畜禽健康状况监测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息网络技术在畜禽养殖管理领域的应用，特别涉及畜禽健康状况监 测方法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着信息网络技术的不断发展，将信息网络技术用于传统的畜禽养殖管理日益受 到了人们的重视。畜禽养殖管理朝着自动化、信息化和智能化的方向前进。近年来，我国对 畜禽健康养殖及全程质量监管的要求非常严格，所以就要求利用先进的传感器技术和信息 网络技术对畜禽养殖全程进行数字化安全监控，并对其进行分类优化养殖。
[0003]目前公开的一种实现畜禽健康状况监测的方案主要依靠实时监测畜禽的心电、脑 电、体温和血压等生理参数以及测量畜禽行走距离、运动频率和行走速度等行为参数，然后 根据所得参数与预设参数的比较结果确定所测量畜禽的行为和健康状态，进行分类养殖。
[0004] 由于畜禽日常生产活动中的运动状态相似性较大，仅通过上述方法作出畜禽行为 及健康状况判断会存在很大误差，分类养殖的准确率并不理想，而且判断结果受外界环境 状况和畜禽个体差异等因素影响。因此，现有的技术问题是如何提供一种适用性强、受环境 状况影响小且准确率高的畜禽健康状况监测方法。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明一方面提出了一种畜禽健康状况监测方法，包括 以下步骤：
[0006] Sl :数据采集单元中的三轴加速度传感器根据预设采样频率采集N个畜禽的三轴 加速度数据，其中N为大于0的整数；
[0007] S2 :数据处理单元通过聚类算法对所述三轴加速度数据进行聚类分析，得到每个 畜禽各类基本行为的时序数据；
[0008] S3:数据处理单元将所述时序数据与预设的阈值参数进行比较分析，得出每个畜 禽的健康状况信息。
[0009] 优选地，所述步骤S3中所述数据处理单元得出每个畜禽的健康状况信息的同时， 指示出每个畜禽的身份信息；
[0010] 其中，所述身份信息为所述数据采集单元中的身份识别单元识别出的电子标签的 信息；所述电子标签位于每个畜禽身体的外表面上。
[0011] 优选地，所述步骤S2中，所述数据处理单元通过聚类算法对所述行为加速度数据 进行聚类分析，具体包括以下步骤：
[0012] S21 :将所述N个畜禽的各类基本行为划分为K个类别，预设所述K个类别的聚类 中心，其中K为大于0的整数；
[0013] S22:分别计算所述N个畜禽中每个畜禽的行为加速度数据与所述K个聚类中心的 欧氏距离，将所述每个畜禽的行为加速度数据分配到与其欧式距离最小的聚类中心所代表 的类别中；
[0014] S23 :分别对所述K个类别中每个类别包含的所有行为加速度数据求均值，将所述 均值作为该类别新的聚类中心，计算该类别中所有行为加速度数据到该类别的所述新的聚 类中心的距离平方和；
[0015] S24:判断聚类中心和所述距离平方和的值是否发生改变，若未发生改变，则聚类 结束；若发生改变，则重复步骤S22。
[0016] 优选地，所述步骤S21中将所述N个畜禽的各类基本行为划分为K个类别具体为：
[0017] 将所述N个畜禽的各类基本行为划分为K = 4个类别，所述4个类别包括躺卧行 为、站立或慢走行为、采食行为和跨跳行为。
[0018] 优选地，所述步骤S21中预设所述K个类别的聚类中心具体为：根据周围环境数据 预设所述K个类别的聚类中心；
[0019] 其中，所述周围环境数据为所述数据采集单元中的温度传感器、气压传感器及相 对湿度传感器分别采集到的畜禽所在的周围环境的温度、气压及相对湿度。
[0020] 优选地，所述步骤Sl还包括微型存储单元存储所述数据采集单元采集到的数据 信息。
[0021] 优选地，所述步骤Sl还包括利用无线传输单元将所述数据采集单元采集的数据 信息经过转换处理并传输至所述数据处理单元。
