本發(fā)明涉及犢牛喂養(yǎng)，具體為一種犢牛精準(zhǔn)飼喂全過程智能化管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、犢牛飼養(yǎng)管理是犢牛管理中的重要方面，犢牛飼喂質(zhì)量不僅影響犢牛淘汰率，還直接關(guān)系到犢牛成年投產(chǎn)后的生產(chǎn)性能是否能夠得到正常發(fā)揮。

2、公開號(hào)為cn108575791a的中國(guó)專利公開了一種犢牛智能化飼喂裝置，左進(jìn)水管分別與第一電磁閥和第二電磁閥連接，左廢水收集箱安裝在殼體的左側(cè)面上，第二電磁閥通過管路與攪拌桶連接，進(jìn)料斗安裝在殼體內(nèi)且進(jìn)料斗靠近殼體頂端，螺旋給料器安裝在進(jìn)料斗的底部出料口處，攪拌裝置安裝在攪拌桶上，加熱器安裝在攪拌桶內(nèi)，控制器安裝在殼體內(nèi)，滾輪安裝在殼體底面上，右廢水收集箱安裝在殼體右側(cè)面上，右進(jìn)水管與第三電磁閥連接，第三電磁閥通過管路與右清洗噴頭連接，右清洗噴頭、右識(shí)別器和右吸吮器都安裝在右廢水收集箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，解決了人工飼喂勞動(dòng)強(qiáng)度大、飼喂效率低等問題，實(shí)現(xiàn)了犢牛飼喂的科學(xué)化、自動(dòng)化和精確化，而且穩(wěn)定可靠。

3、上述專利在實(shí)際使用過程中不能根據(jù)犢牛的健康狀態(tài)以及體能消耗確定犢牛需要的投喂量，不能保證犢牛營(yíng)養(yǎng)攝入的均衡化和精準(zhǔn)化；因此，不滿足現(xiàn)有的需求，對(duì)此我們提出了一種犢牛精準(zhǔn)飼喂全過程智能化管理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種犢牛精準(zhǔn)飼喂全過程智能化管理系統(tǒng)，能夠根據(jù)犢牛的健康狀態(tài)和犢牛的體力消耗量計(jì)算犢牛所需要的標(biāo)準(zhǔn)投喂量，能夠了解犢牛當(dāng)前的狀態(tài)，進(jìn)而根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)對(duì)犢牛進(jìn)行投喂，保證了投喂量計(jì)算的準(zhǔn)確性，能夠精準(zhǔn)控制犢牛的投喂量，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)犢牛健康狀態(tài)和體力的消耗量，能夠根據(jù)犢牛健康狀態(tài)和體力的消耗量的變化計(jì)算犢牛所需的投喂量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投喂，保證犢牛營(yíng)養(yǎng)攝入的均衡化和精準(zhǔn)化，解決了上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種犢牛精準(zhǔn)飼喂全過程智能化管理系統(tǒng)，包括移動(dòng)小車和掃描儀，所述移動(dòng)小車的上表面安裝有混料組件，混料組件的出料端設(shè)有螺旋給料器，移動(dòng)小車的右側(cè)安裝有控制主機(jī)，控制主機(jī)內(nèi)設(shè)有控制管理系統(tǒng)。控制主機(jī)的頂部設(shè)有安裝板，安裝板上安裝有機(jī)械臂，機(jī)械臂上安裝有掃描儀。

3、優(yōu)選的，所述混料組件包括攪拌組件、混料箱、進(jìn)料口、支撐架、混料腔和加熱腔，混料箱通過支撐架安裝在移動(dòng)小車上，混料箱內(nèi)安裝有攪拌組件，混料箱的內(nèi)部設(shè)有混料腔，混料腔的外側(cè)設(shè)有加熱腔，混料箱的頂部設(shè)有進(jìn)料口，加熱腔內(nèi)設(shè)置電加熱絲。

4、優(yōu)選的，所述攪拌組件包括第一電機(jī)、攪拌桿、刮片和攪拌軸，第一電機(jī)的輸出端與攪拌軸連接，攪拌軸上固定有攪拌桿，攪拌桿的外側(cè)設(shè)有刮片。

5、優(yōu)選的，所述螺旋給料器包括電磁閥、下料管、給料管、螺旋送料桿、第二電機(jī)和出料口，下料管上安裝有電磁閥，下料管的底部安裝在給料管上，給料管內(nèi)安裝有螺旋送料桿，螺旋送料桿安裝在第二電機(jī)的輸出端，給料管的底部設(shè)有出料口。

