一种羊的生理行为监测系统及方法与流程

本发明实施例涉及农业技术领域，更具体地，涉及一种羊的生理行为监测系统及方法。

背景技术：

在羊养殖业中，羊的发情周期的测量和及时发现羊发情有利于提高养羊的经济效益。羊在发情时期主要以下三个表现：第一，母羊分为年轻母羊和成熟母羊，年轻母羊神经比较敏感，当公羊靠近时短时间急速奔跑，成熟母羊会待在原地不动。第二，母羊发情时尾巴会高频率的摆动。第三，母羊在发情时，会出现食欲减少，尿频，体重会减轻的情况。

母羊发情不容易被发觉，目前鉴定母羊发情的方法有以下三种：(1)外部观察法，母羊发情时常表现精神兴奋，外阴部发红肿胀，阴门、尾根黏附着分泌物；(2)阴道检查法，采用阴道开膣器，通过观察母羊阴道黏膜的色泽和充血程度，子宫颈口的开张大小和分泌黏液的颜色、分泌量及黏稠度等，来判定母羊的发情；(3)试情法，在羊群较大时，鉴定母羊发情最好采用公羊试情法。

但是，上述监测羊发情的方法存在以下局限和缺点：人的工作强度较高，效率低，耗费大量的人力物力导致成本高，效益低；同时，在监测过程中由于人凭借经验的局限性，有可能出现遗漏和错判，导致监测的结果不准确。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，并且能区年轻母羊和成熟母羊发情的羊的生理行为监测系统及方法。

一方面本发明实施例提供了一种羊的生理行为监测系统，包括：数据采集模块、微处理器、无线传输模块、电源模块以及上位机；其中，

所述数据采集模块设置在被监测羊尾巴上并与所述微处理器模块连接，所述数据采集模块包括加速度传感器、压力传感器、频率传感器及体重传感器；所述加速度传感器、所述压力传感器、所述频率传感器及所述体重传感器分别用于采集所述被监测羊的第一加速度数据、第一压力数据、第一尾巴摆动频率数据及第一体重数据，并将所述第一加速度数据、所述第一压力数据、所述第一尾巴摆动频率数据及所述第一体重数据发送值所述微处理器；

所述微处理器模块通过所述无线传输模块与所述上位机连接，用于对接收到的所述第一加速度数据、所述第一压力数据、所述第一尾巴摆动频率数据及所述第一体重数据进行预处理，并将经预处理后得到的第二加速度数据、第二压力数据、第二尾巴摆动频率数据及第二体重数据发送至上位机；所述电源模块与所述微处理器连接，用于为所述微处理器供电；

所述上位机中存储有多个预设程序，用于根据接收到的所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据中的一个或多个判断获知所述被监测羊是否发情。

进一步地，所述系统还包括gps模块，所述gps设置在所述被监测羊身上且与所述微处理器连接，用于采集所述被监测羊的第一gps数据，并将所述第一gps发送至所述微处理器；对应地，

所述微处理器用于对接收到的所述第一gps数据进行预处理，并将预处理后得到的第二gps数据发送至所述上位机；

所述上位机用于根据接收到的所述第二gps数据确定所述被监测羊的位置。

进一步地，所述系统还包括用户提醒模块，所述用户提醒模块与所述上位机连接，用于在所述上位机判断获知所述被监测羊发情时发出提醒，并触发所述被监测羊身上的所述gps模块采集gps信息。

进一步地，所述上位机中存储有第一预设程序，用于在所述第二加速度数据大于第一预设阈值，且持续时间超过第一预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

进一步地，所述上位机中存储有第二预设程序，用于在所述第二加速度数据为零，且所述第二压力数据大于第二预设阈值，且持续时间超过第二预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

进一步地，所述上位机中存储有第三预设程序，用于在所述第二尾巴摆动频率数据大于第三预设阈值，且持续时间超过第三预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

进一步地，所述上位机中存储有第四预设程序，用于在所述第二体重数据小于第四预设阈值，且持续时间小于第四预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

另一方面本发明实施例提供了一种利用上述羊的生理行为监测系统进行监测的方法，包括：

利用所述加速度传感器、所述压力传感器、所述频率传感器及所述体重传感器分别采集所述被监测羊的第一加速度数据、第一压力数据、第一尾巴摆动频率数据及第一体重数据；

利用所述微处理器对所述第一加速度数据、所述第一压力数据、所述第一尾巴摆动频率数据及所述第一体重数据进行预处理，得到所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据；

利用所述上位机中存储的多个预设程序，根据所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据中的一个或多个判断获知所述被监测羊是否发情。

