[发明专利]一种智能牛项圈以及智能检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及牛的活动检测领域，尤其设计一种智能牛项圈以及智能检测方法。

背景技术

繁殖工作是奶牛和肉牛养殖行业的重点工作之一。牛的怀胎280天，通常每年产1胎。对于肉牛养殖场来说，每多产1个牛犊就意味着同样时间内多得到1头牛的收入。对于奶牛养殖场来说，奶牛的产奶高峰期是产犊后的1到6个月，6个月后产奶量和产奶质量都有明显下降，经济效益转负，应尽快让奶牛再次产犊。因此提高奶牛繁殖率，缩短产犊间隔，对于提高肉牛和奶牛生产经济效益具有重要意义。

提高发情揭发率是做好繁殖工作的前提条件。牛的发情周期是21天，每次发情持续时间为4～12小时，错过这个时间只能等待下一次发情才能配种。目前我国大部分规模化奶牛场，奶牛发情揭发靠人工观察来完成，但人工观察无法做到及时和准确，人工观情的发情揭发率在50％到70％之间。

部分牧场采用了计步器辅助观情。目前市场上用得比较多的发情检测系统是在计步器的基础之上发展而来的，通过统计牛运动步数或距离来判断牛发情。但计步器的发情揭发率普遍不高，一般不超过人工观情的发情揭发率。

对牛的健康监控目前依赖人工观察，但人工观察无法做到及时和准确，当人发现牛发病时，牛的疾病已经非常严重，产奶量和产奶质量已经严重下降。尤其严重的是，病牛所产的奶中细菌数和体细胞数很高，少量病牛所产的奶混入奶罐造成整个牧场的奶品质下降。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智能牛项圈以及智能检测方法，通过对牛的活动进行自动检测，能够及时地发现牛是否发情、是否有疾病或者吃草时间，减少了人工观察的滞后性，同时也降低了人工成本。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种智能牛项圈，其特征在于，包括检测盒和能够将检测盒固定到牛颈上的颈带，颈带的两端连接形成牛项圈，在所述检测盒内设置有微处理器和与微处理器信号连接的且用以检测牛在活动时的加速度的加速度传感器，所述微处理器能够根据加速度传感器检测到的牛在活动时的加速度判断牛是否处于发情或者生病的状态以及能够计算牛采食的时长。

优选地，所述检测盒的两端分别设置有通孔，所述颈带的一端依次从两个通孔穿过，所述颈带的两端相连的位置能够相对调整。

优选地，在所述检测盒内还设置有与微处理器信号连接的无线通讯模块。

优选地，在检测盒内还设置有与微处理器信号连接的报警装置，所述微处理器能够根据牛处于发情或者生病状态发出警报。

优选地，所述报警装置包括与微处理器信号连接的扬声器。

优选地，所述报警装置包括与微处理器信号连接的LED灯。

本发明还提供了一种检测牛发情的方法，该方法采用上述牛项圈，具体包括如下步骤：

步骤一：采用加速度传感器对牛活动的加速度按照一定的频率进行采样，将采样得到的加速度求平方和；

步骤二：设定计算周期，将计算周期t内的加速度平方累加，作为该周期内的活动量；

步骤三：根据牛的整个发情周期设定长期计算周期Tl，滚动计算周期Tl内周期t的活动量期望值Al和均方差D；

步骤四：根据牛每次发情持续的时间设定短期计算周期Ts，滚动计算周期Ts内周期t的活动量期望值As；

步骤五：计算短期活动量期望值As与长期活动量期望值的偏差k：

k＝(As–Al)/D；

步骤六：设定发情揭发阈值K，如果偏差k值超过K，则认为牛开始发情。

本发明还提供了一种检测牛生病的方法，该方法采用上述牛项圈，具体包括如下步骤：

步骤一：采用加速度传感器对牛活动的加速度进行采样，将采样得到的加速度求平方和；

步骤二：设定计算周期t，将计算周期t内的加速度平方累加，作为该周期内的活动量；

步骤三：设定长期计算周期Tl，滚动计算周期Tl内周期t的活动量期望值Al和均方差D；

步骤四：设定短期计算周期Ts，滚动计算周期Ts内周期t的活动量期望值As；

步骤五：计算短期活动量期望值As与长期活动量期望值的偏差k：

k＝(As–Al)/D；

步骤六：设定生病阈值K，如果偏差k值超过K，则认为牛生病。

本发明还提供了一种检测牛采食时长的方法，该方法采用上述牛项圈，具体包括如下步骤：

步骤一：通过加速度传感器采集牛头的垂直加速度；

步骤二：设定长期计算周期Tl，滚动计算周期Tl内垂直加速度的期望值Al；

步骤三：设定短期计算周期Ts，滚动计算周期Ts内垂直加速度的期望值As；