一种养殖动物监控系统的制作方法

本实用新型涉及畜牧业养殖设备领域，更具体地，涉及一种养殖动物监控系统。

背景技术：

近年来，我国畜牧业持续快速发展，养殖规模不断扩大。同时，我国畜牧业正处在从单纯的数量扩展向整体优化结构、全面提高产业素质和竞争力转变的关键时期。转变生产方式，发展畜牧业标准化规模养殖，是提升畜牧业生产水平、改善质量的重要途径。但要获得更多的成果，首先需要考虑的是如何保证畜牧业的健康。

目前，对畜牧业养殖监控的传统方法为人工观测法，即通过定性参数进行评估。或者利用检测装置检测，分析行为，判断其健康状态。利用各种检测装置检测日常行为，已成为监控的趋势。

在利用人工观测法对畜牧业养殖进行监控时，耗时、劳动量大、效率低、易有遗漏，且易受到观测者主观或者不同观测者之间变化的影响。在利用各种检测装置检测日常行为的时候，此类装置或系统监控因素单一，反馈至用户结果简单，且未能考虑个体行为的特异性，不能客观、全面地对其进行监控。

技术实现要素：

为了至少部分地克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种养殖动物监控系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种养殖动物监控系统，包括：标识读写器、特征信息采集装置、环境信息采集装置、视频信息采集装置和工控机；其中，所述标识读写器，用于读取所述养殖动物身体上的标识物的标识信息，并将所述标识信息传输至工控机；所述特征信息采集装置，用于采集所述养殖动物的物理特征信息，并将所述物理特征信息传输至工控机；所述环境信息采集装置，用于采集所述养殖动物的生活环境信息，并将所述生活环境信息传输至工控机；所述视频信息采集装置，用于采集所述养殖动物的行走图像信息，并将所述行走图像信息传输至工控机；所述工控机，用于接收所述标识信息，接收所述物理特征信息，接收所述生活环境信息，接收所述行走图像信息，并对上述接收到的信息进行分析和存储。

其中，所述养殖动物监控系统还包括：服务器；其中，所述服务器，用于接收并存储所述工控机发送的所述标识信息、所述物理特征信息、所述生活环境信息和所述行走图像信息。

其中，所述特征信息采集装置包括：应力测量模块和身体机能参数测量模块；其中，所述应力测量模块，用于对所述养殖动物的运动行为特征参数进行采集并将所述运动行为特征参数传输至工控机；所述身体机能参数测量模块，用于对所述养殖动物的运动量信息和身体指标信息进行采集并将所述运动量信息和身体指标信息传输至工控机。

其中，所述身体机能参数测量模块包括：三维加速度传感器、第一温度传感器和存储卡；其中，所述三维加速度传感器用于采集所述养殖动物的运动量信息，并将所述运动量信息发送到存储卡；所述第一温度传感器用于采集所述养殖动物的体温信息，并将所述体温信息发送到存储卡；所述存储卡用于接收并存储所述运动量信息和所述体温信息。

其中，所述运动行为特征参数包括体重信息、地面峰值压力信息、平均压力信息、支撑时间信息、步长信息、对称性信息和踢踏频率信息中的一种或多种。

其中，所述运动量信息包括站立时间信息、卧倒时间信息、站立频率信息、卧倒频率信息和最长卧倒时间信息中的一种或多种。

其中，所述环境信息采集装置包括：第二温度传感器和湿度传感器；其中，所述第二温度传感器，用于采集所述养殖动物的生活环境中温度信息，并将所述温度信息实时传输至工控机；所述湿度传感器，用于采集所述养殖动物的生活环境中湿度信息，并将所述湿度信息实时传输至工控机。

其中，所述应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，所述应力测量模块将接收到所述工控机发送的休眠信号。

其中，所述应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，所述视频信息采集装置将接收到所述工控机发送的休眠信号。

其中，所述工控机还用于：在接收到所述标识读写器发送的标识信息后，发送控制信号到应力测量模块和视频信息采集装置，用于触发所述应力测量模块和所述视频信息采集装置开始采集数据。

