一种牲畜生长过程的智能监测方法及系统与流程

本发明属于智能农牧领域，尤其涉及到一种牲畜生长过程的智能监测方法及系统。

背景技术：

随着智能物联网技术及移动互联网大数据的发展，产生了越来越多的物联网的智能系统，很多企业已经将农牧业中的牲畜的生长监控，采用了智能的监控方法以及系统，比如，将定位器应用在畜牧业上，实现对牲畜的数据监控和数据溯源；但是，目前的监控系统，都仅仅针对牲畜进行定位追踪，没有实现对牲畜的体温、心率进行监测，也没有对牲畜的运动进行计步，不能记录牲畜一天的运动量；同时当农业主将牲畜卖给餐厅后，顾客不能查看到该牲畜的生长过程中的体征参数，不能做到有效溯源。

技术实现要素：

针对以上特点，本发明提供一种牲畜生长过程的智能监测方法及系统，用于解决现有监测系统不能监测牲畜的体温、心率，也不能对牲畜的运动量进行监控，同时顾客对即将食用的牲畜无法有效溯源的问题。

本发明的一种牲畜生长过程的智能监测方法,包括以下步骤：

s1：为牲畜佩戴监测设备，并对监测设备进行初始化操作；

s2：服务器下发监测指令到监测设备，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数；

s3：监测设备将监测到的牲畜的体征参数或者当前的环境参数发送至服务器；

s4：监测设备判断监测到的牲畜的体征参数或者当前环境参数是否超过预设值，是，进入s5；否，进入s6；

s5：监测设备发送报警指令到服务器；

s6：继续监测牲畜的其他参数。

其中，步骤s1，为牲畜佩戴监测设备，并对监测设备进行初始化操作，包括以下步骤：

s10：将监测设备夹在牲畜的耳朵上；

s11：打开监测设备并进行初始化；

s12：将监测设备的id与佩戴该监测设备的牲畜一一对应，并将对应关系上传到服务器。

其中，步骤s2中，服务器下发监测指令到监测设备中，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数，所述监测指令包括定位指令、体温检测指令、心率检测指令、环境温湿度检测指令和录音指令；所述体征参数包括牲畜的心率、体温；

所述定位指令包括瞬时定位和定时定位指令；

所述体温检测指令包括瞬时体温检测和定时体温检测指令；

所述心率检测指令包括瞬时心率检测和定时心率检测指令；

所述环境温湿度检测指令包括瞬时环境温湿度检测和定时环境温湿度检测指令；

所述录音指令包括瞬时录音和定时录音指令。

其中，步骤s2，当监测指令为瞬时监测指令时，即当监测指令分别为瞬时定位指令、瞬时体温检测指令、瞬时心率检测指令、瞬时环境温湿度检测指令和瞬时录音指令时，服务器下发监测指令到监测设备，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数，包括以下步骤：

s21：监测设备接收到服务器下发的瞬时定位指令，对设备进行定位，将定位信息发送至服务器；

s22：监测设备接收到服务器下发的瞬时体温检测指令，对牲畜体温进行检测，将检测信息发送至服务器；

s23：设备接收到服务器下发的瞬时心率检测指令，对牲畜心率进行检测，将检测信息发送至服务器；

s24：监测设备接收到服务器下发的瞬时环境温湿度检测指令，对当前环境温湿度进行检测，将检测信息发送至服务器；

s25：监测设备接收到服务器下发的瞬时录音指令，对牲畜当前发出的声音进行录音，将录音信息发送至服务器。

其中，步骤s2中，当监测指令为定时监测指令时，即当监测指令分别为定时定位指令、定时体温检测指令、定时心率检测指令、定时环境温湿度检测指令和定时录音时，服务器下发监测指令到监测设备，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数，包括以下步骤：

