CN117528034A - 一种牧场智能养殖系统及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信控制技术领域，具体涉及一种牧场智能养殖系统及工作方法，本牧场智能养殖系统包括：核心采集桩构建牛群分布模型；核心采集桩对电子围栏采集桩进行投影，每个牛群分布密集区域与投影覆盖区域中各电子围栏采集桩进行对应，且核心采集桩向每个电子围栏采集桩发送对应的桩点数据；电子围栏采集桩根据桩点数据启用对应的信道且按对应的取样速度进行工作；本发明通过核心采集桩对数据进行预处理，实现获取牛只轨迹及牛只走向趋势，进而构建牛群分布模型，能够实时观察牛只轨迹、牛群分布集中情况以针对性管理牛群，调整每个电子围栏采集桩的工作状态，实现合理分配资源，并且电子围栏采集桩之间互不干扰，能够保证通信的稳定性。

Description

一种牧场智能养殖系统及工作方法

技术领域

本发明属于通信控制技术领域，具体涉及一种牧场智能养殖系统及工作方法。

背景技术

目前牧场中采用定点布设摄像头方式进行监控，即设置总工作站与各采集桩进行通信，在工作站统一观察各采集桩现场监控情况，但是需要在牧场中布设足够多的采集桩，监控成本过高，同时由于牛只在不同时间段、不同季节、不同天气在牧场中集中区域是变化，如果能够收集牛只轨迹、牛群分布集中情况就能够更好对牛群管理，而牧场中传统的监控方式无法做到。

另外，目前牧场中总工作站与各采集桩之间通信会产生相互干扰的问题。

因此，亟需开发一种新的牧场智能养殖系统及工作方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种牧场智能养殖系统及工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种牧场智能养殖系统，其包括：核心采集桩和若干电子围栏采集桩；其中各所述电子围栏采集桩依次环绕核心采集桩设置，且各所述电子围栏采集桩的连线为圆形，所述核心采集桩位于该圆形的圆心位置处；所述核心采集桩与各电子围栏采集桩通信；所述核心采集桩通过采集不同时段、不同角度的图像数据获取牛只轨迹，以使所述核心采集桩根据牛只轨迹获取牛只走向趋势，以构建牛群分布模型；所述核心采集桩根据牛群分布模型获取若干牛群分布密集区域，所述核心采集桩通过牛群分布密集区域朝向电子围栏采集桩进行投影，以使每个所述牛群分布密集区域与投影覆盖区域中各电子围栏采集桩进行对应，且所述核心采集桩根据牛群分布密集区域与电子围栏采集桩对应情况向每个电子围栏采集桩发送对应的桩点数据；所述电子围栏采集桩根据桩点数据启用对应的信道且按对应的取样速度进行工作，且所述电子围栏采集桩将采集的图像数据进行打包以上传至核心采集桩。

进一步，所述核心采集桩上布设有环形轨道，所述环形轨道上设置有流动摄像头；所述流动摄像头在环形轨道上匀速滑动，以采集不同时段、不同角度的图像数据。

进一步，所述流动摄像头以a°/h在环形轨道上滑动。

进一步，所述核心采集桩将不同时段、不同角度的图像数据进行叠加，以对叠加的图像进行特征提取、特征处理，使得所述核心采集桩构建牛群分布模型。

进一步，以所述牛群分布密集区域上边缘两点与核心采集桩之间的连线形成扇形区域，且所述扇形区域完全覆盖牛群分布密集区域。

进一步，根据所述扇形区域内覆盖的电子围栏采集桩获取每个电子围栏采集桩所对应的桩点数据。

进一步，所述桩点数据包括：每个电子围栏采集桩所对应的桩编号及扇形区域内电子围栏采集桩的数量。

进一步，每个所述电子围栏采集桩上设置定点摄像头和通信集成模块，所述通信集成模块包括若干通信单元，每个所述通信单元对应一个信道；所述电子围栏采集桩根据桩点数据中扇形区域内电子围栏采集桩的数量开启对应数量的信道。

