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一种基于大数据的生猪养殖生长健康智能检测管理系统的制作方法

来源：花匠小妙招时间：2024-12-26 23:15

本发明涉及生猪养殖监测技术领域，涉及到一种基于大数据的生猪养殖生长健康智能检测管理系统。

背景技术：

我国是世界上最大的养猪大国，猪肉是百姓餐桌上的主要动物产品，提高生猪养殖质量是增强百姓餐桌安全，自古以来我国是以农耕畜牧为主的小农经济生产模式，随着时代的变迁，人们对猪肉的需求早已不再局限于温饱，更倾向于猪肉的品质与安全性，因此，提高生猪的健康养殖水平是每一个生猪养殖责任人必须考量的问题。

提高生猪的健康养殖水平，其中很重要的一点在于在生猪养殖过程中，对生猪的生长健康情况进行实时监测，对生猪生长健康情况监测，常见的方法就是对生猪体重进行检测，分析是否符合该饲养阶段的标准体重，传统的对生猪体重检测通常是采用对猪五花大绑的方式利用磅秤对每头生猪进行称重，这种称重方法常常是被动地，浪费大量的人力和时间，而五花大绑的方式有时会使生猪受伤，或者是对出栏生猪装进竹笼或铁笼，放在地磅上称重，再减去竹笼或铁笼的重量，以此获取生猪的重量，这种称重方法虽然可以减少生猪受伤的概率，但是属于间接测量，准确性不高。鉴于此，本发明设计一种基于大数据的生猪养殖生长健康智能检测管理系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供的一种基于大数据的生猪养殖生长健康智能检测管理系统，通过对养殖区域的每头生猪佩戴标号牌，同时在养殖区域布设称重区域，养殖区域的生猪当进入到称重区域时，系统对进入该称重区域的生猪重量参数进行采集并显示，根据重量方程式求解获取每头生猪的重量，解决了背景技术提到的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的生猪养殖生长健康智能检测管理系统，包括身份标号识别模块、重量智能检测模块和健康管理分析模块；重量智能检测模块与身份标号识别模块连接，健康管理分析模块与重量智能检测模块连接，身份标号识别模块用于对生猪养殖区域内的所有生猪进行标号牌佩戴，以便进行身份识别，重量智能检测模块用于对已佩戴标号牌的生猪在称重区域进行称重，健康管理分析模块用于对获得的各头生猪重量进行其生长健康情况分析；

身份标号识别模块，包括若干标号牌，每个标号牌对应一个号码，其代表每头生猪的身份，将标号牌配戴在生猪养殖区域内的所有生猪的腹部位置，便于重量检测时进行身份识别，标号牌的数量与养殖区域内生猪的数量保持一致；

重量智能检测模块，包括称重区域布设模块、监控称重显示模块和重量智能分析模块，称重区域布设模块用于在生猪养殖区域内布设称重区域，且布设方式根据生猪养殖区域的轮廓形状进行布设，称重区域布设模块包括若干称重传感器，若生猪养殖区域的轮廓形状为方形，其称重区域布设具体步骤为：

s1：将方形养殖区域的长度和宽度均匀等分，按照平面网格的划分方式，将方形养殖区域划分为若干面积相同且相互连接的养殖子区域，

s2：在若干养殖子区域中通过在每行每列间隔取样的方式，从若干养殖子区域抽取出部分养殖子区域作为称重区域，使得布设的称重区域在整个养殖区域呈均匀分布；

s3：对布设的若干称重区域下面均安装称重传感器，且若干称重区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...i,...,n；

监控称重显示模块，包括监控图像采集单元、重量数据库和称重数值显示单元；

监控图像采集单元包括高清摄像头，用于对生猪养殖区域内的生猪进行实时监控，一旦有生猪进入到某一称重区域，则该称重区域记为标记称重区域，记录该标记称重区域的编号，监控图像采集单元将所有标记称重区域的编号发送至重量数据库；

称重数值显示单元，用于对各标记称重区域内的生猪重量参数进行采集显示，当有生猪进入到某个标记称重区域时，该标记称重区域上面的微型摄像头采集落入该标记称重区域的生猪腹部的标号牌的个数和号码数，并记录，同时该标记称重区域下面的称重传感器感应进入该标记称重区域的生猪重量并显示，微型摄像头采集的标号牌的个数对应进入该标记称重区域的生猪的头数，微型摄像头采集的每个标号牌上的号码数对应进入该标记称重区域的生猪的身份，称重数值显示单元将各标记称重区域的生猪头数、标号牌号码及称重传感器显示的重量发送至重量数据库；

