CN114224287B - 一种动物健康监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的动物健康监测系统，猪耳标：设置在猪的耳朵上；猪耳标内设有温度探头，温度探头用于将检测到的猪体温信息传输给主机；环境温度传感器：用于检测环境温度，并将环境温度传输给主机；主机：用于将接收到的猪体温信息和环境温度传输给服务器；服务器：用于对接收到的猪体温信息进行解析，得到对应的猪栏ID、猪ID和猪体温，利用环境温度和预设的校正系数对猪体温进行校正和对比；当对比结果满足预设的报警条件时，进行报警。该系统能够提高猪体温监测的精准度。
Description
技术领域
本发明属于养殖业技术领域，具体涉及一种动物健康监测系统。
背景技术
目前监测猪的体温受现场和人工效率的影响，仍不能实现批量、持续、精准的监测，这样也不能针对猪的健康和生理状况进行有效的监控，导致猪发病初期无法快速识别，造成批量病发和传染。
另外，目前猪的精准体温是肛门的温度，常用的监测方式是红外体表温度测试方式，这种监测方式受环境影响和猪部位影响大，准确度难以把控。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种动物健康监测系统，提高猪体温监测的精准度。
一种动物健康监测系统，包括：
猪耳标：设置在猪的耳朵上；猪耳标内设有温度探头，温度探头用于将检测到的猪体温信息传输给主机；
环境温度传感器：用于检测环境温度，并将环境温度传输给主机；
主机：用于将接收到的猪体温信息和环境温度传输给服务器；
服务器：用于对接收到的猪体温信息进行解析，得到对应的猪栏ID、猪ID和猪体温，利用环境温度和预设的校正系数对猪体温进行校正和对比；当对比结果满足预设的报警条件时，进行报警。
优选地，所述服务器具体用于：
对接收到的猪体温信息进行地址编码解析，解析出对应的猪栏ID、猪ID和猪体温；
将猪栏ID、猪ID和猪体温按照预设的排序规则进行排序。
优选地，所述服务器具体用于：
按照猪栏从小到大的顺序依次显示每个猪栏ID中所有的猪ID。
优选地，所述校正系数包括：
环境温度系数K1、猪日龄温度系数K2、每天猪不同时段温度系数K3、猪舍环境温度系数K4、猪状态温度系数K5、降温冲水温度系数K6、暖气加热温度系数K7、失效判断K8。
优选地，所述环境温度系数K1与猪体温信息和猪肛门温度差、以及猪耳标在猪耳朵位置匹配；
所述猪日龄温度系数K2与猪的生长日龄或者繁育猪的状态匹配；
所述猪舍环境温度系数K4与猪栏的环境温度匹配：
所述猪状态温度系数K5与猪的日常状态匹配；
所述降温冲水温度系数K6与预设的降温方式匹配；
所述暖气加热温度系数K7与预设的加热方式匹配；
所述失效判断K8与监测失效的类型匹配。
优选地，所述服务器具体用于：
保存利用所述环境温度和校正系数校正后的猪体温，得到真实猪体温；
针对每一个猪ID设置一实时温度曲线；实时温度曲线用于记录预设的监控时间内同一猪ID对应的真实猪体温；
将真实猪体温更新到对应的实时温度曲线中。
优选地，所述服务器具体用于：
分析所述实时温度曲线，得到实时温度曲线在预设报警时间内的差值变化率和积分变化量；
当差值变化率和积分变化量满足所述报警条件时，生成报警信息，进行报警。
优选地，所述报警条件包括：
在预设报警时间内监测到N次所述实时温度曲线的差值变化率和积分变化量为正、且实时温度曲线在报警时间内的积分超过预设的第一报警面积；
和/或，在报警时间内监测到M次所述实时温度曲线的温度超过预设的最大温度、且报警时间内实时温度曲线的差值变化率和积分变化量为正；
和/或，在报警时间内监测到实时温度曲线在报警时间内的积分超过预设的第二报警面积；
和/或，在报警时间内监测到存在失效判断K8。
优选地，该系统还包括显示终端；
所述服务器还用于将所述实时温度曲线和报警信息发送给显示终端进行显示或报警。