s210：监测设备接收到服务器下发定时定位指令，将指令保存至监测设备，定时开启定位功能，将定位数据存储至本地，待网络连接后上传；

s211：监测设备接收到服务器下发定时体温检测指令，将指令保存至监测设备，定时开启体温检测功能，将体温检测数据存储至本地，待网络连接后上传；

s212：监测设备接收到服务器下发定时心率检测指令，将指令保存至监测设备，定时开启心率检测功能，将心率检测数据存储至本地，待网络连接后上传；

s213：监测设备接收到服务器下发定时环境温湿度检测指令，将指令保存至监测设备，定时开启环境温湿度检测功能，将环境温湿度检测数据存储至本地，待网络连接后上传；

s214：监测设备接收到服务器下发定时录音指令，将指令保存至监测设备，定时开启录音功能，将录音信息存储至本地，待网络连接后上传。

其中，步骤s6中，继续监测牲畜的其他参数，包括以下步骤：

s61：服务器下发定时计步指令到监测设备；

s62：监测设备保存指令到本体；

s63：监测设备定时开启计步功能，开始计步；

s64：监测设备将计步信息保持至本地，待网络连接后上传至服务器。

本发明还提供一种牲畜生长过程的智能监测系统，包括牲畜、监测设备、服务器和后台管理单元；

其中，所述监测设备包括设备id、定位模块、计步模块、体温检测模块、环境温湿度检测模块、心率检测模块、录音模块、通讯模块、控制器模块和电源模块；

其中，所述定位模块，用于实时或者定时对牲畜进行定位；

其中，所述计步模块，用于对牲畜的活动进行计步统计；

其中，所述体温检测模块，用于实时或者定时检测牲畜的体温；

其中，所述环境温湿度检测模块，用于实时或者定时检测环境温湿度；

其中，所述心率检测模块，用于实时或者定时检测牲畜心率；

其中，所述录音模块，用于实时或者定时对牲畜发出的声音进行录音；

其中，所述定位模块、计步模块、体温检测模块、环境温湿度检测模块、心率检测模块、录音模块、通讯模块、控制器模块均和电源模块电性连接；

其中，所述后台管理单元，用于管理监测设备、数据统计和账户管理；

其中，所述监测设备、服务器和后台管理单元通讯连接。

其中，所述监测设备还包括显示屏，所述显示屏与所述电源模块电性连接；所述显示屏用于显示监测设备监测到的信息。

其中，所述定位模块包括gps定位、lbs基站定位或者agps定位中的至少一种。

其中，所述心率检测模块包括一个心率传感器，用于检测牲畜的实时或者定时心率，所述心率传感器的型号为hrs3300。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

针对以上特点，本发明的一种牲畜生长过程的智能监测方法及系统，通过对不同牲畜佩戴不同的监测设备，每个监测设备都有唯一的设备id,可以达到区分不同牲畜的目的；通过定位模块可以清楚定位到每个牲畜的具体位置，也可以实现电子围栏，让牲畜不至于跑到太远的地方，引发安全隐患；通过体温检测模块和心率检测模块，可以对牲畜的体温、心率进行检测，以获取牲畜身体是否健康；通过录音模块，可以对牲畜发出的声音进行录音，了解牲畜是否有身体不舒服发出呻吟声，可更好的帮农业主了解牲畜的生长过程；通过环境温湿度检测模块，可以检测出当前环境的环境温湿度，确保让牲畜生长在最适宜的环境中；同时通过将本发明监测到的数据上传到服务器进行保存，以便溯源。通过本发明，可以有效监测牲畜的体温、心率和运动量，还可以方便顾客了解到该牲畜的整个生长过程中的各项体征参数。

附图说明

图1为牲畜生长过程的智能监测方法流程示意图；

图2为步骤s1为牲畜佩戴监测设备，并对监测设备进行初始化操作的方法流程示意图；

图3为步骤s2中监测指令为瞬时监测指令时的方法流程示意图；

图4为步骤s2中监测指令为定时监测指令时的方法流程示意图；

图5为步骤s6继续监测牲畜的其他参数的方法流程示意图；

图6为牲畜生长过程的智能监测系统一个实施例的组成单元示意图；

图7为牲畜生长过程的智能监测系统又一实施例的组成单元示意图；

图8为牲畜生长过程的智能监测系统又一实施例的组成单元示意图。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

