一种母猪健康监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种母猪发情及健康监测系统包括自动饲喂站，RFID标签，智能腿环，LoRa网关，云计算平台以及信息终端，自动饲喂站与智能腿环收集母猪活动数据，上传至行为记录中继，再上传至LoRa网关，最后传送至云计算平台。云计算平台的数据库记录数据，并管理用户权限。信息终端可从云计算平台获得数据，且根据用户权限可以更改位于数据库或行为记录中继中的数据。采用这种监测方法可以为每只母猪提供更好的饲养条件，减少母猪的非生产天数，提升母猪养殖的生产效率，降低工作人员的经验积累需求，节省人力资源成本。节省人力资源成本。节省人力资源成本。

【技术实现步骤摘要】
一种母猪健康监测系统


[0001]本专利技术涉及一种监测系统，特别是一种用于监测母猪健康的系统。

技术介绍

[0002]猪肉生产中，母猪承担着繁育仔猪的职能，因此母猪的繁殖及健康状况受到管理者的高度重视。如何及时准确地判断母猪的发情和健康状态，也一直是生猪养殖行业所关心的主要问题。
[0003]对母猪繁殖周期内发情状态及时准确的判断并适时配种是提高母猪受胎率的关键。目前常用的母猪发情监测主要有以下方法：一、综合观察法，即饲养或配种人员观察到母猪出现烦躁不安，食欲减退、主动爬跨其他母猪或接受其他母猪爬跨等行为变化，此外发现母猪外阴肿胀湿润，有粘液流出等情况，都说明母猪可能处于发情状态。二、公猪试情法，需要公猪与母猪接触，通过外激素刺激母猪表现发情。此时发情母猪表现为愿意接近公猪，表现静力反射并接受公猪爬跨。三、B超检查法，该方法可通过超声波成像技术观察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。在具体生产实践中一般会综合上述的2种或3种方法来判断一头母猪的发情状态，不仅需要耗费较大的人力物力，且对工作人员的经验水平和判断能力要求较高。在饲养或配种人员需要实际养殖经验培养下，人员的培训成本对于养殖行业来说是一比昂贵的支出。大型猪饲养场地需要设置在人口密集度非常低的地区，在这些地区对于相关人才的需求与人才市场的实际供应能力严重不符。因此，人力资源问题在养殖行业一直存在。
[0004]在现代的规模化、批次化养猪生产中，各种智能化手段也在开始在本领域中加以应用，比如自动饲喂站，为了对养殖猪的身份识别，RFID标签被采用，通常设置于猪耳处。随着物联网的发展，通常自动饲喂站还包括RFID标签读写器，自动在投喂饲料时记录猪只身份。为了了解养殖猪的活动情况，设置在猪身体上的智能腿环，这些技术均使用在养猪生产中，但单单某一项技术的实施，对于科学养殖的环境建设帮助并不多。
[0005]
技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种母猪发情及健康状态的监测系统。它可以有效监测母猪的身体实况以及判断其是否处于发情期；有利于母猪的健康成长，提高受胎率；给养殖者扩大生产规模提供便利条件。本专利技术的另一个目的是为了降低饲养员的人力资源成本，使饲养员只需要简单的培训即可具备资格上岗。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：一种母猪发情及健康监测系统，包括自动饲喂站，用于猪身份识别的RFID标签，用于采集与接收母猪活动数据的智能腿环，自动饲喂站提供的母猪采食数据、体重数据以及接收智能腿环采集的母猪活动数据，定期上传至与自动饲喂站匹配的行为记录中继，由行为记
录中继上传至LoRa（Long Range）网关。
[0008]行为记录中继上传至LoRa网关的数据通过互联网传送至云计算平台；云计算平台的数据库记录母猪的采食，活动数据，并管理用户权限。
[0009]信息终端可通过云计算平台推送或者主动拉取储存于云计算平台数据库中的数据，且根据用户权限可以更改位于数据库或行为记录中继中的数据。
[0010]上述用于猪身份识别的RFID标签，设置于猪耳上；采集与接收母猪活动数据的智能腿环设置于猪腿上。自动饲喂站提供的母猪采食数据至少包括母猪的每次进食量。
[0011]行为记录中继采用提供蜂窝网络、蓝牙、wifi4与wifi5等多接口接入的智能AP(Acess Point)作为行为记录中继。无论是胖AP或者瘦AP，采用arm芯片组或其他芯片组的都可以灌入智能控制系统，如OpenWrt等具备Linux内核的智能控制系统。通过编辑与自动饲喂站匹配的接口接收数据的应用，收集数据后，再传送至LoRa网关中。通过智能路由，可以根据不同的自动饲喂站配置相应的行为记录中继，提高本专利技术系统的兼容性，可实现对市面上的自动饲喂站达到广泛支持，并且具有可升级性，应用与接口可随着自动饲喂站的升级或改变而改变，也可以就现有的设备进行匹配，免去了重新购置设备的成本。
