一种母猪发情诊断智能分析系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种母猪发情诊断智能分析系统，该系统包括体温智能测定系统、体温智能分析系统、数据传输网络、数据输出终端及云端智能客户服务系统，所述的体温智能测定系统获取母猪的运动频率及体温信息，并传输至所述的体温智能分析系统，所述的体温智能分析系统将获取的信息与预设的标准值进行比对，判定母猪的健康状态及发情状态，所述的数据传输网络将所述的体温智能分析系统的信息传输至数据输出终端，所述的数据输出终端将接收到的数据发送至云端智能客户服务系统。本发明提供的母猪发情诊断智能分析系统很大程度的降低了母猪发情状态错误诊断的概率，降低了母猪的年非生产天数，具有巨大的社会经济价值。
【专利说明】
一种母猪发情诊断智能分析系统
技术领域
[0001]本发明涉及诊断分析系统领域，尤其涉及一种母猪发情诊断智能分析系统。
【背景技术】
[0002]母猪能否正常繁殖，主要取决于准确发现其发情并且及时配种。适期配种是提高母猪受胎率的关键，也是种猪场管理母猪的重要环节。常用的母猪发情检测有四种方法，一、直接人工观察法，即人工及时注意母猪的异常状态，如外阴部肿胀湿润，有粘液流出，精神不安、鸣叫、食欲减退、背部僵硬、发呆等外部表现;接受公猪爬跨、手压背部和骑背静立不动、爬栏跳圈等现象。二、公猪试情法，试情法主要是通过母猪在XY及性行为上对公猪的反应判断其发情程度。发情时，通常表现为愿意接近雄性，弓腰举尾，后肢开张，有求配动作等，这种方法要定期进行，以便及时掌握母猪的XY的表现程度。三、直肠检查法，该方法具体为将手臂伸进母畜的直肠内，隔着直肠壁用手指触摸卵巢及其卵泡发育情况。如卵巢的大小、形状、质地、卵泡发育的部位、大小、弹性、卵泡壁的厚薄以及卵泡是否破裂，有无黄体等。通过直肠检查并结合发情外部征状，可以准确地判断卵泡发育程度及排卵时间，以便准确地判定配种适期。四、气味声音法，即利用公猪发出的气味或播放录制好的公猪求偶声音，形成条件反射，此时母猪的反应敏感，如有爬栏跳圈、不安等现象，说明母猪己发情，则重点观察。
[0003]上述的几种常用母猪发情检测方法中，前三种方法均需要耗费较大的人力、物力，且对工作人员的水平和判断能力要求较高，最后一种方法虽然节省人力，但不能及时掌握母猪是发情初期，还是发情末期，不好掌握配种的最佳时期，因此估测的准确度也较差。据统计，在母猪的发情配种环节上，因判断错误引起的错配概率通常远远高于20%，造成母猪年非生产天数高于30天，如此高的年非生产天数，极大的影响了经济价值。
[0004]鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种母猪发情诊断智能分析系统，用以克服上述技术缺陷。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案:
一种母猪发情诊断智能分析系统，包括体温智能测定系统、体温智能分析系统、数据传输网络、数据输出终端及云端智能客户服务系统，所述的体温智能测定系统包括RFID标签、RFID阅读器及体温红外测定装置，所述的RFID标签设置于每一个母猪个体上，用于对母猪进行标识及存储母猪信息，所述的RFID阅读器上设置有测量母猪通过次数的光电传感器，所述的光电传感器的传感器节点设置在母猪个体上，所述的体温红外测定装置采用红外温度传感器，以采集通过单向门时母猪的体温数据，其测量输出的温度数据是探头圆形视场内物体的平均温度值，所述的体温智能测定系统获取母猪的运动频率及体温信息，并将相关信息传输至所述的体温智能分析系统；
所述的体温智能分析系统包括存储器，用于存储各种检测信息、判断信息和判定结果，并通过无线信号发出端发送无线信息，所述的体温智能分析系统集成在与RFID阅读器连接的PLC处理器中，所述的体温智能分析系统将获得的母猪体温T与预设的标准曲线中该时段的正常温度范围进行比对，采用二值Logistic回归模型分析，影响因素为母猪通过单向门的频率k，对预处理后的数据进行二值Logistic回归分析，回归方法为强迫引入法，设定一个阈值，当模型检测的结果大于这个阈值时判断为发情母猪，反之则没有；
所述的数据传输网络将所述的体温智能分析系统的信息传输至数据输出终端，所述的数据输出终端包括PC端和手机移动端，所述的PC端或手机移动端设置有显示解密信息的软件，所述的显示解密信息的软件还包括语音提醒功能，所述的PC端或手机移动端中的软件会根据母猪发情时间提示管理人员该母猪的具体配种时间(以分钟为单位)，且在到达具体配种时间9小时前每隔30分钟进行一次语音提醒；