重量数据库，接收监控图像采集单元发送的各个标记称重区域的编号，接收称重数值显示单元发送的各标记称重区域的生猪头数、标号牌号码及称重传感器显示的重量，将各标记称重区域编号对应该标记称重区域的生猪头数、标号牌号码及称重传感器显示的重量进行统一存储，构成标记称重区域重量参数集合gk(gk1,gk2,...,gkj,...,gkm)，gkj表示为第j个标记称重区域内其生猪头数为k头的称重传感器显示的重量，k(k≤3且取值为正整数)表示为生猪头数，m表示为标记称重区域的个数；

重量智能分析模块，提取重量数据库中各标记称重区域的重量参数，根据每个标记称重区域的重量参数列写该标记称重区域的重量方程为式中gkj表示为第j个标记称重区域内第k头生猪的重量，若k＝1，其重量方程为一元方程，即gj＝gj，表明该标记称重区域上只有一头生猪，称重传感器显示的重量即为该头生猪的重量，记录该头生猪对应的标号牌及该头生猪的重量，若k＝2，其重量方程为二元方程，即g(×)j+g(×)j＝g2j，表明该标记称重区域上有两头生猪，称重传感器显示的重量即为这两头生猪的重量，g(×)j表示为落入该标记称重区域内的标号牌号码为(×)的生猪重量，若k＝3，其重量方程为三元方程，即g(×)j+g(×)j+g(×)j＝g3j，表明该标记称重区域上有三头生猪，称重传感器显示的重量即为这三头生猪的重量，以此列写所有标记称重区域的重量方程，发送到重量数据库中与对应各自标记称重区域的编号进行统一存储；

在固定时间间隔后，监控图像采集单元重新对是否有生猪进入称重区域进行监控，当监控到有生猪进入某一称重区域时，则记录该称重区域编号，称重数值显示单元显示进入该称重区域的生猪标号牌、生猪数量和称重传感器显示的重量，列写称重区域重量方程，将该称重区域的生猪标号牌号码数与重量数据库中各标记称重区域重量参数中的生猪标号牌号码数进行匹配，若匹配成功，并提取与其生猪标号牌号码数匹配的标记称重区域重量方程，进行方程式求解，若能够求解出对应该生猪标号牌的生猪重量，则记录该生猪重量，若求解不出，则将该称重区域重量方程发送至重量数据库中，并将其重量方程与与其生猪标号牌号码数匹配的标记称重区域重量方程进行统一存储，若匹配不成功，则将该称重区域重量方程放入重量数据库中单独存储，以此将各匹配到生猪标号牌的重量方程进行方程式求解，得到每头猪的重量，若仍然有生猪重量未求解出，则可在下一个固定时间间隔后再次重新获取，直至求解出养殖区域各头生猪的重量，并发送至健康管理分析模块；

健康管理分析模块，接收重量智能检测模块发送的各头生猪的重量，提起管理数据库中各头的标号牌及对应其标号牌的各头生猪当前饲养阶段的标准体重，统计各头生猪的当前饲养阶段的健康指数，与各头生猪当前饲养阶段对应的标准健康指数进行对比，若小于当前饲养阶段的标准健康指数，则将该头生猪的标号牌号码数发送至远程监控平台，并发送控制指令至远程监控平台，同时对统计的各头生猪不同饲养阶段的重量及其健康指数进行生长健康图表展示，并发送至远程监控平台。

优选地，若生猪养殖区域的轮廓形状为圆形，其称重区域布设具体步骤为：

h1：找到该圆形养殖区域的圆心，以距离圆心的不同距离为半径，作若干同心圆；

h2：从圆心处分别向外均匀发出若干射线，相邻射线的圆心角相同，每一条射线与作的各同心圆有交点，在各交点处和圆形养殖区域的圆心处布设称重区域，使得布设的称重区域在整个养殖区域呈均匀分布；

h3：对布设的若干称重区域下面安装称重传感器，且若干称重区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...i,...,n。