[0022] 优选地，所述数据采集单元中的红外视频采集设备采集每个畜禽行为的全程监控 视频；利用所述监控视频核实所述健康状况信息。
[0023] 优选地，数据处理单元根据所述每个畜禽的健康状况信息给出对每个畜禽的管理 建议；所述管理建议包括分群、隔离或维持原圈养方式。
[0024] 本发明另一方面提出了一种畜禽健康状况监测系统，包括数据采集单元、微型存 储单元、无线传输单元及数据处理单元；
[0025] 所述数据采集单元包括：三轴加速度传感器、身份识别单元、温度传感器、气压传 感器、相对湿度传感器以及红外视频采集设备；
[0026] 所述三轴加速度传感器、温度传感器、气压传感器及相对湿度传感器集成为微型 传感器单元，设置在每个畜禽身体的外表面上；
[0027] 所述身份识别单元与所述红外视频采集设备分别设置在畜禽所在环境的预设位 置；
[0028] 所述三轴加速度传感器用于根据预设采样频率采集N个畜禽的三轴加速度数据， 其中N为大于0的整数；
[0029] 所述身份识别单元用于识别电子标签的信息；所述电子标签位于每个畜禽身体的 外表面上；
[0030] 所述温度传感器、气压传感器、相对湿度传感器用于采集畜禽所在的周围环境的 温度、气压及相对湿度；
[0031] 所述红外视频采集设备用于采集每个畜禽行为的全程监控视频；
[0032] 所述微型存储单元用于存储所述数据采集单元采集到的数据和信息；
[0033] 所述无线传输单元用于将所述数据采集单元采集的数据和信息经过转换处理并 传输至所述数据处理单元；
[0034] 所述数据处理单元，通过聚类算法对所述三轴加速度数据进行聚类分析，得到每 个畜禽各类基本行为的时序数据；将所述时序数据与预设的阈值参数进行比较分析，得出 每个畜禽的健康状况信息；根据所述每个畜禽的健康状况信息给出对每个畜禽的管理建 议；所述管理建议包括分群、隔离或维持原圈养方式。
[0035] 本发明通过聚类算法对畜禽的行为加速度数据进行聚类分析，与识别的电子标签 识别信息相结合，得到畜禽行为与健康状态的异常信息。本发明适应性强、受外界环境状况 影响小，准确率高，对判断畜禽行为与健康状态、畜禽分类养殖及全程质量监管发挥有利的 作用。
【附图说明】
[0036] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中：
[0037] 图1示出了本发明实施例提供的畜禽健康状况监测方法流程图；
[0038] 图2示出了本发明实施例提供的畜禽健康状况监测系统的结构示意图；
[0039] 图3示出了本发明实施例提供的畜禽健康状况监测方法中步骤S2的流程图；
[0040] 图4示出了本发明实施例提供的畜禽4种日常行为的三轴加速度曲线图。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0042] 图1示出了本发明实施例提供的畜禽健康状况监测方法流程图。如图1所示，本 发明所提供的畜禽健康状况监测方法，具体包括以下步骤：
[0043] Sl :数据采集单元中的三轴加速度传感器根据预设采样频率采集N个畜禽的三轴 加速度数据，其中N为大于0的整数；
[0044] S2 :数据处理单元通过聚类算法对所述三轴加速度数据进行聚类分析，得到每个 畜禽各类基本行为的时序数据；
[0045] S3:数据处理单元将所述时序数据与预设的阈值参数进行比较分析，得出每个畜 禽的健康状况信息。
[0046] 本发明所提供的畜禽健康状况监测方法具有适应性强、受外界环境状况影响小， 准确率高的特点，可对判断畜禽行为与健康状态、畜禽分类养殖及全程质量监管发挥有利 的作用，在对畜禽的行为进行长期实时监测的过程中，不影响畜禽的日常生产活动，基本无 应激反应。
[0047] 优选地，所述步骤S3中所述数据处理单元得出每个畜禽的健康状况信息的同时， 指示出每个畜禽的身份信息；其中，所述身份信息为所