请参阅附图1，本发明的一个实施例中，本发明的一种牲畜生长过程的智能监测方法,包括以下步骤：

s1：为牲畜佩戴监测设备，并对监测设备进行初始化操作；

s2：服务器下发监测指令到监测设备，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数；

s3：监测设备将监测到的牲畜的体征参数或者当前的环境参数发送至服务器；

s4：监测设备判断监测到的牲畜的体征参数或者当前环境参数是否超过预设值，是，进入s5；否，进入s6；

s5：监测设备发送报警指令到服务器；

s6：继续监测牲畜的其他参数。

要监测牲畜的生长过程，首先，要为牲畜佩戴监测设备，然后对监测进行初始化操作，初始化的目的，主要是对监测设备的设备id进行唯一编码确认，确保每个牲畜佩戴的监测设备id都是唯一的，方便后续集体管理；牲畜佩戴好监测设备后，服务器下发监测指令到监测设备，比如，服务器下发定时或者瞬时监测牲畜的体温、心率，或者监测当前环境的温湿度等参数，监测设备接收并分析服务器下发的指令后，开始监测牲畜的这些体征参数或者环境参数，并将监测到的牲畜的体征参数或者当前的环境参数发送至服务器；之后监测设备开始判断监测设备监测到的牲畜的体征参数或者当前的环境参数是否超过预设值，比如，牲畜羊，正常体温为38-40度，体温过高或者过低都会表明当前参数超过了预设值；如果体温高于正常体温，就为发热状态，高热为体温升高2℃～3℃称为高热，当测量到羊的体温为42度或者以上时，则判断羊此时的体温超过正常的预设值40度，表明羊此时发热生病，需要得到及时的救助，监测设备就会发送报警信息到服务器；而当体温过低，比如体温在常温以下，则有可能是产后瘫痪、休克、虚脱、极度衰弱和濒死期，表明羊此时也不是处于正常的健康状态，监测设备同样会发送报警信息到服务器；如果羊的体温正常，则可以继续监测牲畜的其他参数，比如，羊的定位，查看羊是否超出预设的虚拟电子围栏，防止羊跑远丢失等。

进一步的，请参阅附图2，步骤s1，为牲畜佩戴监测设备，并对监测设备进行初始化操作，包括以下步骤：

s10：将监测设备夹在牲畜的耳朵上；

s11：打开监测设备并进行初始化；

s12：将监测设备的id与佩戴该监测设备的牲畜一一对应，并将对应关系上传到服务器。

先将监测设备夹在牲畜的耳朵上，打开监测设备，进行初始化，对牲畜佩戴的监测设备的设备id进行重新编码，并确保该设备id编码是唯一的，同时对佩戴该监测设备的牲畜进行拍照，并将该牲畜的面部照片和该监测设备进行绑定，将该绑定之后的一一对应关系，上传到服务器。

进一步的，步骤s2中，服务器下发监测指令到监测设备中，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数，所述监测指令包括定位指令、体温检测指令、心率检测指令、环境温湿度检测指令和录音指令；所述体征参数包括牲畜的心率、体温；

