一种自诱式牲畜信息采集系统及管理方法

房国志安欣徐雯雯张兴夫王英立苑耕晨

本发明属于物联网、大数据及牧场管理领域，主要涉及到一种低成本采用自诱方式实现的牲畜信息采集系统和相应的管理方法。

背景技术：

我国是一个畜牧大国，但不是畜牧强国。虽然牧场的数量在不断增多，饲养规模不断扩大，牧场的饲养管理还处于粗放型和凭经验管理的状态，特别是中小型牧场。在实现畜牧业精细化管理的发展过程中存在设备费用高昂、人力投入大，政府监管弱、资源浪费严重、行业数据资源分散等问题，阻碍了现代畜业的快速发展。近几年来，畜牧业逐步采用“互联网+”的发展战略，各类牲畜的养殖都在不断智能化。智慧牧业极大地减少了牧民的工作量，高效率、智能化、精准化、高预防的智慧牧业也正成为牧区发展的主要方向。

智慧牧业是充分应用现代信息技术的成果，将应用计算机网络技术、互联网技术、传感器技术、射频识别技术、无线通信技术融合，实现了畜牧业可视化远程查看、远程控制、变化预警等智能管理方式。智慧牧业也是大数据下的一个产物，通过客户端软件掌握数据，从而方便养殖与数据准确分析。

摒弃传统的牧场场管理办法，参考当今成熟完善的信息管理系统，设计一种自诱式符合牲畜条件反射式生理特点的信息采集系统及管理方法。该系统以饲料槽、饮水槽或诱惑剂为诱惑导引方式，极大地解放人力，方便顺利采集牲畜所需信息，通过嵌入牲畜不同生长阶段和不同生理阶段自动识别的饲养模式算法，开创了牧场新的管理方法。该系统包括数据采集、数据存储、数据处理及客户端显示。由于该系统成本较低，是中小型牧场用得起的自诱式牲畜信息采集管理系统。

技术实现要素：

本发明是为了提供一种经济、高效地采集和管理牲畜信息的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自诱式牲畜信息采集系统及管理方法包括基础数据采集端，所述的数据采集端利用esp8266或esp32和4g采集牲畜信息及牧场信息；所述的基础数据采集端通过物联网协议与大数据云存储服务器相连，所述的大数据云存储服务器将采集信息传输至大数据云存储数据库；所述的大数据云存储服务器与数据处理端连接，通过该牲畜对应阶段的饲养模式算法对采集的牲畜信息数据进行处理；所述的数据处理端与ui客户端相连接，所述的ui客户端的用户界面可用于数据的下载和查看。

作为优选，所述的牲畜信息包括牲畜身份信息、步数信息、体温信息及体重信息。

作为优选，所述的牲畜体重信息由称重器搭配hx711模块进行测量并采集。

作为优选，所述的牧场信息包括地理信息、饲料信息、水质信息及气象信息。

作为优选，所述的数据处理端嵌入不同生长阶段和不同生理阶段自动识别的饲养模式算法。搭建机器深度学习平台进行牲畜体重曲线、运动健康曲线、饲料配比算法测试及相关模型训练，实现牲畜模式识别算法的训练与移植。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1.自诱方式可以减少管理人员的数量，降低劳动强度，并且通过科学有效的方式及时查看和记录牲畜的健康状况，实时做出应对措施，效率高，查询方便。

2.自诱式牲畜信息采集系统不仅可以提高牲畜养殖场的管理效率，还可以通过采集牲畜身份、牧场环境、牧场位置等信息，实现肉制品质量和产地的追溯。

3.自诱式牲畜信息采集系统可实时采集牲畜生物信息，及时判断牲畜的生理状态，从而判断牲畜是否感染疾病，这对牲畜的健康和疾病的预防有重要意义。

4.结合物联网相关技术，利用各种传感器以及控制芯片，实现对养殖场环境信息、牲畜活体数据和养殖场定位数据的采集，清晰列出数据采集、参数设置和智能控制的处理流程。可以实现养殖场主远程获取牲畜的活体健康数据(如：体重、体温、心率及运动步数)和牧场资源信息(地理位置、饲养饲料、牧场水质、牧场气象)，并将获取的数据存储于云服务器数据库中，在客户端实时查看牲畜的活体数据及牧场资源信息。

附图说明

附图1是本发明的系统框图。

附图2是本发明的称重器示意图。图中所示：1-称重平台，2-传感器连接件，3传感器

具体实施方式

参阅附图进一步说明本发明的具体实施方式。

1.如图1所示，本发明的一种自诱式牲畜信息采集系统及管理方法包括基础数据采集端1，采集牲畜信息及牧场信息；所述的基础数据采集端1通过物联网协议与大数据云存储服务器2相连，所述的大数据云存储服务器2将采集信息传输至大数据云存储数据库；所述的大数据云存储服务器2与数据处理端3连接，通过牲畜对应阶段的饲养模式算法对牲畜信息进行处理；所述的数据处理端3与ui客户端4相连接，所述的ui客户端的用户界面可用于数据的下载和查看。

2.为了采集基础数据，所述基础数据采集端1利用esp8266或esp32和4g模块。

3.为了采集牲畜信息，所述的基础数据采集端1使用电子耳标内嵌rfid电子标签和自主设计远距离耳标识别电路，对牲畜标记独有的身份信息；所述的基础数据采集端1使用带有mma9553l计步器传感器模块及max30205mta体温传感器模块来采集牲畜的步数和体温信息，可实时监测牲畜的健康状况；如图2所示，所述的基础数据采集端1采用称重器搭配hx711称重模块来测量牲畜的体重。所述的称重器所述的称重器包括称重平台1，所述的称重平台两侧安装4个传感器3，所述的称重平台1与传感器3之间用传感器连接件2相连。