所述的数据输出终端将接收到的数据发送至云端智能客户服务系统，对数据进行备份，又能随时访问云端智能客户服务系统中的数据信息。
[0007]进一步地，所述的母猪发情诊断智能分析系统还包括母猪生活区，所述的母猪生活区为围栏围成的空间，所述的围栏被中间隔栏隔离为两部分，分别为左侧的采食区和右侧的饮水区，所述的中间隔栏上设置两个单向门，分别为第一单向门和第二单向门，所述的第一单向门只能供母猪由所述的采食区向所述的饮水区通过，所述的第二单向门只能供母猪由所述的饮水区向所述的采食区通过。
[0008]进一步地，所述的第一单向门上设置测定装置，所述的测定装置包括RFID阅读器和体温红外测定装置。
[0009]进一步地，所述的RFID标签上设置有天线，所述的RFID标签与RFID阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换，从而进行数据的采集。
[0010]进一步地，所述的RFID阅读器和体温红外测定装置获取数据，并经所述的体温智能分析系统对数据进行处理后，将结果通过与所述的PLC处理器连接的蓝牙或WIFI发射器发送；
所述的WIFI发射器包括一编码电路和一与之相连接的发射电路，其对母猪通过单向门时采集获得的体温信息进行编码，生成对应于该母猪的编码数据;所述发射电路，其将所述编码电路的编码数据调制按照指定的格式传输至数据输出终端，在所述的RFID标签上设置有天线，通过所述的天线来传输数据。
[0011]进一步地，所述的编码电路包括一密钥产生模块、一管理模块和一变换模块，所述的密钥产生模块产生一随机密钥key并存储在管理模块中；所述变换模块，对消息帧中的信息部分和密钥key分别进行移位变换，对移位变换后的信息部分和密钥部分再进行乘积变换，并对上述步骤中乘积变换结果进行移位变换，获得加密后的消息帧中的信息。所述变换模块对管理单元存储的初始密钥K_known和密钥key分别进行移位变换，对移位变换后的管理单元存储的初始密钥1(_1010￥11和密钥key进行乘积变换，并对上述步骤中乘积变换结果进行移位变换，获得加密后的密钥key。
[0012]进一步地，所述的数据输出终端设置有蓝牙或WIFI接收器，包括一接收电路和一转码电路，所述的转码电路将母猪的编码数据进行解码，并转换为预设格式的数据，所述的转码电路包括一解密模块、一验证模块、一管理模块和一逆变换模块，所述的验证模块对数据信息进行CRC校验和配对信息验证，所述的逆变换模块通过对数据的反移位变换和逆乘积变换，获得解密信息。
[0013]进一步地，所述的PC端或手机移动端与服务器之间的Socket维持一个TCP长连接，通过这个长连接来实现服务器和客户端之间的通信。
[0014]与现有技术相比本发明的有益效果为:本发明提供一种母猪发情诊断智能分析系统，通过光电传感器及红外温度传感器，检测母猪每次通过单向门时的体温T，体温智能分析系统将获得的母猪体温T与预设的标准曲线中该时段的正常温度范围进行比对，采用二值Logistic回归模型分析，设定一个阈值，当模型检测的结果大于这个阈值时判断为发情母猪，反之则没有，通过蓝牙和WIFI发射器与PC端或手机移动端连接，将处理好的信息发送给用户进行保存和显示，更加高效便捷。PC端或手机移动端中的软件根据母猪发情时间提示管理人员该母猪的具体配种时间(以分钟为单位)，且在到达具体配种时间尚有9小时时，每隔30分钟进行一次语音提醒，从而及时的对被检测母猪进行配种。本发明提供的母猪发情诊断智能分析系统很大程度的降低了母猪发情状态错误诊断的概率，可将母猪发情时间的识别时间单元精确到0.2小时，使得母猪的年非生产天数控制在10天内，其社会经济价值十分巨大。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的母猪发情诊断智能分析系统的功能框图；
图2为本发明的母猪生活区的结构示意图；
图中:I围栏;2中间隔栏;3第一单向门；4测定装置;5第二单向门；6饮水槽;7采食槽。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0017]请参阅图1，其为本发明实施例的母猪发情诊断智能分析系统的功能框图，该系统包括体温智能测定系统、体温智能分析系统、数据传输网络、数据输出终端及云端智能客户服务系统，其中，所述的体温智能测定系统包括RFID标签、RFID阅读器及体温红外测定装置，所述的RFID标签设置于每一个母猪个体上，用于对母猪进行标识及存储母猪信息，所述的RFID阅读器，用于读取RFID标签来识别母猪个体，所述的体温智能测定系统获取母猪的运动频率及体温信息，并将相关信息传输至所述的体温智能分析系统。
