[发明专利]基于筑窝行为的母猪分娩智能检测方法以及系统

说明书

一种基于筑窝行为的母猪分娩智能检测方法以及系统，该方法包括：在母猪产前至分娩完成时间内，采用测距模块获取距离数据；通过减法聚类算法对距离数据进行分类；通过调取视频信息获得筑窝行为所在的聚类，将筑窝行为和非筑窝行为数据存入数据库；实时监控母猪行为并判定其所处的聚类，当其处于筑窝行为所在的聚类，并且持续时间超过设置的阈值时，进行报警。本发明应用后，能够对母猪分娩前筑窝行为进行24小时实时监测，无需人工值守，能够及时发现异常情况并采取相应措施，减少养殖厂因异常情况造成的损失，有效提高了养殖人员的工作效率。

技术领域

本发明涉及母猪福利养殖、无线传输、传感器技术以及算法研究领域，具体地讲是一种基于筑窝行为的母猪分娩智能检测系统研究。

背景技术

随着人力资源短缺和科学技术的进步，规模化、集约化、自动化养猪将成为养猪业的发展趋势。在传统养殖方式中，母猪分娩监测主要依赖饲养员的连续观察，人力负担繁重，工作效率低，容易出现因疏忽而造成仔猪死亡，另外，人与猪接触增大了人畜共患病的传播机率。母猪分娩是养猪生产过程中关键环节之一，能够准确、实时地检测母猪分娩对实现母猪自动化养殖具有重要意义。

无线传感网技术已经在农业生产领域得到广泛应用，但是设施养殖产业中的自动化设备并不多见。目前国内养殖场母猪分娩都在限位栏中，转入分娩限位栏的母猪分娩前行为变化跟散养母猪筑窝行为非常相似，筑窝行为是母猪将要分娩的重要标志。在分娩限位栏的母猪筑窝行为持续时间更长，姿态变化更加频繁，并且不断的拱栏。因此，可以通过母猪产前筑窝行为特征判断母猪分娩时间。因此对于限位栏模式下的母猪筑窝行为的检测以及分娩预警成为当下发展的解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对母猪产前筑窝行为特征判断的问题，提出一种基于筑窝行为的母猪分娩智能检测系统以及方法，实现对分娩前母猪筑窝行为实时监测，通过判断母猪筑窝行为变化特性来预测母猪分娩时间。

本发明的技术方案是：

一种基于筑窝行为的母猪分娩智能检测方法，该方法包括以下步骤：

S1、对于母猪产前筑窝行为，设置时间阈值；

S2、在母猪产前至分娩完成时间内，采用测距模块获取其与母猪身体相应部位的距离数据，并对数据进行预处理，并将处理后的数据发送至远程控制中心服务器；

S3、通过减法聚类算法对预处理后的距离数据进行分类；通过调取视频信息获得筑窝行为所在的聚类，将筑窝行为和非筑窝行为数据存入数据库；

S4、实时监控母猪行为并判定其所处的聚类，当其处于筑窝行为所在的聚类，并且持续时间超过步骤S1所设置的阈值时，进行报警。

进一步地，其特征是S2中，在预设的采集时间内，测距模块每隔一定时间间隔t采集一组距离数据，获取n组前述距离集dn，dn＝{hn bn rn}，将 n组前述距离集作为一个集合，预设采集时间内有m个集合，其中：dn是第n组的距离数据，hn、bn和rn是第n组数据中母猪的头部、背部、尾部距离红外距离传感器的距离；

进一步地，预处理步骤具体为：

S2-1、通过检查数据一致性来执行数据清理，具体为：遍历各组数据，如果一组数据中任一值是0或等于对应的传感器距离限位栏底部的距离 G0，那么它将被前一组数据替换；

S2-2、对于预设采集时间内获取的m个集合，在每个集合中，将第n 组距离数据dn减去第n-1组距离数据d(n-1)，计算相邻时间间隔内母猪身体移动的距离幅度，然后在n-1个区间上对所得数据集执行累计求和，得到当前集合内母猪身体移动的距离之和Di＝{HiBi Ri}，i表示当前集合的编号，i＝1、2…m，Hi，Bi，和Ri是第i个集合内母猪头部、背部、尾部距离红外距离传感器距离变化幅度的累加。