一种基于单通道识别的牲畜定量供食系统及方法
阅读说明：本技术 一种基于单通道识别的牲畜定量供食系统及方法 (Livestock quantitative feeding system and method based on single-channel recognition ) 是由 向小华 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及智能养殖技术领域,尤其涉及一种基于单通道识别的牲畜定量供食系统及方法,包括若干个用于容纳牲畜进食的单通道、投喂模块、RFID电子标签模块、监视模块、服务器和控制模块,RFID电子标签模块用于记录各个牲畜的信息和进食次数,并将牲畜的信息和进食次数发送给控制器,控制器根据牲畜的进食次数控制投喂模块投食,监视模块用于根据RFID电子标签模块中各个牲畜的标签形成标示框,监视牲畜的活动轨迹,生成活动轨迹图像,控制器还用于将监视模块生成的活动轨迹图像发送给服务器,服务器根据活动轨迹图像生成热力图,并将热力图中活动范围小的牲畜生成异常信息推送。本发明通过对牲畜的定向监视和定量供食以保证牲畜的健康状态。(The invention relates to the technical field of intelligent breeding, in particular to a livestock quantitative feeding system and a livestock quantitative feeding method based on single-channel identification, and the livestock quantitative feeding system comprises a plurality of single channels for accommodating livestock to feed, a feeding module, an RFID electronic tag module, a monitoring module, a server and a control module, wherein the RFID electronic tag module is used for recording the information and feeding times of each livestock, the controller controls the feeding module to feed according to the feeding times of the livestock, the monitoring module is used for forming a marking frame according to labels of all the livestock in the RFID electronic tag module, monitoring the activity track of the livestock and generating an activity track image, the controller is further used for sending the activity track image generated by the monitoring module to the server, the server generates a thermodynamic diagram according to the activity track image, and the livestock with a small activity range in the thermodynamic diagram generates abnormal information to be pushed. The invention ensures the health status of the livestock by the directional monitoring and the quantitative feeding of the livestock.)
技术领域
本发明涉及智能养殖技术领域，尤其涉及一种基于单通道识别的牲畜定量供食系统及方法。
背景技术
近年来，我国畜牧业发展迅速，不论是饲养的数量或者是饲养的方法都得到了进一步的提高，生产方式也发生了根本性的变化，呈现出规模化、标准化与产业化的发展趋势，同时在畜牧高速发展地区，畜牧业成为当地农民的主要收入，但是呢，在利益的驱使下，很多养殖户所采取的养殖与饲养的方法不当，导致诸多劣质的畜产品出现，过去的几年中，出现过食物安全事故，影响了居民的消费心理和身体健康，同时畜牧群发生瘟疫时，一般的养殖户也没有应对的经验和方法，不能及时将瘟疫控制住，导致畜牧群爆发大规模的瘟疫，造成经济上的大量损失。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种基于单通道识别的牲畜定量供食系统，通过对牲畜的定向监视和定量供食以保证牲畜的健康状态。
