专利名称：牲畜体温管理系统及其体温校正方法
技术领域：
本发明涉及一种牲畜养殖管理系统，具体的说，涉及了一种牲畜体温管理系统及其体温校正方法。
背景技术：
现有的养殖场，多利用电子耳标对牲畜进行身份编码，并通过一个RFID阅读器进行身份识别，而牲畜健康状况的监控多通过人工测量方式，如利用体温计或者独立红外测温枪进行人工测量，工作量大、耗时、费工，测量误差又大。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、节省人力、工作效率高、降低养殖成本的牲畜体温管理系统，还提供了一种数据校正科学、准确性高、科学实用的体温校正方法。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种牲畜体温管理系统，它包括微处理器电路、N个具有湿度传感器的红外测温枪、不少于一个电子耳标和用于识别所述电子耳标的RFID阅读器；其中，所述微处理器电路连接所述RFID阅读器用于识别带有电子耳标的牲畜并获取与该牲畜对应的身份识别码；所述微处理器电路连接所述红外测温枪用于采集环境温湿度和牲畜体温并将牲畜体温校正后生成包含有与身份识别码对应的牲畜真实体温、环境温湿度的牲畜健康信息#是不小于I的自然数。基于上述，它还包括上位机和连接所述微处理器电路的通信接口电路，所述上位机连接所述微处理器电路的通信接口电路用于接收牲畜健康信息并据此判断该牲畜的健康状况。基于上述，它还包括报警电路，所述微处理器电路连接所述报警电路以便根据牲畜健康信息判断是否产生该牲畜的健康报警信息并根据健康报警信息进行报警。基于上述，它还包括显示电路，所述微处理器电路连接所述显示电路以便显示环境温湿度、身份识别码以及与该身份识别码对应的牲畜体温、牲畜真实体温。一种牲畜体温管理系统的体温校正方法，该方法包括以下步骤
步骤1、数据采集与识别微处理器上电工作，通过RFID阅读器识别带有电子耳标的牲畜并获取与该牲畜对应的身份识别码，通过N个红外测温枪分别采集温度和环境湿度；在微处理器获取到身份识别码之前，微处理器将通过第i个红外测温枪采集的湿度、温度分别视为环境湿度HE1、环境温度TEi，反之，微处理器将通过第i个红外测温枪采集的湿度、温度分别视为环境湿度HE1、牲畜体温TZi ；
步骤2、初步判断将牲畜体温TZi与环境温度TEi进行比较，若有差别，则牲畜体温TZi有效，记为第一有效牲畜体温TYi，反之，则牲畜体温TZi无效，视为环境温度TEi，并返回步骤I ;步骤3、单点重复取值将采集的下一组牲畜体温TZi与第一有效牲畜体温TYi进行比较，如果二者的比较差属于预设的温差波动范围，则该组牲畜体温TZi有效，记为第二有效牲畜体温TYi，反之，则该组牲畜体温TZi无效，并继续将下一组牲畜体温TZi与第一有效牲畜体温TYi进行比较、判断；依此，直至得到M组有效牲畜体温TYi ；
步骤4、单点滤波取值将M组有效牲畜体温TYi中的最大值和最小值去掉，再将其余的有效牲畜体温TYi取平均值，即得到与第i个红外测温枪对应的牲畜温度TMi ；
步骤5、多点综合取值将得到的与N个红外测温枪对应的牲畜温度取平均值，得到平均温度值Tp ;再根据预设的环境温湿度对牲畜温度影响-温度波动数据D1，查询得到与环境温度TE1、环境湿度HE1、牲畜温度TMi对应的温度波动值Λ Ti ;然后，进行限幅判断，即，如果牲畜温度TMi与平均温度值Tp之差的绝对值不大于温度波动值Λ Ti，则将牲畜温度TMi视为限幅体表温度，反之，牲畜温度TMi无效；最后，将所有限幅体表温度取平均值，即得到与该身份识别码对应的牲畜体表温度TB ；
