一种奶牛乳腺炎无线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种奶牛乳腺炎监测系统，具体的说，涉及一种奶牛乳腺炎无线监测系统。
【背景技术】
[0002]伴随信息技术的高速发展，物联网技术和产业异军突起，成为新一轮产业革命的重要发展方向和世界产业格局重构的重要推动力量。在这样的大背景下，党的十八大及时做出了“四化”同步发展的战略决策，把加快发展信息化提升到了前所未有的高度。党中央、国务院尤其重视物联网发展。习近平总书记强调，要让物联网更好促进生产、走进生活、造福百姓。李克强总理指出，要大力发展战略性新兴产业，在集成电路、物联网、新一代移动通信、大数据等方面赶上和弓I领世界产业发展。
[0003]我国广大地区的奶牛养殖业在政府的引导下，逐渐由农户零散养殖转变为集约化养殖，以规模化来提高奶牛养殖业效益，同时在源头上注重食品安全监管，促进奶牛养殖的标准化和科学化建设。在规模化养殖中，奶牛的日常管理和疾病监控尤为重要，及时掌握奶牛健康状况和生产信息，对增加奶牛产奶量和繁殖率，明显提高奶牛养殖的经济效益均有重要意义。
[0004]世界奶牛业，乳腺炎是最常见的一种疾病，也是对奶牛业危害、对乳制品安全威胁最为严重的一种疾病。据统计，全世界约有50%的奶牛患有各种类型的乳腺炎，我国奶牛乳腺炎的发病率高于世界平均水平。据不完全统计，我国较好的规模牛场乳腺炎的发病率能控制在20%以内，管理较差的规模牛场或散户则可高达50%以上；规模牛场因乳腺炎淘汰的牛约占淘汰牛总数的35%，个别牛群发病率甚至更高。另外，研究表明，临床型乳腺炎只占乳腺炎发病率的5%_10%，绝大部分是隐性乳腺炎，且奶牛乳腺炎造成的损失约70%是由于隐性乳腺炎引起的。因此，准确、及时地检测奶牛乳腺炎是一项十分重要的工作，及时发现病情，及时诊治，特别是隐性乳腺炎的提早监测，对尽可能降低乳腺炎所造成的各种损失非常重要。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种奶牛乳腺炎无线监测系统，可以在每次采集乳汁的过程中，实现对奶牛乳腺炎的无线监测，并给出监测结果和就诊方案。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种奶牛乳腺炎无线监测系统，其特征在于它包括一个由监测装置、奶牛身份电子标签、手持无线移动阅读器、无线传感网支撑平台、基站节点、PC和手机组成的无线传感网；
[0008]I)监测装置:与无线传感网支持平台无线通信连接，用于采集乳汁中反映患乳腺炎的乳汁PH值、温度、电导率、乳糖含量参数，并与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发给无线传感网支撑平台中挤奶间的路由节点；
[0009]2)奶牛身份电子标签:用于存储代表奶牛身份的电子ID，电子ID具有唯一性，与手持无线移动阅读器无线通信连接；
[0010]3)手持无线移动阅读器:与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于读取奶牛耳标上的电子ID，并与无线传感网支撑平台进行通信，自动将采集到的信息转发到无线传感网支撑平台中挤奶间的路由节点；
[0011]4)无线传感网支持平台:由布置在挤奶间里的路由节点组成的无线传感网，负责将手持无线移动阅读器和监测装置采集发送的信息转发到基站节点；
[0012]5)基站节点:与无线传感网支撑平台无线通信连接，用于存储无线传感网支撑平台转发来的信息，并与PC或手机进行信息交互，负责向PC或者手机传送信息；
[0013]6)PC和手机:与基站节点通信连接，用于与基站节点进行信息交互，接收监测装置发送的数据，通过专家系统对数据进行处理分析，将奶牛患乳腺炎情况显示告知工作人员。
[0014]所述的监测装置由电导率检测模块、pH传感器、温度传感器、乳糖传感器、无线通信模块、时钟系统、信号检测与调理系统和微处理器组成，电导率检测模块、PH传感器、温度传感器、乳糖传感器、时钟系统、信号监测与调理系统与微处理器相连，微处理器与无线通信模块相连，微处理器将电导率模块、PH传感器、温度传感器、乳糖传感器采集的数据与设定的门限值比较，若高于门限值，则将数据通过无线通信模块发送给路由节点;若低于门限值，则不进行发送工作。电导率模块包括文氏电桥振荡器、惠斯通电桥电路、移相器、A/D转换器和低通滤波器。
[0015]所述奶牛身份电子标签由射频模块、控制模块、存储模块、天线和电池组成，奶牛身份电子标签通过近距离通信与手持无线移动阅读器相连，将数据发送给手持无线移动阅读器。
[0016]所述手持无线移动阅读器由射频模块、微处理器、外围电路及无线通信模块组成。射频模块用于读取奶牛身份电子标签，与微处理器的一个输入端口相连，微处理与无线通信模块相连，用于转发读取的信息。
[0017]所述无线传感网支撑平台中的路由节点由存储器、处理器及无线收发器组成，存储器与处理器能过主控同步串口相连，无线收发器与处理器的SPI接口相连。