[0018]所述的体温智能分析系统将获取的母猪的运动频率及体温信息与预设的标准值进行比对，判定母猪的健康状态以及发情状态，其包括存储器，各种检测信息、判断信息和判定结果信息存储在其中，并通过无线信号发出端发送无线信息。在本发明实施例中，所述的体温智能分析系统集成在与RFID阅读器连接的PLC处理器中。
[0019]所述的数据传输网络将所述的体温智能分析系统的信息传输至数据输出终端，所述的数据输出终端包括PC端和手机移动端，其内存储实时的监控信息以及分析结果数据，供使用者使用。
[0020]所述的数据输出终端将接收到的数据发送至云端智能客户服务系统，可以对数据进行备份，增加其安全性，同时使用者又可随时访问云端智能客户服务系统中的数据信息。
[0021]在本发明实施例的母猪发情诊断智能分析系统中，母猪的生活区为围栏I围成的空间，所述的围栏I被中间隔栏2隔离为两部分，分别为左侧的采食区和右侧的饮水区，所述的中间隔栏2上设置两个单向门，分别为第一单向门3和第二单向门5，所述的第一单向门3只能供母猪由所述的采食区向所述的饮水区通过，所述的第二单向门5只能供母猪由所述的饮水区向所述的采食区通过，所述的第一单向门3上设置测定装置4，所述的测定装置4包括RFID阅读器和体温红外测定装置，所述的采食区设置一采食槽7，所述的饮水区设置一饮水槽6。
[0022]在本发明实施例中，所述的RFID标签上设置有天线，在母猪的生活区的第一单向门3上设置有RFID阅读器，所述的RFID标签与RFID阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换，从而进行数据的米集。
[0023]在所述的RFID阅读器上设置有测量母猪通过次数的光电传感器，所述的光电传感器的传感器节点被放置在母猪个体上，所述的传感器节点的监测数据沿着节点逐跃进行传输，在传输过程中被多个节点收集后进行处理，接着通过天线发送数据到RFID阅读器，通过RFID阅读器上的平台对其进行管理。
[0024]所述的体温红外测定装置采用红外温度传感器，以采集通过单向门时母猪的体温数据，其测量输出的温度数据是探头圆形视场内物体的平均温度值，所测值代表母猪在通过单向门时体温的近似值。
[0025]在本发明实施例中，所述的体温智能分析系统将获得的母猪体温T与预设的标准曲线中该时段的正常温度范围进行比对，采用二值Logistic回归模型分析，对于母猪是否发情的判断结果只有发情和未发情两种，影响因素为母猪通过单向门的频率k，对预处理后的数据进行二值Logistic回归分析，回归方法为强迫引入法。设定一个阈值，当模型检测的结果大于这个阈值时判断为发情母猪，反之则没有。同时，根据上述信息判定母猪是否在健康状况中。在本发明实施例中，将母猪的发情状况、健康状态采用标准化的数据量化，便于数据采集与实时的判定。
[0026]在所述的RFID阅读器和体温红外测定装置获取数据，并经所述的体温智能分析系统对数据进行处理后，将结果通过与所述的PLC处理器连接的蓝牙或WIFI发射器发送。
[0027]在本发明实施例中，所述的WIFI发射器包括一编码电路和一与之相连接的发射电路，其对母猪通过单向门时采集获得的体温信息进行编码，生成对应于该母猪的编码数据；所述发射电路，其将所述编码电路的编码数据调制按照指定的格式传输至数据输出终端，在所述的RFID标签上设置有天线，通过所述的天线来传输数据。
[0028]在本发明实施例中，为了保证数据输出终端能够安全的获取数据，在编码电路中包括一密钥产生模块、一管理模块和一变换模块，其中密钥产生模块产生一随机密钥key并存储在管理模块中；所述变换模块，对消息帧中datal或data2，即信息部分和密钥key分别进行移位变换，所述变换模块，对移位变换后的信息部分和密钥部分再进行乘积变换，并对上述步骤中乘积变换结果进行移位变换，得到加密后的消息帧中datal或data2。所述变换模块对管理单元存储的初始密钥K_known和密钥key分别进行移位变换，对移位变换后的管理单元存储的初始密钥1(_1010￥11和密钥key进行乘积变换，并对上述步骤中乘积变换结果进行移位变换，得到加密后的密钥key。