步骤6、补偿取值根据预设的牲畜体表体温与牲畜真实体温-温度差值数据D2，查询得到与牲畜体表温度TB对应的温度差值Λ Tl ;再根据预设的环境温湿度对温度差值影响-温度补偿数据D3，查询得到与环境温度TE、环境湿度HE、温度差值Λ Tl对应的温度补偿值Λ Τ2 ;然后，将牲畜体表温度TB与温度补偿值Λ Τ2相加，即得到牲畜真实体温T ；其中，所述环境温度TE是指N个红外测温枪采集的环境温度的平均值或者是指第i个红外测温枪采集的环境温度，所述环境湿度HE是指N个红外测温枪采集的环境湿度的平均值或者是指第i个红外测温枪采集的环境湿度；
M是不小于3的自然数，i是不大于N的自然数。基于上述，在步骤4中，单点滤波取值包括以下子步骤
4.1、单点一次滤波取值将M组有效牲畜体温TYi中的最大值和最小值去掉，再将其余的有效牲畜体温TYi平均，得到第一组平均牲畜温度；
4. 2、单点反复滤波取值重复前述步骤，直至得到X组平均牲畜温度，或者，直至微处理器获取不到身份识别码或者获取到不同的身份识别码时，所能得到的Y组平均牲畜温度；
4. 3、单点综合取值将X组平均牲畜温度取平均值，或者将Y组平均牲畜温度取平均值，得到与第i个红外测温枪对应的牲畜温度TMi ；
其中，X、Y是自然数。基于上述，它还包括以下步骤步骤7、生成牲畜健康信息微处理器根据获取的身份识别码、环境温度、环境湿度、牲畜真实体温，生成包含有身份识别码以及与该身份识别码对应的牲畜真实体温、环境温湿度的牲畜健康信息。基于上述，它还包括以下步骤步骤8、上位机判断、管理微处理器将牲畜健康信息上传给上位机，上位机根据牲畜健康信息判断该牲畜的健康状况并生成该牲畜的电子病历。本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说， 本发明具有以下优点1、现有身份识别技术只是单独对牲畜身份信息进行了编码，而不能一次解决身份编码加体温监控的问题，也不能生成对应编码牲畜的长期观察表，而本发明采用阅读器和测温枪相互结合的方式很好的解决了此问题。2、现有红外测温装置多采用单一点测量方式，在自动测温时测温仪的安装位置必须考虑能否测量到牲畜的问题，而多点红外测温技术采用多个探头不同角度摆放，使得辐射面积形成扇锥形，可以使无论是较大体积动物还是较小体积动物都置于测量范围内，同时使得测温枪无论采用吊顶或置地倾斜向上的安装方式，都可以测量到牲畜。3、现有的独立测温枪多采用一点红外测温的方式，误差偏大，而本发明采用多点测温的方式，并对多点进行分析运算，通过比较算法，可以排除掉没有检测到牲畜的测温点和测温受干扰误差偏大的点，还可利用没有检测到牲畜的测温点对环境温度进行监控，同时配合测温仪内置的温度传感器，排除环境温度的干扰，通过算法准确计算出当前测量牲畜的体温。4、现有牲畜管理系统，只有身份信息可以自动采集，而本发明可以通过计算机上位机软件整理采集到的身份信息和健康状况，自动对牲畜健康状况进行监控，当牲畜不健康时计算机界面会提醒工作人员。
图1是实施例1中所述牲畜体温管理系统的结构示意图。图2是实施例2中所述牲畜体温管理系统的结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。实施例1
如图1所示，一种牲畜体温管理系统，它包括上位机、微处理器电路、连接所述微处理器电路的通信接口电路、N个具有湿度传感器的红外测温枪、不少于一个电子耳标和用于识别所述电子耳标的RFID阅读器；其中，所述微处理器电路连接所述RFID阅读器用于识别带有电子耳标的牲畜并获取与该牲畜对应的身份识别码；所述微处理器电路连接所述红外测温枪用于采集环境温湿度和牲畜体温并将牲畜体温校正后生成包含有与身份识别码对应的牲畜真实体温、环境温湿度的牲畜健康信息；所述上位机连接所述微处理器电路的通信接口电路用于接收牲畜健康信息并据此判断该牲畜的健康状况小是不小于I的自然数，即，红外测温枪的数量一般为5 —10个，使用时，呈扇锥形安放，以便都能够测量到同一牲畜，并可以测量多种不同大小的牲畜，测量可靠。使用时，将该设备置于牲畜必经地，如饮水区、喂食点等地方，通过RFID阅读器识别牲畜的身份信息，通过红外测温枪对识别到身份信息的牲畜进行体温测量，并通过微处理器记录不同牲畜不同时期的体温情况表，分析牲畜的健康状况，进而将数据传给上位机，弥补了大型养殖场只能单独进行身份自动识别、无法自动测量牲畜体温的不足。一种牲畜体温管理系统的体温校正方法，该方法包括以下步骤
