一种肉牛健康检测数据处理方法与流程

本发明涉及数据异常检测，具体涉及一种肉牛健康检测数据处理方法。

背景技术：

1、随着肉牛的市场需求和养殖规模的扩大，保障牛群的健康状况和生长环境，可以减少食品污染风险，提高肉牛的生产性能，降低经济成本，同时也有助于遵守法规和繁殖计划的有效管理。但是当遇到传染疾病或者外来病，阈值预警时整块养殖区域可能均被传染，没有得到很好控制，给肉牛产业带来严重经济损失，还给畜产品质量安全、公共卫生安全带来了严重隐患，因此对肉牛的健康进行检测，尽早发现和控制潜在的传染性疾病至关重要。

2、现有技术中，考虑到肉牛的疾病从体温开始出现变化，有明显的季节性特征，可以采用移动平均预测算法对健康数据进行预测，但在预测阶数不准确的情况下，容易受到数据中的随机噪声的影响，从而对于体温数据的适应性减小，无法准确预测体温，对肉牛的健康状态判断的结果较差。

技术实现思路

1、为了解决未能确定合适的预测阶数，导致对肉牛健康检测的结果较差的技术问题，本发明的目的在于提供一种肉牛健康检测数据处理方法，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提供了一个肉牛健康检测数据处理方法，所述方法包括：

3、获取肉牛在当前时刻的历史阶段内每一时刻的健康数据；所述健康数据包含肉牛的实际体温数据和心率数据；

4、将预设预测阶数作为对实际体温数据进行多项式拟合的多项式阶数进行去趋势化多项式拟合，根据去趋势化多项式拟合后体温数据的变化趋势获得执行移动平均预测算法的初始预测阶数；

5、以所述初始预测阶数个实际体温数据构成移动窗口，根据移动窗口内每一时刻的实际体温数据对应的预设预测值获得移动窗口内的基准判断值；根据移动窗口内每一时刻的实际体温数据与基准判断值之间的差异获得移动窗口内每一时刻的差分值；根据移动窗口内每一时刻差分值的变化趋势获得移动窗口内每一时刻的预测影响权重；根据移动窗口内每一时刻的实际体温数据和所述预测影响权重获得移动窗口下一时刻的预测体温数据；

6、根据所述预测体温数据与对应实际体温数据之间的差异以及肉牛的预设体温波动参量，获得体温误差评估值；根据所述体温误差评估值判断所述初始预测阶数是否需要调整，若需要调整，以初始预测阶数作为对实际体温数据进行多项式拟合的多项式阶数进行去趋势化多项式拟合，获得新的初始预测阶数，直至初始预测阶数不需要调整，获得优化预测阶数；

7、根据所述优化预测阶数获得预测第一体温；获取当前时刻的环境温度，根据所述预测第一体温、环境温度的分布特征以及心率数据的波动特征获得肉牛的预测第二体温；根据所述预测第二体温对肉牛健康进行检测。

8、进一步地，所述初始预测阶数的获取方法包括：

9、对去趋势化多项式拟合后的体温数据绘制自相关函数图；在自相关函数负变化最大时对应的滞后期数，作为执行移动平均预测算法的初始预测阶数。

10、进一步地，所述基准判断值的获取方法包括：

11、对所有时刻的所述预设预测值累加并求均值，获得基准判断值。

12、进一步地，所述预测影响权重的获取方法包括：

13、根据预测影响权重的获取公式获得预测影响权重，预测影响权重的获取公式为：

14、；其中，表示移动窗口内第个时刻下的预测影响权重；表示差分均值；表示移动窗口内第个时刻下的差分值；表示移动窗口内第个时刻下的差分值；表示初始预测阶数的大小。

15、进一步地，所述预测体温数据的获取方法包括：

16、计算移动窗口内每一时刻的实际体温数据与预测影响权重的乘积，作为每一时刻的加权体温数据，在移动窗口内对所述加权体温数据累加，获得移动窗口下一时刻的预测体温数据。

17、进一步地，所述体温误差评估值的获取方法包括：

18、计算预测体温数据与对应的实际体温数据之间的差异，作为体温误差；

19、计算所述体温误差与所述预设体温波动参量之间的比值，获得体温误差评估值。

20、进一步地，所述根据所述体温误差评估值判断所述初始预测阶数是否需要调整包括：

21、若体温误差评估值小于预设第一阈值，初始预测阶数不需要继续调整；若体温误差评估值大于预设第一阈值，判断初始预测阶数需要调整。

22、进一步地，所述预测第一体温的获取方法包括：

23、获取所述优化预测阶数对应移动窗口下一时刻的预测体温数据；将预测体温数据替代对应移动窗口内的实际体温数据，继续进行移动平均计算，直到所有历史时刻的实际体温数据都参与计算，获得最后一个结果均值，作为预测第一体温。

