[發明專利]一種母豬產前行為監測系統以及方法

有效

• 申請號: 201610858357.2
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106614071B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 沈明霞;劉龍申;張光躍;張弛;張宏;陸明洲
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: A01K29/00
• 分類號: A01K29/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

一種母豬產前行為監測系統以及方法，它包括框體、超聲測距節點、和遠程控制中心處理器，所述的超聲測距節點安裝在框體的頂部，超聲測距節點用于測量母豬的頭部、背部和尾部位置到框體的頂部的距離，所述的超聲測距節點的信號輸出端與遠程控制中心處理器無線連接，發送監測數據。本發明通過對母豬行為進行識別，包括筑窩、站立、躺臥等行為；可以根據母豬的行為做出決策，發生異常情況時向飼養員手機發出報警信號。

技術領域

本發明涉及母豬福利養殖、無線傳輸、傳感器技術的研究領域，具體地講是一種基于超聲波測距的母豬產前行為監測系統研究。

背景技術

隨著現代養殖業的規模化、集約化程度越來越高，自動化養豬將成為養豬業的發展趨勢，母豬分娩作為養豬生產過程中關鍵環節之一，能夠準確、實時地監測母豬產前行為對判斷母豬分娩時間具有重要意義。而行為是動物的肢體語言，通過行為能夠了解動物的適應性和生存所需要的條件，因此行為表現是評價動物福利條件最直接的證據。實時監測母豬行為體征，及時了解和分析母豬行為、分娩情況，并采取相應處理措施，對提高母豬健康程度，減少仔豬死亡率，提高豬的福利，減小人力成本投入，提高養殖自動化水平具有重要意義。

目前，無線傳感網技術已經在農業生產領域得到廣泛應用，但是設施養殖產業中的自動化設備并不多見。目前養殖業對母豬分娩時間的判斷主要依靠飼養員目測觀察，不僅工作繁重而且容易受飼養員主觀經驗影響，使得設施福利養殖還沒有顯現出巨大的現實效益。目前母豬分娩都在限位欄中，因此對于限位欄模式下的母豬的行為智能分析、實時無線傳輸和精準控制成為當下發展的解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提出一種母豬產前行為監測系統以及方法，實現對分娩前母豬行為的實時監測，通過對母豬行為進行識別(包括筑窩、站立、躺臥等行為)；系統可以根據母豬的行為做出決策，發生異常情況時向飼養員手機發出報警信號。

本發明的技術方案是：

一種母豬產前行為監測系統，它包括框體、超聲測距節點、和遠程控制中心處理器，所述的超聲測距節點安裝在框體的頂部，超聲測距節點用于測量母豬的頭部、背部和尾部位置到框體的頂部的距離，所述的超聲測距節點的信號輸出端與遠程控制中心處理器無線連接，發送監測數據。

本發明的超聲測距節點包括三個超聲波測距模塊、微控制器、無線射頻模塊和電源供電模塊，所述的三個超聲波測距模塊分別用于采集框體的頂部到母豬頭部、背部、尾部對應位置的距離，超聲波測距模塊的信號輸出端與微控制器的信號輸入端相連，微控制器通過無線射頻模塊與遠程控制中心處理器無線連接，發送監測數據。

本發明的無線射頻模塊采用ZigBee通信模塊。

本發明的系統還包括CMOS攝像機,所述的CMOS攝像機安裝在框體的頂部，其信號輸出端與遠程控制中心處理器無線連接，發送監測數據。

一種母豬產前行為監測方法，應用母豬產前行為監測系統，它包括以下步驟：

S1、超聲測距節點每隔一定時間間隔t采集一組距離數據，獲取n組前述距離數據后，將前述距離數據發送至遠程控制中心處理器；

S2、遠程控制中心處理器中，包括以下步驟：

(1)、質心預設的步驟：對應于母豬產前行為分別預設對應的超聲測距節點；

(2)到母豬頭部、背部和尾部的距離，將前述距離作為行為對應位置的初始聚類中心；

(2)、采用下述公式分別計算任一組距離數據與各種行為中對應位置初始聚類中心的距離，將其劃入與三個對應位置距離均最小的行為，并且存儲數據：

其中：X表示任一組數據中的距離數據；X'表示與測量數據對應位置的預設的初始聚類中心的數據，k行為的編號，d表示行為的總數，d＝3；