进一步地，若判断获知所述被监测羊发情后，还包括：

利用gps模块采集所述被监测羊的第一gps数据，并利用所述微处理器对所述第一gps数据进行预处理得到第二gps数据；

利用所述上位机根据所述第二gps数据确定所述被监测羊的位置。

进一步地，所述利用所述上位机中存储的多个预设程序，根据所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据中的一个或多个判断获知所述被监测羊是否发情，具体包括：

在所述第二加速度数据大于第一预设阈值，且持续时间超过第一预设时间段时，判断所述被监测羊发情；

或者，在所述第二加速度数据为零，且所述第二压力数据大于第二预设阈值，且持续时间超过第二预设时间段时，判断所述被监测羊发情；

或者，在所述第二尾巴摆动频率数据大于第三预设阈值，且持续时间超过第三预设时间段时，判断所述被监测羊发情；

或者，在所述第二体重数据小于第四预设阈值，且持续时间小于第四预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

本发明实施例提供的一种羊的生理行为监测系统及方法，通过数据采集模块获取被监测羊的加速度数据、压力数据、尾巴摆动频率数据及体重数据，在利用微处理器对这些数据进行预处理，并经预处理后的数据上传至上位机中，上位机根据这些数据判断被监测羊是否发情。该系统可自动运行，且无需以来人工经验，监测结果准确，耗能低，适于大面积实践推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种羊的生理行为监测系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种判断羊是否发情的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种判断羊是否发情和区分发情的羊是年轻母羊还是成熟母羊的流程图；

图4为本发明实施例提供的又一种判断羊是否发情的流程图；

图5为本发明实施例提供的又一种判断羊是否发情的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种利用图1所示系统进行羊的生理行为监测方法的流程图。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

图1为本发明实施例提供的一种羊的生理行为监测系统的结构框图，如图1所示，包括：数据采集模块、微处理器、无线传输模块、电源模块以及上位机。其中：

所述数据采集模块设置在被监测羊尾巴上并与所述微处理器模块连接，所述数据采集模块包括加速度传感器、压力传感器、频率传感器及体重传感器；所述加速度传感器、所述压力传感器、所述频率传感器及所述体重传感器分别用于采集所述被监测羊的第一加速度数据、第一压力数据、第一尾巴摆动频率数据及第一体重数据，并将所述第一加速度数据、所述第一压力数据、所述第一尾巴摆动频率数据及所述第一体重数据发送值所述微处理器。

其中，数据采集模块集成有加速度传感器、压力传感器、频率传感器及体重传感器分别采集各自对应的数据，加速度数据反映被监测羊是否在运动，压力数据反映羊是否爬跨。加速度传感器可以采用三维加速度传感器，体重传感器可以采用红外测重传感器。

所述微处理器模块通过所述无线传输模块与所述上位机连接，用于对接收到的所述第一加速度数据、所述第一压力数据、所述第一尾巴摆动频率数据及所述第一体重数据进行预处理，并将经预处理后得到的第二加速度数据、第二压力数据、第二尾巴摆动频率数据及第二体重数据发送至上位机；所述电源模块与所述微处理器连接，用于为所述微处理器供电。

其中，微处理器可以采用单片机，数据采集模块模块发送的数据进行预处理优化，使得数据更加准确后上传至上位机。上位机可以采用各种移动终端，例如手机、平板等设备。

电源模块还连接有电源报警模块，用于在电源模块电量低于预设阈值是发出警报。

所述上位机中存储有多个预设程序，用于根据接收到的所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据中的一个或多个判断获知所述被监测羊是否发情。

具体地，数据采集模块采集的各种数据经过微处理器预处理后，通过无线传输模块上传至上位机中，上位机中预存有多个预设程序，每个预设程序中设置有对应的阈值，每个预设程序根据对应的数据来判断被监测羊是否发情。当确定待检测样发情时，将该羊的信息发送至上位机中，通过上位机中的数据库为该羊匹配最合适的配种对象，以保证羊肉质量安全。

本发明实施例提供的一种羊的生理行为监测系统，通过数据采集模块获取被监测羊的加速度数据、压力数据、尾巴摆动频率数据及体重数据，在利用微处理器对这些数据进行预处理，并经预处理后的数据上传至上位机中，上位机根据这些数据判断被监测羊是否发情。该系统可自动运行，且无需以来人工经验，监测结果准确，耗能低，适于大面积实践推广。

在上实施例中，所述系统还包括gps模块，所述gps设置在所述被监测羊身上且与所述微处理器连接，用于采集所述被监测羊的第一gps数据，并将所述第一gps发送至所述微处理器；对应地，