6、優(yōu)選的，所述控制管理系統(tǒng)，包括：

7、數(shù)據(jù)采集芯片，佩帶于犢牛身上，用于采集犢牛的健康狀態(tài)以及犢牛的運(yùn)動(dòng)情況，并根據(jù)犢牛的運(yùn)動(dòng)情況分析犢牛的體力消耗，并對(duì)犢牛進(jìn)行定位；

8、數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)所采集的犢牛健康狀態(tài)以及犢牛的體力消耗計(jì)算犢牛所需要的投喂量，并將計(jì)算得出的投喂量犢牛所佩戴的電子標(biāo)簽上；

9、數(shù)據(jù)分析模塊，包括：

10、計(jì)算模塊，用于根據(jù)犢牛的健康狀態(tài)和犢牛的體力消耗量計(jì)算犢牛所需要的標(biāo)準(zhǔn)投喂量；

11、傳輸模塊，用于將計(jì)算得到的犢牛所需要的標(biāo)準(zhǔn)投喂量傳輸至犢牛對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽；

12、控制管理系統(tǒng)的工作流程，具體包括：

13、在犢牛身上安裝數(shù)據(jù)采集芯片和電子標(biāo)簽，通過數(shù)據(jù)采集芯片實(shí)時(shí)采集犢牛的健康狀態(tài)和犢牛的運(yùn)動(dòng)量，并根據(jù)犢牛的運(yùn)動(dòng)量分析犢牛的體力消耗；

14、根據(jù)犢牛的健康狀態(tài)和犢牛的體力消耗量計(jì)算犢牛所需要的標(biāo)準(zhǔn)投喂量，并將計(jì)算得到的犢牛所需要的標(biāo)準(zhǔn)投喂量傳輸至犢牛對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽；

15、通過定位模塊對(duì)犢牛的位置進(jìn)行定位，根據(jù)犢牛的定位制定移動(dòng)小車(1)的行駛路線，根據(jù)行駛路線找到對(duì)應(yīng)的犢牛，掃描犢牛所佩戴的電子標(biāo)簽，得到犢牛的投喂量；

16、并將掃描結(jié)果傳遞至控制主機(jī)(4)，控制主機(jī)(4)根據(jù)投喂量控制電磁閥(31)給料。

17、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集芯片，包括：

18、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集犢牛的健康狀態(tài)以及運(yùn)動(dòng)量，根據(jù)犢牛的運(yùn)動(dòng)量分析犢牛的體力消耗；

19、數(shù)據(jù)匹配模塊，用于接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)匹配對(duì)應(yīng)的犢牛；

20、定位模塊，用于對(duì)犢牛的位置進(jìn)行定位，并根據(jù)犢牛的位置制定行駛路線。

21、優(yōu)選的，所述控制管理系統(tǒng)，還包括：

22、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定位模塊采集的犢牛的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)應(yīng)的位置數(shù)據(jù)的定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)；

23、定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)偏差系數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)所述定位模塊的每次運(yùn)動(dòng)的位置數(shù)據(jù)的定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)獲取定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)偏差系數(shù)；其中，所述定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)偏差系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

24、

25、其中，d表示定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)偏差系數(shù)；n表示定位模塊對(duì)應(yīng)的定位總次數(shù)；ti表示第i次定位對(duì)應(yīng)的定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)；tz表示n次定位對(duì)應(yīng)的定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)中值；tp表示n次定位對(duì)應(yīng)的定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)平均值；ty表示滿足定位及時(shí)性的最大允許定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)；

26、系數(shù)比較模塊，用于將所述定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)偏差系數(shù)與預(yù)設(shè)的系數(shù)閾值進(jìn)行比較；

27、異常判定模塊，用于當(dāng)所述定位響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)偏差系數(shù)超過預(yù)設(shè)的系數(shù)閾值時(shí)，則調(diào)取定位模塊的運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)定位模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行異常判定。

28、優(yōu)選的，異常判定模塊，包括：

29、數(shù)據(jù)提取模塊，用于提取定位模塊的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的每次定位對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度、定位模塊電池電量、信號(hào)干擾強(qiáng)度和定位模塊溫度；

30、第一判定系數(shù)獲取模塊，用于利用所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的每次定位對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)干擾強(qiáng)度獲取第一判定系數(shù)；其中，所述第一判定系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

31、

32、其中，k01表示第一判定系數(shù)；n表示定位模塊對(duì)應(yīng)的定位總次數(shù)；si表示第i次定位對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度；sgi表示第i次定位對(duì)應(yīng)的信號(hào)干擾強(qiáng)度；ε表示小常數(shù)，用于防止分母為零的情況發(fā)生；sref表示預(yù)設(shè)的參考信號(hào)強(qiáng)度；

