[發明專利]一種奶牛采食行為與采食量的可穿戴監測裝置及監測系統

在審

• 申請號: 201910532317.2
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110169374A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 丁露雨;李奇峰;趙文杰;蔣瑞祥;余禮根;馬為紅;高榮華;肖伯祥;于沁楊;常紅梅
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: A01K29/00
• 分類號: A01K29/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張秀程

本發明實施例提供一種奶牛采食行為與采食量的可穿戴監測裝置及監測系統，將每臺裝置套設于奶牛的頭部，通過裝置與奶牛的頰部或鼻部接觸的傳感器采集奶牛采食行為的加速度信息；同時，將裝置的傳感器與中繼器、數據存儲模塊和數據處理模塊依次電連接，通過中繼器將傳感器采集的加速度信息傳送至數據存儲模塊進行數據處理和存儲，數據處理模塊通過調用數據存儲模塊中的加速度信息，對奶牛的采食行為與采食量的監測與分析。本發明實施例實現了奶牛養殖過程中每頭奶牛采食行為與個體采食量的自動監測，利于建立基于奶牛采食行為與個體采食量的物聯網數據平臺，實現數據的遠程傳輸、分析及管理，提高了奶牛精準飼喂的數字化和智能化水平。

技術領域

本發明涉及畜牧技術領域，尤其涉及一種奶牛采食行為與采食量的可穿戴監測裝置及監測系統。

背景技術

隨著國民生活水平的提高和飲食結構的調整，乳制品的消費日益增長，進而帶動了中國奶牛養殖產業的快速發展。目前，現代奶牛養殖業正朝著信息化的方向發展，對于奶牛的生產信息智能監測與數字化精準飼喂的需求也在不斷上升。

采食量是評價家畜對養分與能量的攝入是夠滿足營養需要的重要參考參數，同時也是反映奶牛健康狀況和生產力水平高低的關鍵指標。早在20世紀70年代，畜牧人員就發現采食量是影響動物生長發育以及泌乳的主要限制因素之一，對于泌乳牛而言，采食高峰往往比產奶高峰延遲6周左右，因為高產奶量通常伴隨著高耗能，泌乳牛需要通過增加采食量來進行能量補償。因此實時監測泌乳牛的采食量變化，及時對泌乳牛進行補飼是保障泌乳牛養分攝入充足、維持產奶高峰的重要手段；而對于后備牛而言，從斷奶到配種階段獲取較大的肌肉及骨骼生長率是決定其首次產犢時間的重要因素，過多的能量會導致其實質組織脂肪化而縮短其乳腺組織的最佳發育時間，脂肪在乳腺組織中的沉積將影響其今后的產奶能力，因此需要適當控制后備牛攝入的飼料，使其體重增長速度不宜高于0.9公斤/天。此外，熱應激或病理狀態下，奶牛采食量會顯著降低，而冷應激狀態下奶牛會增加采食量以維持正常體溫。因此，監控采食量以及營養物質的攝取情況對各個階段奶牛的生長發育和生產性能的調控都有著至關重要的作用，采食量的實時監測對提高奶牛生產效益有著極大的意義。

目前，對于奶牛采食量的監測以人工的經驗估計為主，通過整棟舍在一段時間內的飼料消耗量估算平均每頭牛的采食量，但是依靠人工的經驗估計對于經驗的依賴程度過高，無法準確獲得奶牛個體的采食量變化，導致難以在生產中準確指導生產中及時進行營養調控或淘汰飼料轉化率低的奶牛。或者，也有一些對食槽和頸枷區域進行改造的智能飼喂設備，通過稱重法記錄奶牛采食前后料重的變化來計算采食量，但是稱重法需要對每個食槽和頸枷進行改造，導致一次性投入成本過高，且不利于使用TMR車進行自動撒料。另外，現有研究中，有學者研究了基于聲音傳感器的穿戴式設備，例如通過聲音傳感器對奶牛采食行為進行監測試驗，通過對奶牛采食行為的分析來計算采食；或者通過低功耗可穿戴式聲壓傳感器采集奶牛的反芻聲音，然后通過聲音識別算法來得到奶牛的采食時間、采食速率和采食次數，從而得到奶牛的采食量。但是，基于聲音傳感器的可穿戴式設備面臨著背景噪聲大，導致聲音監測精度低、無法準確獲取奶牛個體采食量的問題，同時傳感器成本也較高。

上述目前對于奶牛采食量采集的各種方法，存在無法準確、方便地獲取個體采食量的問題，因此亟需一種準確、方便地獲取奶牛的個體采食行為與采食量的監測裝置及監測系統。

發明內容

為了解決目前對于奶牛采食量采集的各種方法存在無法準確、方便地獲取個體采食量的問題，本發明實施例提供一種奶牛采食行為與采食量的可穿戴監測裝置及監測系統。