所述定位指令包括瞬时定位和定时定位指令；

所述体温检测指令包括瞬时体温检测和定时体温检测指令；

所述心率检测指令包括瞬时心率检测和定时心率检测指令；

所述环境温湿度检测指令包括瞬时环境温湿度检测和定时环境温湿度检测指令；

所述录音指令包括瞬时录音和定时录音指令。

服务器下发的监测指令中，包括定位指令、体温检测指令、心率检测指令和环境温湿度检测指令还有录音指令；这些监测指令，分为定时指令和瞬时指令；所谓定时指令，就是在提前预设好的固定时间内，监测设备在预设的固定时间点，对牲畜的体征参数进行监测，或者对当前环境的参数进行监测；而所谓瞬时指令，就是服务器不定时的发送监测命令到监测设备，当监测设备收到服务器下发的瞬时指令后，对牲畜的体征参数或者当前环境参数进行监测，并将监测到的参数上传到服务器。比如，服务器下发定时体温检测指令，每天早上10点对羊的体温进行检测，监测设备检测了羊的体温之后，将该体温保存到监测设备内，当设备连接网络后，将该测量参数上传到服务器；如果服务器下发的是瞬时体温检测指令，则当监测设备收到指令后，立马对羊当前的体温进行检测，并将检测结果实时上传到服务器；羊的体征参数包括心率、体温等；所述定位指令包括瞬时定位和定时定位指令；所述体温检测指令包括瞬时体温检测和定时体温检测指令；所述心率检测指令包括瞬时心率检测和定时心率检测指令；所述环境温湿度检测指令包括瞬时环境温湿度检测和定时环境温湿度检测指令；所述录音指令包括瞬时录音和定时录音指令。对于这些指令，都可以进行定时或者瞬时检测，并将检测结果实时上传到服务器或者先保存到监测设备，等待连接网络后，再上传到服务器。

进一步的，请参阅附图3，步骤s2，当监测指令为瞬时监测指令时，即当监测指令分别为瞬时定位指令、瞬时体温检测指令、瞬时心率检测指令、瞬时环境温湿度检测指令和瞬时录音指令时，服务器下发监测指令到监测设备，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数，包括以下步骤：

s21：监测设备接收到服务器下发的瞬时定位指令，对设备进行定位，将定位信息发送至服务器；

s22：监测设备接收到服务器下发的瞬时体温检测指令，对牲畜体温进行检测，将检测信息发送至服务器；

s23：设备接收到服务器下发的瞬时心率检测指令，对牲畜心率进行检测，将检测信息发送至服务器；

s24：监测设备接收到服务器下发的瞬时环境温湿度检测指令，对当前环境温湿度进行检测，将检测信息发送至服务器；

s25：监测设备接收到服务器下发的瞬时录音指令，对牲畜当前发出的声音进行录音，将录音信息发送至服务器。

当服务器下发的监测指令为瞬时监测指令时，监测设备接收到服务器下发的瞬时监测指令后，开始对当前牲畜，比如羊的当前位置进行定位，并将检测到的羊的位置信息发送到服务器；然后，再对当前羊的体温进行检测，当检测完体温后，将体温的检测结果信息发上传到服务器；同样的，对羊的心率进行检测，羊的心率70-80次/分为正常值，检测后将检测到的羊的心率值上传到服务器；监测设备检测当前环境的温湿度，并将检测到的当前环境的温湿度上传至服务器；然后，监测设备对羊当前的声音进行录音，并将录音信息上传到服务器，羊的录音，也可以反应出当前羊是否处于健康状态。

进一步的，请参阅附图4，步骤s2中，当监测指令为定时监测指令时，即当监测指令分别为定时定位指令、定时体温检测指令、定时心率检测指令、定时环境温湿度检测指令和定时录音时，服务器下发监测指令到监测设备，监测设备开始监测牲畜体征参数或当前环境的参数，包括以下步骤：