4.为了采集牧场的地理信息，所述的基础数据采集1端使用gps或北斗定位系统记录牧场的精确地理位置，获得地理位置信息用于牲畜产地的溯源；所述的基础数据采集端1采集饲料信息，针对不同牲畜体内营养含量的不同进行针对性饲料饲养的信息记录；所述的基础数据采集端1采用ts-300b浊度模块获得牧场水质信息；所述的基础数据采集端1采用雨量传感器及风速风向传感器判断牧场气象情况。

5.具体地，本发明所涉及的一种自诱式牲畜信息采集系统及管理方法按以下步骤进行：步骤一、以饲料槽、饮水槽或诱惑剂为诱导方式，使牲畜静止站立在称重器上；步骤二、所述的数据采集端1采集牲畜的身份、步数、体温、体重信息；步骤三、所述的数据采集端1采集当天牧场的地理、饲料、水质、气象信息数据；步骤四、将采集数据上传至所述的大数据云存储服务器2上；步骤五、传输的数据经所述的数据处理端3通过相应牲畜的饲养模式算法进行分析及处理；步骤六、数据处理结果在所述的ui客户端4上显示。

以上结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，单本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

技术特征：

1.本发明所涉及的一种自诱式牲畜信息采集系统及管理方法包括基础数据采集端(1)，所述的数据采集端(1)利用esp8266或esp32及4g采集牲畜信息和牧场信息；所述的基础数据采集端(1)通过物联网协议与大数据云存储服务器(2)相连，所述的大数据云存储服务器(2)将采集信息传输至大数据云存储数据库中；所述的大数据云存储服务器(2)与数据处理端(3)连接，通过牲畜对应阶段的饲养模式算法对牲畜信息进行处理；所述的数据处理端(3)与ui客户端(4)相连接，所述的ui客户端(4)的用户界面可用于数据的下载和查看。

2.根据权利要求1所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牲畜信息采集具体包括牲畜的身份信息，步数信息，体温信息和体重信息采集。

3.根据权利要求1所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牧场信息采集具体包括牧场的地理信息，饲料信息，水质信息和气象信息采集。

4.根据权利要求1所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：数据处理端嵌入不同生长阶段和不同生理阶段自动识别的饲养模式算法。搭建机器深度学习平台进行牲畜体重曲线、运动健康曲线、饲料配比算法测试及相关模型训练，实现牲畜模式识别算法的训练与移植。

5.根据权利要求2所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牲畜的身份信息使用电子耳标内嵌rfid电子标签和自主设计远距离耳标识别电路标记牲畜的身份信息。

6.根据权利要求2所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牲畜的步数信息和体温信息使用电子脚环带有mma9553l计步器传感器模块以及max30205mta体温传感器模块来采集牲畜的步数和体温信息实时监测牲畜的健康状况。

7.根据权利要求2所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牲畜的体重信息使用称重器搭配hx711称重模块来测量牲畜的体重。所述的称重器包括称重平台(1)，所述的称重平台两侧均匀安装4个传感器(3)，所述的称重平台(1)与传感器(3)之间用2件传感器连接件(2)相连。

8.根据权利要求3所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牧场的地理信息采用gps或北斗定位系统记录牧场精确的地理位置信息。

9.根据权利要求3所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牧场的饲料信息是针对不同牲畜体内营养含量的不同进行针对性饲料饲养的信息记录，用于牲畜品质的溯源。

10.根据权利要求3所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牧场的水质信息采用ts-300b浊度模块检测牧场水的浑浊度。

11.根据权利要求3所述的自诱式牲畜信息采集系统及管理方法，其特征在于：所述牧场的气象信息采用雨量传感器和风速风向传感器判断牧场的气象情况。

12.根据权利要求1所述的所涉及的一种自诱式牲畜信息采集系统及管理方法按以下步骤实现：步骤一、以饲料槽、饮水槽或诱惑剂为诱导方式，使牲畜静止站立在称重器上；步骤二、所述的数据采集端(1)采集牲畜的身份、步数、体温、体重信息；步骤三、所述的数据采集端(1)采集当天牧场的地理、饲料、水质、气象信息数据；步骤四、将采集数据上传至所述的大数据云存储服务器(2)上；步骤五、传输的数据经所述的数据处理端(3)通过相应牲畜的饲养模式算法进行分析及处理；步骤六、数据处理结果在所述的ui客户端(4)上显示。

技术总结
一种自诱式牲畜信息采集系统及管理方法结合物联网相关技术，利用传感器及控制芯片，以饲料槽、饮水槽或诱惑剂为诱导方式，实时采集牧场牲畜身份、步数、体温、体重信息并结合牧场环境、地理、位置等信息后，将结果上传至服务器数据库，根据嵌入牲畜不同生长阶段和不同生理阶段自动识别的饲养模式算法，可在UI客户端下载数据进行查看、下载数据处理结果。利用搭建深度机器学习平台进行牲畜体重曲线、运动健康曲线、饲料配比算法测试及相关模型训练，实现牲畜模式识别算法训练与移植。鉴于国外造价高昂、语言差异的管理系统，本发明开创了国内牧场新的管理方法，且成本低、灵活度高，尤其适合中小型牧场管理。

技术研发人员：房国志;安欣;徐雯雯;张兴夫;王英立;苑耕晨
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021.08.03