一種奶牛乳腺炎無線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種奶牛乳腺炎監(jiān)測系統(tǒng)，具體的說，涉及一種奶牛乳腺炎無線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨信息技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)異軍突起，成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要發(fā)展方向和世界產(chǎn)業(yè)格局重構(gòu)的重要推動(dòng)力量。在這樣的大背景下，黨的十八大及時(shí)做出了“四化”同步發(fā)展的戰(zhàn)略決策，把加快發(fā)展信息化提升到了前所未有的高度。黨中央、國務(wù)院尤其重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要讓物聯(lián)網(wǎng)更好促進(jìn)生產(chǎn)、走進(jìn)生活、造福百姓。李克強(qiáng)總理指出，要大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在集成電路、物聯(lián)網(wǎng)、新一代移動(dòng)通信、大數(shù)據(jù)等方面趕上和弓I領(lǐng)世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
[0003]我國廣大地區(qū)的奶牛養(yǎng)殖業(yè)在政府的引導(dǎo)下，逐漸由農(nóng)戶零散養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變?yōu)榧s化養(yǎng)殖，以規(guī)?；瘉硖岣吣膛ｐB(yǎng)殖業(yè)效益，同時(shí)在源頭上注重食品安全監(jiān)管，促進(jìn)奶牛養(yǎng)殖的標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化建設(shè)。在規(guī)?；B(yǎng)殖中，奶牛的日常管理和疾病監(jiān)控尤為重要，及時(shí)掌握奶牛健康狀況和生產(chǎn)信息，對(duì)增加奶牛產(chǎn)奶量和繁殖率，明顯提高奶牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益均有重要意義。
[0004]世界奶牛業(yè)，乳腺炎是最常見的一種疾病，也是對(duì)奶牛業(yè)危害、對(duì)乳制品安全威脅最為嚴(yán)重的一種疾病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約有50%的奶?；加懈鞣N類型的乳腺炎，我國奶牛乳腺炎的發(fā)病率高于世界平均水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國較好的規(guī)模牛場乳腺炎的發(fā)病率能控制在20%以內(nèi)，管理較差的規(guī)模牛場或散戶則可高達(dá)50%以上；規(guī)模牛場因乳腺炎淘汰的牛約占淘汰?？倲?shù)的35%，個(gè)別牛群發(fā)病率甚至更高。另外，研究表明，臨床型乳腺炎只占乳腺炎發(fā)病率的5%_10%，絕大部分是隱性乳腺炎，且奶牛乳腺炎造成的損失約70%是由于隱性乳腺炎引起的。因此，準(zhǔn)確、及時(shí)地檢測奶牛乳腺炎是一項(xiàng)十分重要的工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)病情，及時(shí)診治，特別是隱性乳腺炎的提早監(jiān)測，對(duì)盡可能降低乳腺炎所造成的各種損失非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種奶牛乳腺炎無線監(jiān)測系統(tǒng)，可以在每次采集乳汁的過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛乳腺炎的無線監(jiān)測，并給出監(jiān)測結(jié)果和就診方案。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種奶牛乳腺炎無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它包括一個(gè)由監(jiān)測裝置、奶牛身份電子標(biāo)簽、手持無線移動(dòng)閱讀器、無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)、基站節(jié)點(diǎn)、PC和手機(jī)組成的無線傳感網(wǎng)；