由上述技术方案可知，本发明提供的一种动物健康监测系统，该系统通过内置在猪耳标上的温度探头，稳定地采集猪耳朵的温度，实现了持续、精准地监测猪温度变化并进行预警的功能，避免病情延误和流行病扩散带来的经济损失。该系统排除了多项环境干扰，简化了现有方法中复杂的人工化操作，对比现有红外测试方案，优化了成本、提升了准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例一提供的动物健康监测系统的模块框图。
图2为本发明实施例一得到的温度变化曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
实施例一：
一种动物健康监测系统，参见图1，包括：
猪耳标：设置在猪的耳朵上；猪耳标内设有温度探头，温度探头用于将检测到的猪体温信息传输给主机；
环境温度传感器：用于检测环境温度，并将环境温度传输给主机；
主机：用于将接收到的猪体温信息和环境温度传输给服务器；
服务器：用于对接收到的猪体温信息进行解析，得到对应的猪栏ID、猪ID和猪体温，利用环境温度和预设的校正系数对猪体温进行校正和对比；当对比结果满足预设的报警条件时，进行报警。
具体地，猪耳标和环境温度传感器分别与主机进行无线通讯，例如进行蓝牙通讯。主机和服务器之间可以采用移动网络通讯方式，例如4G网络。服务器用于实现猪体温信息的校正、对比和报警。由于猪体温信息为猪耳朵的温度，猪耳朵的温度与猪的精准体温并不完全相同，两者存在一定的误差，所以该系统通过对猪耳朵的温度进行校正，得到猪的精准体温。然后将校正后得到的猪的精准体温进行对比，如果对比结果满足预设的报警条件，进行报警。
该系统通过内置在猪耳标上的温度探头，稳定地采集猪耳朵的温度，实现了持续、精准地监测猪温度变化并进行预警的功能，避免病情延误和流行病扩散带来的经济损失。该系统排除了多项环境干扰，简化了现有方法中复杂的人工化操作，对比现有红外测试方案，优化了成本、提升了准确度。
优选地，所述服务器具体用于：
对接收到的猪体温信息进行地址编码解析，解析出对应的猪栏ID、猪ID和猪体温；
将猪栏ID、猪ID和猪体温按照预设的排序规则进行排序。
具体地，猪耳标分别与猪栏ID、猪ID进行绑定。猪栏ID用于唯一标识猪所在的猪栏。猪ID用于唯一标识不同的猪。猪耳标设有无线mac地址，无线mac地址和猪耳标上的RF地址一一对应。猪ID对应实际的猪编号，猪栏ID对应实际的猪栏编号，猪ID和猪栏ID是为了方便实际现场管理需要。该系统会将猪ID和猪栏ID进行同步显示，根据猪栏从小到大的顺序进行有序排列。
优选地，所述校正系数包括：
环境温度系数K1、猪日龄温度系数K2、每天猪不同时段温度系数K3、耳标探头温度系数K4、猪状态温度系数K5、降温冲水温度系数K6、暖气加热温度系数K7、失效判断K8。
具体地，校正系数K1-K7通过动态设定的方式设置，排除了外部环境干扰和猪状态变动的影响，猪状态包括休息、打架、运动、进食等等。
环境温度系数K1包括猪耳朵和猪肛门温度差、猪耳标在猪耳朵位置差异综合匹配系数。一旦猪耳标打在猪耳朵上，就能形成固定的匹配关系(即环境温度系数K1)，环境温度系数K1将趋于固定，正常环境温度系数K1的范围在3℃-7℃之间是固定值。
猪日龄温度系数K2为根据猪的生长日龄或者繁育猪的状态匹配得到的动态参数。例如猪在不同年龄、不同时期的肛门温度变化范围如下：(1)刚生出来的小猪体温是39℃；(2)出生一小时后的体温是36.8℃；(3)出生12小时后为38℃；(4)出生24小时后达到38.6℃；(5)哺乳猪到断奶期间的体温是39.2℃；(6)断奶猪(体重9—18公斤)的体温是39.3℃；(7)架子猪(体重27—45公斤)的体温是39℃；(8)育肥猪(体重45—90公斤)的体温是38.8℃；(9)妊娠母猪的体温是38.7℃；(10)母猪产前24小时的体温是38.7℃；(11)产前12小时的体温是38.9℃；(12)产前6小时的体温是39℃；(13)生第一头小猪时体温达到39.4℃；(14)产后12小时体温是39.7℃；(15)产后24小时的体温是40℃；(16)母猪产后一周到断奶体温为39.3℃；(17)断奶后一天是38.6℃；(18)种公猪的体温一般情况下是38.4℃。
