[發明專利]畜禽健康狀況監測方法及系統

有效

• 申請號: 201510401697.8
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN105091938B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 吉增濤;楊信廷;孫傳恒;崔海港;解菁
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G06K17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種畜禽行為監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：數據采集單元中的三軸加速度傳感器根據預設采樣頻率采集N個畜禽的三軸加速度數據，其中N為大于0的整數；

S2：數據處理單元通過聚類算法對所述三軸加速度數據進行聚類分析，得到每個畜禽各類基本行為的時序數據；

S3：數據處理單元將所述時序數據與預設的閾值參數進行比較分析，得出每個畜禽的行為異常狀況信息，指示出每個畜禽的身份信息；

其中，所述身份信息為所述數據采集單元中的身份識別單元識別出的電子標簽的信息；所述電子標簽位于每個畜禽身體的外表面上；

S4：數據處理單元根據所述每個畜禽的行為異常狀況信息給出對每個畜禽的管理建議，所述管理建議包括分群、隔離或維持原圈養方式。

2.根據權利要求1所述的畜禽行為監測方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述數據處理單元通過聚類算法對所述行為加速度數據進行聚類分析，具體包括以下步驟：

S21：將所述N個畜禽的各類基本行為劃分為K個類別，預設所述K個類別的聚類中心，其中K為大于0的整數；

S22：分別計算所述N個畜禽中每個畜禽的行為加速度數據與所述K個聚類中心的歐氏距離，將所述每個畜禽的行為加速度數據分配到與其歐式距離最小的聚類中心所代表的類別中；

S23：分別對所述K個類別中每個類別包含的所有行為加速度數據求均值，將所述均值作為該類別新的聚類中心，計算該類別中所有行為加速度數據到該類別的所述新的聚類中心的距離平方和；

S24：判斷聚類中心和所述距離平方和的值是否發生改變，若未發生改變，則聚類結束；若發生改變，則重復步驟S22。

3.根據權利要求2所述的畜禽行為監測方法，其特征在于，所述步驟S21中將所述N個畜禽的各類基本行為劃分為K個類別具體為：

將所述N個畜禽的各類基本行為劃分為K＝4個類別，所述4個類別包括躺臥行為、站立或慢走行為、采食行為和跨跳行為。

4.根據權利要求2所述的畜禽行為監測方法，其特征在于，

所述步驟S21中預設所述K個類別的聚類中心具體為：根據周圍環境數據預設所述K個類別的聚類中心；

其中，所述周圍環境數據為所述數據采集單元中的溫度傳感器、氣壓傳感器及相對濕度傳感器分別采集到的畜禽所在的周圍環境的溫度、氣壓及相對濕度。

5.根據權利要求1、4中任一項所述的畜禽行為監測方法，其特征在于，所述步驟S1還包括微型存儲單元存儲所述數據采集單元采集到的數據信息。

6.根據權利要求1所述的畜禽行為監測方法，其特征在于，所述步驟S1還包括利用無線傳輸單元將所述數據采集單元采集的數據信息經過轉換處理并傳輸至所述數據處理單元。

7.根據權利要求1-4或6中任意一項所述的畜禽行為監測方法，其特征在于，所述數據采集單元中的紅外視頻采集設備采集每個畜禽行為的全程監控視頻；利用所述監控視頻核實健康狀況信息。

8.一種實施權利要求1畜禽行為監測方法的系統，其特征在于，包括數據采集單元、微型存儲單元、無線傳輸單元及數據處理單元；

所述數據采集單元包括：三軸加速度傳感器、身份識別單元、溫度傳感器、氣壓傳感器、相對濕度傳感器以及紅外視頻采集設備；

所述三軸加速度傳感器、溫度傳感器、氣壓傳感器及相對濕度傳感器集成為微型傳感器單元，設置在每個畜禽身體的外表面上；

所述身份識別單元與所述紅外視頻采集設備分別設置在畜禽所在環境的預設位置；

所述三軸加速度傳感器用于根據預設采樣頻率采集N個畜禽的三軸加速度數據，其中N為大于0的整數；

所述身份識別單元用于識別電子標簽的信息；所述電子標簽位于每個畜禽身體的外表面上；

所述溫度傳感器、氣壓傳感器、相對濕度傳感器用于采集畜禽所在的周圍環境的溫度、氣壓及相對濕度；

所述紅外視頻采集設備用于采集每個畜禽行為的全程監控視頻；

所述微型存儲單元用于存儲所述數據采集單元采集到的數據和信息；

所述無線傳輸單元用于將所述數據采集單元采集的數據和信息經過轉換處理并傳輸至所述數據處理單元；

所述數據處理單元，通過聚類算法對所述三軸加速度數據進行聚類分析，得到每個畜禽各類基本行為的時序數據；將所述時序數據與預設的閾值參數進行比較分析，得出每個畜禽的行為異常狀況信息；根據所述每個畜禽的行為異常狀況信息給出對每個畜禽的管理建議；所述管理建議包括分群、隔離或維持原圈養方式。