CN115809940A - 一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统及管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及畜牧业养殖领域，特别涉及一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统：包括脚环和射频读写器，所述脚环固定在家禽脚上，所述脚环内设置有射频芯片，所述射频读写器用于读取射频芯片，得到第一射频信号，所述射频芯片内储存有唯一编号信息，还包括：定位模块：所述定位模块设置在脚环中，用于捕捉家禽的位置信息，并生成位置信号；数据处理模块：所述数据处理模块用于获取射频读写器读取的第一射频信号；还涉及一种用于畜牧业的禽畜数量管理方法，包括以下步骤：S1：给家禽戴上含有射频芯片和定位模块的脚环；S2：射频读写器读取家禽出笼和回笼时的数量信息；提升了在射频信号丢失时，找到丢失家禽的几率。

Description

一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统及管理方法

技术领域

本发明涉及畜牧业养殖领域，特别涉及一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统及管理方法。

背景技术

畜牧业，是利用畜禽等已经被人类驯化的动物，或者鹿、麝、狐、貂、水獭、鹌鹑等野生动物的生理机能，通过人工饲养、繁殖，使其将牧草和饲料等植物能转变为动物能，以取得肉、蛋、奶、羊毛、山羊绒、皮张、蚕丝和药材等畜产品的生产部门。区别于自给自足家畜饲养，畜牧业的主要特点是集中化、规模化、并以营利为生产目的。家禽是指人工豢养的鸟类动物，主要为了获取其肉、卵和羽毛，也有作为其他用处。一般为雉科和鸭科动物，如鸡、鸭、鹅等，也有其他科的鸟类如火鸡、鸽、鹌鹑和各种鸣禽的。现有的规模化禽畜养殖场对禽畜数量进行统计为人工统计，当前大部分的禽畜生产企业仍主要采用人工方法进行数量统计，由于养殖场对生产区出入的要求，通常需要专人来负责与生产区人员对接抄写生产数据，然后再专人统计最后统一录入生产管理系统，耗时耗力，人力成本较高，且容易出错。存在耗时耗力，人为误报、漏报、多报，统计不准确等问题，通常需要在月末通过盘点才能基本掌握禽畜数量的较准确的数据。

申请号为202110592177.5的发明专利提供了一种家禽数量的智能计算方法，包括在家禽未离开栖息笼时，获取射频读写器读取栖息笼中家禽脚上脚环内置的射频芯片从而得到对应的第一射频编码；根据所述第一射频编码的数量确定未离开栖息笼时的原始家禽数量；当家禽从养殖基地中的活动场地活动完毕进入栖息笼时，获取射频读写器读取进入过程中家禽脚上脚环内置的射频芯片从而得到对应的第二射频编码；根据所述第二射频编码的数量确定在养殖基地中的活动场地活动完毕后进入栖息笼中的当前家禽数量，若当前家禽数量与所述原始家禽数量相同，则认定家禽全部回到栖息笼，无家禽丢失。

上述发明提高了家禽数量的计算精准度以及效率，节省了人工成本。但是采用射频芯片固定在脚环内可能在禽畜的活动时容易导致射频芯片脱落或损坏；也就丢失了该只家禽的信号，以跑山鸡养殖为例，养殖环境相对复杂，鸡的活动范围广，运动量大，如果归笼时，脚环信号没能传输回来，无法获知到该鸡当前的状况，现需要一种技术在射频信号丢失时，能够通过追溯丢失鸡的活动情况，从而提高找到该鸡的几率。

发明内容

本发明提供了一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统及管理方法，能够在射频信号丢失时，提升找到丢失家禽的几率。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，包括脚环和射频读写器，所述脚环固定在家禽脚上，所述脚环内设置有射频芯片，所述射频读写器用于读取射频芯片，得到第一射频信号，所述射频芯片内储存有唯一编号信息，还包括：