[0029]在本发明实施例中，所述的蓝牙通过低带宽电波实现点对点，或点对多点连接之间的信息交流，所述的WIFI发射器通过基站与终端的点对点无线通讯，其中链路层采用以太网协议为核心，以实现信息传输的寻址和校验，从而实现与侦测终端的连接。
[0030]在本发明实施例中，所述的数据输出终端设置有蓝牙或WIFI接收器，包括一接收电路和一转码电路，所述的转码电路将母猪的编码数据进行解码，并转换为预设格式的数据，所述的转码电路包括一解密模块、一验证模块、一管理模块和一逆变换模块，所述的验证模块对数据信息进行CRC校验和配对信息验证，如果接收到的一对消息帧，有一个CRC校验结果错误，则丢弃两个消息帧;所述的管理模块向PLC处理器发送请求，等待PLC处理器重传，若校验结果正确，则对消息帧进行配对验证，选取配对信息一致的一对消息帧传递到所述的逆变换模块中进行解码;所述的逆变换模块，使用管理模块存储的初始密钥k_known对密钥key解密，所述的逆变换模块，对消息帧中密钥key和管理模块存储的初始密钥k_known进行反移位变换，对移位变换后的消息帧中密钥key和管理模块存储的初始密钥k_known进行逆乘积变换，对所述的变换模块中乘积变换结果进行反移位变换，得到密钥key，后用密钥key对两个存放datal、data2的消息帧分别解密，所述逆变换模块，对消息帧中密钥key和消息帧中的datal、data2进行反移位变换，对移位变换后的消息帧中密钥key和消息帧中的datal、data2进行逆乘积变换，对所述的变换模块中乘积变换结果进行反移位变换，逆变换模块得到解密后信息，发送解密信息。
[0031]所述的解密信息传输至PC端或手机移动端，所述的PC端或手机移动端设置有显示解密信息的软件，所述的显示信息的软件还包括语音提醒功能，若所述的体温智能分析系统判定母猪的体温变化规律符合发情母猪的基础体温变化规律时，将数据信息传输至PC端或手机移动端，所述的PC端或手机移动端中的软件会根据发情时间提示管理人员该发情母猪的具体配种时间(以分钟为单位)，且在到达具体配种时间9小时前每隔30分钟进行一次语音提醒，从而及时的对被检测母猪进行配种。
[0032]所述的PC端或手机移动端与云端智能客户服务系统连接，通过服务器、网络、终端全部实时连接形成一个统一的生态系统，在这个系统内远程服务器进行大量的运算和信息存储。在本发明实施例中，所述PC端或手机移动端与服务器之间的Socket维持一个TCP长连接，通过这个长连接来实现服务器和客户端之间的通信。在本发明实施例中，所述的显示信息的软件在激活时，启动数据传输以及数据接收功能，并最终通过驱动电路驱动语音电路发出声音。
[0033]本发明提供一种母猪发情诊断智能分析系统，通过光电传感器及红外温度传感器，检测母猪每次通过单向门时的体温T，体温智能分析系统将获得的母猪体温T与预设的标准曲线中该时段的正常温度范围进行比对，采用二值Logistic回归模型分析，设定一个阈值，当模型检测的结果大于这个阈值时判断为发情母猪，反之则没有，通过蓝牙和WIFI发射器与PC端或手机移动端连接，将处理好的信息发送给用户进行保存和显示，更加高效便捷。PC端或手机移动端中的软件根据母猪发情时间提示管理人员该母猪的具体配种时间(以分钟为单位)，且在到达具体配种时间尚有9小时时，每隔30分钟进行一次语音提醒，从而及时的对被检测母猪进行配种。本发明提供的母猪发情诊断智能分析系统很大程度的降低了母猪发情状态错误诊断的概率，可将母猪发情时间的识别时间单元精确到0.2小时，使得母猪的年非生产天数控制在10天内，其社会经济价值十分巨大。
[0034]上述的实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，包括体温智能测定系统、体温智能分析系统、数据传输网络、数据输出终端及云端智能客户服务系统，所述的体温智能测定系统包括RFID标签、RFID阅读器及体温红外测定装置，所述的RFID标签设置于每一个母猪个体上，用于对母猪进行标识及存储母猪信息，所述的RFID阅读器上设置有测量母猪通过次数的光电传感器，所述的光电传感器的传感器节点设置在母猪个体上，所述的体温红外测定装置采用红外温度传感器，以采集通过单向门时母猪的体温数据，其测量输出的温度数据是探头圆形视场内物体的平均温度值，所述的体温智能测定系统获取母猪的运动频率及体温信息，并将相关信息传输至所述的体温智能分析系统； 