所述微处理器用于对接收到的所述第一gps数据进行预处理，并将预处理后得到的第二gps数据发送至所述上位机；

所述上位机用于根据接收到的所述第二gps数据确定所述被监测羊的位置。

具体地，由于一般羊群数量都较为庞大，且羊的活动范围也较大，为了快速定位羊群中发情羊的位置，搞系统设置了gps模块，当上位机判断获知被监测羊发情时，出发gps模块采集发情羊的gps数据并上传至上位机，上位机根据gps数据获取发情羊的具体位置。

在上述实施例中，所述系统还包括用户提醒模块，所述用户提醒模块与所述上位机连接，用于在所述上位机判断获知所述被监测羊发情时发出提醒，并触发所述被监测羊身上的所述gps模块采集gps信息。

具体地，当上位机判断获知羊群中存在发情羊时，用户提醒模块发出提醒，提醒用户进行查看，以免遗漏发情的羊，错过发情期带来的经济损失。

在上述实施例中，所述上位机中存储有第一预设程序，用于在所述第二加速度数据大于第一预设阈值，且持续时间超过第一预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

具体地，如图2所示，第一预设程序中可以设置第一预设阈值，第一预设时间段等信息，可以理解地，第一预设阈值和第一预设时间段可以根据实际需求和实践经验确定。

在上述实施例中，所述上位机中存储有第二预设程序，用于在所述第二加速度数据为零，且所述第二压力数据大于第二预设阈值，且持续时间超过第二预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

具体地，如图3所示，第二预设程序中可以设置第二预设阈值，第二预设时间段等信息，可以理解地，第二预设阈值和第二预设时间段可以根据实际需求和实践经验确定。

在上述实施例中，所述上位机中存储有第三预设程序，用于在所述第二尾巴摆动频率数据大于第三预设阈值，且持续时间超过第三预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

具体地，如图4所示，第三预设程序中可以设置第三预设阈值，第三预设时间段等信息，可以理解地，第三预设阈值和第三预设时间段可以根据实际需求和实践经验确定。

在上述实施例中，所述上位机中存储有第四预设程序，用于在所述第二体重数据小于第四预设阈值，且持续时间小于第四预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

具体地，如图5所示，第四预设程序中可以设置第四预设阈值，第四预设时间段等信息，可以理解地，第四预设阈值和第四预设时间段可以根据实际需求和实践经验确定。

需要说明的是，在利用本系统进行羊发情判断时，可以采用上述四种判断方法中的一种或多种，综合多种判断方法的结果可以使得判断更准确，避免误判。

图6为本发明实施例提供的一种利用上述系统进行羊的生理行为监测方法的流程图，如图6所示，包括：

s601，利用所述加速度传感器、所述压力传感器、所述频率传感器及所述体重传感器分别采集所述被监测羊的第一加速度数据、第一压力数据、第一尾巴摆动频率数据及第一体重数据；

s602，利用所述微处理器对所述第一加速度数据、所述第一压力数据、所述第一尾巴摆动频率数据及所述第一体重数据进行预处理，得到所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据；

s603，利用所述上位机中存储的多个预设程序，根据所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据中的一个或多个判断获知所述被监测羊是否发情。

本发明实施例提供的一种羊的生理行为监测方法，通过数据采集模块获取被监测羊的加速度数据、压力数据、尾巴摆动频率数据及体重数据，在利用微处理器对这些数据进行预处理，并经预处理后的数据上传至上位机中，上位机根据这些数据判断被监测羊是否发情。该系统可自动运行，且无需以来人工经验，监测结果准确，耗能低，适于大面积实践推广。

在上述实施例中，若判断获知所述被监测羊发情后，还包括：

利用gps模块采集所述被监测羊的第一gps数据，并利用所述微处理器对所述第一gps数据进行预处理得到第二gps数据；

利用所述上位机根据所述第二gps数据确定所述被监测羊的位置。

在上述实施例中，所述利用所述上位机中存储的多个预设程序，根据所述第二加速度数据、所述第二压力数据、所述第二尾巴摆动频率数据及所述第二体重数据中的一个或多个判断获知所述被监测羊是否发情，具体包括：

在所述第二加速度数据大于第一预设阈值，且持续时间超过第一预设时间段时，判断所述被监测羊发情；

或者，在所述第二加速度数据为零，且所述第二压力数据大于第二预设阈值，且持续时间超过第二预设时间段时，判断所述被监测羊发情；

或者，在所述第二尾巴摆动频率数据大于第三预设阈值，且持续时间超过第三预设时间段时，判断所述被监测羊发情；

或者，在所述第二体重数据小于第四预设阈值，且持续时间小于第四预设时间段时，判断所述被监测羊发情。

需要说明的是，在利用本系统进行羊发情判断时，可以采用上述四种判断方法中的一种或多种，综合多种判断方法的结果可以使得判断更准确，避免误判。

最后应说明的是：以上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精神和范围。