[发明专利]一种动物生理信息及状态实时监测系统、装置及方法

说明书

一种动物生理信息及状态实时监测系统、装置及方法，实时监测装置包括监测装置外壳，传感器前端，电路解析模块以及监测平台，其中所述的监测装置外壳采用镂空的结构；所述的传感器前端包括压电片、温度传感器、加速度传感器和高度计；所述的电路解析模块为包括各传感器的电路模块、微处理器和通信模块；所述的监测平台负责计算动物的生理状态和进行健康状况分类；所述的监测方法包括心率、呼吸、温度、步频和姿势的生理参数提取以及通过贝叶斯概率进行健康状况分类，该方法能够实现实时可靠地进行动物生理状态监测。

技术领域

本发明涉及动物生理参数监测技术领域，尤其涉及一种监测动物生理状态的系统、装置及方法。

背景技术

对于动物健康状态的判断目前常用传统的人工判断方法，如听诊法，观察法；此类方法若在缺少兽医的指导下，将会使得动物的病情不能及时被发现，从而延误最佳治疗时期。

目前专家学者提出采用心电和脉搏波监测方法应用于动物身上，由于动物皮毛多的特点，使得该方法的电极无法接触皮肤，现有技术中提出采用长椎体结构的电极，并通过袖带固定方式紧密接触动物皮肤，该方式能在一定程度上获得生理参数信息，但是此椎体结构的电极将会严重压迫动物的身体组织；现有技术中还提出一种植入动物组织的侵入式监测方法，但该方法不可避免的给动物带来创伤。

因此基于以上现有技术存在的问题，亟待研发一种实时、无扰、无创的生理状态监测系统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种动物生理信息及状态实时监测装置及方法，以缓解目前监测方法中严重压迫动物身体组织，给动物带来创伤或者实时性差，动物病情发现晚，错过最佳治疗时机等技术问题。

(二)技术方案

本发明公开了一种动物生理信息及状态实时监测装置，包括传感器前端，电路解析模块以及监测平台，其中，

传感器前端包括压电片、温度传感器、加速度传感器和高度计；压电片用于获取动物的心率和呼吸；温度传感器用于获取动物的体表温度；加速度传感器用于获取动物的运动状态；高度计用于获取动物高度的变化；

传感器前端可放置于一个中间镂空的圆柱体结构的外壳中，外壳结构的材料为柔性材料，镂空的空间可为监测装置提供足够的空间，所述的空间利用方式是在圆柱体的上表面对压电片进行固定，其中固定的方式采用特定的胶水进行较好的粘合；温度传感器以同样的方式固定于所述上表面；其余的传感器和电路解析模块固定于所述圆柱体的下表面；

电路解析模块，包括第一电路模块、第二电路模块、第三电路模块、微处理器和通信模块；第一电路模块与压电片采用电连接方式，用于接收压电片获取的振动信号并转换成电压信号；第二电路模块和温度传感器通过电连接方式，用于将温度转化成电压信号；第三电路模块和加速度传感器、高度计采用电连接方式，分别获取三轴的加速度值和高度值并转化为电压信号；微处理器接收第一电路模块的信号，并采用小波变换对信号进行解混，进而提取出动物的心率和呼吸；微处理器接收第二电路模块的信号，提取出动物的体表温度；微处理器接收第三电路模块的信号，根据气压值和三轴加速度，计算出动物的步频和高度变化；通信模块与微处理器采用电连接方式，将微处理器的处理结果发送到监测平台；

监测平台包括一台或一组服务器，用于接收电路解析模块处理后的数据并通过贝叶斯网络处理得出动物健康状况状态。

本发明公开了一种监测动物生理状态的方法，具体为生理状态的信号处理方法；所述生理状态的信号处理方法包括心率参数提取方法、呼吸参数的提取方法、体温参数提取方法、运动状态下步频提取方法、姿势提取方法以及融合上述参数的健康状况分类方法。

其中的心率参数提取方法，具体为将所述处理器从压电片接收到的振动信号采用合适的滤波器滤出包含心率的信号成分，依据此信号成分进行心跳峰值特征点提取；