定位模块：所述定位模块设置在脚环中，用于捕捉家禽的位置信息，并生成位置信号；

数据处理模块：所述数据处理模块用于获取射频读写器读取的第一射频信号，并根据唯一编号信息对每只家禽进行独立编号；所述数据处理模块根据位置信号模拟出家禽的活动轨迹；

其中，所述数据处理模块根据家禽活动轨迹提取出停留时间超过第一阈值的坐标点，并根据家禽前期的活动轨迹进行对比，若此坐标点停留的次数超过第二阈值，便生成常驻坐标信号；所述数据处理模块根据家禽出笼时得到的第一射频信号次数和家禽回笼时射频读写器读取到的第一射频信号次数进行比较，若两次数值相等，则生成全部回笼信号；若回笼时的第一射频信号次数减少，则生成丢失信号，数据处理模块通过唯一编号信息确定丢失的家禽编号，并获取该标号家禽的当前坐标信息，若此前第三阈值时间内，该家禽的位置信号发生过变化，则生成完成查找信号。

本方案的基本原理及有益效果：射频芯片设置在家禽的脚上，射频读写器设置家禽进入休息区域（例如鸡笼、鸭笼等）的地方，经过射频读写器处的家禽身上的射频芯片会被读写识别，射频芯片内储存有唯一的编号信息，经过射频读写器的家禽不止会被记录次数，还能够知晓哪只家禽出入过休息区域；数据处理模块对多次重复的出入记录进行合并，即每只家禽一天都仅计入一次出去和回来第一射频信号，防止因为家禽反复出入休息区域导致计数增多，在射频芯片丢失或者损坏的情况下，无法获取到第一射频信号，即无法知晓家禽的回笼情况；定位模块相对于射频芯片独立运转，通过获取对应编号的位置信号便可实现对丢失家禽的精准定位，方便饲养员找回。

本方案采用定位模块和射频芯片完成了对家禽一天活动的过程监控和结果监控，做到了数据的实时管理，在外时，通过家禽的常驻坐标信息，能够获取家禽的活动轨迹，能够知晓家禽的具体位置，在射频信号丢失，但位置信号显示已经回笼的情况，也可快速完成认定，在位置信号显示未回笼时，可以快速通过当前定位找到丢失的家禽。提升了找到丢失家禽的几率。

进一步，还包括摄像头，所述摄像头用于获取家禽活动区域和休息区域的图像信息，在产生丢失信号时，数据处理模块主动获取丢失家禽当前坐标处的图像信息。

有益效果：采用摄像头快速获取图像信息，快速响应丢失射频信号，但仍有位置信号传回的家禽位置坐标所在区域的图像信息，在饲养员未至现场，便可对现场环境进行查看，方便快速找到丢失的家禽。

进一步，所述数据处理模块根据家禽的活动轨迹和常驻坐标点，分析出家禽外出时的常去位置；若家禽的产蛋量低于阈值，则数据处理模块主动将常驻坐标点提示给饲养员。

有益效果：家禽多数是驯养而来，例如土鸡不在鸡舍里下蛋，选择在外面下鸡蛋，其实还是天性的问题，毕竟它们是驯养而来的，身上还有着在户外生蛋的基因，在养殖中，蛋类对于养殖场也是一笔很大的收益，如果将蛋产在野外而不被及时收取，很可能因外界因素而损坏，导致过大的经济损失，在家禽产蛋率低于阈值时，通过摸排家禽常去的位置，发现它们常去的位置，找到户外产蛋的“野窝”，及时回收，通过位置信息的查找，更为精准，也能节省饲养员更多的时间，提升更高的效率。

进一步，若丢失信号产生后，无法获取到丢失家禽的当前坐标信息，数据处理模块获取丢失家禽的最后捕捉到的坐标信息，并获取该家禽在坐标信息丢失前的活动轨迹，判断出该家禽的活动趋势，如活动趋势为回笼，且坐标丢失前的距离相距休息区域的距离在第四阈值以内，则生成回笼信号；若活动趋势不是回笼方向则通知饲养者沿趋势方向进行寻找。

有益效果：在射频信号和位置信号都丢失，提取最后家禽的位置，以及活动的趋势，通过活动轨迹确定该家禽是在回笼的路上还是在去其他地方的路上，如果在回笼的路上，且相距休息区域的距离也在阈值范围内，则判定该家禽已经回笼，如果丢失信号前，朝其他地方走去，则通过轨迹趋势，提示去寻找的方向，减少饲养者盲目寻找浪费的时间。

进一步，所述射频芯片中设置有无线充电模块，所述休息区域内设置有无线充电器；所述无线充电器用于给无线充电模块充电，所述无线充电模块用于给定位模块供电；所述无线充电模块一次充电至少能给定位模块供电24小时。