s210：监测设备接收到服务器下发定时定位指令，将指令保存至监测设备，定时开启定位功能，将定位数据存储至本地，待网络连接后上传；

s211：监测设备接收到服务器下发定时体温检测指令，将指令保存至监测设备，定时开启体温检测功能，将体温检测数据存储至本地，待网络连接后上传；

s212：监测设备接收到服务器下发定时心率检测指令，将指令保存至监测设备，定时开启心率检测功能，将心率检测数据存储至本地，待网络连接后上传；

s213：监测设备接收到服务器下发定时环境温湿度检测指令，将指令保存至监测设备，定时开启环境温湿度检测功能，将环境温湿度检测数据存储至本地，待网络连接后上传；

s214：监测设备接收到服务器下发定时录音指令，将指令保存至监测设备，定时开启录音功能，将录音信息存储至本地，待网络连接后上传。

当服务器下发的监测指令为定时监测指令时，监测设备接收到服务器下发的定时监测指令后，在固定的时间点，对牲畜的各项体征参数或者环境参数进行检测；比如对于羊的当前位置进行定位，并将检测到的羊的位置信息存储到监测设备内，待连接网络后，上传到服务器；然后，再在固定的时间点，对当前羊的体温进行检测，当检测完体温后，将体温的检测结果保存到监测设备内，待连接网络后，将检测信息上传到服务器；同样的，在固定的时间点，对羊的心率进行检测，羊的心率70-80次/分为正常值，检测后将检测到的羊的心率值先保存到监测设备上，待连接网络后，将检测结果上传到服务器；然后，监测设备在固定的时间点，检测当前环境的温湿度，并将检测到的当前环境的温湿度上传至服务器；然后，监测设备对羊当前的声音进行录音，并将录音信息上传到服务器，羊的录音，也可以反应出当前羊是否处于健康状态。

进一步的，请参阅附图5，步骤s6中，继续监测牲畜的其他参数，包括以下步骤：

s61：服务器下发定时计步指令到监测设备；

s62：监测设备保存指令到监测设备；

s63：监测设备定时开启计步功能，开始计步；

s64：监测设备将计步信息保持至本地，待网络连接后上传至服务器。

监测设备除了可以监测牲畜的体温、定位、心率和环境的温湿度意外，还可以检测牲畜的其他参数；比如，服务器下发定时计步指令到监测设备，监设备接收到定时计步指令之后，将监测指令保存到监测设备内，到该定时的时间点后，监测设备开启计步功能，开始计步，并将监测到的计步信息保存至本地，待网络连接后，上传至服务器。

进一步的，请参阅附图6和附图7，本发明还提供一种牲畜生长过程的智能监测系统，包括牲畜1、监测设备4、服务器2和后台管理单元3；

进一步的，所述监测设备4包括设备id40、定位模块41、计步模块42、体温检测模块43、环境温湿度检测模块44、心率检测模块45、录音模块46、通讯模块47、控制器模块49和电源模块48；

进一步的，所述定位模块41，用于实时或者定时对牲畜进行定位。

所述定位模块41包括gps定位、lbs基站定位或者agps定位中的至少一种。定位模块也可以采用wifi定位的方式，或者他们集中定位模块的组合形式；比如，gps和lbs定位的组合方式定位；或者使用agps和wifi定位组合使用，组合使用定位，可以使得定位位置更加精确。

进一步的，所述计步模块42，用于对牲畜的活动进行计步统计；

计步模块42的型号为ds3553，该计步模块有三种工作模式：正常模式、休眠模式和待机模式；正常模式：芯片全速运行状态，正常采集加速计数据，运行计步算法，以脉冲中断或者读寄存器方式获取计步数据。休眠模式：芯片处于正常模式时，当静止状态的维持时间超过15秒，则进入休眠模式。此时芯片内部关闭数据采集和算法运算功能，加速计保持运行状态，当有动作产生时，唤醒芯片，恢复正常模式。待机模式：通过配置寄存器，可使芯片进入待机模式。此时芯片本身除保持i2c通信外，内部和加速计都进入休眠模式，典型电流在1.8ua。使用计步模块，定时对牲畜的运动步数进行记录；比如，记录每天中午10点-晚上8点之间的步数，可以得知该牲畜一天的运动量，评价该牲畜的健康状况。

进一步的，所述体温检测模块43，用于实时或者定时检测牲畜的体温。

体温检测模块43，用于检测牲畜的体温；比如，牲畜羊，正常体温为38-40度，体温过高或者过低都会表明当前参数超过了预设值；如果体温高于正常体温，就为发热状态，高热为体温升高2℃～3℃称为高热，当测量到羊的体温为42度或者以上时，则判断羊此时的体温超过正常的预设值40度，表明羊此时发热生病，需要得到及时的救助，监测设备4就会发送报警信息到服务器2；而当体温过低，比如体温在常温以下，则有可能是产后瘫痪、休克、虚脱、极度衰弱和濒死期，表明羊此时也不是处于正常的健康状态，监测设备4同样会发送报警信息到服务器2。