本发明提供的基础方案：一种基于单通道识别的牲畜定量供食系统，包括若干个用于容纳牲畜进食的单通道、投喂模块、RFID电子标签模块、监视模块、服务器和控制模块，所述投喂模块、RFID电子标签模块、监视模块和服务器均与控制模块电连接，所述RFID电子标签模块用于记录各个牲畜的信息和进食次数，并将牲畜的信息和进食次数发送给控制器，所述控制器根据牲畜的进食次数控制投喂模块投食，所述监视模块用于根据RFID电子标签模块中各个牲畜的标签形成标示框，监视牲畜的活动轨迹，生成活动轨迹图像，所述控制器还用于将监视模块生成的活动轨迹图像发送给服务器，所述服务器根据活动轨迹图像生成热力图，并将热力图中活动范围小的牲畜生成异常信息推送。
本发明的原理及优点在于：通过设立单通道，让每头牲畜在进食时都能独自享有本次定量投食的饲料，投喂模块的定量投喂方便记录牲畜的每次进食次数，方便观察，RFID电子标签模块可以记录单个牲畜的进食次数，反馈给控制模块，控制模块再控制投喂模块的运行，进而可以达到控制单个牲畜的进食次数，监视模块可以记录各个牲畜的活动轨迹，形成热力图，发送给服务器，饲养员通过服务器就可以观察到牲畜的活动轨迹，进而可以了解到牲畜的精神状态。因此，本发明的优点在于：(1)实现对牲畜的定量投喂，控制牲畜的进食次数，防止牲畜进食过量，同时还可以知道未进食的牲畜或者进食次数不足的牲畜，进而方便饲养员有针对性的对进食次数不足的牲畜做健康检查；(2)通过监视模块生成牲畜的热力图，方便饲养员判断牲畜的精神状态，并结合进食次数不足的牲畜情况，及时检查出牲畜的健康状态，避免牲畜生病造成大规模的疾病传播，减少财产损失。
进一步，所述单通道设有声光驱赶模块，所述声光驱赶模块与控制器电连接，所述控制器根据牲畜的进食次数控制声光驱赶模块的启闭。
有益效果：可以避免进食次数足够的牲畜停留在单通道内，妨碍其他牲畜进食。
进一步，所述RFID电子标签模块包括RFID电子标签和RFID识别板，所述RFID电子标签夹持在牲畜的耳部，所述RFID识别板位于单通道一侧，所述RFID识别板用于识别和读取所述RFID电子标签。
有益效果：通过RFID识别板识别牲畜夹持在耳部的RFID电子标签，可以获得该牲畜的标签信息和进食次数，利于控制器模块控制投喂系统投食。
进一步，所述RFID电子标签记录的牲畜信息包括牲畜的生长年限、性别以及数字ID信息。
有益效果：通过记录下牲畜的生长年限、性别和数字ID，可以方便饲养员管理。
进一步，所述监视模块包括摄像单元和输入设备，所述摄像单元的输出端与输入设备的输入端连接，所述输入设备的输出端与控制器电连接，所述摄像单元用于采集牲畜的活动轨迹图像，传输给输入设备，所述输入设备接收摄像单元的活动轨迹图像，依照RFID电子标签中的数字ID信息生成标示框，框出牲畜的位置。
有益效果：通过摄像单元采集活动轨迹图像，经过输入设备进行标示框标注，可以识别出每一只牲畜的活动轨迹。
进一步，还包括用户终端，所述用户终端与服务器通过互联网连接，所述用户终端用于接收服务器的数据。
有益效果：用户可以通过用户终端查看牲畜的状态。
一种基于单通道识别的牲畜定量供食方法，包括：
S1：位于单通道内的RFID识别板接收到位于牲畜耳部的RFID电子标签信息，并将该牲畜的RFID电子标签中记录的信息传输给控制模块，控制模块根据RFID电子标签信息控制投喂模块投喂定量的饲料；
S2：控制器根据牲畜的进食情况，记录未进食或者进食次数不足的牲畜的RFID电子标签，生成牲畜进食异常结果；
S3：监视模块中的摄像单元采集牲畜的活动轨迹图像，传输给输入设备，输入设备接收摄像单元的活动轨迹图像，依照各个牲畜的RFID电子标签信息生成标示框，框出所对应牲畜的位置，生成最终画面，控制器将最终画面传输给服务器，服务器根据最终画面生成热力图，并将热力图中活动范围小的牲畜的数字ID信息记录下来，生成热力图异常结果；
S4：将S2中的牲畜进食异常结果和S3中的热力图异常结果结合进行匹配，生成匹配结果，存储在服务器中，若牲畜进食异常结果中该牲畜的RFID电子标签信息与热力图异常结果中该牲畜的RFID电子标签信息匹配成功，则判断该牲畜有异常；若牲畜进食异常结果中该牲畜的RFID电子标签信息与热力图异常结果中该牲畜的RFID电子标签信息匹配失败，则判断该牲畜未见异常。
有益效果：(1)实现对牲畜的定量投喂，控制牲畜的进食次数，防止牲畜进食过量，同时还可以知道未进食的牲畜或者进食次数不足的牲畜，进而方便饲养员有针对性的对进食次数不足的牲畜做健康检查；(2)通过监视模块生成牲畜的热力图，方便饲养员判断牲畜的精神状态，并结合进食次数不足的牲畜情况，及时检查出牲畜的健康状态，避免牲畜生病造成大规模的疾病传播，减少财产损失。
进一步，所述S1中还包括S1-1：控制模块接收到的RFID电子标签信息中该牲畜的进食次数已达到本次进食的次数上限，则开启声光驱赶模块驱赶牲畜离开单通道。
有益效果：可以避免进食次数足够的牲畜停留在单通道内，妨碍其他牲畜进食。
进一步，还包括S5：服务器将S4中的匹配结果通过互联网推送给用户终端。
有益效果：用户可以通过用户终端查看牲畜异常结果。
附图说明
图1为本发明实施例的原理框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的标记包括：RFID电子标签101、RFID识别板102、控制模块103、输入设备104、摄像单元105、服务器106、用户终端107、投喂模块108、声光驱赶模块109。