步骤1、数据采集与识别微处理器上电工作，通过RFID阅读器识别带有电子耳标的牲畜并获取与该牲畜对应的身份识别码，通过N个红外测温枪分别采集温度和环境湿度；在微处理器获取到身份识别码之前，微处理器将通过第i个红外测温枪采集的湿度、温度分别视为环境湿度HE1、环境温度TEi，反之，微处理器将通过第i个红外测温枪采集的湿度、温度分别视为环境湿度HE1、牲畜体温TZi ；
步骤2、初步判断将牲畜体温TZi与环境温度TEi进行比较，若有差别，则牲畜体温TZi有效，记为第一有效牲畜体温TYi，反之，则牲畜体温TZi无效，视为环境温度TEi，并返回步骤I ;
步骤3、单点重复取值将采集的下一组牲畜体温TZi与第一有效牲畜体温TYi进行比较，如果二者的比较差属于预设的温差波动范围，则该组牲畜体温TZi有效，记为第二有效牲畜体温TYi，反之，则该组牲畜体温TZi无效，并继续将下一组牲畜体温TZi与第一有效牲畜体温TYi进行比较、判断；依此，直至得到M组有效牲畜体温TYi ；
步骤4、单点滤波取值将M组有效牲畜体温TYi中的最大值和最小值去掉，再将其余的有效牲畜体温TYi取平均值，即得到与第i个红外测温枪对应的牲畜温度TMi ；
步骤5、多点综合取值将得到的与N个红外测温枪对应的牲畜温度取平均值，得到平均温度值Tp ;再根据预设的环境温湿度对牲畜温度影响-温度波动数据D1，查询得到与环境温度TE1、环境湿度HE1、牲畜温度TMi对应的温度波动值Λ Ti ;然后，进行限幅判断，即，如果牲畜温度TMi与平均温度值Tp之差的绝对值不大于温度波动值Λ Ti，则将牲畜温度TMi视为限幅体表温度，反之，牲畜温度TMi无效；最后，将所有限幅体表温度取平均值，即得到与该身份识别码对应的牲畜体表温度TB ；
步骤6、补偿取值根据预设的牲畜体表体温与牲畜真实体温-温度差值数据D2，查询得到与牲畜体表温度TB对应的温度差值Λ Tl ;再根据预设的环境温湿度对温度差值影响-温度补偿数据D3，查询得到与环境温度TE、环境湿度HE、温度差值Λ Tl对应的温度补偿值Λ Τ2 ;然后，将牲畜体表温 度TB与温度补偿值Λ Τ2相加，即得到牲畜真实体温T ；其中，所述环境温度TE是指N个红外测温枪采集的环境温度的平均值或者是指第i个红外测温枪采集的环境温度，所述环境湿度HE是指N个红外测温枪采集的环境湿度的平均值或者是指第i个红外测温枪采集的环境湿度；
步骤7、生成牲畜健康信息微处理器根据获取的身份识别码、环境温度、环境湿度、牲畜真实体温，生成包含有身份识别码以及与该身份识别码对应的牲畜真实体温、环境温湿度的牲畜健康信息。步骤8、上位机判断、管理微处理器将牲畜健康信息上传给上位机，上位机根据牲畜健康信息判断该牲畜的健康状况并生成该牲畜的电子病历；通过上位机软件对牲畜进行长期检测、观察，并可提醒工作人员及时发现牲畜的健康问题；
其中，M是不小于3的自然数，i是不大于N的自然数。本发明的方法采用多点测温方式进行测量，通过检测多点体温，排除无效测温点和偏差较大的测温点，而且通过补偿算法可以解决测温不准的技术难题。实施例2