[0012]智能腿环包括密封盒，以及设置于密封盒中的电池，微处理器，数据导线和三轴加速器；其中三轴加速器包括三轴加速度传感器，三轴陀螺仪传感器与三轴磁力计传感器，用于记录母猪活动数据。
[0013]为了提高规模化养殖效率以及节能效果，采用间隔发送的方式，智能腿环采集的活动数据每隔1个小时向 LoRa 网关发送一次。
[0014]自动饲喂站的行为记录中继与LoRa网关的通讯方式包括蜂窝网络或无线局域网。行为记录中继上传数据至LoRa网关的频率为固定频率，频率的范围为0.25次/小时-1次/小时。LoRa 网关的功能是将母猪智能腿环采集的活动数据信息通过蜂窝网络模块发送到服务器端，进行后期的处理和分析。
[0015]用户权限分为管理员权限与一般用户权限，具有管理员权限的用户在信息终端登录时，具备通过云计算平台对数据进行制作与编辑，并保存至数据库，或通过点对点连接接入自动饲喂站的行为记录中继，更改采集到的数据，再通过行为记录中继上传至云计算平台数据库的权限。
[0016]云计算平台拥有数据同步功能，与行为记录中继的系统时间保持同步。
[0017]云计算平台将收集到的母猪活动数据通过半监督模糊聚类算法对三轴加速器采集的运动数据进行分析，根据样本特征和学习数据获取稳定的聚类中心，再与测试数据进行对比，得到最终聚类结果。系统将母猪的行为划分为五种状态，即站立、静卧、慢走、慢跑、快跑，结合母猪每日采食数据（即采食量、采食次数、采食时间）和体重数据等信息，通过以上九个维度的数据为每头母猪建立特征数据模型，并在逻辑判断时赋予每个参数不同权重因子；云计算平台将每天收集到的母猪特征数据与之前该母猪的特征数据模型相匹配，比对变化幅度。如果变化幅度在所有参数在正常变化幅度区间内，则标记并记录数据；当某一主要参数的变化幅度超出这一区间时，则根据九个参数的数据结合各参数的权重因子，加权计算出母猪发情或疾病几率，做出逻辑判断，并将计算最终结果推送至信息终端。
[0018]本专利技术通过实时的监测分析行为和采食数据等信息为每头母猪建立数据模型，通过比对及时发现母猪某项行为或采食的异常变化，从而捕获到其发情或疾病特征。使饲养
人员对其饲养的母猪的身体状况有了更客观的及时了解，能准确掌握母猪的繁殖和健康状况，从而对每只母猪提供更好的饲养条件，减少母猪的非生产天数，提升母猪养殖的生产效率。通过集中的数据管理，饲养或配种人员只需要发现数据的异常即可根据数据判断母猪的健康状况，而免去经验积累的过程，饲养员一旦发现数据异常，可将数据上报，通过数据上的诊断，进行相应的处理。显著降低了饲养或配种人员的工作经验需求与人力培训投入。同时因权限的区别，在进行饲养员培训的时候，仅分配一般用户权限，避免误操作引起的数据异常。当饲养或配种人员具备经验后，再分配管理员权限，通过人工核对，保证本系统采集的数据能真实完整的反应母猪的生理以及健康状况。
[0019]附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例的系统拓扑结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种母猪健康监测系统，包括智能腿环，猪耳RFID标签，自动饲喂站，LoRa网关，云计算平台以及信息终端，其特征是：自动饲喂站采集的母猪采食数据、体重数据以及接收智能腿环采集的母猪活动数据，定期上传至与自动饲喂站匹配的行为记录中继，由行为记录中继上传至LoRa网关；行为记录中继上传至LoRa网关的数据通过互联网传送至云计算平台；云计算平台的数据库记录母猪的采食，活动数据，并管理用户权限；信息终端可通过云计算平台推送或者主动拉取储存于云计算平台数据库中的数据，且根据用户权限可以更改位于数据库或行为记录中继中的数据。2.根据权利要求1所述的母猪健康监测系统，其特征是：用户权限分为管理员权限与一般用户权限，具有管理员权限的用户在信息终端登录时，具备通过云计算平台对数据进行制作与编辑，并保存至数据库；或通过点对点连接接入行为记录中继，更改采集到的数据，再通过行为记录中继上传至云计算平台数据库的权限；一般用户权限只能查询云计算平台或行为记录中继的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，柴捷，李兴桂，邱进杰，龙熙，张廷焕，张利娟，
申请(专利权)人：重庆市畜牧科学院，
类型：发明
国别省市：