进一步，所述电子围栏采集桩以桩点数据中扇形区域内电子围栏采集桩的数量设定定点摄像头的取样速度。

进一步，所述电子围栏采集桩将桩点数据、时间数据插入所采集的图像数据中进行打包。

进一步，所述核心采集桩从打包数据中提取桩点数据、时间数据、图像数据，以校验桩点数据及时间数据。

另一方面，本发明提供一种采用如上述的牧场智能养殖系统的工作方法，其包括：采集不同时段、不同角度的图像数据获取牛只轨迹，并根据牛只轨迹获取牛只走向趋势，以构建牛群分布模型；根据牛群分布模型获取若干牛群分布密集区域，通过牛群分布密集区域朝向电子围栏采集桩进行投影，以使每个牛群分布密集区域与投影覆盖区域中各电子围栏采集桩进行对应，根据牛群分布密集区域与电子围栏采集桩对应情况向每个电子围栏采集桩发送对应的桩点数据；电子围栏采集桩根据桩点数据启用对应的信道且按对应的取样速度进行工作，且电子围栏采集桩将采集的图像数据进行打包以上传至核心采集桩；核心采集桩对打包数据进行校验。

本发明的有益效果是，本发明通过核心采集桩对数据进行预处理，实现获取牛只轨迹及牛只走向趋势，进而构建牛群分布模型，能够实时观察牛只轨迹、牛群分布集中情况以针对性管理牛群，调整每个电子围栏采集桩的工作状态，实现合理分配资源，并且电子围栏采集桩之间互不干扰，能够保证通信的稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的牧场智能养殖系统的结构示意图；

图2是本发明的牧场智能养殖系统的工作流程图；

图3是本发明的核心采集桩的工作流程图；

图4是本发明的电子围栏采集桩的工作流程图。

图中：

1、核心采集桩；2、电子围栏采集桩；3、环形轨道；4、流动摄像头；5、牛群分布密集区域；6、扇形区域。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例1，在本实施例中，如图1至图4所示，本实施例提供了一种牧场智能养殖系统，其包括：核心采集桩1和若干电子围栏采集桩2；其中各所述电子围栏采集桩2依次环绕核心采集桩1设置，且各所述电子围栏采集桩2的连线为圆形，所述核心采集桩1位于该圆形的圆心位置处；所述核心采集桩1与各电子围栏采集桩2通信；所述核心采集桩1通过采集不同时段、不同角度的图像数据获取牛只轨迹，以使所述核心采集桩1根据牛只轨迹获取牛只走向趋势，以构建牛群分布模型；所述核心采集桩1根据牛群分布模型获取若干牛群分布密集区域5，所述核心采集桩1通过牛群分布密集区域5朝向电子围栏采集桩2进行投影，以使每个所述牛群分布密集区域5与投影覆盖区域中各电子围栏采集桩2进行对应，且所述核心采集桩1根据牛群分布密集区域5与电子围栏采集桩2对应情况向每个电子围栏采集桩2发送对应的桩点数据；所述电子围栏采集桩2根据桩点数据启用对应的信道且按对应的取样速度进行工作，且所述电子围栏采集桩2将采集的图像数据进行打包以上传至核心采集桩1。

在本实施例中，本实施例通过核心采集桩1对数据进行预处理，实现获取牛只轨迹及牛只走向趋势，进而构建牛群分布模型，能够实时观察牛只轨迹、牛群分布集中情况以针对性管理牛群，调整每个电子围栏采集桩2的工作状态，实现合理分配资源，并且电子围栏采集桩2之间互不干扰，能够保证通信的稳定性。

在本实施例中，所述核心采集桩1上布设有环形轨道3，所述环形轨道3上设置有流动摄像头4；所述流动摄像头4在环形轨道3上匀速滑动，以采集不同时段、不同角度的图像数据。

在本实施例中，流动摄像头4每环绕环形轨道3为一个周期，能够满足采集不同时段、不同角度采样图像数据的需求，为预测牛只在不同时间段、不同季节、不同天气在牧场中集中区域提供基础。