进一步地，称重区域的布设面积，能够同时容纳一至三头生猪的所有身体部位全部进入在内。

进一步地，生猪进入到称重区域的衡量方法为当高清摄像头监控到某生猪的身体部位全部进入到称重区域内，则该称重区域记为标记称重区域，记录该标记称重区域的编号，监控图像采集单元发送控制命令至称重数值显示单元，该标记称重区域上的微型摄像头进行生猪标号牌图像采集。

进一步地，还包括管理数据库，与健康管理分析模块连接，用于存储各头生猪的标号牌号码数及对应其标号牌号码数的各头猪当前饲养阶段的标准体重及标准健康系数，并存储生猪各饲养阶段的饲养系数。

进一步地，各头生猪的健康指数计算公式为g表示为该头生猪的重量，g0表示为该头生猪当前饲养阶段的标准重量，λ表示为当前饲养阶段的饲养系数。

进一步地，还包括远程监控平台，与健康管理分析模块连接，用于接收健康管理分析模块发送的控制命令及小于该饲养阶段标准健康系数的生猪标号牌号码数，对其生猪标号牌号码数对应的生猪进行身体检查并加强对其喂养记录的监测频率；同时接收健康管理分析模块发送的各头生猪不同饲养阶段的重量及其健康指数的图表展示结果，并显示。

有益效果：

(1)本发明通过对养殖区域的每头生猪佩戴标号牌，同时在养殖区域布设称重区域，养殖区域的生猪当进入到称重区域时，称重数值显示单元对进入该称重区域的生猪标号牌、生猪数量和称重传感器显示的重量进行采集显示，根据重量方程式求解获取每头生猪的重量，并根据获取的每头生猪重量，对其进行健康指数统计分析，实现了对生猪体重的快速有效称量，提高了生猪体重称量的准确率，缩短称重时间，减少了大量的人力成本，避免了生猪被动五花大绑称重带来的肢体损伤，降低了称重检测损失。

(2)本发明通过在养殖区域内布设称重区域，减少了另选区域布置称重区域带来的人力、财力资源消耗，有效利用现有区域资源，能够在生猪养殖的过程中实时对其进行体重监测，且其称重区域的布设可以根据养殖区域的轮廓形状进行布设，使得布设的称重区域在整个养殖区域呈均匀分布，提高了生猪落入称重区域的概率，体现了系统的智能性。

(3)本发明通过对各头生猪不同饲养阶段重量及其健康指数的生长健康图表展示，实现了生猪饲养阶段健康状况的动态展示，方便饲养管理人员查看，为生猪的健康养殖提供可靠的参考依据，同时饲养管理人员还能通过查看各头生猪不同饲养阶段的生长健康状况，对其采取针对性的健康养殖措施，提高养殖效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的模块示意图；

图2为本发明的重量智能检测模块示意图；

图3为本发明的监控称重显示模块示意图；

图4为本发明方形养殖区域的称重区域的一种布设示意图；

图5为本发明圆形养殖区域的称重区域的一种布设示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种基于大数据的生猪养殖生长健康智能检测管理系统，包括身份标号识别模块、重量智能检测模块、健康管理分析模块、管理数据库和远程监控平台，重量智能检测模块与身份标号识别模块连接，健康管理分析模块分别与重量智能检测模块和管理数据库连接，远程监控平台与健康管理分析模块连接。

身份标号识别模块用于对生猪养殖区域内的所有生猪进行标号牌佩戴，以便进行身份识别，重量智能检测模块用于对已佩戴标号牌的生猪在称重区域进行称重，健康管理分析模块用于对获得的各头生猪重量进行其生长健康情况分析。

身份标号识别模块，包括若干标号牌，每个标号牌对应一个号码，其代表每头生猪的身份，所有标号牌上的号码不重复，标号牌与生猪一一对应，将标号牌配戴在生猪养殖区域内的所有生猪的腹部位置，便于重量检测时进行身份识别，标号牌的数量与养殖区域内生猪的数量保持一致。