有益效果：回笼充电，保证了定位模块的持续工作。

进一步，数据处理模块获取所有常驻坐标点，并以常驻坐标点为中心，扩展3m-5m的距离为行动区，若某行动区家禽的数量超过第五阈值则将此区域标注为常驻区，所述无线充电器还设置在常驻区内。

有益效果：在多数家禽容易聚集的区域，安装无线充电设备，方便对定位模块无线供电。

进一步，所述摄像头还设置在养殖场的边界处。

有益效果：对边界处的图像信息进行实时管理，如边界处出现破口，可能导致养殖的家禽从中逃离，造成经济损失。通过对边界处的图像信息进行监控，减少风险的存在，减少损失。

进一步，所述定位模块与数据处理模块产生信息交互的方式是通过蓝牙模块或WiFi模块。

有益效果：易于布置，经济实惠，安装方便。

一种用于畜牧业的禽畜数量管理方法，包括以下步骤：

S1：给家禽戴上含有射频芯片和定位模块的脚环；

S2：射频读写器读取家禽出笼和回笼时的数量信息；

S3：数据处理模块根据家禽出笼和回笼时的数量信息做出对应执行指令；

S4：数据处理模块获取每只家禽的活动轨迹；

S5：根据活动轨迹计算出每只家禽的运动量；

S6：汇总每只家禽的运动量并保存在该家禽的编号下进行管理。

附图说明

图1为一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一如附图1所示，

一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，包括脚环和射频读写器，所述脚环固定在家禽脚上，所述脚环内设置有射频芯片，所述射频读写器用于读取射频芯片，得到第一射频信号，所述射频芯片内储存有唯一编号信息，即赋予每一值脚环一个独有的ID。还包括：

定位模块：定位模块选用gps模块，所述定位模块设置在脚环中，用于捕捉家禽的位置信息，并生成位置信号；

数据处理模块：所述数据处理模块用于获取射频读写器读取的第一射频信号，并根据唯一编号信息对每只家禽进行独立编号；所述数据处理模块根据位置信号模拟出家禽的活动轨迹；通过脚环的独一ID，赋予所戴脚环的家禽同样的ID，方便查找和分便。数据处理模块选用i5 10400f CPU及其相关组件。

其中，所述数据处理模块根据家禽活动轨迹提取出停留时间超过第一阈值的坐标点，并根据家禽前期的活动轨迹进行对比，若此坐标点停留的次数超过第二阈值，便生成常驻坐标信号；例如有一只家禽在每天都在一个坐标点停留十分钟以上，则将该坐标点定为常驻坐标，生成常驻坐标信号。

所述数据处理模块根据家禽出笼时得到的第一射频信号次数和家禽回笼时射频读写器读取到的第一射频信号次数进行比较，若两次数值相等，则生成全部回笼信号；第一次出笼时，射频读写器读取一次射频信号，回笼是又读取一次，一来一回定为一个闭环，如果出去的信号和回来的信号一样多，则表示完全回笼。

若回笼时的第一射频信号次数减少，则生成丢失信号，数据处理模块通过唯一编号信息确定丢失的家禽编号，并获取该标号家禽的当前坐标信息，若此前第三阈值时间内，该家禽的位置信号发生过变化，则生成完成查找信号。在出去的家禽多于回来的家禽，便生成丢失信号，根据丢失的家禽编号的坐标信息进行查找。

还包括摄像头，所述摄像头用于获取家禽活动区域和休息区域的图像信息，在产生丢失信号时，数据处理模块主动获取丢失家禽当前坐标处的图像信息。摄像头选用高清监控摄像头，能够完成对家禽养殖区域（活动区域和休息区域）的图像进行高清获取。

所述数据处理模块根据家禽的活动轨迹和常驻坐标点，分析出家禽外出时的常去位置；若家禽的产蛋量低于阈值，则数据处理模块主动将常驻坐标点提示给饲养员。家禽多数是驯养而来，例如土鸡不在鸡舍里下蛋，选择在外面下鸡蛋，其实还是天性的问题，毕竟它们是驯养而来的，身上还有着在户外生蛋的基因，在养殖中，蛋类对于养殖场也是一笔很大的收益，如果将蛋产在野外而不被及时收取，很可能因外界因素而损坏，导致过大的经济损失，在家禽产蛋率低于阈值时，通过摸排家禽常去的位置，发现它们常去的位置，找到户外产蛋的“野窝”，及时回收，通过位置信息的查找，更为精准，也能节省饲养员更多的时间，提升更高的效率