在本实施例中，所述流动摄像头4以a°/h在环形轨道3上滑动。

具体地，a的值根据牧场规模设置，由于牧场是大范围牛只养殖区域，结合不同时间段、不同季节、不同天气及牧场环境，进而能够根据牛只轨迹获取牛只走向趋势。

具体地，作为一种可选实施，每个周期内采集360/a张图像数据。

在本实施例中，所述核心采集桩1将不同时段、不同角度的图像数据进行叠加，以对叠加的图像进行特征提取、特征处理，使得所述核心采集桩1构建牛群分布模型。

具体地，将至少一个周期内所采集的图像数据进行叠加，即将360n/a张图像数据进行叠加，n为自然数，通过对叠加的图像进行特征提取、特征处理，即能获取牛只轨迹，进而结合不同时间段、不同季节、不同天气及牧场环境获取牛只走向趋势，最终构建牛群分布模型。

在本实施例中，在核心采集桩1将每年的牛群分布模型进行汇总，方便后续对牛群分布模型进行更新或了解牧场生态变化或牛群对牧场的适应情况。

在本实施例中，以所述牛群分布密集区域5上边缘两点与核心采集桩1之间的连线形成扇形区域6，且所述扇形区域6完全覆盖牛群分布密集区域5。

具体地，根据牛群分布模型能够获取b个牛群分布密集区域5，并且以每个牛群分布密集区域5边缘与核心采集桩1的中心点进行连线，能够形成b个扇形区域6。

在本实施例中，根据所述扇形区域6内覆盖的电子围栏采集桩2获取每个电子围栏采集桩2所对应的桩点数据。

在本实施例中，位于扇形区域6内的电子围栏采集桩2及与扇形区域6相交的电子围栏采集桩2均包含在扇形区域6所对应的电子围栏采集桩2内。

在本实施例中，所述桩点数据包括：每个电子围栏采集桩2所对应的桩编号及扇形区域6内电子围栏采集桩2的数量。

在本实施例中，每个所述电子围栏采集桩2上设置定点摄像头和通信集成模块，所述通信集成模块包括若干通信单元，每个所述通信单元对应一个信道；所述电子围栏采集桩2根据桩点数据中扇形区域6内电子围栏采集桩2的数量开启对应数量的信道。

在本实施例中，以其中一个扇形区域6为例，扇形区域6内电子围栏采集桩2的数量为c，该扇形区域6内所涉及的电子围栏采集桩2启用c个信道工作，因此能够保证每个扇形区域6内各电子围栏采集桩2互不干扰，并且每个电子围栏采集桩2上信道数量为d，d的值大于c。

在本实施例中，所述电子围栏采集桩2以桩点数据中扇形区域6内电子围栏采集桩2的数量设定定点摄像头的取样速度。

在本实施例中，以其中一个扇形区域6为例，扇形区域6内电子围栏采集桩2的数量为c，该扇形区域6内所涉及的电子围栏采集桩2设定定点摄像头的取样速度为1/c，由于扇形区域6越广，扇形区域6内牛只相对来说较多，提高定点摄像头的取样速度能够保证图像采集的准确性及时效性，实现合理分配资源。

在本实施例中，所述电子围栏采集桩2将桩点数据、时间数据插入所采集的图像数据中进行打包。

具体地，可以将桩点数据、时间数据、图像数据以一定顺序进行排序，起到加密的作用。

在本实施例中，所述核心采集桩1从打包数据中提取桩点数据、时间数据、图像数据，以校验桩点数据及时间数据。

在本实施例中，核心采集桩1从打包数据中提取桩点数据，能够校验电子围栏采集桩2所对应的桩编号是否正确，进而能够判断所采集的图像数据是否正确。

在本实施例中，核心采集桩1从打包数据中提取时间数据，对时间数据进行校验，进而能够判断通信过程是否稳定及是否丢包。

实施例2，在实施例1的基础上，本实施例提供一种采用如实施例1所提供的牧场智能养殖系统的工作方法，其包括：采集不同时段、不同角度的图像数据获取牛只轨迹，并根据牛只轨迹获取牛只走向趋势，以构建牛群分布模型；根据牛群分布模型获取若干牛群分布密集区域5，通过牛群分布密集区域5朝向电子围栏采集桩2进行投影，以使每个牛群分布密集区域5与投影覆盖区域中各电子围栏采集桩2进行对应，根据牛群分布密集区域5与电子围栏采集桩2对应情况向每个电子围栏采集桩2发送对应的桩点数据；电子围栏采集桩2根据桩点数据启用对应的信道且按对应的取样速度进行工作，且电子围栏采集桩2将采集的图像数据进行打包以上传至核心采集桩1；核心采集桩1对打包数据进行校验。