[0008]I)監(jiān)測裝置:與無線傳感網(wǎng)支持平臺(tái)無線通信連接，用于采集乳汁中反映患乳腺炎的乳汁PH值、溫度、電導(dǎo)率、乳糖含量參數(shù)，并與無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)進(jìn)行通信，自動(dòng)將采集到的信息轉(zhuǎn)發(fā)給無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)中擠奶間的路由節(jié)點(diǎn)；
[0009]2)奶牛身份電子標(biāo)簽:用于存儲(chǔ)代表奶牛身份的電子ID，電子ID具有唯一性，與手持無線移動(dòng)閱讀器無線通信連接；
[0010]3)手持無線移動(dòng)閱讀器:與無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)無線通信連接，用于讀取奶牛耳標(biāo)上的電子ID，并與無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)進(jìn)行通信，自動(dòng)將采集到的信息轉(zhuǎn)發(fā)到無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)中擠奶間的路由節(jié)點(diǎn)；
[0011]4)無線傳感網(wǎng)支持平臺(tái):由布置在擠奶間里的路由節(jié)點(diǎn)組成的無線傳感網(wǎng)，負(fù)責(zé)將手持無線移動(dòng)閱讀器和監(jiān)測裝置采集發(fā)送的信息轉(zhuǎn)發(fā)到基站節(jié)點(diǎn)；
[0012]5)基站節(jié)點(diǎn):與無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)無線通信連接，用于存儲(chǔ)無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)來的信息，并與PC或手機(jī)進(jìn)行信息交互，負(fù)責(zé)向PC或者手機(jī)傳送信息；
[0013]6)PC和手機(jī):與基站節(jié)點(diǎn)通信連接，用于與基站節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息交互，接收監(jiān)測裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過專家系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，將奶?；既橄傺浊闆r顯示告知工作人員。
[0014]所述的監(jiān)測裝置由電導(dǎo)率檢測模塊、pH傳感器、溫度傳感器、乳糖傳感器、無線通信模塊、時(shí)鐘系統(tǒng)、信號(hào)檢測與調(diào)理系統(tǒng)和微處理器組成，電導(dǎo)率檢測模塊、PH傳感器、溫度傳感器、乳糖傳感器、時(shí)鐘系統(tǒng)、信號(hào)監(jiān)測與調(diào)理系統(tǒng)與微處理器相連，微處理器與無線通信模塊相連，微處理器將電導(dǎo)率模塊、PH傳感器、溫度傳感器、乳糖傳感器采集的數(shù)據(jù)與設(shè)定的門限值比較，若高于門限值，則將數(shù)據(jù)通過無線通信模塊發(fā)送給路由節(jié)點(diǎn);若低于門限值，則不進(jìn)行發(fā)送工作。電導(dǎo)率模塊包括文氏電橋振蕩器、惠斯通電橋電路、移相器、A/D轉(zhuǎn)換器和低通濾波器。
[0015]所述奶牛身份電子標(biāo)簽由射頻模塊、控制模塊、存儲(chǔ)模塊、天線和電池組成，奶牛身份電子標(biāo)簽通過近距離通信與手持無線移動(dòng)閱讀器相連，將數(shù)據(jù)發(fā)送給手持無線移動(dòng)閱讀器。
[0016]所述手持無線移動(dòng)閱讀器由射頻模塊、微處理器、外圍電路及無線通信模塊組成。射頻模塊用于讀取奶牛身份電子標(biāo)簽，與微處理器的一個(gè)輸入端口相連，微處理與無線通信模塊相連，用于轉(zhuǎn)發(fā)讀取的信息。
[0017]所述無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)中的路由節(jié)點(diǎn)由存儲(chǔ)器、處理器及無線收發(fā)器組成，存儲(chǔ)器與處理器能過主控同步串口相連，無線收發(fā)器與處理器的SPI接口相連。