[0018]所述基站节点由服务器和集成在基站节点中的路由节点组成，服务器与该路由节点通过无线连接，用于存储、处理监测装置发送的采集数据和手持无线移动阅读器发送的奶牛电子ID;该路由节点用于与传感器支撑平台及PC和手机进行信息交互。
[0019]所述的PC和手机由硬件设备、软件和路由节点组成，硬件包括显示器、处理器、存储器，软件包括数据库、以专家系统为基础的用户应用，PC通过网线与服务器相连，手机通过WiFi与服务器相连，通过无线传感网支撑平台进行信息交互。
[0020]所述监测装置与挤奶器结合在一起，可在一个挤奶器上安装四个监测装置，分别监测四个乳头产生的乳汁，也可安装一个监测装置，对四个乳头混合的乳汁进行监测。
[0021]奶牛身份电子标签安装于每个奶牛的耳标中，耳标表面有数字编号，电子ID与数字编号对应。
[0022]本实用新型与当前的奶牛乳腺炎检测相比，具有一些明显的优点:
[0023]I)实现对奶牛乳腺炎的定期专项“体检”无线监测装置在每一次采集乳汁的过程中进行检测，做到了对奶牛乳腺炎的定期专项“体检”，定期是人员可以自行设定。让疾病及早被发现，及早治疗，减少损失，提高牛奶质量。
[0024])减少人工本系统在每次采集乳汁的过程中进行监测，减少了专门的工作人员对奶牛进行乳腺炎的定期检测，减少了人力资源的投入。
[0025])安装简单，成本低廉监测装置和挤奶器相结合，配套使用，可拆卸，可移动;监测装置通过无线通信模块进行数据的发送，成本低，安装简单，实施方便。
[0026])可扩展性好监测装置相对是独立的，它通过无线方式进行数据的发送，扩展性增加，在需要增加或者减少设备时，可以实现自动的调整网络拓扑，实现新的通信。
[0027])操作简单首先工作人员只需在挤奶时，读取奶牛身份ID后，普通的工作人员就可以通过手机或者PC及时的获知奶牛患病信息，并得知就诊方案，及时处理，缩短就诊时间，减少农场损失。
[0028]在物联网迅速发展的今天，以“感知”为基础的物联网技术迅速发展及产业化逐步渗透到各行各业，包括畜牧业在内的农业物联网的发展也十分迅猛。中国畜牧业发展的现代化需要物联网技术的支撑，物联网技术也必须在领域的应用中寻找正能量，促进畜牧业物联网产业的发展。基于本系统的优点，如果可以到广泛的应用，将会对奶牛产业的发展带来很大的帮助，提前获知，提前处理，减少损失，增加牛奶质量，将会带来奶牛产业智能化管理走上新的台阶。
【附图说明】
[0029]图1是奶牛乳腺炎无线监测系统框图。
[0030]图2是奶牛乳腺炎无线监测系统流程图。
[0031]图3是乳腺炎监测装置设计框图。
[0032]图4是电导率检测模块设计框图。
[0033]图5a、图5b是监测装置安装示意图。
[0034]图6是奶牛身份识别终端。
【具体实施方式】
[0035]图1是本实用新型系统组成结构框图。本实用新型系统总体上分为三个模块:数据采集模块、数据传输模块和数据处理分析模块，具体包括以下六个部分:监测装置、奶牛身份电子标签、手持无线移动阅读器、无线传感网支撑平台、基站节点、PC和手机，监测装置、奶牛身份电子标签、手持无线移动阅读器、无线传感网支撑平台、基站节点、PC和手机组成一个无线传感网。
[0036]监测装置:由电导率检测模块、pH传感器、温度传感器、乳糖传感器、无线通信模块、时钟系统、信号检测与调理系统和微处理器组成，用于测量牛奶中电导率、PH值、温度和乳糖含量，电导率检测模块、PH传感器、温度传感器、乳糖传感器、时钟系统、信号监测与调理系统与微处理器相连，电导率模块包括文氏电桥振荡器、惠斯通电桥电路、移相器、A/D转换器和低通滤波器。微处理器与无线通信模块相连，微处理器将电导率模块、PH传感器、温度传感器、乳糖传感器采集的数据与设定的门限值比较，若高于门限值，则将数据通过无线通信模块发送给路由节点;若低于门限值，则不进行发送工作。
[0037]奶牛身份电子标签:由射频模块、控制模块、存储模块、天线和电池组成，射频模块、存储模块与控制模块相连，天线与射频模块相连，奶牛身份电子标签通过近距离通信与手持移动无线阅读器相连，将数据发送给手持移动无线阅读器。每一头奶牛都佩戴耳标，电子标签位于耳标内，保存有奶牛的身份信息，并且具有唯一性。通过阅读器，可以很方便的读取到奶牛的身份信息。
[0038]手持无线移动阅读器:由射频模块、微处理器、外围电路及无线通信模块组成。射频模块用于读取奶牛身份电子标签，与微处理器的一个输入端口相连，微处理与无线通信模块相连，用于转发读取的信息。
[0039]无线传感网支撑平台:无线传感网支撑平台中的路由节点由存储器、处理器及无线收发器组成，存储器与处理器能过主控同步串口相连，无线收发器与处理器的SPI接口相连。
[0040]基站节点:由服务器和集成在基站节点中的路由节点组成，服务器与该路由节点通过无线连接，用于存储、处理监测装置发送的采集数据和手持移动无线阅读器发送的奶牛电子ID;该路由节点用于与传感器支撑平台及PC和手机进行信息交互。基站节点通过集成的路由节点与无线传感网支撑平台进行通信，用于收集、存储无线传感网支撑平台转发来的信息，另外还可以通过集成的路由节点与PC和手机进行通信，负责向PC或手机发送奶牛患乳腺炎情况，及就诊方案。
[0041]PC和手机:由