[發明專利]一種奶牛運動狀態判別方法及對應的智能喂食方法

有效

• 申請號: 201510445489.8
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN105104291B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 王俊;張伏;夏榮綱;張中強;張巍鵬
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A01K67/02;G01C22/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明屬于畜牧業智能化管理領域，具體涉及一種奶牛運動狀態判別方法及對應的智能喂食方法。

背景技術

眾所周知，奶牛業在我國畜牧業中已經成為了支柱型企業，它的發展決定了我國畜牧業的經濟水平，影響著我國國民的健康狀況。隨著我國畜牧業的崛起，對牛奶的需求量增大，因此需要保證每頭奶牛的飲食，保障奶牛的產奶量。

目前，奶牛的喂食方法是人工統一喂食，不僅造成人力資源的大量浪費，工作效率低下，而且，由于每頭奶牛的整體運動水平不同，其飼料需求也不同，如果每頭奶牛都采用相同的喂食量進行喂食，很容易出現飼料的浪費或者不足的情況，影響奶牛的健康狀況，使得奶牛的產奶水平不均衡。

發明內容

本發明的目的是提供一種奶牛運動狀態判別方法及對應的智能喂食方法，用以解決的現有技術中的奶牛喂食方法造成奶牛的產奶水平不均衡的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種奶牛運動狀態判別方法，包括以下步驟：

1)采集設定時間周期內奶牛前進方向的加速度；

2)計算加速度零均值序列的前向差分序列d；

3)計算前向差分序列d的三個參數——標準差a、極差b、峰度c——中的一個或多個；

4)通過計算的數據以及對應的閾值判斷奶牛的運動狀態，當計算的數據大于或等于其對應的閾值的時候，判斷該周期內奶牛處于奔跑狀態；當計算的數據小于其對應的閾值的時候，判斷該周期內奶牛處于行走狀態。

所述步驟3)中，計算所述兩個以上的參數，對每一個參數，根據對應的閥值判斷奶牛的運動狀態，再依據設定的邏輯規則綜合判斷奶牛的運動狀態。

所述步驟4)中，根據計算的數據建立基本可信度分配函數，其中，m(1)、m(2)分別表示奶牛處于行走狀態和奔跑狀態的基本可信度分配，m(Θ)表示不確定的基本可信度分配；通過其對應的閾值得出對應的基本可信度分配值F；當步驟3)計算的數據為1個時，若基本可信度分配值F的m(1)–m(2)>ε₁，m(Θ)<ε₂，即可判斷為行走狀態；若m(2)–m(1)>ε₁，m(Θ)<ε₂，即可判斷為奔跑狀態；當步驟3)計算的數據為2個以上時，對得到的基本可信度分配值F進行異或運算得到可信度分配值F_x，若可信度分配值F_x的m(1)–m(2)>ε₁，m(Θ)<ε₂，即可判斷為行走狀態；若m(2)–m(1)>ε₁，m(Θ)<ε₂，即可判斷為奔跑狀態。

一種奶牛智能喂食方法，包括以下步驟：

1)在一段時間內，采集若干組加速度數據，每組加速度數據為設定時間周期的奶牛前進方向的加速度數據；

2)對于每組加速度數據，計算加速度零均值序列的前向差分序列d；

3)計算前向差分序列d的標準差a、極差b、峰度c中的一個或多個；

4)通過計算的數據以及對應的閾值判斷奶牛的運動狀態，當計算的數據大于或等于其對應的閾值的時候，判斷該周期內奶牛處于奔跑狀態；當計算的數據小于其對應的閾值的時候，判斷該周期內奶牛處于行走狀態；

5)綜合由各組加速度數據對應的奶牛的運動狀態，計算奶牛處于奔跑狀態的周期占總時間的比例，確定奶牛的喂食量。

所述步驟3)中，計算所述兩個以上的參數，對每一個參數，根據對應的閥值判斷奶牛的運動狀態，再依據設定的邏輯規則綜合判斷奶牛的運動狀態。