[0018]所述基站節(jié)點(diǎn)由服務(wù)器和集成在基站節(jié)點(diǎn)中的路由節(jié)點(diǎn)組成，服務(wù)器與該路由節(jié)點(diǎn)通過無線連接，用于存儲(chǔ)、處理監(jiān)測裝置發(fā)送的采集數(shù)據(jù)和手持無線移動(dòng)閱讀器發(fā)送的奶牛電子ID;該路由節(jié)點(diǎn)用于與傳感器支撐平臺(tái)及PC和手機(jī)進(jìn)行信息交互。
[0019]所述的PC和手機(jī)由硬件設(shè)備、軟件和路由節(jié)點(diǎn)組成，硬件包括顯示器、處理器、存儲(chǔ)器，軟件包括數(shù)據(jù)庫、以專家系統(tǒng)為基礎(chǔ)的用戶應(yīng)用，PC通過網(wǎng)線與服務(wù)器相連，手機(jī)通過WiFi與服務(wù)器相連，通過無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)進(jìn)行信息交互。
[0020]所述監(jiān)測裝置與擠奶器結(jié)合在一起，可在一個(gè)擠奶器上安裝四個(gè)監(jiān)測裝置，分別監(jiān)測四個(gè)乳頭產(chǎn)生的乳汁，也可安裝一個(gè)監(jiān)測裝置，對(duì)四個(gè)乳頭混合的乳汁進(jìn)行監(jiān)測。
[0021]奶牛身份電子標(biāo)簽安裝于每個(gè)奶牛的耳標(biāo)中，耳標(biāo)表面有數(shù)字編號(hào)，電子ID與數(shù)字編號(hào)對(duì)應(yīng)。
[0022]本實(shí)用新型與當(dāng)前的奶牛乳腺炎檢測相比，具有一些明顯的優(yōu)點(diǎn):
[0023]I)實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛乳腺炎的定期專項(xiàng)“體檢”無線監(jiān)測裝置在每一次采集乳汁的過程中進(jìn)行檢測，做到了對(duì)奶牛乳腺炎的定期專項(xiàng)“體檢”，定期是人員可以自行設(shè)定。讓疾病及早被發(fā)現(xiàn)，及早治療，減少損失，提高牛奶質(zhì)量。
[0024])減少人工本系統(tǒng)在每次采集乳汁的過程中進(jìn)行監(jiān)測，減少了專門的工作人員對(duì)奶牛進(jìn)行乳腺炎的定期檢測，減少了人力資源的投入。
[0025])安裝簡單，成本低廉監(jiān)測裝置和擠奶器相結(jié)合，配套使用，可拆卸，可移動(dòng);監(jiān)測裝置通過無線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送，成本低，安裝簡單，實(shí)施方便。
[0026])可擴(kuò)展性好監(jiān)測裝置相對(duì)是獨(dú)立的，它通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送，擴(kuò)展性增加，在需要增加或者減少設(shè)備時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?shí)現(xiàn)新的通信。
[0027])操作簡單首先工作人員只需在擠奶時(shí)，讀取奶牛身份ID后，普通的工作人員就可以通過手機(jī)或者PC及時(shí)的獲知奶?；疾⌒畔ⅲ⒌弥驮\方案，及時(shí)處理，縮短就診時(shí)間，減少農(nóng)場損失。
[0028]在物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的今天，以“感知”為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化逐步滲透到各行各業(yè)，包括畜牧業(yè)在內(nèi)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也十分迅猛。中國畜牧業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也必須在領(lǐng)域的應(yīng)用中尋找正能量，促進(jìn)畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?；诒鞠到y(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，如果可以到廣泛的應(yīng)用，將會(huì)對(duì)奶牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來很大的幫助，提前獲知，提前處理，減少損失，增加牛奶質(zhì)量，將會(huì)帶來奶牛產(chǎn)業(yè)智能化管理走上新的臺(tái)階。
【附圖說明】
[0029]圖1是奶牛乳腺炎無線監(jiān)測系統(tǒng)框圖。
[0030]圖2是奶牛乳腺炎無線監(jiān)測系統(tǒng)流程圖。