每天猪不同时段温度系数K3为猪在早中晚温度变化值，参见下表：
猪舍环境温度系数K4反映了由于猪舍环境温度的调整和改变，引起猪耳朵的温度与猪肛门的温度差异值出现的动态变动。猪舍环境温度系数K4是基于猪舍温度在(18-22℃)进行匹配,当猪舍温度不在这个范围内时，可以根据装在猪舍的温度传感器检测到的温度进行动态调整，以免猪的实际体温值出现误判。
猪状态温度系数K5反映了猪的日常状态(进食、冲刷、、相互靠在一起睡觉、猪耳朵靠近围栏铁管或者转场等日常活动)下短期出现的温度波动。该系统针对这些波动建立对应的数据模型，方便系统识别出猪的日常状态，避免误判。
降温冲水温度系数K6针对预设的降温方式(水帘、喷淋、喷洒)建立对应的数据模型，结合猪舍环境温度和摄像头动作判断当前猪的温度变化对应的数据模型，避免误判。
暖气加热温度系数K7针对预设的加热方式(地暖、补暖灯、热风等等)建立对应数据模型，结合猪舍环境温度变化判断当前猪的温度变化对应的数据模型，避免误判。
失效判断K8用于识别出失效类型，失效类型包括耳标脱落、耳标损坏和电池没电。该系统主要通过对电量检测、通信检测、运动计步功能检测、温度对比等方法进行判断，及时发出对应的报警提醒。
优选地，所述服务器具体用于：
保存利用所述环境温度和校正系数校正后的猪体温，得到真实猪体温；
针对每一个猪ID设置一实时温度曲线；实时温度曲线用于记录预设的监控时间内同一猪ID对应的真实猪体温；
将真实猪体温更新到对应的实时温度曲线中。
具体地，实时温度曲线可以记录不同的猪在2小时、4小时、8小时、16小时或24小时内的真实猪体温。例如根据每个真实猪体温关联的猪ID分别调用同一头猪在2小时、4小时、8小时、16小时或24小时内检测到的历史真实猪体温，记录在实时温度曲线上。
优选地，所述服务器具体用于：
分析所述实时温度曲线，得到实时温度曲线在预设报警时间内的差值变化率和积分变化量；
当差值变化率和积分变化量满足所述报警条件时，生成报警信息，进行报警。
具体地，报警时间可以设置为单位时间。该系统通过分析实时温度曲线在2小时、4小时、8小时、16小时或24小时内的斜率或与横轴的面积(实时温度曲线可以设置为横轴是时间，纵轴是真实猪体温)，判断是否进行报警，避免现有技术中存在的高频误报的情况，实现了有效、快速的报警，例如实现4小时报警。
实时温度曲线可以2小时更新一次，该系统还可以设置一参照温度曲线。这样该系统将每次计算出猪体温和参照温度曲线进行比对，得到差值a1-a48，有a1-a48形成曲线，该曲线上每点的斜率为k1-k48，实时温度曲线和X轴形成的面积为实时温度曲线的积分，参见图2。
图2为0-8时内，同一只猪在体温异常时采集的实时温度曲线和温度差曲线。正常情况下，猪体温应该是处于一个比较恒定的温度，如图2中的温度历史曲线图所示。该系统可以在体温异常时采集猪体温，并计算最新采集温度(即实时温度曲线)与温度历史曲线值之间的差值，得到温度差曲线。其中温度差曲线和X轴形成的面积S为温度差曲线的积分。
该方法可以通过多种方式进行报警：1)设置报警上线温度，当猪体温达到报警上线温度时进行报警，例如在M次检测中有m次超过报警上线温度(41℃)、温度差曲线的斜率k1-km之和为正值、温度差曲线的积分S为正值时，进行报警。2)N个温度差曲线的斜率k1-kn之和为正值、温度差曲线的积分S为正值、温度差曲线的积分S超过第一报警面积S1时，进行报警。3)温度差曲线的积分S达到第二报警面积SO、N个温度差曲线的斜率k1-kn之和不连续变化、结合猪的计步器的步数判断是否报警。4)当出现失效判断K8对应的数据模型时，立即报警。