重量智能检测模块，包括称重区域布设模块、监控称重显示模块和重量智能分析模块，其中监控称重显示模块与称重区域布设模块连接，重量智能分析模块与监控称重显示模块连接。

称重区域布设模块用于在生猪养殖区域内布设称重区域，由于生猪养殖区域是生猪熟悉的场所，减少了生猪的排斥感，同时也有效利用现有的资源，且布设方式根据生猪养殖区域的轮廓形状进行布设，称重区域布设模块包括若干称重传感器，若生猪养殖区域的轮廓形状为方形，其称重区域布设具体步骤为：

s1：将方形养殖区域的长度和宽度均匀等分，按照平面网格的划分方式，将方形养殖区域划分为若干面积相同且相互连接的养殖子区域；

s2：在若干养殖子区域中通过在每行每列间隔取样的方式，从若干养殖子区域抽取出部分养殖子区域作为称重区域，使得布设的称重区域在整个养殖区域呈均匀分布，提高了生猪落入称重区域的概率，体现了系统的智能性；

s3：对布设的若干称重区域下面均安装称重传感器，且若干称重区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...i,...,n；

若生猪养殖区域的轮廓形状为圆形，其称重区域布设具体步骤为：

h1：找到该圆形养殖区域的圆心，以距离圆心的不同距离为半径，作若干同心圆；

h2：从圆心处分别向外均匀发出若干射线，相邻射线的圆心角相同，每一条射线与作的各同心圆有交点，在各交点处和圆形养殖区域的圆心处布设称重区域，使得布设的称重区域在整个养殖区域呈均匀分布，提高了生猪落入称重区域的概率，体现了系统的智能性；

h3：对布设的若干称重区域下面安装称重传感器，且若干称重区域按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2,...i,...,n。

本实施例中称重区域的面积，能够同时容纳一至三头生猪的所有身体部位全部进入在内。若称重区域面积布设过小，小到仅能容纳一头生猪进入，养殖区域的生猪落入其称重区域的概率就越小，不能起到对生猪称重的作用，若称重区域面积布设过大，大到超过三头生猪同时进入，会加大后面通过方程式计算生猪重量的难度。

监控称重显示模块，包括监控图像采集单元、重量数据库和称重数值显示单元，其中称重数值显示单元与监控图像采集单元连接，重量数据库分别与称重数值显示单元与监控图像采集单元连接。

监控图像采集单元包括高清摄像头，用于对生猪养殖区域内的生猪进行实时监控，一旦有生猪进入到某一称重区域，当高清摄像头监控到该生猪的身体部位全部进入到称重区域内，则该称重区域记为标记称重区域，记录该标记称重区域的编号，监控图像采集单元发送控制命令至称重数值显示单元，监控图像采集单元将所有标记称重区域的编号发送至重量数据库；

称重数值显示单元，接收监控图像采集单元发送的控制命令，该标记称重区域上面的微型摄像头采集落入该标记称重区域的生猪腹部的标号牌的个数和号码数，并记录，同时该标记称重区域下面的称重传感器感应进入该标记称重区域的生猪重量并显示，微型摄像头采集的标号牌的个数对应进入该标记称重区域的生猪的头数，微型摄像头采集的每个标号牌上的号码数对应进入该标记称重区域的生猪的身份，称重数值显示单元将各标记称重区域的生猪头数、标号牌号码及称重传感器显示的重量发送至重量数据库；

在固定时间间隔后，监控图像采集单元重新对是否有生猪进入称重区域进行监控，当监控到有生猪进入某一称重区域时，则记录该称重区域编号，称重数值显示单元显示进入该称重区域的生猪标号牌、生猪数量和称重传感器显示的重量，列写称重区域重量方程，将该称重区域的生猪标号牌号码数与重量数据库中各标记称重区域重量参数中的生猪标号牌号码数进行匹配，若匹配成功，并提取与其生猪标号牌号码数匹配的标记称重区域重量方程，进行方程式求解，若能够求解出对应该生猪标号牌的生猪重量，则记录该生猪重量，若求解不出，则将该称重区域重量方程发送至重量数据库中，并将其重量方程与与其生猪标号牌号码数匹配的标记称重区域重量方程进行统一存储，若匹配不成功，则将该称重区域重量方程放入重量数据库中单独存储，以此将各匹配到生猪标号牌的重量方程进行方程式求解，得到每头生猪的重量，若仍然有生猪重量未求解出，则可在下一个固定时间间隔后再次重新获取，直至求解出养殖区域各头生猪的重量，并发送至健康管理分析模块。