实施例基本如附图1所示：一种基于单通道识别的牲畜定量供食系统，包括若干个用于容纳牲畜进食的单通道、投喂模块108、RFID电子标签模块、监视模块、服务器106、用户终端107和控制模块103，投喂模块108、RFID电子标签模块、监视模块和服务器106均与控制模块103电连接，用户终端107通过互联网与服务器106连接，用于接收服务器106的数据。在本实施例中，单通道设有10个，可以容纳10头牲畜同时进食。
单通道设有声光驱赶模块109，用以在牲畜长时间逗留在单通道内或者该牲畜进食次数足够后还要进入单通道时，通过声光驱赶该牲畜，避免妨碍其余牲畜进食，RFID电子标签101模块设有RFID电子标签101和RFID识别板102，RFID识别板102位于单通道的侧壁上，RFID电子标签101夹持在牲畜的耳部，在本实施例中的其他实施例中，RFID电子标签101还可以佩戴在牲畜的颈部。RFID电子标签101记录有各个牲畜的信息和进食次数，其中，牲畜的信息包括牲畜的生长年限、性别和数字ID信息，牲畜的初始进食次数为0，牲畜进入单通道后，RFID识别板102识别到牲畜的RFID电子标签101，发送给控制模块103，控制模块103识别到该牲畜的进食次数为0，则生成投喂命令，并发送至投喂模块108，投喂模块108接收到投喂命令，向该牲畜的食槽中投放定量的饲料，在本实施例中，成年的牲畜在本次进食中需要进食30斤的饲料，而成长期的牲畜需要进食120斤的饲料，因此所述的定量的饲料为每次投放10斤的饲料，即成年的牲畜的进食次数为3次，成长期的牲畜的进食次数为2次，控制模块103在每次牲畜进食时在它的进食次数的基础上加1次，当牲畜的进食次数达到其进食的上限时，控制模块103则不会生成投喂命令，投喂模块108也不会向牲畜的食槽中投放饲料。
在投喂模块108投喂的同时，控制模块103会记录牲畜的进食情况，将进食次数不足的或者是未进食的该牲畜的RFID电子标签101信息通过服务器106推送，服务器106再推送至用户终端107，供用户查看。
监视模块用于根据RFID电子标签101中各个牲畜的信息形成标示框，监视牲畜的活动轨迹，生成活动轨迹图像，控制器用于将监视模块生成的活动轨迹图像发送给服务器106，服务器106根据活动轨迹图像生成热力图，并将热力图中活动范围小的牲畜生成异常信息推送。监视模块包括摄像单元105和输入设备104，摄像单元105的输出端与输入设备104的输入端连接，输入设备104的输出端与控制器电连接，摄像单元105用于采集牲畜的活动轨迹图像，传输给输入设备104，输入设备104接收摄像单元105的活动轨迹图像，依照RFID电子标签101中的数字ID信息生成标示框，框出牲畜的位置，生成最终画面，控制器再将最终画面传输给服务器106，服务器106根据最终画面生成各个牲畜的热力图，并将热力图中活动范围小的牲畜的RFID电子标签101信息通过互联网推送至用户终端107上，方便饲养员针对性的对该牲畜进行健康检查，在本实施例中，服务器106中设有热力图生成系统，其原理在于最终画面拆分为逐帧画面，每隔一定帧数的画面记录一下牲畜的活动轨迹坐标，记录完成后，以每个坐标点为中心，生成半径相同的圆，再给圆上色，离坐标点越远的颜色越淡，离坐标点越近的颜色越深，通常上色为红色。
在本实施例中，控制模块103为单片机，优选为STM32系列单片机，如STM32H7系列高性能单片机，摄像单元105为工业相机，其型号为MV-E2900M/C，输入设备104为工业相机MV-E2900M/C的自带相关的功能模块，即输入设备104集成在工业相机上，在本申请的其他实施例中，可以采用独立的输入设备104。
一种基于单通道识别的牲畜定量供食方法，包括：
S1：位于单通道内的RFID识别板102接收到位于牲畜耳部的RFID电子标签101信息，并将该牲畜的RFID电子标签101中记录的信息传输给控制模块103，控制模块103根据RFID电子标签101信息控制投喂模块108投喂定量的饲料；
S1-1：控制模块103接收到的RFID电子标签101信息中该牲畜的进食次数已达到本次进食的次数上限，则开启声光驱赶模块109驱赶牲畜离开单通道；
S2：控制器根据牲畜的进食情况，记录未进食或者进食次数不足的牲畜的RFID电子标签101，生成牲畜进食异常结果；
S3：监视模块中的摄像单元105采集牲畜的活动轨迹图像，传输给输入设备104，输入设备104接收摄像单元105的活动轨迹图像，依照各个牲畜的RFID电子标签101信息生成标示框，框出所对应牲畜的位置，生成最终画面，控制器将最终画面传输给服务器106，服务器106根据最终画面生成热力图，并将热力图中活动范围小的牲畜的数字ID信息记录下来，生成热力图异常结果；
S4：将S2中的牲畜进食异常结果和S3中的热力图异常结果结合进行匹配，生成匹配结果，存储在服务器106中，若牲畜进食异常结果中该牲畜的RFID电子标签101信息与热力图异常结果中该牲畜的RFID电子标签101信息匹配成功，则判断该牲畜有异常；若牲畜进食异常结果中该牲畜的RFID电子标签101信息与热力图异常结果中该牲畜的RFID电子标签101信息匹配失败，则判断该牲畜未见异常；
S5：服务器106将S4中的匹配结果通过互联网推送给用户终端107。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
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