[发明专利]母猪发情远程自动监测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控检测系统和方法，尤其是一种母猪发情远程自动监测系统和方法。

背景技术

母猪能否正常繁殖,主要取决于准确发现其发情并且及时配种。适期配种是提高母猪受胎率的关键,也是种猪场管理母猪的重要环节。国内母猪发情的检测方法主要是通过外部观察，根据母猪的精神状态，外部的变化和阴户流出的粘性状等判断，这些方法主要有外部观察法、爬跨鉴定法、人工试情法和压背鉴定法等。这些检测方法耗时耗力，误判率高，生产效率底下，已经不适合现代大规模的种猪养殖场的要求。

发明内容

本发明公布了一种母猪发情远程自动监测系统和方法。主要解决小规模圈养母猪发情的远程自动监测。

本发明采用以下技术方案：一种母猪发情远程自动监测系统，所述母猪发情远程自动监测系统，包括：数据采集单元、路由节点单元、协调节点单元、数据处理单元和终端展示单元。

数据采集单元包括：处理器模块，用于对数据采集单元的各个模块进行管理；电源管理模块，用于为数据采集单元的各个模块提供电力；复位电路，用于在系统运行异常时对系统进行复位；活动量传感器，用于采集母猪的活动量；体温传感器，用于采集母猪的体温；温湿度传感器，用于采集猪舍内部环境的温湿度；RFID标签，设置于每一个母猪个体上，用于对母猪进行标识及存储母猪信息；以及RFID读写模块，用于读取RFID标签来识别母猪个体；RS232接口电路，用于转换数据采集单元的通信电压；

数据采集单元中，处理器采用JN5148模块，体温传感器、温湿度传感器和RFID读写模块通过数字输入输出口(DIO)和JN5148相连，而活动量传感器经过该模块的信号放大和稳压调理电路后与JN5148处理器模块的DIO口相连。SP3232芯片与JN5148连接组成串口TTL逻辑电平转RS232逻辑电平电路，用于烧写程序和JN5148与串口之间的信息交互。电源管理模块通过电源适配器将220V的交流电压转化成电路和传感器所需要的不同大小值的直流电压。

数据采集单元安装固定于猪舍中，负责采集和发送母猪的监测数据给就近的路由节点单元；

路由节点单元包括：处理器模块，用于对路由节点单元的各个模块进行管理，接收和汇总数据采集单元传送的数据；电源管理模块，用于为路由节点单元的各个模块提供电力；复位电路，用于在系统运行异常时对系统进行复位；RS232串口转换电路用于转换数据采集单元的通信电压；

路由节点单元中，处理器采用JN5148模块，SP3232芯片与JN5148连接组成串口TTL逻辑电平转RS232逻辑电平电路，电源管理模块通过电源适配器将220V的交流电压转化成电路所需的直流电压。

路由节点单元主要是利用无线网络就近收集多个数据采集节点的数据信号，并将这些数据集中发送给协调节点单元。路由节点单元参与路由发现，转发来自数据采集单元的数据，延长数据采集单元与协调节点单元之间的通信距离。通过增加或减少路由节点单元的数量，能够相应地增加或减少了整个无线传感器网络信号的覆盖范围。

协调节点单元包括：处理器模块，用于对协调节点单元的各个模块进行管理，汇总所有路由节点单元传送的数据；电源管理模块，用于为协调节点单元的各个模块提供电力；复位电路，用于在系统运行异常时对系统进行复位；RS232串口转换电路用于转换数据采集单元的通信电压；

协调节点单元中，处理器采用JN5148模块，SP3232芯片与JN5148连接组成串口TTL逻辑电平转RS232逻辑电平电路，电源管理模块通过电源适配器将220V的交流电压转化成电路所需的直流电压。

协调节点单元利用无线网络汇总所有路由节点单元的监测数据，同时将所有的数据通过串口集中发送给数据处理单元。协调节点单元是整个网络的主控节点，负责发起建立新的网络，设定网络参数，管理网络中的节点，接收来数据采集单元的数据，并将该数据通过串口的方式发送到PC机端的数据处理单元。

数据处理单元安装在上位机中，接收协调节点传来的数据，并对所采集到的数据进行预处理、发情分析和生成监测结果。然后将结果通过无线网络发送给终端展示单元。

终端展示单元用来接收和展示数据处理单元发来的监测结果信息。

所述母猪发情远程自动监测系统中，数据采集单元、路由节点单元和协调节点单元通过无线网络进行通信与数据传输。在猪场中，系统的多个数据采集单元、多个路由节点单元与一个协调节点单元共同构建了一个无线传输网络，能够对所有猪舍的母猪发情情况进行采集、传输。