本实施例中，假设养殖区域内有5头生猪，分别标号为猪1,猪2，猪3，猪4，猪5，称重区域有2个，编号分别为1，2，落在第1个称重区域内的生猪为猪1和猪3，落在第2个称重区域内的生猪为猪4，此次可以根据第2个称重区域上的称重传感器显示的数值得出猪4的重量，则第1个称重区域上的称重传感器显示的数值为猪1和猪2的总重量，其重量方程式记为g(1)1+g(2)1＝g21。

在固定时间间隔后重新获取，假设固定时间间隔后落在第1个称重区域内的生猪为猪1和猪4，落在第2个称重区域内的生猪为猪3和猪2，此次根据第1个称重区域上的称重传感器显示的数值得出猪1和猪4的总重量，根据第2个称重区域上的称重传感器显示的数值得出猪3和猪2的总重量，其重量方程式记为g(3)2+g(2)2＝g22，由于上次已经得到猪4的重量，根据此次第1个称重区域上的称重传感器显示的数值减去猪4的重量，即为猪1的重量，将得到的猪1的重量，带到上一次的重量方程式g(1)1+g(2)1＝g21中，通过已知猪1的重量，经方程式求解可得出猪2的重量，再将得到的猪2的重量带到固定时间间隔后第2称重区域的重量方程式g(3)2+g(2)2＝g22中，通过已知猪2的重量，经方程式求解可得出猪3的重量。

再经固定时间间隔后，假设落在第1个称重区域内的生猪为猪3和猪5，此次根据第1个称重区域上的称重传感器显示的数值得出猪3和猪5的总重量，由前几次，已经求解出猪3的重量，此次第1个称重区域上的称重传感器显示的数值减去猪3的重量，即为猪5的重量，至此，该养殖区域内的5头生猪的重量全部获取到。

健康管理分析模块，接收重量智能检测模块发送的各头生猪的重量，提起管理数据库中各头的标号牌及对应其标号牌的各头猪当前饲养阶段的标准体重，统计各头生猪的当前饲养阶段的健康指数g表示为该头生猪的重量，g0表示为该头生猪当前饲养阶段的标准重量，λ表示为当前饲养阶段的饲养系数，健康指数越大，表明该头生猪的生长越健康，与各头生猪当前饲养阶段对应的标准健康指数进行对比，若小于当前饲养阶段的标准健康指数，则将该头生猪的标号牌号码数发送至远程监控平台，并发送控制指令至远程监控平台，同时对统计的各头生猪不同饲养阶段的重量及其健康指数进行生长健康图表展示，并发送至远程监控平台，实现了生猪饲养阶段健康状况的动态展示。

本实施例通过各头生猪当前饲养阶段的重量和其当前饲养阶段的标准重量，提出一种生猪健康状况的衡量方法，即健康指数，计算简便，通过该指标实现了生猪健康状况的衡量分析，有利于筛选出当前饲养阶段亚健康的生猪，并对其进行身体检查，提高了生猪生长健康监测的效率。

管理数据库，用于存储各头生猪的标号牌号码数及对应其标号牌号码数的各头生猪当前饲养阶段的标准体重及标准健康系数，并存储生猪各饲养阶段的饲养系数。

远程监控平台，用于接收健康管理分析模块发送的控制命令及小于该饲养阶段标准健康系数的生猪标号牌号码数，对其生猪标号牌号码数对应的生猪进行身体检查并加强对其喂养记录的监测频率；同时接收健康管理分析模块发送的各头生猪不同饲养阶段的重量及其健康指数的图表展示结果，并显示，便于饲养管理人员掌握各头生猪的生长健康动态发展趋势，为生猪的健康养殖提供可靠的参考依据，同时饲养管理人员还能通过查看各头生猪不同饲养阶段的生长健康状况，对其采取针对性的健康养殖措施，提高养殖效率。

本发明通过对养殖区域的每头生猪佩戴标号牌，同时在养殖区域布设称重区域，养殖区域的生猪当进入到称重区域时，称重数值显示单元对进入该称重区域的生猪标号牌、生猪数量和称重传感器显示的重量进行采集显示，根据重量方程式求解获取每头生猪的重量，并根据获取的每头生猪重量，对其进行健康指数统计分析，实现了对生猪体重的快速有效称量，提高了生猪体重称量的准确率，缩短称重时间，减少了大量的人力成本，避免了生猪被动五花大绑称重带来的肢体损伤，降低了称重检测损失。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。