所述的体温智能分析系统包括存储器，用于存储各种检测信息、判断信息和判定结果，并通过无线信号发出端发送无线信息，所述的体温智能分析系统集成在与RFID阅读器连接的PLC处理器中，所述的体温智能分析系统将获得的母猪体温T与预设的标准曲线中该时段的正常温度范围进行比对，采用二值Logistic回归模型分析，影响因素为母猪通过单向门的频率k，对预处理后的数据进行二值Logistic回归分析，回归方法为强迫引入法，设定一个阈值，当模型检测的结果大于这个阈值时判断为发情母猪，反之则没有； 所述的数据传输网络将所述的体温智能分析系统的信息传输至数据输出终端，所述的数据输出终端包括PC端和手机移动端，所述的PC端或手机移动端设置有显示解密信息的软件，所述的显示解密信息的软件还包括语音提醒功能，所述的PC端或手机移动端中的软件会根据母猪发情时间提示管理人员该母猪的具体配种时间(以分钟为单位)，且在到达具体配种时间9小时前每隔30分钟进行一次语音提醒； 所述的数据输出终端将接收到的数据发送至云端智能客户服务系统，对数据进行备份，又能随时访问云端智能客户服务系统中的数据信息。2.根据权利要求1所述的母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，还包括母猪生活区，所述的母猪生活区为围栏围成的空间，所述的围栏被中间隔栏隔离为两部分，分别为左侧的采食区和右侧的饮水区，所述的中间隔栏上设置两个单向门，分别为第一单向门和第二单向门，所述的第一单向门只能供母猪由所述的采食区向所述的饮水区通过，所述的第二单向门只能供母猪由所述的饮水区向所述的采食区通过。3.根据权利要求2所述的母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，所述的第一单向门上设置测定装置，所述的测定装置包括RFID阅读器和体温红外测定装置。4.根据权利要求1所述的母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，所述的RFID标签上设置有天线，所述的RFID标签与RFID阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换，从而进行数据的采集。5.根据权利要求1所述的母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，所述的RFID阅读器和体温红外测定装置获取数据，并经所述的体温智能分析系统对数据进行处理后，将结果通过与所述的PLC处理器连接的蓝牙或WIFI发射器发送； 所述的WIFI发射器包括一编码电路和一与之相连接的发射电路，其对母猪通过单向门时采集获得的体温信息进行编码，生成对应于该母猪的编码数据;所述发射电路，其将所述编码电路的编码数据调制按照指定的格式传输至数据输出终端，在所述的RFID标签上设置有天线，通过所述的天线来传输数据。6.根据权利要求5所述的母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，所述的编码电路包括一密钥产生模块、一管理模块和一变换模块，所述的密钥产生模块产生一随机密钥key并存储在管理模块中；所述变换模块，对消息帧中的信息部分和密钥key分别进行移位变换，对移位变换后的信息部分和密钥部分再进行乘积变换，并对上述步骤中乘积变换结果进行移位变换，获得加密后的消息帧中的信息；所述变换模块对管理单元存储的初始密钥K_known和密钥key分别进行移位变换，对移位变换后的管理单元存储的初始密钥1(_1010?11和密钥key进行乘积变换，并对上述步骤中乘积变换结果进行移位变换，获得加密后的密钥key。7.根据权利要求1所述的母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，所述的数据输出终端设置有蓝牙或WIFI接收器，包括一接收电路和一转码电路，所述的转码电路将母猪的编码数据进行解码，并转换为预设格式的数据，所述的转码电路包括一解密模块、一验证模块、一管理模块和一逆变换模块，所述的验证模块对数据信息进行CRC校验和配对信息验证，所述的逆变换模块通过对数据的反移位变换和逆乘积变换，获得解密信息。8.根据权利要求1所述的母猪发情诊断智能分析系统，其特征在于，所述的PC端或手机移动端与服务器之间的Socket维持一个TCP长连接，通过这个长连接来实现服务器和客户端之间的通信。
【文档编号】A61D17/00GK106037685SQ201610530854
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】王凡, 王一凡
【申请人】王凡, 王一凡