进一步的，所述环境温湿度检测模块44，用于实时或者定时检测环境温湿度；

所述环境温湿度检测模块44，用于检测牲畜所处的生长环境的温度和湿度；比如，羊生长在大草原上，当服务器2下发定时检测环境温湿度的指令时，环境温湿度检测模块44开始检测大草原当前的温度和湿度，比如，大草原的夏天，检测到的环境温度为30度，相对湿度为60％，此时是最适宜羊生长的温湿度。

进一步的，所述心率检测模块45，用于实时或者定时检测牲畜心率。

所述心率检测模块45包括一个心率传感器，用于检测牲畜的实时或者定时心率，所述心率传感器的型号为hrs3300；羊在静止的时候正常心率为70-80次/分，运动时候，心率偏高，在150-210次/分左右。

进一步的，所述录音模块46，用于实时或者定时对牲畜发出的声音进行录音；

所述录音模块46，用于定时或者瞬时对牲畜发出的声音进行录音处理，并将录音信息存储到监测设备4内，等待合适时候上传到服务器上。

进一步的，所述定位模块41、计步模块42、体温检测模块43、环境温湿度检测模块44、心率检测模块45、录音模块46、通讯模块47、控制器模块49均和电源模块48电性连接；

进一步的，所述后台管理单元3，用于管理监测设备4、数据统计和账户管理；

后台管理单元3，用于管理监测设备4，统计监测设备4内采集的数据信息，并管理每个监测设备4的账户信息。比如，后台管理单元3，可以同时管理多个监测设备4，比如管理1000个监测设备4，这些监测设备4的设备id编码为1-1000，则每个设备对应不同的牲畜，同时，每个设备都可以进行账户注册和管理，且可以被后台管理单元3管理。

进一步的，所述监测设备4、服务器2和后台管理单元3通讯连接。

进一步的，请参阅附图8，所述监测设备4还包括显示屏50，所述显示屏50与所述电源模块48电性连接；所述显示屏50用于显示监测设备4监测到的信息。

所述监测设备4还包括显示屏50，该显示屏50可以用来显示监测设备4监测到的信息，比如，服务器2下发瞬时定位指令，监测设备4收到该监测指令后，立马开始采集定位到该羊的地理位置，并将该位置显示在显示屏50上；再或者，服务器2下发瞬时体温检测指令，则此时，监测设备4开始检测羊的体温，比如检测到羊的体温为39度，然后，将该羊的体温显示在显示屏50上，方便放牧的人检查。

进一步的，所述定位模块41包括gps定位、lbs基站定位或者agps定位中的至少一种。

使用定位模块41可以实现虚拟电子围栏的作用，将羊圈基地，作为虚拟电子围栏的中心位置，且相比较于该羊圈位置，可以设置5公里范围为羊可以活动的安全地带；当定位模块41定位到该羊的位置超出5公里范围，则报警模块发送报警信息到服务器。所述定位模块41包括gps定位、lbs基站定位或者agps定位中的至少一种。定位模块也可以采用wifi定位的方式，或者他们集中定位模块的组合形式；比如，gps和lbs定位的组合方式定位；或者使用agps和wifi定位组合使用，组合使用定位，可以使得定位位置更加精确。也可以采取五模定位法，使得定位更方便精准。

进一步的，所述心率检测模块45包括一个心率传感器，用于检测牲畜的实时或者定时心率，所述心率传感器的型号为hrs3300。

所述心率检测模块45包括一个心率传感器，用于检测牲畜的实时或者定时心率，所述心率传感器的型号为hrs3300；羊在静止的时候正常心率为70-80次/分，运动时候，心率偏高，在150-210次/分左右。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。