一种基于时序控制的生猪体温移动侦测装置及方法与流程

本发明涉及生猪养殖辅助装置的技术领域，更具体地，涉及一种基于时序控制的生猪体温移动侦测装置及方法。

背景技术：

随着养猪行业的快速发展，集约化、精细化、智能化的生产管理越来越成为行业发展的必须，而生猪的健康问题直接关系到社会经济利益和食品安全。由于生猪体表温度是由其皮肤和生活环境之间的热交换、新陈代谢和近体表的血液循环决定的，可作为反应猪只生理状态和健康状态的重要指标。因此，通过生猪的体温变化实现对猪只的健康监测已成为畜牧工作者研究的热点之一。当前，主要依靠人工方式获取猪只的体温信息，由于测量时间长和交叉感染的特点而无法适应规模化养殖业的需求。虽然，有申请人提出将红外热成像作为生猪养殖中识别与体温变化的生理病理的工具，但困于如何在复杂的、设备易受干扰的现场环境中实现生猪体温的自动化监测。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于时序控制的生猪体温移动侦测装置及方法，基于红外测温技术，结合自动化技术，实现对生猪红外图像的快速采集及体温的实时监测，为后期猪只行为、健康信息提供数据基础。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种基于时序控制的生猪体温移动侦测装置，包括体温采集装置、移动车、滑轨装置以及控制装置，所述移动体温采集装置安装于移动车上，所述移动车与滑轨装置滑动连接，所述移动车、体温采集装置均与控制装置连接，所述控制装置通过网络连接于远程服务器。

本发明的基于时序控制的生猪体温移动侦测装置，控制装置控制移动车在滑轨装置上滑动，带动体温采集装置采集生猪的体温数据，并上传至远程服务器中，实现对生猪体温的快速监测，对生猪健康监测和疫情的防治具有重要意义。

进一步地，所述体温采集装置包括红外热像仪、罩设于红外热像仪外侧的透明保护壳以及安装于透明保护壳上的摄像头，所述透明保护壳安装于移动车上，所述红外热像仪、摄像头采集的信号均传输至控制装置。红外热成像技术作为一种非侵入式的体温测量方法，能够有效避免较长的测量时间和交叉感染，以满足规模化养殖业的需求；透明保护壳的设置不影响红外热像仪的正常工作，同时对红外热像仪起到保护作用。

进一步地，所述滑轨装置固定支架以及轨道，所述固定支架安装于限位栏架上，所述轨道与固定支架垂直连接。为获得较好的运动稳定性，轨道至少设置为两组。

进一步地，所述移动车的底部设有与所述轨道配合的滑块，所述移动车上安装有步进电机，所述步进电机连接有与控制装置连接的驱动器。驱动器接收来自控制装置的指令，驱动步进电机工作，带动移动车在轨道上移动。

进一步地，所述控制装置包括上位机、图像采集控制模块、下位机、滑轨控制模块以及交互管理控制模块：

所述图像采集控制模块，用于处理上位机和红外热像仪之间的信息交互；

所述滑轨控制模块，用于处理上位机与下位机之间、下位机与步进电机之间的信息交互；

所述交互管理控制模块，用于处理上位机与远程服务器之间的信息交互，包括指令交互和红外图像文件交互。

上位机接收到下位机相关指令数据后，调用api服务与红外热像仪进行通信，控制红外热像仪连接及参数设置后，进行生猪红外图像的采集，采集的红外图像传输至上位机并进行响应的本地存储；上位机接收到远程指令或本地指令后，对指令进行解析后以预设的指令格式发送给下位机，下位机解析数据并转化为相对应的脉冲信号，控制移动车在滑轨装置上的移动和停止；信息交互包括指令交互和红外图像文件交互，指令交互是指交互管理控制模块接收远程服务器发送的控制指令并解析，并将执行结果返回给远程服务器；红外图像数据文件交互是指上位机通过定时程序将阶段性采集并存储在上位机的图像数据上传至远程服务器。