若丢失信号产生后，无法获取到丢失家禽的当前坐标信息，数据处理模块获取丢失家禽的最后捕捉到的坐标信息，并获取该家禽在坐标信息丢失前的活动轨迹，判断出该家禽的活动趋势，如活动趋势为回笼，且坐标丢失前的距离相距休息区域的距离在第四阈值（该处距离设置为100米）以内，则生成回笼信号；若活动趋势不是回笼方向则通知饲养者沿趋势方向进行寻找。如果丢失信号前，家禽朝其他地方走去，则通过轨迹趋势，提示去寻找的方向，减少饲养者盲目寻找浪费的时间。

所述射频芯片中设置有无线充电模块，所述休息区域内设置有无线充电器；所述无线充电器用于给无线充电模块充电，所述无线充电模块用于给定位模块供电；所述无线充电模块一次充电至少能给定位模块供电24小时。同时也可将无线充电模块和无线充电器替换成纽扣电池供电，供电时长周期大于出栏周期，即每次家禽出栏时，回收脚环，并完成电池更换。

数据处理模块获取所有常驻坐标点，并以常驻坐标点为中心，扩展3m的距离为行动区，若某行动区家禽的数量超过第五阈值则将此区域标注为常驻区，所述无线充电器还设置在常驻区内。

所述摄像头还设置在养殖场的边界处。对边界处的图像信息进行实时管理，如边界处出现破口，可能导致养殖的家禽从中逃离，造成极大经济损失，及时发现及时补救，减少经济损失。

所述定位模块与数据处理模块产生信息交互的方式是通过蓝牙模块或WiFi模块。wifi和蓝牙通讯技术较为成熟，易于置够，方便安装。

应用于上述系统的一种用于畜牧业的禽畜数量管理方法，包括以下步骤：

S1：给家禽戴上含有射频芯片和定位模块的脚环；

S2：射频读写器读取家禽出笼和回笼时的数量信息；

S3：数据处理模块根据家禽出笼和回笼时的数量信息做出对应执行指令；

S4：数据处理模块获取每只家禽的活动轨迹；

S5：根据活动轨迹计算出每只家禽的运动量；

S6：汇总每只家禽的运动量并保存在该家禽的编号下进行管理。

实施例二

所述脚环内还设置有温度感应模块、拾音模块；所述温度感应模块采用常用的铂电阻，随温度变化改变电阻的大小，以达到监控温度的目的，拾音模块采用电容麦克风，所述感应模块和拾音模块集成在一个芯片上，即实施例一中的射频芯片，温度感应模块用于获取跑山鸡的环境温度，拾音模块用于获取环境音，所获取的环境温度信息和环境音信息通过蓝牙组件传输至数据处理模块处理。

由于跑山鸡的养殖环境多为山坡、树林等复杂环境，如果脚环脱落在野外，温度感应模块所能获取到的仅为环境温度，通过数据处理模块对温度变化的幅度，即一小时内，温度变化幅度在2℃内，即可远程判断脚环丢失，其原因是在鸡的运动过程中体感温度上升，在热传递的影响下，脚环温度和鸡脚的温度趋于一致，大概为37℃左右，在鸡趴着休息时，脚环处于密闭空间，温度将进一步提升，温度感感应模块所能感知的温度将进一步提升，通过识别温度的高位值（以超过38℃为例）所持续的时间，将其定义为休息，通过休息时间和运动时间的对比，可以知晓鸡的运动占比，从而辅助衡量出运动量。在脚环丢失时，环境温度低于体温，且温度长时间趋于一致（例如环境温度为26℃时，温度在23-28℃区间内持续是哪超过一小时，即可判定温度异常，从而断定脚环缺失），养殖人员能够在缺失脚环时收到此信号，通过gps信号快速响应至缺失地点，完成情况查看，找回遗失的鸡和回收脚环。拾音模块用于检测鸡活动环境内的声音，例如，在有狐狸，黄鼠狼，老鹰等生物误入养殖区，通过数据处理模块对声音信息的处理识别，若出现连续的鸡叫和其他动物的声音，且温度传感器的温度急剧上升，且位移速度加快的情况（例如，温度在2s内上升了1摄氏度，且一直保持在高温，gps信号显示鸡一直在移动，且移动的速度呈现加快的趋势，即可判断被追逐，鸡一直处于奔跑状态），便发出示警信号，养殖人员能够快速到达该区域进行查看，也可在后续出现追逐的鸡身上查看是否受伤，以进行后续的妥善处理。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，包括脚环和射频读写器，所述脚环固定在家禽脚上，所述脚环内设置有射频芯片，所述射频读写器用于读取射频芯片，得到第一射频信号，其特征在于，所述射频芯片内储存有唯一编号信息，还包括：

