动物进食量监控方法、监控系统以及智能耳标技术方案

本发明专利技术涉及动物进食量监控方法、监控系统以及智能耳标，包括如下步骤：1)当动物靠近位于饲喂区的无线充电发射器，固定于动物耳标内的无线充电线圈接收无线充电发射器的电磁信号，并将其转换为电压信号，电压信号经处理后对耳标供电；2)计算机系统获取电压信号，当电压信号的电压值超过计算机系统设定的电压值，计算机系统获取动物头部的运动信息，计算机控制系统根据动物耳部的运动信息得到动物的进食量。实现了磁共振无线充电与进食量检测的有机结合，实现动物进食量关键数据的获取，以及智能耳标的自动充电蓄能。

【技术实现步骤摘要】
动物进食量监控方法、监控系统以及智能耳标
本专利技术属于动物养殖
，具体涉及动物进食量监控方法、监控系统以及智能耳标。
技术介绍
畜牧业的大难题是动物的健康监测。近年来的非洲猪瘟，给世界造成了严重的经济损失。虽然目前有使用电子耳标或智能耳标加装到猪的耳部，以在饲养过程中对猪进行有效管理，猪或者母猪的进食量，是一个非常有利于健康监测、生长优化的关键参数，目前的电子耳标或智能耳标，不能获得这个关键的数据；且目前的电子耳标或者智能耳标还存供电问题，智能耳标因为需要数据采集、运算、存储和数据传输等，需要消耗相对多的电能，在采用电池供电的情况下，智能耳标的续航时间非常有限，不能有效工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种动物进食量监控方法、监控系统以及智能耳标，实现磁共振无线充电与进食量检测的有机结合，实现动物进食量关键数据的获取，以及智能耳标的自动充电蓄能。本专利技术提供了一种动物进食量监控方法，其特征在于，包括如下步骤：1)当动物靠近位于饲喂区的无线充电发射器，固定于动物耳标内的无线充电线圈接收无线充电发射器的电磁信号，并将其转换为电压信号，所述电压信号经处理后对所述耳标供电；2)计算机系统获取所述电压信号，当所述电压信号的电压值超过所述计算机系统设定的电压值，所述计算机系统获取动物头部的运动信息，所述计算机控制系统根据所述动物耳部的运动信息得到动物的进食量。动物，特别是生猪的进食量，比较难以测量。现有技术中，有两种方案：一是采用称体重的办法，分别称量生猪进食前和进食后的体重，再利用简单的减法就能获得生猪的进食量，比较繁琐。另外一种是采用称量食槽的重量，采用称重传感器，分别称量食物投放后，生猪进食前和进食后的食槽(包括食物)的重量，也是一个简单的减法，就能够获得生猪的进食量。在大型养殖场，生猪是群养的，难以进行个体识别，如果采用秤量进食前后生猪体重变化的方案，则难以获得生猪的个体体重。所以这两种现有的方式，目前还不具有实际的使用价值。磁共振式无线充电的充电电压与无线充电发射器和无线充电接收器之间的距离相关，距离越近，电压越大，基于本申请的方法，利用此特性，将无线充电线圈安装在饲喂区，尤其是位于食槽处时，电压增加显著并超过控制系统的设定值，控制系统获取动物耳部的运动信息。因为生猪个体咀嚼时头部(包括耳部、嘴部等)会产生震动，会呈现特定的运动状态，表示动物正在进行进食，根据动物的头部运动信息可获取动物的进食量。在上述方案的基础上，本专利技术还可以进行如下改进：进一步，步骤1)中，所述电压信号经电路处理后储存于耳标内的电池内，可用于对所述运动传感器等进行供电；步骤2)中，所述电压值超过所述计算机系统设定电压值，所述计算机系统通过位于动物耳部的运动传感器获取动物耳部的运动信息，并绘制得到所述电压条件下动物耳朵的震荡轨迹图，所述计算机系统根据所述震荡轨迹图确定动物此次的进食时长和进食频率，所述计算机系统根据此次进食时长和进食频率得到动物此次进食的进食量。由此，无线充电电压用于监测生猪个体的位置信息，并反馈给计算机系统，当生猪个体进入饲喂区，尤其是位于食槽处时，电压超过计算机系统内电压设定值，计算机系统开始绘制得到该电压条件下动物耳朵的震荡轨迹图(即咀嚼状态下特定的运动状态)，根据所述震荡轨迹图，得到此次进食的进食量和进食频率。进食频率反应猪进食的速度，也就是进食的意愿强烈程度。进一步，还包括：在步骤1)之前，获取各年龄段健康动物个体进食频率段、每天的进食量段以及进食次数段信息，并存储于所述计算机系统；步骤3)计算机系统重复步骤2)，处理得到动物每天的进食量，并记录进食次数；当处于所述年龄段的待监测动物个体的进食量位于所述进食量段内，计算机系统记录所述待监测动物个体的进食量；当所述待监测动物个体的进食量偏离所述进食量段，计算机系统记录所述待监测动物个体的进食量并记录进食异常；当所述待监测动物个体的进食次数位于所述进食次数段,计算机系统记录所述动物个体的进食次数；当步骤2)中的进食频率位于所述进食频率段内，计算机系统记录所述待监测动物个体的此次进食频率，当步骤2)中的进食频率偏离所述进食频率段，计算机系统记录所述待监测动物个体的此次进食频率并记录进食异常。由此，可实时获得、记录生猪个体的进食数据以及进食异常情况，有利于生猪个体的健康管理、养殖优化和溯源。进一步，在步骤1)之前，获取与待监测动物个体相同饲养条件下的各年龄段健康动物个体的进食信息，根据进食信息统计得到各年龄段健康动物个体的进食频率段以及每天的进食量段和进食次数段。具体的，可采用大数据的方式来获取特定饲养条件下的各年龄段健康生猪个体进食信息。本专利技术还提供了一种智能耳标，其特征在于，包括耳标本体、以及位于所述耳标本体内的无线充电接收器、运动传感器、采样电路、无线通讯模块以及微处理器，所述无线充电接收器电能输出端连接所述运动传感器、采样电路、无线通讯模块以及微处理器，所述无线充电接收器包括用于接收无线充电发射器电磁信号的谐振接收电路，所述采样电路输入端与所述谐振接收电路的输出端连接，所述采样电路输出端与所述微处理器连接，所述微处理器分别与所述无线充电接收器、所述运动传感器以及所述无线通讯模块连接。基于本专利技术的技术方案具有如下有益技术效果：(1)磁共振式无线充电的充电电压与无线充电发射器和无线充电接收器之间的距离相关，距离越近，充电电压越大，利用此特性，将无线充电发射器安装在饲喂区或者其他靠近食槽的地方，因此，在充电电压比较高的情况下，生猪就一定出现在食槽附近，再结合智能耳标中运动传感器对生猪个体进行运动监测，就能够获取到生猪进食时的耳部(嘴部或头部)运动状况，并通过无线通讯模块发送给外部设备，比如计算机系统，最终获得生猪的进食量、进食频率以及进食次数等重要数据。(2)无线充电接收器接收无线充电发射器的能量并将其转化为电能，对各部件，比如运动传感器、采样电路、无线通讯模块以及微处理器进行供电。进一步，所述谐振接收电路包括无线充电线圈，所述无线充电线圈与外部所述无线充电发射器的发射线圈谐振频率相同，所述无线充电线圈位于所述耳标本体内部。磁共振式无线充电电路包括无线充电发射器和无线充电接收器(包括接收线圈)，无线充电发射器包括包括：高频振荡电路，用于产生高频振荡信号；发射线圈，用于发射高频振荡信号；电源模块，用于为高频振荡电路供电。发射线圈和接收线圈在一个特定的频率上共振，此时无线充电发射器和无线充电接收器可以交换彼此的能量，实现无线充电。基于本专利技术的智能耳标，采用磁共振无线充电，无线充电发射器的发射线圈和无线充电接收器的接收线圈的固有频率相同，所以，能够在更远的距离上建立共振，因而传输距离可以更远；磁共振式无线充电不要求接收端和发射端的相对位置、相对角度，所以更适合动物在无意识下的充电，磁共振式无线充电容许实现“一对多”的充电方式，有助于成本的降低；且磁共振式无线充电还没有电磁辐射，环保安全。进一步，所述耳标本体内还设置有铁芯以及温度传感器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动物进食量监控方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)当动物靠近位于饲喂区的无线充电发射器，固定于动物耳标内的无线充电线圈接收无线充电发射器的电磁信号，并将其转换为电压信号，所述电压信号经处理后对所述耳标供电；/n2)计算机系统获取所述电压信号，当所述电压信号的电压值超过所述计算机系统设定的电压值，所述计算机系统获取动物头部的运动信息，所述计算机控制系统根据所述动物耳部的运动信息得到动物的进食量。/n

