[实用新型]一种植入式生理数据测量装置

说明书

技术领域

本发明属于畜牧养殖和农业工程技术领域，涉及一种家畜生理数据测量的装置。

背景技术

养殖家畜的温度、脉搏反映出的生理状态指标对于分析判断动物的生理状态非常重要。在家畜养殖业中，如猪、牛、羊养殖，及时获取家畜个体的温度、脉搏生理数据，能够有效的掌握个体生理状态，对于分析判断个体异常、疾病可能性的意义十分重大。养殖家畜的温度、脉搏数据测量，首先要求进行体内测量以减少外部环境影响产生的误差，其次需要测量装置具有无线数据传输和功耗控制功能。但现有针对养殖家畜的温度和脉搏测量方法与手段远远不能适应长期对每一个体进行生理数据测量要求，导致不能及时准确判断动物的生理状态，耽误了异常个体筛选最佳时间、延误了个体疫病早发现早治疗时机、甚至造成了疫病在养殖种群内蔓延传播。

经检索发现，申请日为2007年11月12日，申请号为200710056301.6的中国专利“体内植入式体温无线实时监测系统”采用体内测温装置和体外接收装置、通过植入体内的CRZ铂金薄膜铂热电阻芯片测量动物体内温度，解决了动物体温不易监测和高传染病毒实验动物体温监测不安全的问题。但该发明专利并没有解决低成本大规模应用以及养殖家畜脉搏生理数据测量的问题，对于动物个体异常、疾病可能性分析支持不足。

另经检索发现，申请日期为2010年05月14日，申请号为201010172189.4的中国专利“动物个体信息监测及无线传输方法”提供通过传感器、无线射频芯片对动物活动、动物姿态、动物体温、动物脉搏等信息进行采集和无线传输，用以对动物生理数据进行采集和行为参数检测的方法。但该发明专利只在原则上提出可以使用多种传感器与无线射频芯片结合，并未详细描述测量养殖家畜温度和脉搏的方法或装置，使得同行业普通技术人员无法再现该发明创造。

发明内容

为了克服现有技术不能低成本大规模应用以及缺少对养殖家畜脉搏测量缺失的不足，本发明提供一种植入式养殖家畜生理数据测量装置，可以低成本的对养殖家畜温度、脉搏生理数据进行体内测量，以实现对养殖家畜个体生理状态进行及时监测，提供较为充足的生理数据支持个体异常、疾病可能性远程分析判断。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种植入式生理数据测量装置，包括温度测量模块、脉搏测量模块、信号处理模块、RFID模块和电源管理模块，温度测量模块包括热敏电阻、电桥分压电路和ADC(模数转化器)，通过电桥分压电路对热敏电阻进行加电，测量出通过电阻的电压信号，由ADC将电压信号转化为数字信号，再将该数字信号传输给信号处理模块；脉搏测量模块包括压电元件、前置放大级、比例放大器、带通滤波器和ADC，压电元件感受到外界压力并传输出电信号，由前置放大级和比例放大器对信号进行放大处理，通过带通滤波器进行噪音过滤，再通过ADC将电信号转化为数字信号，并将该数字信号传输至信号处理模块；信号处理模块包括微控器、存储单元和晶体振荡器，由晶体振荡器为信号处理模块提供工作频率，在此工作频率下，微控器将温度测量模块传输来的数字信号进行处理，通过已知分压电阻阻值和测得的电桥分压电路两端电压数字信号进行计算，得到热敏电阻阻值，并根据Steinhart-Hart方程式计算出对应的温度值暂存于存储单元，微控器再将脉搏测量模块传输来的数字信号进行计算，在脉搏测量模块默认设定的工作周期中每一次数字信号的到达计为一次脉搏跳动，累计获得该工作周期中的脉搏次数，从而计算得到每分钟脉搏次数值，并暂存于存储单元，微控器对温度值和脉搏数据按照设定的时间周期或测量次数取平均值，最终将取平均值后的温度值和脉搏次数数据传输给RFID模块；RFID模块包括无线射频发射单元、无线射频接收单元和存储单元，存储单元对微控器传输来的温度值和脉搏次数数据进行存储，并通过无线射频发送单元将温度值和脉搏次数数据传输到动物体外无线射频接收装置，而无线射频接收单元负责监测和接收动物体外无线射频接收装置发送的数据测量命令，当接收到数据测量命令后，微控器将唤醒植入式生理数据测量装置各个模块进行生理数据测量；电源管理模块包括锂电池和休眠开关电路，锂电池负责植入式生理数据测量装置的系统供电，在RFID模块无线射频接收单元监测状态下，休眠开关电路为关闭状态，当监测到外部射频装置发送的数据测量命令后，由微控器激活休眠开关电路将系统外各个功能模块打开，此时温度测量模块、脉搏测量模块开始工作。