[发明专利]一种肉牛健康自动监测系统

权利要求书

1.一种肉牛健康自动监测系统，其特征在于：包括采集通道和处理模块，所述的采集通道仅供单头牛进入，且设置有摄像头（500）用于拍摄牛脸照片或视频，设置有压力和温度传感器用于采集牛的体重和体温；处理模块接收牛脸照片或视频后对单头牛进行识别并将传感器获取的数据与识别的牛的身份信息相关联，进而对牛的体重和体温数据进行分析与处理得到牛的健康状况并输出；

所述采集通道设置在牛栏内，采集通道包括围栏（100）、地磅（200）以及食槽（300），食槽（300）位于牛栏一侧边缘设置，围栏（100）平行设置有两块且与牛栏放置食槽（300）的边缘垂直；两块围栏（100）之间的间距和食槽（300）的宽度相吻合，该间距大于一头牛的体宽且小于两头牛的体宽；两个围栏（100）之间的地面上设置有地磅（200）用于采集牛的体重；

所述的食槽（300）整体呈方形，其上端面向下开设有凹口用于容纳水或食料，食槽（300）远离围栏（100）的一侧设置有摄像头（500）、红外测温探头（600）以及驱动单元（400），摄像头（500）用于拍摄牛脸照片，红外测温探头（600）用于检测牛的体温，驱动单元（400）用于带动摄像头（500）和红外测温探头（600）运动至牛脸的正前方；

所述的处理模块包括安装在牛栏内的微处理器和安装在牛栏外的计算机，微处理器按如下步骤进行数据采集：

A、微处理器每隔一段时间t1采集地磅（200）的输出数据，若地磅（200）的数据大于0，则执行下一步，否则重复本步骤；

B、微处理器控制摄像头（500）启动并拍摄一张照片，微处理器对照片进行处理得到牛脸位置；

C、微处理器根据摄像头（500）的当前位置和牛脸位置控制驱动单元（400）启动；

D、驱动单元（400）带动摄像头（500）和红外测温探头（600）运动至牛脸正前方；

E、微处理器每隔一段时间t2采集地磅（200）的输出数据，若地磅（200）的数据为0，执行步骤F，否则重复步骤E；重复执行步骤E的过程中，微处理器每隔一段时间t3控制摄像头（500）拍摄一张照片、控制红外测温探头（600）采集牛的红外图像并将红外图像保存；

F、微处理器将所有保存的数据打包发送至计算机并返回步骤A；

所述的计算机按如下步骤对接收的数据进行处理：

S100、对一个数据包中的牛脸照片或视频进行识别，得到牛的身份信息；

S200、根据采集到的离散的牛体重数据计算牛的体重和该次采食量；

S300、对采集到的多张牛的红外图像进行处理得到牛的体温；

S400、根据数据采集时间、牛的身份信息、牛的体重、牛该次采食量、牛的体温绘制牛的体重曲线、采食量曲线以及体温曲线；

S500、将牛的体重曲线和体温曲线和标准曲线进行比对，当差值超过设定阈值时发出健康预警；根据牛的体重和采食量计算肉料比，当肉料比数据异常时发出健康预警；

所述的步骤S200中，包括如下步骤：

S201、建立如下方程：

式中，a、b为待求解体重常数，、为待求解时间常数；

S202、记离散的牛体重数据为｛（y1,t1），（y2,t2），…，（yn,tn）｝；

S203、按如下公式做嵌套循环计算，其中外循环的i取值为｛1、2、…、n-1｝，内循环的j取值为｛i+1、i+2、…、n｝，

S204、求解取最小值时对应的a和b，a即为牛的体重，b即为牛该次采食量。

2.如权利要求1所述的一种肉牛健康自动监测系统，其特征在于：将所述的步骤E中“重复执行步骤E的过程中，微处理器每隔一段时间t3控制摄像头（500）拍摄一张照片并保存”替换为：重复执行步骤E的过程中微处理器控制摄像头（500）拍摄视频并保存。