[發(fā)明專利]一種基于光纖光柵傳感器的生豬溫度及心率監(jiān)測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810987953.X
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109171683A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王如剛;周鋒;卞金洪;楊曉芳;孔維賓
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/01;A61B5/024
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

本發(fā)明提供一種基于光纖光柵傳感器的生豬溫度及心率監(jiān)測的裝置，包括耳標(biāo)和監(jiān)控單元，其中，耳標(biāo)包括：發(fā)光二極管、環(huán)形器、光纖光柵傳感器、光纖光柵解調(diào)儀、電池和信號處理及發(fā)送單元；設(shè)有監(jiān)控單元接收由信號處理及發(fā)送單元發(fā)來的信號，顯示被檢測生豬的溫度和心率信息；耳標(biāo)是監(jiān)測裝置的傳感裝置，包括依次連接的發(fā)光二極管、環(huán)形器、光纖光柵傳感器、光纖光柵解調(diào)儀、電池、信號處理及發(fā)送單元。本發(fā)明利用光纖光柵傳感器對生豬溫度和心率跳動的敏感特性可以實(shí)現(xiàn)生豬的體溫和心率同時檢測，對多種生物體的溫度和心率檢測具有相同的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物傳感器及數(shù)據(jù)分析，具體涉及一種光纖光柵傳感器用于生豬溫度及心率監(jiān)測的裝置及方法。

背景技術(shù)

全球肉類的生產(chǎn)總量約為3.207億噸，豬肉約占一半。然而當(dāng)前世界養(yǎng)豬業(yè)均存在環(huán)境污染、生態(tài)破壞、食品安全、疾病的早期預(yù)防等共性問題。靠飼養(yǎng)獲得的生產(chǎn)率極度下降，依賴每頭牲畜增產(chǎn)的肉和母豬的產(chǎn)出量是最佳技術(shù)體系。現(xiàn)代計算機(jī)和數(shù)據(jù)處理能力使生產(chǎn)過程不斷改進(jìn)，養(yǎng)豬技術(shù)得以優(yōu)化和系統(tǒng)化。中國是全球最大的豬肉消費(fèi)國和增長型消費(fèi)國，但中國不是養(yǎng)豬強(qiáng)國。中國養(yǎng)豬業(yè)出共性問題外，在飼料利用率、發(fā)情母豬的配種成功率等和發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距，養(yǎng)殖企業(yè)的利潤率還有待提高。與歐美等傳統(tǒng)養(yǎng)豬國家相比每公斤豬肉成本高2-4元，我國每年由于養(yǎng)殖成本高而造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)20億元以上。但我國在養(yǎng)豬技術(shù)體系的系統(tǒng)研究相對薄弱，致使養(yǎng)豬業(yè)技術(shù)水平的提高缺乏強(qiáng)有力的理論支持。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代畜牧業(yè)需要的發(fā)展要大力推進(jìn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)和養(yǎng)殖個體體征智能監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)。“互聯(lián)網(wǎng) +”和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)異軍突起，成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要發(fā)展方向和世界產(chǎn)業(yè)格局重構(gòu)的重要推動力量。因此，研究開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生豬體征參數(shù)檢測的傳感器技術(shù)具有非常重要的學(xué)術(shù)價值和現(xiàn)實(shí)意義。2013年，楊穎等研究人員提出了一種生豬行為自動監(jiān)測系統(tǒng)及方法，授權(quán)號：201310182416.5，本發(fā)明的技術(shù)方案充分利用視頻技術(shù)在宏觀視覺表現(xiàn)的直觀性及傳感器技術(shù)在微觀參數(shù)獲取方面的靈敏性，實(shí)現(xiàn)了生豬行為監(jiān)測的精準(zhǔn)化和自動化。2015年，陳桂鵬等研究人員提出了一種生豬心率監(jiān)測方法與系統(tǒng)及生豬存亡狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，授權(quán)號ZL201510289415.X，所述生豬心率監(jiān)測系統(tǒng)包括：心率傳感器、運(yùn)動傳感器，利用心率傳感器監(jiān)測對象的心率數(shù)據(jù)，通過有線或無線連接與心率傳感器和所述運(yùn)動傳感器連接，獲取心率傳感器和運(yùn)動傳感器發(fā)送的心率數(shù)據(jù)和運(yùn)動數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)動數(shù)據(jù)判斷被監(jiān)測對象的運(yùn)動幅度。2016年，朱虹等研究人員提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生豬養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測方法，申請?zhí)枺?01610036973.X，本發(fā)明以STM32W108芯片為ZigBee無線傳輸?shù)闹骺匦酒O(shè)計并制作了無線傳輸模塊，并連接了溫濕度傳感器和氨氣濃度傳感器進(jìn)行豬舍內(nèi)環(huán)境信息的監(jiān)測，數(shù)據(jù)通過星型-mesh型網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上傳至數(shù)據(jù)中心進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。從這些報道來看，這些發(fā)明中使用的心率傳感器和運(yùn)動傳感器都是獨(dú)立的傳感器，增加的設(shè)備的成本，很難進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種基于光纖光柵傳感器的生豬溫度及心率監(jiān)測的裝置及方法，不僅能能夠克服現(xiàn)有生豬傳感器技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，實(shí)現(xiàn)生豬的體溫及心率的同時檢測，而且能夠?qū)崿F(xiàn)快速高精度的測量要求，且具有結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于光纖光柵傳感器的生豬溫度及心率監(jiān)測的裝置無線處理器，其特征在于，包括：耳標(biāo)和監(jiān)控單元，其中，耳標(biāo)包括：發(fā)光二極管、環(huán)形器、光纖光柵傳感器、光纖光柵解調(diào)儀、電池和信號處理及發(fā)送單元；設(shè)有監(jiān)控單元接收由信號處理及發(fā)送單元105發(fā)來的信號，顯示被檢測生豬的溫度和心率信息。監(jiān)控單元通過無線接收耳標(biāo)發(fā)送單元信號，用于獲取所述耳標(biāo)發(fā)送的生豬溫度和心率數(shù)據(jù)。