另外，该系统还可以通过AI自学习实时温度曲线，排除外部干扰，实现精准的温度检测。
优选地，该系统还包括显示终端；
所述服务器还用于将所述实时温度曲线和报警信息发送给显示终端进行显示或报警。
具体地，显示终端包括显示屏、移动终端等等。该系统能够将监测数据发送给显示终端，供相关人员进行查看，这样能够实现显示终端直接监控每头猪的体温特征和预警信息。
该系统还可以通过数据接口模块备份到ERP系统和溯源系统。数据接口模块可以是标准化模块，方便现场施工和系统兼容。
本发明实施例所提供的系统，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种动物健康监测系统，其特征在于，包括：
猪耳标：设置在猪的耳朵上；猪耳标内设有温度探头，温度探头用于将检测到的猪体温信息传输给主机；
环境温度传感器：用于检测环境温度，并将环境温度传输给主机；
主机：用于将接收到的猪体温信息和环境温度传输给服务器；
服务器：用于对接收到的猪体温信息进行解析，得到对应的猪栏ID、猪ID和猪体温，利用环境温度和预设的校正系数对猪体温进行校正和对比；当对比结果满足预设的报警条件时，进行报警；
所述校正系数包括：
环境温度系数K1、猪日龄温度系数K2、每天猪不同时段温度系数K3、猪舍环境温度系数K4、猪状态温度系数K5、降温冲水温度系数K6、暖气加热温度系数K7、失效判断K8；
所述环境温度系数K1与猪体温信息和猪肛门温度差、以及猪耳标在猪耳朵位置匹配；
所述猪日龄温度系数K2与猪的生长日龄或者繁育猪的状态匹配；
所述每天猪不同时段温度系数K3为猪在早中晚温度变化值；
所述猪舍环境温度系数K4与猪栏的环境温度匹配：
所述猪状态温度系数K5与猪的日常状态匹配；
所述降温冲水温度系数K6与预设的降温方式匹配；所述降温冲水温度系数K6为针对所述降温方式建立的数据模型；
所述暖气加热温度系数K7与预设的加热方式匹配；所述暖气加热温度系数K7为针对所述加热方式建立的数据模型；
所述失效判断K8与监测失效的类型匹配；所述失效类型包括耳标脱落、耳标损坏和电池没电。
2.根据权利要求1所述动物健康监测系统，其特征在于，所述服务器具体用于：
对接收到的猪体温信息进行地址编码解析，解析出对应的猪栏ID、猪ID和猪体温；
将猪栏ID、猪ID和猪体温按照预设的排序规则进行排序。
3.根据权利要求2所述动物健康监测系统，其特征在于，所述服务器具体用于：
按照猪栏从小到大的顺序依次显示每个猪栏ID中所有的猪ID。
4.根据权利要求1所述动物健康监测系统，其特征在于，所述服务器具体用于：
保存利用所述环境温度和校正系数校正后的猪体温，得到真实猪体温；
针对每一个猪ID设置一实时温度曲线；实时温度曲线用于记录预设的监控时间内同一猪ID对应的真实猪体温；
将真实猪体温更新到对应的实时温度曲线中。
5.根据权利要求4所述动物健康监测系统，其特征在于，所述服务器具体用于：
分析所述实时温度曲线，得到实时温度曲线在预设报警时间内的差值变化率和积分变化量；
当差值变化率和积分变化量满足所述报警条件时，生成报警信息，进行报警。
6.根据权利要求5所述动物健康监测系统，其特征在于，所述报警条件包括：
在预设报警时间内监测到N次所述实时温度曲线的差值变化率和积分变化量为正、且实时温度曲线在报警时间内的积分超过预设的第一报警面积；
和/或，在报警时间内监测到M次所述实时温度曲线的温度超过预设的最大温度、且报警时间内实时温度曲线的差值变化率和积分变化量为正；
和/或，在报警时间内监测到实时温度曲线在报警时间内的积分超过预设的第二报警面积；
和/或，在报警时间内监测到存在失效判断K8。
7.根据权利要求4所述动物健康监测系统，其特征在于，该系统还包括显示终端；
所述服务器还用于将所述实时温度曲线和报警信息发送给显示终端进行显示或报警。
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