一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置及监测系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置及监测系统，将每台装置套设于奶牛的头部，通过装置与奶牛的颊部或鼻部接触的传感器采集奶牛采食行为的加速度信息；同时，将装置的传感器与中继器、数据存储模块和数据处理模块依次电连接，通过中继器将传感器采集的加速度信息传送至数据存储模块进行数据处理和存储，数据处理模块通过调用数据存储模块中的加速度信息，对奶牛的采食行为与采食量的监测与分析。本实用新型专利技术实施例实现了奶牛养殖过程中每头奶牛采食行为与个体采食量的自动监测，利于建立基于奶牛采食行为与个体采食量的物联网数据平台，实现数据的远程传输、分析及管理，提高了奶牛精准饲喂的数字化和智能化水平。

A wearable monitoring device and system for dairy cow's feeding behavior and intake

【技术实现步骤摘要】
一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置及监测系统
本技术涉及畜牧
，尤其涉及一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置及监测系统。
技术介绍
随着国民生活水平的提高和饮食结构的调整，乳制品的消费日益增长，进而带动了中国奶牛养殖产业的快速发展。目前，现代奶牛养殖业正朝着信息化的方向发展，对于奶牛的生产信息智能监测与数字化精准饲喂的需求也在不断上升。采食量是评价家畜对养分与能量的摄入是够满足营养需要的重要参考参数，同时也是反映奶牛健康状况和生产力水平高低的关键指标。早在20世纪70年代，畜牧人员就发现采食量是影响动物生长发育以及泌乳的主要限制因素之一，对于泌乳牛而言，采食高峰往往比产奶高峰延迟6周左右，因为高产奶量通常伴随着高耗能，泌乳牛需要通过增加采食量来进行能量补偿。因此实时监测泌乳牛的采食量变化，及时对泌乳牛进行补饲是保障泌乳牛养分摄入充足、维持产奶高峰的重要手段；而对于后备牛而言，从断奶到配种阶段获取较大的肌肉及骨骼生长率是决定其首次产犊时间的重要因素，过多的能量会导致其实质组织脂肪化而缩短其乳腺组织的最佳发育时间，脂肪在乳腺组织中的沉积将影响其今后的产奶能力，因此需要适当控制后备牛摄入的饲料，使其体重增长速度不宜高于0.9公斤/天。此外，热应激或病理状态下，奶牛采食量会显著降低，而冷应激状态下奶牛会增加采食量以维持正常体温。因此，监控采食量以及营养物质的摄取情况对各个阶段奶牛的生长发育和生产性能的调控都有着至关重要的作用，采食量的实时监测对提高奶牛生产效益有着极大的意义。目前，对于奶牛采食量的监测以人工的经验估计为主，通过整栋舍在一段时间内的饲料消耗量估算平均每头牛的采食量，但是依靠人工的经验估计对于经验的依赖程度过高，无法准确获得奶牛个体的采食量变化，导致难以在生产中准确指导生产中及时进行营养调控或淘汰饲料转化率低的奶牛。或者，也有一些对食槽和颈枷区域进行改造的智能饲喂设备，通过称重法记录奶牛采食前后料重的变化来计算采食量，但是称重法需要对每个食槽和颈枷进行改造，导致一次性投入成本过高，且不利于使用TMR车进行自动撒料。另外，现有研究中，有学者研究了基于声音传感器的穿戴式设备，例如通过声音传感器对奶牛采食行为进行监测试验，通过对奶牛采食行为的分析来计算采食；或者通过低功耗可穿戴式声压传感器采集奶牛的反刍声音，然后通过声音识别算法来得到奶牛的采食时间、采食速率和采食次数，从而得到奶牛的采食量。但是，基于声音传感器的可穿戴式设备面临着背景噪声大，导致声音监测精度低、无法准确获取奶牛个体采食量的问题，同时传感器成本也较高。上述目前对于奶牛采食量采集的各种方法，存在无法准确、方便地获取个体采食量的问题，因此亟需一种准确、方便地获取奶牛的个体采食行为与采食量的监测装置及监测系统。