定位模块：所述定位模块设置在脚环中，用于捕捉家禽的位置信息，并生成位置信号；

数据处理模块：所述数据处理模块用于获取射频读写器读取的第一射频信号，并根据唯一编号信息对每只家禽进行独立编号；所述数据处理模块根据位置信号模拟出家禽的活动轨迹；

其中，所述数据处理模块根据家禽活动轨迹提取出停留时间超过第一阈值的坐标点，并根据家禽前期的活动轨迹进行对比，若此坐标点停留的次数超过第二阈值，便生成常驻坐标信号；所述数据处理模块根据家禽出笼时得到的第一射频信号次数和家禽回笼时射频读写器读取到的第一射频信号次数进行比较，若两次数值相等，则生成全部回笼信号；若回笼时的第一射频信号次数减少，则生成丢失信号，数据处理模块通过唯一编号信息确定丢失的家禽编号，并获取该标号家禽的当前坐标信息，若此前第三阈值时间内，该家禽的位置信号发生过变化，则生成完成查找信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，其特征在于：还包括摄像头，所述摄像头用于获取家禽活动区域和休息区域的图像信息，在产生丢失信号时，数据处理模块主动获取丢失家禽当前坐标处的图像信息。

3.根据权利要求1所述的一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，其特征在于：所述数据处理模块根据家禽的活动轨迹和常驻坐标点，分析出家禽外出时的常去位置；若家禽的产蛋量低于阈值，则数据处理模块主动将常驻坐标点提示给饲养员。

4.根据权利要求1所述的一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，其特征在于：若丢失信号产生后，无法获取到丢失家禽的当前坐标信息，数据处理模块获取丢失家禽的最后捕捉到的坐标信息，并获取该家禽在坐标信息丢失前的活动轨迹，判断出该家禽的活动趋势，如活动趋势为回笼，且坐标丢失前的距离相距休息区域的距离在第四阈值以内，则生成回笼信号；若活动趋势不是回笼方向则通知饲养者沿趋势方向进行寻找。

5.根据权利要求1所述的一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，其特征在于：所述射频芯片中设置有无线充电模块，所述休息区域内设置有无线充电器；所述无线充电器用于给无线充电模块充电，所述无线充电模块用于给定位模块供电；所述无线充电模块一次充电至少能给定位模块供电24小时。

6.根据权利要求5所述的一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，其特征在于：数据处理模块获取所有常驻坐标点，并以常驻坐标点为中心，扩展3m-5m的距离为行动区，若某行动区家禽的数量超过第五阈值则将此区域标注为常驻区，所述无线充电器还设置在常驻区内。

7.根据权利要求2所述的一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，其特征在于：所述摄像头还设置在养殖场的边界处。

8.根据权利要求1所述的一种用于畜牧业的禽畜数量统计系统，其特征在于：所述定位模块与数据处理模块产生信息交互的方式是通过蓝牙模块或WiFi模块。

9.一种用于畜牧业的禽畜数量管理方法，其特征在于： 包括以下步骤：

S1：给家禽戴上含有射频芯片和定位模块的脚环；

S2：射频读写器读取家禽出笼和回笼时的数量信息；

S3：数据处理模块根据家禽出笼和回笼时的数量信息做出对应执行指令；

S4：数据处理模块获取每只家禽的活动轨迹；

S5：根据活动轨迹计算出每只家禽的运动量；

S6：汇总每只家禽的运动量并保存在该家禽的编号下进行管理。

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