综上所述，本发明通过核心采集桩对数据进行预处理，实现获取牛只轨迹及牛只走向趋势，进而构建牛群分布模型，能够实时观察牛只牛只轨迹、牛群分布集中情况以针对性管理牛群，调整每个电子围栏采集桩的工作状态，实现合理分配资源，并且电子围栏采集桩之间互不干扰，能够保证通信的稳定性。

本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (12)

1.一种牧场智能养殖系统，其特征在于，包括：

核心采集桩和若干电子围栏采集桩；其中

各所述电子围栏采集桩依次环绕核心采集桩设置，且各所述电子围栏采集桩的连线为圆形，所述核心采集桩位于该圆形的圆心位置处；

所述核心采集桩与各电子围栏采集桩通信；

所述核心采集桩通过采集不同时段、不同角度的图像数据获取牛只轨迹，以使所述核心采集桩根据牛只轨迹获取牛只走向趋势，以构建牛群分布模型；

所述核心采集桩根据牛群分布模型获取若干牛群分布密集区域，所述核心采集桩通过牛群分布密集区域朝向电子围栏采集桩进行投影，以使每个所述牛群分布密集区域与投影覆盖区域中各电子围栏采集桩进行对应，且所述核心采集桩根据牛群分布密集区域与电子围栏采集桩对应情况向每个电子围栏采集桩发送对应的桩点数据；

所述电子围栏采集桩根据桩点数据启用对应的信道且按对应的取样速度进行工作，且所述电子围栏采集桩将采集的图像数据进行打包以上传至核心采集桩。

2.如权利要求1所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

所述核心采集桩上布设有环形轨道，所述环形轨道上设置有流动摄像头；

所述流动摄像头在环形轨道上匀速滑动，以采集不同时段、不同角度的图像数据。

3.如权利要求2所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

所述流动摄像头以a°/h在环形轨道上滑动。

4.如权利要求1所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

所述核心采集桩将不同时段、不同角度的图像数据进行叠加，以对叠加的图像进行特征提取、特征处理，使得所述核心采集桩构建牛群分布模型。

5.如权利要求1所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

以所述牛群分布密集区域上边缘两点与核心采集桩之间的连线形成扇形区域，且所述扇形区域完全覆盖牛群分布密集区域。

6.如权利要求5所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

根据所述扇形区域内覆盖的电子围栏采集桩获取每个电子围栏采集桩所对应的桩点数据。

7.如权利要求6所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

所述桩点数据包括：每个电子围栏采集桩所对应的桩编号及扇形区域内电子围栏采集桩的数量。

8.如权利要求7所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

每个所述电子围栏采集桩上设置定点摄像头和通信集成模块，所述通信集成模块包括若干通信单元，每个所述通信单元对应一个信道；

所述电子围栏采集桩根据桩点数据中扇形区域内电子围栏采集桩的数量开启对应数量的信道。

9.如权利要求7所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

所述电子围栏采集桩以桩点数据中扇形区域内电子围栏采集桩的数量设定定点摄像头的取样速度。

10.如权利要求7所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

所述电子围栏采集桩将桩点数据、时间数据插入所采集的图像数据中进行打包。

11.如权利要求7所述的牧场智能养殖系统，其特征在于，

所述核心采集桩从打包数据中提取桩点数据、时间数据、图像数据，以校验桩点数据及时间数据。

12.一种采用如权利要求1-11任一项所述的牧场智能养殖系统的工作方法，其特征在于，包括：

采集不同时段、不同角度的图像数据获取牛只轨迹，并根据牛只轨迹获取牛只走向趋势，以构建牛群分布模型；

根据牛群分布模型获取若干牛群分布密集区域，通过牛群分布密集区域朝向电子围栏采集桩进行投影，以使每个牛群分布密集区域与投影覆盖区域中各电子围栏采集桩进行对应，根据牛群分布密集区域与电子围栏采集桩对应情况向每个电子围栏采集桩发送对应的桩点数据；

电子围栏采集桩根据桩点数据启用对应的信道且按对应的取样速度进行工作，且电子围栏采集桩将采集的图像数据进行打包以上传至核心采集桩；

核心采集桩对打包数据进行校验。