[发明专利]一种多功能的牛用电子耳标

说明书

本发明公开了一种多功能的牛用电子耳标，涉及电子耳标技术领域，包括主标和辅标，所述主标的内部固定安装有主控电路板，所述辅标卡合安装于主标的外部，所述主控电路板中安装有微处理器、霍尔传感器、温度传感器以及震动开关，所述辅标的内部嵌入安装有一块微型磁片。本发明通过利用传感器、数字信号处理和人工智能技术，解决规模化奶牛和肉牛养殖场中身份识别、温度测量和异常行为检测三个问题，从而实现牛养殖过程中的精准管理，降低人力成本的目的，且利用微型磁片与霍尔传感器配合，辅标掉落导致微型磁片远离主控电路板时电平发生变化，从而可以及时的感知耳标的掉落，从而极大地提高了耳标的功能性和实用性。

技术领域

本发明涉及电子耳标技术领域，具体涉及一种多功能的牛用电子耳标。

背景技术

电子耳标是用于证明牲畜身份，承载牲畜个体信息的标志物，耳标由主标和辅标两部分组成；主标由主标耳标面、耳标颈、耳标头组成；主标耳标面的背面与耳标颈相连，使用时耳标头穿透牲畜耳部、嵌入辅标以固定耳标，耳标颈留在穿孔内。我国开始在部分地区尝试应用电子耳标(RFID)，由于RFID具有非接触、远距离自动识别移动物体的特性，一些自动化计量、测量、定量系统在畜牧业中得以推广使用。

先现代化大规模肉牛养殖场中，为识别与区别牛的身份，会为牛佩戴电子耳标，但现有的电子耳标结构简单，功能单一，且容易脱落，脱落时无法及时发现，容易导致耳标丢失。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能的牛用电子耳标，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能的牛用电子耳标，包括主标和辅标，所述主标的内部固定安装有主控电路板，所述辅标卡合安装于主标的外部，所述主控电路板中安装有微处理器、霍尔传感器、温度传感器以及震动开关，所述辅标的内部嵌入安装有一块微型磁片。

优选的，所述主标的内部安装有可充电纽扣锂电池。

优选的，所述辅标的外侧设置有供牧场管理人员肉眼识读牛的文字及编号。

优选的，所述微处理器每隔一定时间采集一次温度，通过无线射频发送给牛棚中的汇聚网关，最后到达服务器后台，牛体温异常时服务器后台预警。

优选的，所述震动开关检测牛头部运动信号，牛头晃动的力度达到触发震动开关的力度，微处理器便得到一个脉冲信号，每隔一定时间通过无线射频发送给牛棚中的汇聚网关，最后到达服务后台。

优选的，所述微型磁片靠近主控电路板中霍尔传感器处于低电平状态，辅标掉落导致微型磁片远离主控电路板时，则主标中的霍尔传感器处于高电平。

一种牛用电子耳标的体温数据优化算法，包括系统建模和基于卡尔曼滤波的参数优化算法，所述系统建模包括以下内容：

温度传感器每隔一定时间向管理平台发送一次采集的数据，其温度转换公式如下：

其中S_T是温度传感器的原始数据输出，公式(Ⅰ)和(Ⅱ)分别为温度的摄氏度和开尔文形式，牛的正常体温在39℃附近，超过40℃则会出现体温异常预警；

由于传感器在测量温度时受季节、每天日照温度等的影响，温度传感器测量的温度有漂移，假定环境的温度为T_e，传感器的测量噪声为v，则在k时刻公式(Ⅰ)中电子耳标测得的温度则修正为：

T_s(k)＝T_r(k)+βT_e(k)+d(k)+v(k)， (Ⅲ)

其中T_s为传感器测量温度，T_r为牛真实的体温值，T_e为环境温度，β为影响因子，d为温度漂移常数，v为测量噪声；