[0031]圖3是乳腺炎監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)框圖。
[0032]圖4是電導(dǎo)率檢測模塊設(shè)計(jì)框圖。
[0033]圖5a、圖5b是監(jiān)測裝置安裝示意圖。
[0034]圖6是奶牛身份識(shí)別終端。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)用新型系統(tǒng)總體上分為三個(gè)模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理分析模塊，具體包括以下六個(gè)部分:監(jiān)測裝置、奶牛身份電子標(biāo)簽、手持無線移動(dòng)閱讀器、無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)、基站節(jié)點(diǎn)、PC和手機(jī)，監(jiān)測裝置、奶牛身份電子標(biāo)簽、手持無線移動(dòng)閱讀器、無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)、基站節(jié)點(diǎn)、PC和手機(jī)組成一個(gè)無線傳感網(wǎng)。
[0036]監(jiān)測裝置:由電導(dǎo)率檢測模塊、pH傳感器、溫度傳感器、乳糖傳感器、無線通信模塊、時(shí)鐘系統(tǒng)、信號(hào)檢測與調(diào)理系統(tǒng)和微處理器組成，用于測量牛奶中電導(dǎo)率、PH值、溫度和乳糖含量，電導(dǎo)率檢測模塊、PH傳感器、溫度傳感器、乳糖傳感器、時(shí)鐘系統(tǒng)、信號(hào)監(jiān)測與調(diào)理系統(tǒng)與微處理器相連，電導(dǎo)率模塊包括文氏電橋振蕩器、惠斯通電橋電路、移相器、A/D轉(zhuǎn)換器和低通濾波器。微處理器與無線通信模塊相連，微處理器將電導(dǎo)率模塊、PH傳感器、溫度傳感器、乳糖傳感器采集的數(shù)據(jù)與設(shè)定的門限值比較，若高于門限值，則將數(shù)據(jù)通過無線通信模塊發(fā)送給路由節(jié)點(diǎn);若低于門限值，則不進(jìn)行發(fā)送工作。
[0037]奶牛身份電子標(biāo)簽:由射頻模塊、控制模塊、存儲(chǔ)模塊、天線和電池組成，射頻模塊、存儲(chǔ)模塊與控制模塊相連，天線與射頻模塊相連，奶牛身份電子標(biāo)簽通過近距離通信與手持移動(dòng)無線閱讀器相連，將數(shù)據(jù)發(fā)送給手持移動(dòng)無線閱讀器。每一頭奶牛都佩戴耳標(biāo)，電子標(biāo)簽位于耳標(biāo)內(nèi)，保存有奶牛的身份信息，并且具有唯一性。通過閱讀器，可以很方便的讀取到奶牛的身份信息。
[0038]手持無線移動(dòng)閱讀器:由射頻模塊、微處理器、外圍電路及無線通信模塊組成。射頻模塊用于讀取奶牛身份電子標(biāo)簽，與微處理器的一個(gè)輸入端口相連，微處理與無線通信模塊相連，用于轉(zhuǎn)發(fā)讀取的信息。
[0039]無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái):無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)中的路由節(jié)點(diǎn)由存儲(chǔ)器、處理器及無線收發(fā)器組成，存儲(chǔ)器與處理器能過主控同步串口相連，無線收發(fā)器與處理器的SPI接口相連。
[0040]基站節(jié)點(diǎn):由服務(wù)器和集成在基站節(jié)點(diǎn)中的路由節(jié)點(diǎn)組成，服務(wù)器與該路由節(jié)點(diǎn)通過無線連接，用于存儲(chǔ)、處理監(jiān)測裝置發(fā)送的采集數(shù)據(jù)和手持移動(dòng)無線閱讀器發(fā)送的奶牛電子ID;該路由節(jié)點(diǎn)用于與傳感器支撐平臺(tái)及PC和手機(jī)進(jìn)行信息交互。基站節(jié)點(diǎn)通過集成的路由節(jié)點(diǎn)與無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)進(jìn)行通信，用于收集、存儲(chǔ)無線傳感網(wǎng)支撐平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)來的信息，另外還可以通過集成的路由節(jié)點(diǎn)與PC和手機(jī)進(jìn)行通信，負(fù)責(zé)向PC或手機(jī)發(fā)送奶?；既橄傺浊闆r，及就診方案。
[0041]PC和手機(jī):由