进一步地，所述控制装置设于控制箱内，所述控制箱安装于固定支架上。控制箱对控制装置起到保护作用，可在控制箱的上侧设置通孔，使得箱外的线路能够与箱内的设备连通。

本发明还提供了一种基于时序控制的生猪体温移动侦测方法，包括以下步骤：

s10.交互管理控制模块启动并默认进入周期巡检模式，控制体温采集装置按照预设周期对生猪的红外图像定时巡检采集，并监听控制指令；

s20.当上位机接收到控制指令时，对控制指令进行解析并向滑轨控制模块、图像采集控制模块发送控制指令；

s30.滑轨控制模块接收控制指令，并对所述控制指令进行判别，控制移动车移动，并控制移动车停止在栏位点；

s40.上位机调用api服务启动连接红外热像仪并设置采集参数后实现红外图像采集并上传并存储至上位机。

本发明的基于时序控制的生猪体温移动侦测方法，以红外热像仪作为生猪体温测温工具，通过非侵入式方法实现对体温移动侦测装置的远程控制和生猪体温的实时监测，大大降低了劳动强度，利于对生猪健康监测和疫情的防治。

优选地，步骤s10中，所述控制指令包括控制方式选择指令、参数设置指令以及信息查询指令。

优选地，所述控制方式选择指令包括巡检模式的开启与关闭、手动点定位、限位栏架位及回起点，所述参数设置指令包括点定位写入、周期巡检模式下间隔时间和停顿时间的写入，所述信息查询指令包括当前栏位查询、当前运行状态查询及周期巡检模式下运行次数查询。

优选地，所述远程服务器、控制装置之间的信号传输以流的方式传输，所述图像采集控制模块与红外热像仪之间的信号传输以流的方式传输，所述滑轨控制模块以脉冲形式向步进电机发送信号。远程服务器向交互管理控制模块发送控制流，交互管理控制模块向远程服务器发送数据流，交互管理控制模块和滑轨控制模块之间的信号传输以指令流的形式传送，交互管理控制模块向图像采集控制模块发送控制流，再以控制流的形式将信号发送至红外热像仪，图像采集控制模块向交互管理控制模块发送图像流，并以图像流的形式发送至交互管理控制模块；滑轨控制模块向移动车以脉冲形式发送信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的基于时序控制的生猪体温移动侦测装置，通过非侵入式方法实现对体温移动侦测装置的远程控制和生猪体温的实时监测，降低劳动强度，且结构简单，组装方便，系统工作稳定。

（2）本发明的基于时序控制的生猪体温移动侦测方法，结合红外成像技术和远程通讯技术实现长期、远程、实时获取设施猪场生猪体温数据，降低劳动强度，利于对生猪的监测和疫情的防治，为后期研究猪只行为、健康信息提供数据基础。

附图说明

图1为本发明的基于时序控制的生猪体温移动侦测装置的结构示意图。

图2为基于时序控制的生猪体温移动侦测装置各组成间的信号传输示意图。

图3为基于时序控制的生猪体温移动侦测方法的流程图。

附图中，1-限位栏架；2-移动车；3-红外热像仪；4-透明保护壳；5-固定支架；6-轨道；7-电缆线；8-滑车；9-远程服务器；10-控制装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1所示为本发明的基于时序控制的生猪体温移动侦测装置，生猪养殖于生猪场中，生猪场设有若干限位栏架1；体温移动侦测装置包括体温采集装置、移动车2、滑轨装置以及控制装置10，移动体温采集装置安装于移动车2上，移动车2与滑轨装置滑动连接，移动车2、体温采集装置均与控制装置10连接，控制装置10通过网络连接于远程服务器9。本实施例的远程服务器可设置体温监测平台，远程服务器通过网络连接有终端浏览器，可通过终端浏览器向远程服务器发送指令。

本实施例在实施时，控制装置10控制移动车2在滑轨装置上滑动，带动体温采集装置采集生猪的体温数据，并上传至远程服务器9中，实现对生猪体温的快速监测。

如图1所示，体温采集装置包括红外热像仪3、罩设于红外热像仪3外侧的透明保护壳4以及安装于透明保护壳4上的摄像头，透明保护壳4安装于移动车2上，红外热像仪3、摄像头采集的信号均传输至控制装置10；红外热成像技术作为一种非侵入式的体温测量方法，能够有效避免较长的测量时间和交叉感染，以满足规模化养殖业的需求。本实施例中的红外热像仪3的型号为红外热像仪3flira310。

