变化关系；
步骤S515：分别连接颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签，进行海豚体式曲线实时拟合检测，建立体式拟合线，体式拟合线弯曲度越大，三组感应标签相对距离越近，相互感应电波强度越强，当电波相互感应电波值大于拱形体式值时，检测海豚处于拱形体式。
步骤S512中，两组感应标签相对距离变远时，延时单元控制电波信号强度延迟减弱，避免海豚体式弯成拱形后短时间内摆动造成对拱形体式检测度降低。
NFC芯片植入单元具有接触式记录功能，当两条海豚亲密接触时，两条海豚对应的NFC芯片植入单元相互接触后读取对方身份信息，可以用于在雌海豚分娩后查找与其交配的雄海豚身份信息，用于后续基因特征研究。
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。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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 (5)

1.用于记录生物特征的区块链集成系统，包括轨迹特征记录模块、分娩特征感应模块和监视控制模块，其特征在于：所述轨迹特征记录模块用于记录海豚的生活轨迹信息，所述分娩特征感应模块用于感应判断雌海豚分娩时特征，所述监视控制模块用于监视保护处于分娩时期的海豚，所述轨迹特征记录模块与监视控制模块网络连接，所述分娩特征感应模块与监视控制模块网络连接，所述轨迹特征记录模块与分娩特征感应模块感应电连接；
所述轨迹特征记录模块包括NFC芯片植入单元、身份信息注入模块、定位模块和通信传输模块，所述NFC芯片植入单元用于在海豚皮下组织植入集成NFC功能芯片，所述身份信息注入模块与NFC芯片植入单元电连接，所述身份信息注入模块用于对每条海豚编入唯一身份编码，所述定位模块与通信传输模块均与NFC芯片植入单元电连接，所述定位模块用于定位当前海豚位置信息，所述通信传输模块包括蓝牙和Wifi协议，所述通信传输模块用于以当前海豚为中心向外界进行无线传输信号；
所述分娩特征感应模块包括体式检测模块、水压检测单元、计时单元和特征判断单元，所述体式检测模块用于检测雌海豚的体式特征，所述水压检测单元贴合于海豚头部，所述水压检测单元用于检测海豚头部水压大小，所述计时单元与体式检测模块和水压检测单元电连接，所述计时单元用于在体式检测模块和水压检测单元同时传输电信号时开始计时，所述特征判断单元与计时单元电连接，所述特征判断单元用于判断海豚是否处于分娩特征；
所述监视控制模块包括报警单元、追踪模块和感应监视单元，所述报警单元与通信传输模块网络连接，所述报警单元用于在感应到海豚分娩时发出报警，所述追踪模块与定位模块通过通信传输模块连接，所述追踪模块用于追踪锁定分娩特性下的海豚位置，所述感应监视单元包括若干组带有蓝牙协议的摄像头模组，所述感应监视单元与通信传输模块蓝牙连接，所述感应监视单元用于采集处于分娩期海豚的影视图像；
所述体式检测模块包括颈部感应标签、腹部感应标签、尾部感应标签和延时单元，所述颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别贴附于海豚的颈部、腹部和尾部，所述颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互感应连接，所述颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互发出感应电波，相互感应相对位置信息，所述延时单元用于对高强度电波延迟衰弱；
所述用于记录生物特征的区块链集成系统的运行方法包括以下步骤：
步骤S1：对每条海豚编入唯一身份编号，并将对应编号下的海豚身份信息存入集成NFC功能的芯片内；
步骤S2：将定位模块和通信传输模块一并集成在NFC芯片内，一同植入对应海豚皮下组织；
步骤S3：记录海豚养殖信息，并通过外部NFC功能与海豚接触感应更新海豚身份及养殖信息；
步骤S4：对怀孕期间的雌海豚贴附体式感应标签和水压检测单元；
步骤S5：判断怀孕期间的雌海豚存在分娩特征时，感应电传输信号至通信传输模块后，通信传输模块向外界发出信号求助，并实时传输发出信号对应的海豚身份信息；
步骤S6：报警单元接收求助信号并发出警报，提醒医护人员辅助等待，视情况救援；
步骤S7：追踪单元根据求助的海豚身份信息追踪定位；
步骤S8：海豚池内若干组带有蓝牙协议的摄像头模组对海豚池内进行拍摄，当分娩中的海豚靠近摄像头模组时，蓝牙协议自动进行蓝牙连接提示画面显示，避免分娩中海豚脱离监控视野。
2.根据权利要求1所述的用于记录生物特征的区块链集成系统，其特征在于：所述步骤S5进一步包括：
步骤S51：体式检测模块对海豚的体式进行检测；
步骤S52：检测到海豚出现拱形体式时，传输电信号至计时单元；
步骤S53：水压检测单元检测海豚头部水压，当海豚头部水压较大时，判断海豚正在奋力向前疾游，水压检测单元传输电信号至计时单元；
步骤S54：当计时单元同时接收到体式检测模块以及水压检测单元时开始启动计时；
步骤S55：计时持续超过一定时间值时，特征判断单元判断此怀孕期间的雌海豚存在分娩特征。
3.根据权利要求2所述的用于记录生物特征的区块链集成系统，其特征在于：所述步骤S51中对海豚的体式进行检测方法进一步包括：
步骤S511：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别贴附于海豚的颈部、腹部和尾部，并以所在位置为中心向四周发射感应电波；
步骤S512：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签相互接收对方电波信号，通过电波信号强度判断距离；
步骤S513：颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签分别以所在位置为中心建立平面直角坐标系，根据电波运动到坐标中心的方向判断传输方位；
步骤S514：将每组感应标签感觉的方位和强度进行组合，模拟三组感应标签相互之间实时位置变化关系；
步骤S515：分别连接颈部感应标签、腹部感应标签和尾部感应标签，进行海豚体式曲线实时拟合检测，建立体式拟合线，体式拟合线弯曲度越大，三组感应标签相对距离越近，相互感应电波强度越强，当电波相互感应电波值大于拱形体式值时，检测海豚处于拱形体式。
4.根据权利要求3所述的用于记录生物特征的区块链集成系统，其特征在于：所述步骤S512中，两组感应标签相对距离变远时，延时单元控制电波信号强度延迟减弱，避免海豚体式弯成拱形后短时间内摆动造成对拱形体式检测度降低。
5.根据权利要求4所述的用于记录生物特征的区块链集成系统，其特征在于：所述NFC芯片植入单元具有接触式记录功能。
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