综上，本实用新型提供的一种养殖动物监控系统，该系统由标识读写器、特征信息采集装置、环境信息采集装置、视频信息采集装置、工控机和服务器组成，该系统不仅可以监控养殖动物的日常生活环境信息，更可以对养殖动物的物理特征信息和行走图像信息进行采集，并通过工控机将上述数据信息上传至服务器，用户可实现远程监控养殖动物的健康状况，调取历史监控数据记录，及时找到养殖动物的异常行为问题源头，尽早治疗，减少用户损失。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种监控养殖动物系统的结构图；

图2为根据本实用新型实施例的一种监控养殖动物系统的环境采集装置的结构图；

图3为根据本实用新型实施例的一种监控养殖动物系统的特征信息采集装置的结构图；

图4为根据本实用新型实施例的一种监控养殖动物系统的身体机能参数测量模块的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施例中以奶牛为例，但不局限于奶牛，还可以用于马、牛、猪等养殖动物。

在本实用新型的一个实施例中，参考图1至4，一种养殖动物监控系统，包括：标识读写器5、特征信息采集装置4、环境信息采集装置3、视频信息采集装置2和工控机1；

所述标识读写器5，用于读取所述养殖动物身体上的标识物的标识信息，并将所述标识信息传输至工控机1；

所述特征信息采集装置4，用于采集所述养殖动物的物理特征信息，并将所述物理特征信息传输至工控机1；

所述环境信息采集装置3，用于采集所述养殖动物的生活环境信息，并将所述生活环境信息传输至工控机1；

所述视频采集装置2，用于采集所述养殖动物的行走图像信息，并将所述行走图像信息传输至工控机1；

所述工控机1，用于接收所述标识信息，接收所述物理特征信息，接收所述生活环境信息，接收所述行走图像信息，并对上述接收到的信息进行分析和存储；

其中，动物耳标是一种专用于动物识别和电子化管理的电子器件，是动物的可被自动识别的电子身份证，人们可以方便地通过各种类型的专用阅读器对每一个动物个体进行自动识别，这样，就使得诸如个体甄别、数据统计、行踪控制、自动饲养、行为管理等等许多的动物科研、饲养、管理、调查等工作有了实现自动化、信息化的技术手段，对动物的跟踪管理能力会大为提高。

其中，工控机全称工业控制计算机，是专门为工业控制设计的计算机，用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。

具体地，首先在每一头奶牛身上安装一个具有身份识别作用的奶牛耳标。将作为标识读写器5的奶牛耳标读写器布置在挤奶通道走廊入口，通过USB方式与工控机相连接，奶牛进入挤奶通道时，奶牛耳标读写器读取奶牛耳标，识别出奶牛的标识信息，并将奶牛标识信息通过USB方式传输至工控机。

具体地，特征信息采集装置4包括应力测量模块41和身体机能参数测量模块42，用于采集所述养殖动物的物理特征信息，并将所述物理特征信息传输至工控机1。其中，物理特征信息包括运动行为参数、运动量信息和身体指标信息。

其中，应力测量模块41设计为步道式，平铺于奶牛挤奶通道上，通过USB方式与工控机相连接，用于对奶牛运动行为参数进行采集，运动行为参数包括奶牛体重动态测量、地面峰值压力、平均压力、支撑时间、步长、对称性、踢踏频率等不同运动行为参数。并将上述运动行为参数通过USB方式发送至工控机。

其中，地面峰值压力指奶牛行走过程中，应力测量模块测得的应力最大值与最小值；平均压力指奶牛行走过程中产生的压力，计算其平均值；支撑时间指奶牛行走时候重力支撑时间，即脚部停留时间；步长指奶牛跨步长度；对称性指奶牛四肢在步长、运动时间等方面的对称性；踢踏频率指奶牛行走时踢踏行为出现的频率。

其中，身体机能参数测量模块42由三维加速度传感器421、第一温度传感器422、存储卡423和供电电池组成，通过扎带固定于奶牛腿部。其中，三维加速度传感器421用于连续采集奶牛运动量数据，包括奶牛站立/卧倒时间和频率、最长卧倒时间等不同运动量数据。第一温度传感器用于测量奶牛身体指标信息，优选地，身体指标信息为体温数据。所述供电电池用于给三维加速度传感器421和第一温度传感器422提供电能。所测得的运动量信息和身体指标信息保存于存储卡423中，以周为单位，通过USB方式传输至工控机。