【技术特征摘要】
1.一种动物进食量监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)当动物靠近位于饲喂区的无线充电发射器，固定于动物耳标内的无线充电线圈接收无线充电发射器的电磁信号，并将其转换为电压信号，所述电压信号经处理后对所述耳标供电；
2)计算机系统获取所述电压信号，当所述电压信号的电压值超过所述计算机系统设定的电压值，所述计算机系统获取动物头部的运动信息，所述计算机控制系统根据所述动物耳部的运动信息得到动物的进食量。


2.根据权利要求1所述动物进食量监控方法，其特征在于，步骤1)中，所述电压信号经电路处理后储存于耳标内的电池内，可用于对所述运动传感器等进行供电；步骤2)中，所述电压值超过所述计算机系统设定电压值，所述计算机系统通过位于动物耳部的运动传感器获取动物耳部的运动信息，并绘制得到所述电压条件下动物耳朵的震荡轨迹图，所述计算机系统根据所述震荡轨迹图确定动物此次的进食时长和进食频率，所述计算机系统根据此次进食时长和进食频率得到动物此次进食的进食量。


3.根据权利要求2所述动物进食量监控方法，其特征在于，在步骤1)之前，获取各年龄段健康动物个体进食频率段、每天的进食量段以及进食次数段信息，并存储于所述计算机系统；步骤3)计算机系统重复步骤2)，处理得到动物每天的进食量，并记录进食次数；当处于所述年龄段的待监测动物个体的进食量位于所述进食量段内，计算机系统记录所述待监测动物个体的进食量；当所述待监测动物个体的进食量偏离所述进食量段，计算机系统记录所述待监测动物个体的进食量并记录进食异常；当所述待监测动物个体的进食次数位于所述进食次数段,计算机系统记录所述动物个体的进食次数；当步骤2)中的进食频率位于所述进食频率段内，计算机系统记录所述待监测动物个体的此次进食频率，当步骤2)中的进食频率偏离所述进食频率段，计算机系统记录所述待监测动物个体的此次进食频率并记录进食异常。


4.根据权利要求9所述动物进食量监控方法，其特征在于，在步骤1)之前，获取与待监测动物个体相同饲养条件下的各年龄段健康动物个体的进食信...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁亚宁，陈彦铭，王晓晨，乔梁，刘宇轩，熊伦，卢永雄，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42