33、第二判定系數(shù)獲取模塊，用于利用所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的每次定位對(duì)應(yīng)的定位模塊電池電量和定位模塊溫度獲取第二判定系數(shù)；其中，所述第二判定系數(shù)通過如下公式獲取：

34、

35、其中，k02表示第二判定系數(shù)；n表示定位模塊對(duì)應(yīng)的定位總次數(shù)；bi表示第i次定位對(duì)應(yīng)的電池電量；bmax表示電池的最大電量；ti表示第i次定位對(duì)應(yīng)的定位模塊的溫度；tref表示預(yù)設(shè)的溫度參考值；w01和w02分別為電池電量和定位模塊對(duì)應(yīng)的權(quán)重值；

36、綜合判定系數(shù)獲取模塊，用于利用所述第一判定系數(shù)和第二判定系數(shù)獲取綜合判定系數(shù)；其中，所述綜合判定系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

37、k＝x·k01+y·k02

38、其中，k表示綜合判定系數(shù)；k01表示第一判定系數(shù)；k02表示第二判定系數(shù)；x和y分別表示第一判定系數(shù)和第二判定系數(shù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

39、異常判定模塊，用于將所述綜合判定系數(shù)與預(yù)設(shè)的判定系數(shù)閾值進(jìn)行比較，當(dāng)所述綜合判定系數(shù)低于預(yù)設(shè)的判定系數(shù)閾值時(shí)，則判定定位模塊存在運(yùn)行異常，并進(jìn)行異常報(bào)警。

40、優(yōu)選的，所述采集犢牛的健康狀態(tài)，具體包括：

41、采集犢牛體溫?cái)?shù)據(jù)和犢牛心率數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)信息，并對(duì)犢牛的運(yùn)動(dòng)信息以及犢牛體溫?cái)?shù)據(jù)和犢牛心率數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；

42、校驗(yàn)歸一化處理后的犢牛體溫?cái)?shù)據(jù)、犢牛心率數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)信息的矩陣一致性；

43、利用方根法，計(jì)算校驗(yàn)通過的犢牛體溫?cái)?shù)據(jù)、犢牛心率數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)信息的矩陣最大特征向量，得到其權(quán)重，并進(jìn)行組合；

44、將組合后的犢牛體溫?cái)?shù)據(jù)、犢牛心率數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)信息輸入至lstm神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，得到犢牛的健康狀態(tài)。

45、優(yōu)選的，所述采集犢牛的運(yùn)動(dòng)量，包括：

46、按照設(shè)定的頻率采集犢牛運(yùn)動(dòng)的加速度采樣值，獲得加速度采樣信號(hào)；

47、處理加速度采樣信號(hào)得到犢牛的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)表示為犢牛身體在所處空間內(nèi)相對(duì)于與其正常站立姿勢(shì)發(fā)生近似90度改變時(shí)，記為直立動(dòng)作；

48、當(dāng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)表示為犢牛在直立姿態(tài)下克服重力向與地心相反的方向產(chǎn)生加速度時(shí)，記為奔跑動(dòng)作；

49、并記錄犢牛的活動(dòng)次數(shù)和位移數(shù)據(jù)，活動(dòng)次數(shù)是指犢牛單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生自主運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，位移數(shù)據(jù)是指犢牛在一段犢牛近似直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)行走的距離。

50、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

51、本發(fā)明通過在犢牛身上安裝數(shù)據(jù)采集芯片和電子標(biāo)簽，能夠?qū)崟r(shí)采集犢牛的健康狀態(tài)和犢牛的體力消耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)根據(jù)犢牛的健康狀態(tài)和犢牛的體力消耗量計(jì)算犢牛所需要的標(biāo)準(zhǔn)投喂量，能夠了解犢牛當(dāng)前的狀態(tài)，進(jìn)而根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)對(duì)犢牛進(jìn)行投喂，保證了投喂量計(jì)算的準(zhǔn)確性，通過掃描儀對(duì)犢牛所穿戴的電子標(biāo)簽進(jìn)行掃描，識(shí)別犢牛的標(biāo)準(zhǔn)投喂量，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)投喂量，能夠精準(zhǔn)控制犢牛的投喂量，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)犢牛健康狀態(tài)和體力的消耗量，能夠根據(jù)犢牛健康狀態(tài)和體力的消耗量的變化計(jì)算犢牛所需的投喂量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投喂，保證犢牛營(yíng)養(yǎng)攝入的均衡化和精準(zhǔn)化。