本发明涉及蓄养领域,具体涉及基于无人飞行器的散养放牧管理系统。
背景技术:
畜牧业中,经常需要把牲畜赶到一片草场上觅食,传统的做法是通过牧民在觅食边界进行看管以防止牲畜越界走丢,有时还需要牧羊犬配合,人力成本高。随着无人飞行器技术的普及,也有将无人飞行器用于放牧管理的尝试。
专利文献CN104156821A公开了一种基于无人机的自然草场畜牧业管理方法,通过无人机巡航动态调整草场范围对牲畜进行追踪;专利文献CN205196634U公开了一种基于无人飞行器的放牧装置,通过在牲畜上设置标签并通过巡航的无人机对牲畜群进行动态监测。
考虑到现有无人飞行器的续航时间,使无人飞行器长时间处于巡航状态的放牧管理系统效果不好,不仅如此,现有技术多是进行牲畜追踪和统计,不能防止牲畜跑出觅食范围。综上可知现有基于无人飞行器的放牧管理系统使用效果不好。
技术实现要素:
针对现有基于无人飞行器的放牧管理系统使用效果差的缺点,本发明公开了基于无人飞行器的散养放牧管理系统,在觅食边界设置信标,当牲畜靠近觅食边界时使用驱逐无人机将牲畜赶回觅食范围,若牲畜跑出觅食边界,则使用追踪无人机进行追踪并通知牧民;无人机只在牲畜有异动时才出动,充分利用了续航时间,还能有效防止牲畜跑出觅食范围。
本发明通过下述技术方案实现:
基于无人飞行器的散养放牧管理系统,包括机库、控制站和与控制站通过无线相连的信标;
所述信标不少于三个,信标上设有传感模块,信标用于定位并采集牲畜位置信息传送至控制站;
所述机库内设有与控制站通过无线连接的驱逐无人机和追踪无人机,驱逐无人机用于将牲畜赶回觅食区域,追踪无人机用于追踪离开觅食区域的牲畜;
所述控制站包括主机和与主机相连的警报器,主机从信标接收牲畜的位置信息并将控制指令传送至驱逐无人机和追踪无人机。
本发明的原理为,在觅食边界设置信标,通过信标上传感模块采集牲畜位置信息,主机分析牲畜位置信息,只在牲畜靠近或离开觅食边界的时候才出动无人机进行驱逐或追踪并发出警报。
进一步地,所述传感模块包括红外相机和距离传感器。通过距离传感器采集牲畜位置信息,通过红外相机采集牲畜红外图像判断靠近觅食边界的牲畜数量。
进一步地,所述信标旁设有停机板。驱逐无人机将牲畜赶回觅食边界后可以就近停靠在信标旁等待下次任务,不用返回机库,节约电量,使用停机板方便无人机降落。
进一步地,所述机库内设有待充电区。电量不足的无人机返回后停在待充电区,主机通过警报器提醒牧民充电。
进一步地,所述驱逐无人机和追踪无人机各不少于两个。在其中一组充电时其它无人机可以继续执行任务。
进一步地,所述驱逐无人机上还设有扬声器和警示灯,所述追踪无人机上还设有摄像头。除基本的飞行管理系统外,不同作用的无人机配备不同装备,减少单个无人机的重量,充分利用续航时间。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、续航时间长,无人机只有在需要的时候才升空,且除基本的飞行管理系统外,单个无人机根据作用配备相应装备,整体重量小,可以最大限度的延长续航时间;
2、牲畜管理效果好,基于牲畜位置通过驱逐无人机对靠近觅食边界的牲畜进行驱赶,使其返回觅食区域,如果驱赶无效,则派出追踪无人机进行追踪并提醒牧民,提醒方式智能,管理效果好。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明基于无人飞行器的散养放牧管理系统示意图。
附图中标记及对应的部件名称:
1-控制站,2-机库,3-信标,4-觅食区域,5-牲畜,6-传感模块,7-主机,8-警报器,9-驱逐无人机,10-追踪无人机,11-停机板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例一:
如图1所示,本发明基于无人飞行器的散养放牧管理系统,包括机库2、控制站1和与控制站1通过无线相连的信标3;所述信标3不少于三个,信标3上设有传感模块6,信标3用于定位并采集牲畜5位置信息传送至控制站1;所述机库2内设有与控制站1通过无线连接的驱逐无人机9和追踪无人机10,驱逐无人机9用于将牲畜5赶回觅食区域4,追踪无人机10用于追踪离开觅食区域4的牲畜5;所述控制站1包括主机7和与主机7相连的警报器8,主机7从信标3接收牲畜5的位置信息并将控制指令传送至驱逐无人机9和追踪无人机10。
进一步地,传感模块6包括红外相机和距离传感器,通过距离传感器采集牲畜5位置信息,通过红外相机采集牲畜5红外图像判断靠近觅食区域4边界的牲畜数量;信标3旁设有停机板11,驱逐无人机9将牲畜5赶回觅食区域4边界内后可以就近停靠在信标3旁等待下次任务,不用返回机库2,节约电量,使用停机板11方便无人机降落;机库2内设有待充电区,电量不足的无人机返回后停在待充电区,主机7通过警报器8提醒牧民充电;驱逐无人机9和追踪无人机10各不少于两个,在其中一组充电时其它无人机可以继续执行任务;驱逐无人机9上还设有扬声器和警示灯,追踪无人机10上还设有摄像头,除基本的飞行管理系统外,不同作用的无人机配备不同装备,减少单个无人机的重量,充分利用续航时间。
本发明实施时,将牲畜5赶进觅食区域4,在觅食区域4周围设置信标3后在控制站1的主机7上配置好位置参数即可;当牲畜5靠近觅食区域4边界时,信标3上的传感模块6采集到牲畜5的位置信息和红外图像并传送至主机7,主机7据此向驱逐无人机9发送命令,驱逐无人机9根据命令中的位置信息飞到指定位置通过声音和灯光的方式将牲畜5赶回觅食区域4;当有牲畜5无视驱逐无人机9离开觅食区域4时,信标3上的传感模块6采集到牲畜5的位置信息和红外图像并传送至主机7,主机7据此向追踪无人机10发送命令并通过警报器8提醒牧民,追踪无人机10根据命令追踪跑出的牲畜5并将位置信息传回,牧民据此寻回牲畜5;驱逐无人机9在完成一次驱逐任务后可以就近降落在信标3附近的停机板11上以节约电量,驱逐无人机9和追踪无人机10电量不足返航时停在机库2内的待充电区,主机7获取无人机电量状态后通过警报器8提醒牧民充电。
本发明相对于现有技术具有续航时间长、牲畜5管理效果好的有益效果:无人机只有在需要的时候才升空,且除基本的飞行管理系统外,单个无人机根据作用配备相应装备,整体重量小,可以最大限度的延长续航时间;基于牲畜5位置通过驱逐无人机9对靠近觅食区域4边界的牲畜进行驱赶,使其返回觅食区域,如果驱赶无效,则派出追踪无人机10进行追踪并提醒牧民,提醒方式智能,管理效果好。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。