技术实现思路
为了解决目前对于奶牛采食量采集的各种方法存在无法准确、方便地获取个体采食量的问题，本技术实施例提供一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置及监测系统。第一方面，本技术实施例提供一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置，每个装置套设于任意一头奶牛的头部，该装置包括：前额带、后颈带、前额卡扣、后颈卡扣、可活动绳索、第一侧面连接带、第二侧面连接带和传感器；其中，前额带通过前额卡扣卡设于奶牛的前额上，后颈带通过后颈卡扣卡设于奶牛的后颈上；第一侧面连接带与第二侧面连接带分别与奶牛的两颊接触；第一侧面连接带的一端通过前额卡扣与前额带固定连接，另一端通过后颈卡扣与后颈带固定连接；第二侧面连接带的一端通过前额卡扣与前额带固定连接，另一端通过后颈卡扣与后颈带固定连接；第一侧面连接带和第二侧面连接带分别用于使前额带和后颈带共同在奶牛的两颊绷紧；传感器设于第一侧面连接带或第二侧面连接带上并与奶牛的颊部接触，或者，传感器设于前额带上并与奶牛的鼻部接触；传感器用于采集奶牛采食行为的加速度信息；可活动绳索与奶牛的下颌接触；可活动绳索的一端与前额带活动连接，另一端与后颈带活动连接；可活动绳索用于在前额带和后颈带上移动，并使前额卡扣和后颈卡扣共同在奶牛的下颌绷紧。优选地，传感器为三轴加速度传感器，传感器的检测精度为不低于1m/s2。优选地，传感器还用于采集奶牛的个体识别码。优选地，前额卡扣、后颈卡扣、可活动绳索、第一侧面连接带、第二侧面连接带的材料均为弹性尼龙材料。优选地，前额卡扣和后颈卡扣均为可拆卸金属环。优选地，前额卡扣和后颈卡扣的数量分别为至少一个。第二方面，本技术实施例提供一种奶牛采食行为与采食量的监测系统，该系统包括上述奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置，以及与装置依次电连接的中继器、数据存储模块和数据处理模块；相应地，中继器与装置的传感器相连；其中，装置通过传感器采集奶牛采食行为的加速度信息，并传送给中继器；中继器将加速度信息传送给数据存储模块；数据存储模块用于存储加速度信息，并将加速度信息传送给数据处理模块；数据处理模块用于根据加速度信息对奶牛的采食行为进行监测并获取个体采食量。优选地，数据存储模块包括滤波单元，滤波单元用于对加速度信息进行滤波分析。优选地，装置和中继器的数量均分别为多个，一个中继器对应多个装置，任意一个装置与其对应的中继器相连。优选地，装置依次与中继器、数据存储模块和数据处理模块通过有线或无线方式连接。本技术实施例提供一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置及监测系统，通过将每台装置套设于奶牛的头部，其中，前额带通过前额卡扣卡设于奶牛的前额上，后颈带通过后颈卡扣卡设于奶牛的后颈上；第一侧面连接带与第二侧面连接带分别与奶牛的两颊接触；第一侧面连接带的一端通过前额卡扣与前额带固定连接，另一端通过后颈卡扣与后颈带固定连接；第二侧面连接带的一端通过前额卡扣与前额带固定连接，另一端通过后颈卡扣与后颈带固定连接；第一侧面连接带和第二侧面连接带分别用于使前额带和后颈带共同在奶牛的两颊绷紧；传感器设于第一侧面连接带或第二侧面连接带上并与奶牛的颊部接触，或者，传感器设于前额带上并与奶牛的鼻部接触；传感器用于采集奶牛采食行为的加速度信息；可活动绳索与奶牛的下颌接触；可活动绳索的一端与前额带活动连接，另一端与后颈带活动连接；可活动绳索用于在前额带和后颈带上移动，并使前额卡扣和后颈卡扣共同在奶牛的下颌绷紧。