滑轨装置固定支架5以及轨道6，固定支架5安装于限位栏架1上，轨道6与固定支架5垂直连接，为获得较好的运动稳定性，轨道6至少设置为两组。移动车2的底部设有与轨道6配合的滑块，移动车2上安装有步进电机，步进电机连接有与控制装置10连接的驱动器。驱动器接收来自控制装置10的指令，驱动步进电机工作，带动移动车2在轨道6上移动；当红外热像仪3、摄像头、驱动器与控制装置10之间采用电缆线7连接时，可在轨道6一侧设置侧轨道6，轨道6上滑动设置滑车8，电缆线7固定在滑车8上，使得移动车2在移动时不受电缆线7的牵制。本实施例中，轨道6采用电泳涂装的工业型铝材作为材料，防腐美观。本实施例中移动车2的驱动器采用dm542数字式中低步进电机驱动器,具有运行平稳、噪音小及内置微细分技术等特点。

如图2所示，控制装置10包括上位机、图像采集控制模块、下位机、滑轨控制模块以及交互管理控制模块：

图像采集控制模块，用于处理上位机和红外热像仪3之间的信息交互；

滑轨控制模块，用于处理上位机与下位机之间、下位机与步进电机之间的信息交互；

交互管理控制模块，用于处理上位机与远程服务器9之间的信息交互，包括指令交互和红外图像文件交互。

控制装置10设于控制箱内，控制箱安装于固定支架5上；控制箱对控制装置10起到保护作用，可在控制箱的上侧设置通孔，使得箱外的线路能够与箱内的设备连通。

本实施例中，上位机选用惠普prodesk400g2mini微型计算机，其核心处理器为英特尔corei7-6700t，主频为2.8ghz，内存容量为8gb，硬盘容量为1t；下位机采用信捷电气公司的xp2-18r/rt整体式控制器,控制器整合了plc和文本显示op功能，不仅实现一定的运算和控制功能，而且可以动态的显示文本。

上位机接收到下位机相关指令数据后，调用api服务与红外热像仪3进行通信，控制红外热像仪3连接及参数设置后，进行生猪红外图像的采集，采集的红外图像传输至上位机并进行响应的本地存储；上位机接收到远程指令或本地指令后，对指令进行解析后以预设的指令格式发送给下位机，下位机解析数据并转化为相对应的脉冲信号，控制移动车2在滑轨装置上的移动和停止；信息交互包括指令交互和红外图像文件交互，指令交互是指交互管理控制模块接收远程服务器9发送的控制指令并解析，并将执行结果返回给远程服务器9；红外图像数据文件交互是指上位机通过定时程序将阶段性采集并存储在上位机的图像数据上传至远程服务器9，远程服务器9对图像数据进行处理，提取相应的温度值，实现对生猪体温的快速监测。

实施例二

如图3所示为本发明的基于时序控制的生猪体温移动侦测方法的实施例，包括以下步骤：

s10.交互管理控制模块启动并默认进入周期巡检模式，控制体温采集装置按照预设周期对生猪的红外图像定时巡检采集，并监听控制指令；

s20.当上位机接收到控制指令时，对控制指令进行解析并向滑轨控制模块、图像采集控制模块发送控制指令；

s30.滑轨控制模块接收控制指令，并对控制指令进行判别，控制移动车2移动，并控制移动车2停止在栏位点；

s40.上位机调用api服务启动连接红外热像仪3并设置采集参数后实现红外图像采集并上传并存储至上位机。

步骤s10中，控制指令包括控制方式选择指令、参数设置指令以及信息查询指令。其中，控制方式选择指令包括巡检模式的开启与关闭、手动点定位、限位栏架1位及回起点，参数设置指令包括点定位写入、周期巡检模式下间隔时间和停顿时间的写入，信息查询指令包括当前栏位查询、当前运行状态查询及周期巡检模式下运行次数查询。

如图2所示，远程服务器9向交互管理控制模块发送控制流，交互管理控制模块向远程服务器9发送数据流，交互管理控制模块和滑轨控制模块之间的信号传输以指令流的形式传送，交互管理控制模块向图像采集控制模块发送控制流，再以控制流的形式将信号发送至红外热像仪3，图像采集控制模块向交互管理控制模块发送图像流，并以图像流的形式发送至交互管理控制模块；滑轨控制模块向移动车2以脉冲形式发送信号。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。