本实施例与实施例1的不同主要在于一种牲畜体温管理系统，它还包括报警电路和显示电路，所述微处理器电路连接所述报警电路以便根据牲畜健康信息判断是否产生该牲畜的健康报警信息并根据健康报警信息进行报警；所述微处理器电路连接所述显示电路以便显示环境温湿度、身份识别码以及与该身份识别码对应的牲畜体温、牲畜真实体温。一种牲畜体温管理系统的体温校正方法，其中，在步骤4中，单点滤波取值包括以下子步骤 4.1、单点一次滤波取值将M组有效牲畜体温TYi中的最大值和最小值去掉，再将其余的有效牲畜体温TYi平均，得到第一组平均牲畜温度；
4. 2、单点反复滤波取值重复前述步骤，直至得到X组平均牲畜温度，或者，直至微处理器获取不到身份识别码或者获取到不同的身份识别码时，所能得到的Y组平均牲畜温度；
4. 3、单点综合取值将X组平均牲畜温度取平均值，或者将Y组平均牲畜温度取平均值，得到与第i个红外测温枪对应的牲畜温度TMi ；
其中，X、Y是自然数。本发明既可以对牲畜的身份编码进行识别，又可以对牲畜的健康状况尤其是体温进行测量检查，简化了大型养殖场的传统管理模式，使得管理更为科学化、智能化、自动化，同时，大大降低了养殖成本，满足了大型养殖场的自动化养殖需要。最后应当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；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种牲畜体温管理系统，其特征在于它包括微处理器电路、N个具有湿度传感器的红外测温枪、不少于ー个电子耳标和用于识别所述电子耳标的RFID阅读器；其中，所述微处理器电路连接所述RFID阅读器用于识别带有电子耳标的牲畜并获取与该牲畜对应的身份识别码；所述微处理器电路连接所述红外测温枪用于采集环境温湿度和牲畜体温并将牲畜体温校正后生成包含有与身份识别码对应的牲畜真实体温、环境温湿度的牲畜健康信息；N是不小于I的自然数。
2.权利要求1所述的牲畜体温管理系统，其特征在于它还包括上位机和连接所述微处理器电路的通信接ロ电路，所述上位机连接所述微处理器电路的通信接ロ电路用于接收牲畜健康信息并据此判断该牲畜的健康状況。
3.权利要求1或2所述的牲畜体温管理系统，其特征在于它还包括报警电路，所述微处理器电路连接所述报警电路以便根据牲畜健康信息判断是否产生该牲畜的健康报警信息并根据健康报警信息进行报警。
4.权利要求1或2所述的牲畜体温管理系统，其特征在于它还包括显示电路，所述微处理器电路连接所述显示电路以便显示环境温湿度、身份识别码以及与该身份识别码对应的牲畜体温、牲畜真实体温。
5.权利要求3所述的牲畜体温管理系统，其特征在于它还包括显示电路，所述微处理器电路连接所述显示电路以便显示环境温湿度、身份识别码以及与该身份识别码对应的牲畜体温、牲畜真实体温。
6.权利要求1所述的牲畜体温管理系统的体温校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤1、数据采集与识别微处理器上电工作，通过RFID阅读器识别带有电子耳标的牲畜并获取与该牲畜对应的身份识别码，通过N个红外测温枪分别采集温度和环境湿度； 在微处理器获取到身份识别码之前，微处理器将通过第i个红外测温枪采集的湿度、温度分别视为环境湿度HE1、环境温度TEi，反之，微处理器将通过第i个红外测温枪采集的湿度、温度分别视为环境湿度HE1、牲畜体温TZi ； 步骤2、初歩判断将牲畜体温TZi与环境温度TEi进行比较，若有差別，则牲畜体温TZi有效，记为第一有效牲畜体温TYi，反之，则牲畜体温TZi无效，视为环境温度TEi，并返回步骤I ; 步骤3、单点重复取值将采集的下一组牲畜体温TZi与第一有效牲畜体温TYi进行比较，如果二者的比较差属于预设的温差波动范围，则该组牲畜体温TZi有效，记为第二有效牲畜体温TYi，反之，则该组牲畜体温TZi无效，并继续将下ー组牲畜体温TZi与第一有效牲畜体温TYi进行比较、判断；依此，直至得到M组有效牲畜体温TYi ； 步骤4、单点滤波取值将M组有效牲畜体温TYi中的最大值和最小值去掉，再将其余的有效牲畜体温TYi取平均值，即得到与第i个红外测温枪对应的牲畜温度TMi ； 步骤5、多点综合取值将得到的与N个红外测温枪对应的牲畜温度取平均值，得到平均温度值Tp ;再根据预设的环境温湿度对牲畜温度影响-温度波动数据D1，查询得到与环境温度TE1、环境湿度HE1、牲畜温度TMi对应的温度波动值A Ti ;然后，进行限幅判断，即，如果牲畜温度TMi与平均温度值Tp之差的绝对值不大于温度波动值A Ti，则将牲畜温度TMi视为限幅体表温度，反之，牲畜温度TMi无效；最后，将所有限幅体表温度取平均值，即得到与该身份识别码对应的牲畜体表温度TB ； 步骤6、补偿取值根据预设的牲畜体表体温与牲畜真实体温-温度差值数据D2，查询得到与牲畜体表温度TB对应的温度差值A Tl ;再根据预设的环境温湿度对温度差值影响-温度补偿数据D3，查询得到与环境温度TE、环境湿度HE、温度差值A Tl对应的温度补偿值A T2 ;然后，将牲畜体表温度TB与温度补偿值A T2相加，即得到牲畜真实体温T ； 其中，所述环境温度TE是指N个红外测温枪采集的环境温度的平均值或者是指第i个红外测温枪采集的环境温度，所述环境湿度HE是指N个红外测温枪采集的环境湿度的平均值或者是指第i个红外测温枪采集的环境湿度； M是不小于3的自然数，i是不大于N的自然数。
7.根据权利要求6所述的牲畜体温管理系统的体温校正方法，其特征在于在步骤4中，单点滤波取值包括以下子步骤 4.1、单点一次滤波取值将M组有效牲畜体温TYi中的最大值和最小值去掉，再将其余的有效牲畜体温TYi平均，得到第一组平均牲畜温度； 4.2、单点反复滤波取值重复前述步骤，直至得到X组平均牲畜温度，或者，直至微处理器获取不到身份识别码或者获取到不同的身份识别码时，所能得到的Y组平均牲畜温度； 4.3、单点综合取值将X组平均牲畜温度取平均值，或者将Y组平均牲畜温度取平均值，得到与第i个红外测温枪对应的牲畜温度TMi ； 其中，X、Y是自然数。
8.根据权利要求6或7所述的牲畜体温管理系统的体温校正方法，其特征在干，它还包括以下步骤 步骤7、生成牲畜健康信息微处理器根据获取的身份识别码、环境温度、环境湿度、牲畜真实体温，生成包含有身份识别码以及与该身份识别码对应的牲畜真实体温、环境温湿度的牲畜健康信息。
9.根据权利要求8所述的牲畜体温管理系统的体温校正方法，其特征在干，它还包括以下步骤 步骤8、上位机判断、管理微处理器将牲畜健康信息上传给上位机，上位机根据牲畜健康信息判断该牲畜的健康状况并生成该牲畜的电子病历。
全文摘要
本发明提供一种牲畜体温管理系统及其体温校正方法，该系统包括微处理器电路、N个具有湿度传感器的红外测温枪、不少于一个电子耳标和用于识别所述电子耳标的RFID阅读器；微处理器电路连接RFID阅读器用于获取牲畜的身份识别码；微处理器电路连接红外测温枪用于采集环境温湿度和牲畜体温。该方法包括微处理器获取身份识别码和采集温度和环境湿度；将牲畜体温与环境温度进行初步比较、筛选；单点重复取值，直至得到M组有效牲畜体温，再进行单点滤波取值；然后，将N个红外测温枪的检测值经多点综合取值，得到与该身份识别码对应的牲畜体表温度TB；再进行补偿，即得到牲畜真实体温T。本发明具有降低养殖成本、科学实用的优点。
文档编号A61B5/01GK103034154SQ20121056405
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者金贵新, 高清华, 李壮, 刘建钢 申请人:北京智威宇讯科技有限公司