24、进一步地，所述预测第二体温的获取方法包括：

25、根据预测第二体温的获取公式获得预测第二体温，预测第二体温的获取公式为：

26、；其中，表示预测第二体温；表示预测第一体温；表示当前时刻的环境温度；表示环境平均温度；表示当前时刻肉牛的心率数据；表示肉牛的正常平均心率；表示肉牛正常心率数据的最大值；表示肉牛正常心率数据的最小值；表示肉牛的正常心率波动范围；表示自然常数。

27、进一步地，所述预设体温波动参量的经验值取值为0.75。

28、本发明具有如下有益效果：

29、本发明为了减小预测误差，更好的了解数据的分布和变化，以初始预测阶数个实际体温数据构成移动窗口，获得移动窗口内实际体温数据的基准判断值，反映数据的集中趋势或分布特征；获得移动窗口内每一时刻实际体温数据的差分值，反映数据的动态变化情况；获得移动窗口内每一时刻实际体温数据的预测影响权重，反映每一时刻数据对未来预测的影响程度；根据移动窗口内每一时刻的实际体温数据和预测影响权重获得移动窗口下一时刻的预测体温数据，综合考虑数据的静态和动态特征，可以使得预测模型更准确地预测未来的数据；根据预测体温数据与对应实际体温数据之间的差异以及肉牛的预设体温波动参量获得体温误差评估值，用来评估预测模型的准确性；根据体温误差评估值判断初始预测阶数是否需要调整，若需要调整，以初始预测阶数作为对实际体温数据进行多项式拟合的多项式阶数进行去趋势化多项式拟合，获得新的初始预测阶数，直至初始预测阶数不需要调整，获得优化预测阶数，不断调整初始预测阶数，获得最佳的预测阶数，使得移动平均预测模型更准确地拟合数据；根据优化预测阶数获得预测第一体温；为了尽可能避免误判带来的影响，综合考虑其他多种因素，全面的评估肉牛的健康状况，获取当前时刻的环境温度，根据预测第一体温、环境温度的分布特征以及心率数据的波动特征获得肉牛的预测第二体温；根据预测第二体温和对应实际体温数据之间的差异对肉牛健康进行检测。本发明通过确定合适的预测阶数，提高对体温数据预测的准确性，及时对肉牛健康进行判断。

技术特征：

1.一种肉牛健康检测数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种肉牛健康检测数据处理方法，其特征在于，所述初始预测阶数的获取方法包括：

3.根据权利要求1所述的一种肉牛健康检测数据处理方法，其特征在于，所述预测体温数据的获取方法包括：

4.根据权利要求1所述的一种肉牛健康检测数据处理方法，其特征在于，所述体温误差评估值的获取方法包括：

5.根据权利要求1所述的一种肉牛健康检测数据处理方法，其特征在于，所述根据所述体温误差评估值判断所述初始预测阶数是否需要调整包括：

6.根据权利要求1所述的一种肉牛健康检测数据处理方法，其特征在于，所述预测第一体温的获取方法包括：

7.根据权利要求4所述的一种肉牛健康检测数据处理方法，其特征在于，所述预设体温波动参量的经验值取值为0.75。

技术总结
本发明涉及数据异常检测技术领域，具体涉及一种肉牛健康检测数据处理方法。该发明获得执行移动平均预测算法的初始预测阶数；构成移动窗口，根据移动窗口内每一时刻的实际体温数据和预测影响权重获得移动窗口下一时刻的预测体温数据；根据预测体温数据与对应实际体温数据之间的差异以及肉牛的预设体温波动参量获得体温误差评估值；进而判断初始预测阶数是否需要调整，不断调整直至初始预测阶数不需要调整，获得优化预测阶数；获得预测第一体温；根据预测第一体温、环境温度的分布特征以及心率数据的波动特征获得肉牛的预测第二体温；对肉牛健康进行检测。本发明通过确定合适的预测阶数，提高对体温数据预测的准确性，及时对肉牛健康进行判断。

技术研发人员：韩兴荣,刘军,穆立涛,王素云,刘冠琼,徐莹,罗红秀,胡婷婷,尕布增措,相杰芳
受保护的技术使用者：尽开科技（大连）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18