同时，将装置的传感器与中继器、数据存储模块和数据处理模块依次电连接，通过中继器将传感器采集的加速度信息传送至数据存储模块进行数据处理和存储，数据处理模块通过调用数据存储模块中的加速度信息，对奶牛的采食行为与采食量的监测与分析。本技术实施例实现了奶牛养殖过程中每头奶牛采食行为与个体采食量的自动监测，利于建立基于奶牛采食行为与个体采食量的物联网数据平台，实现数据的远程传输、分析及管理，提高了奶牛精准饲喂的数字化和智能化水平。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置，其特征在于，每个所述装置套设于任意一头奶牛的头部，所述装置包括：前额带、后颈带、前额卡扣、后颈卡扣、可活动绳索、第一侧面连接带、第二侧面连接带和传感器；/n其中，所述前额带通过所述前额卡扣卡设于奶牛的前额上，所述后颈带通过所述后颈卡扣卡设于奶牛的后颈上；/n所述第一侧面连接带与所述第二侧面连接带分别与奶牛的两颊接触；所述第一侧面连接带的一端通过所述前额卡扣与所述前额带固定连接，另一端通过所述后颈卡扣与所述后颈带固定连接；所述第二侧面连接带的一端通过所述前额卡扣与所述前额带固定连接，另一端通过所述后颈卡扣与所述后颈带固定连接；所述第一侧面连接带和所述第二侧面连接带分别用于使所述前额带和所述后颈带共同在奶牛的两颊绷紧；所述传感器设于所述第一侧面连接带或所述第二侧面连接带上并与奶牛的颊部接触，或者，所述传感器设于所述前额带上并与奶牛的鼻部接触；所述传感器用于采集奶牛采食行为的加速度信息；/n所述可活动绳索与奶牛的下颌接触；所述可活动绳索的一端与所述前额带活动连接，另一端与所述后颈带活动连接；所述可活动绳索用于在所述前额带和所述后颈带上移动，并使所述前额卡扣和所述后颈卡扣共同在奶牛的下颌绷紧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置，其特征在于，每个所述装置套设于任意一头奶牛的头部，所述装置包括：前额带、后颈带、前额卡扣、后颈卡扣、可活动绳索、第一侧面连接带、第二侧面连接带和传感器；
其中，所述前额带通过所述前额卡扣卡设于奶牛的前额上，所述后颈带通过所述后颈卡扣卡设于奶牛的后颈上；
所述第一侧面连接带与所述第二侧面连接带分别与奶牛的两颊接触；所述第一侧面连接带的一端通过所述前额卡扣与所述前额带固定连接，另一端通过所述后颈卡扣与所述后颈带固定连接；所述第二侧面连接带的一端通过所述前额卡扣与所述前额带固定连接，另一端通过所述后颈卡扣与所述后颈带固定连接；所述第一侧面连接带和所述第二侧面连接带分别用于使所述前额带和所述后颈带共同在奶牛的两颊绷紧；所述传感器设于所述第一侧面连接带或所述第二侧面连接带上并与奶牛的颊部接触，或者，所述传感器设于所述前额带上并与奶牛的鼻部接触；所述传感器用于采集奶牛采食行为的加速度信息；
所述可活动绳索与奶牛的下颌接触；所述可活动绳索的一端与所述前额带活动连接，另一端与所述后颈带活动连接；所述可活动绳索用于在所述前额带和所述后颈带上移动，并使所述前额卡扣和所述后颈卡扣共同在奶牛的下颌绷紧。


2.根据权利要求1所述的奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置，其特征在于，所述传感器为三轴加速度传感器，所述传感器的检测精度不低于1m/s2。


3.根据权利要求1所述的奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置，其特征在于，所述传感器还用于采集奶牛的个体识别码。


4.根据权利要求1所述的奶牛采食行为与采食量的可穿戴监测装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁露雨，李奇峰，赵文杰，蒋瑞祥，余礼根，马为红，高荣华，肖伯祥，于沁杨，常红梅，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：新型
国别省市：北京;11