具体地，环境信息采集装置3，用于采集所述养殖动物的生活环境信息，并将所述生活环境信息传输至工控机1。其中，环境信息采集装置3包括第二温度传感器31和湿度传感器32。

优选地，第二温度传感器31和湿度传感器32布置于牛棚之中，实时采集奶牛生活环境信息如温度、湿度等数据，上述数据由第二温度传感器31和湿度传感器32通过WiFi或者3G网络实时传输至工控机。

具体地，视频采集装置2，用于采集所述养殖动物的行走图像信息，并将所述行走图像信息传输至工控机1。

优选地，视频信息采集装置2包括多台摄像机，所述摄像机通过USB有线方式与工控机相连接，所述摄像机通过支架方式架设于奶牛挤奶通道的正前方和挤奶器的相反一侧，用于实时采集奶牛在步道式应力测量模块上行走图像信息，并将所述奶牛行走图像信息通过USB方式实时传输至工控机。

具体地，工控机1作为养殖动物监控系统的控制中心，与标识读写器5、特征信息采集装置4、环境信息采集装置3、视频信息采集装置2连接。工控机1用于接收所述标识信息，接收所述物理特征信息，接收所述生活环境信息，接收所述行走图像信息，并将接收到的上述信息进行分析和存储。优选地，工控机还将接收到的上述信息，以标识信息中耳标号为个体识别单元，关联奶牛物理特征信息、行走图像信息和生活环境信息，建立奶牛信息数据库。

本实施例提供了一种养殖动物监控系统，该系统通过标识读写器、特征信息采集装置、环境信息采集装置、视频信息采集装置和工控机组成，该系统不仅可以监控日常生活环境信息，更可以对物理特征信息和行走图像信息进行采集，工控机将接收到的上述信息，以标识信息为个体识别单元，关联奶牛运动行为参数、运动量信息、身体指标信息、行走图像信息和生活环境信息，建立奶牛信息数据库。该数据库可为牛场系谱建立、牛群分析、产奶量测定、杂交等进行数据支持。同时可实现远程监控奶牛健康状况，及时找到异常行为问题源头，尽早治疗，减少用户损失。

在本实用新型的另一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述养殖动物监控系统还包括：服务器；其中，所述服务器，用于接收并存储所述工控机发送的标识信息、物理特征信息、生活环境信息和行走图像信息。

具体地，服务器用于接收工控机发送的耳标信息、物理特征信息、生活环境信息和行走图像信息。并且用户可以从服务器上调取历史监控数据记录。

在本实用新型再一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，所述应力测量模块将接收到所述工控机发送的休眠信号。

具体地，奶牛挤奶结束后，离开步道式应力测量模块，应力测量模块将不会获取到奶牛运动行为特征参数信息。此时，所述应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，所述应力测量模块将接收到所述工控机发送的休眠信号。

本实施例提供了一种养殖动物监控系统，应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，应力测量模块将会进入休眠状态，有助于节约能源。

以下对本实用新型实施例进行举例说明，但不限制本实用新型的保护范围。例如，挤奶通道由步道式应力测量模块平铺于在路面上构成，当一头奶牛经过挤奶通道时，应力测量模块将会测得奶牛体重动态测量、地面峰值压力、平均压力、支撑时间、步长、对称性、踢踏频率等不同行为特征描述参数，并将上述数据传输至工控机。如果应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过30秒钟，应力测量模块将会进入休眠状态。

在本实用新型又一个实施例中，在上述实施例的基础上，所述应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，所述视频信息采集装置将接收到所述工控机发送的休眠信号。

具体地，奶牛挤奶结束后，离开步道式应力测量模块，应力测量模块将不会获取到奶牛运动行为特征参数信息。此时，所述应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，所述视频信息采集装置将接收到所述工控机发送的休眠信号。

本实施例提供了一种养殖动物监控系统，应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过预设时间，视频信息采集装置将会进入休眠状态，有助于节约能源。

以下对本实用新型实施例进行举例说明，但不限制本实用新型的保护范围。例如，挤奶通道由步道式应力测量模块平铺于在路面上构成，视频信息采集装置通过支架方式架设于奶牛挤奶通道的正前方和挤奶器的相反一侧，当一头奶牛经过挤奶通道时，应力测量模块将会测得奶牛体重动态测量、地面峰值压力、平均压力、支撑时间、步长、对称性、踢踏频率等不同行为特征描述参数，并将上述数据传输至工控机。如果应力测量模块在发送所述运动行为特征参数到工控机后，距离下一次发送所述运动行为特征参数到工控机的时间间隔超过30秒钟，工控机将会发送控制信号到视频信息采集装置，视频信息采集装置将会进入休眠状态。

在本实用新型又一个实施例中，参考图1和图3，在上述实施例的基础上，所述工控机1还用于：所述工控机1在接收到所述标识读写器5发送的标识信息后，将发送控制信号到所述应力测量模块41和视频信息采集装置2，用于触发所述应力测量模块41和所述视频信息采集装置2开始采集数据。

具体地，当奶牛通过挤奶通道时，奶牛耳标读写器将获取到奶牛标识信息，并将上述信息发送到工控机，工控机在接收到耳标读写器发送的奶牛标识信息后，将发送控制信号到应力测量模块和视频信息采集装置。应力测量模块和视频信息采集装置在接收到控制信号后，将开始采集数据。

本实施例提供了一种养殖动物监控系统，应力测量模块和视频信息采集装置在接收到工控机发送的控制信号后才开始采集数据，能够达到节约能源的作用。

在本实用新型又一个实施例中，参考图1至4，在上述实施例的基础上，把三维加速度传感器421和第一温度传感器422通过扎带固定于奶牛腿部。其中，三维加速度传感器421用于连续采集奶牛运动数据，包括奶牛站立/卧倒时间和频率、最长卧倒时间等不同运动量数据。第一温度传感器用于测量奶牛身体指标信息，优选地，身体指标信息为体温数据。所测得的运动量信息和身体指标信息保存于存储卡423中，以周为单位，通过USB方式传输至工控机。当奶牛通过挤奶通道时，作为标识读写器5的奶牛耳标读写器将获取到奶牛标识信息，并将奶牛标识信息发送到工控机，工控机在接收到奶牛耳标读写器发送的奶牛标识信息后，将发送控制信号到应力测量模块和视频信息采集装置。应力测量模块和视频信息采集装置在接收到控制信号后，将开始采集数据。应力测量模块41设计为步道式，平铺于奶牛挤奶通道上，通过USB方式与工控机相连接，用于对奶牛奶牛体重动态测量、地面峰值压力、平均压力、支撑时间、步长、对称性、踢踏频率等不同运动行为参数进行采集，并将上述运动行为参数通过USB方式发送至工控机。视频信息采集装置2包括多台摄像机，通过USB有线方式与工控机相连接，摄像机通过支架方式架设于奶牛挤奶通道的正前方和挤奶器的相反一侧，用于实时采集奶牛在步道式应力测量模块上行走图像信息，并将奶牛行走图像信息通过USB方式实时传输至工控机。在牛棚之中布置了第二温度传感器31和湿度传感器32，实时采集奶牛生活环境信息如温度、湿度等数据，上述数据由第二温度传感器31和湿度传感器32通过WiFi或者3G网络实时传输至工控机。工控机对接收到的上述信息，进行分析存储，同时以标识信息中耳标号为个体识别单元，关联奶牛物理特征信息、行走图像信息和生活环境信息，建立奶牛信息数据库。工控机将信息数据库上传到服务器，并且用户可以从服务器上调取历史监控数据记录。

本实施例提供了一种养殖动物监控系统，通过标识读写器、第二温度传感器、湿度传感器、视频信息采集装置、应力测量模块、存储卡、三维加速度传感器、第一温度传感器和服务器组成，该系统不仅可以监控日常生活环境信息，更可以对物理特征信息和行走图像信息进行采集，工控机将接收到的上述信息，以标识信息中耳标号为个体识别单元，关联奶牛运动行为参数、运动量信息、身体指标信息、行走图像信息和生活环境信息，建立奶牛信息数据库。同时，工控机将信息数据库上传到服务器。该数据库可为牛场系谱建立、牛群分析、产奶量测定、杂交等进行数据支持。同时可实现远程监控奶牛健康状况，调取问题奶牛历史监控数据记录，及时找到异常行为问题源头，尽早治疗，减少用户损失。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。