一种家兔疫病远程自动监测系统与方法与流程

本发明涉及家兔规模化智能养殖和信息化技术领域，尤其涉及一种家兔疫病远程自动监测系统。

背景技术：

家兔养殖在中国起步较晚，且由于兔子繁殖力强，早期喂养中农户对品种缺乏理解，导致早期的家兔养殖品质低下，从而使得家兔养殖发展缓慢，因此至今家兔在中国仍属于小物种养殖动物，家兔种类繁多，有主要用于产毛的长毛兔，产皮的獭兔，肉食的肉兔等等，还有各种用于科学研究的统称实验兔。

随着农业物联网和大数据技术的发展，给家兔养殖带来了新的技术，家兔只有进入真正的规模化养殖、标准化养殖才能促使产业转型升级，而在家兔规模化养殖中，最不可避免的就是疫病，一次兔瘟有可能让兔场全军覆没，此外，兔子非常容易产生呼吸道疾病和乳房炎等病症，这些疫病都可以通过新技术进行提前预判，如，体温的变化可以实时反映动物的健康程度和生物规律，咳嗽频率则能直接反映动物的呼吸系统是否正常。

因此，为了推动家兔养殖领域的发展，为兔农增效提收，很有必要研究可以对家兔疫病，尤其是群体性疫病，进行远程监测的系统和方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种家兔疫病远程自动监测系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种家兔疫病远程自动监测系统，包括无线穿戴式传感器、通讯基站、服务器、短信猫模块、兔舍和家兔，所述无线穿戴式传感器通过2.4ghz无线网络与通讯基站通信，所述通讯基站通过gprs/nb等网络与服务器进行远程通信，所述短信猫模块通过串口与服务器相连，所述无线穿戴式传感器固定于家兔左胸部，所述通讯基站安装于兔舍内。

所述作为上述技术方案的进一步描述：

所述无线穿戴式传感器包括壳体、温度传感器、微型麦克风、硅胶带、扣子、壳体耳朵，温度传感器、微型麦克风安装于壳体表面，并与家兔左胸部接触，硅胶带穿过壳体两侧的壳体耳朵后通过扣子固定。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述无线穿戴式传感器包括微处理器、电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、家兔体温监测单元、家兔声音监测单元，其中，微处理器与电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、家兔体温监测单元、家兔声音监测单元均连接，电源与电源检测单元相连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述通讯基站包括微处理器、电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、远程通信单元、环境温湿度监测单元、环境氨气浓度监测单元，其中，微处理器与电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、远程通信单元、环境温湿度监测单元、环境氨气浓度监测单元均连接，电源与电源检测单元相连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述该系统包括两种工作模式，一种为家兔体温监测模式，另一种为环境氨气浓度监测模式，其中，家兔体温监测模式通过服务器对通讯基站下方家兔体温采样频率，通讯基站将采样频率转发给无线穿戴式传感器，无线穿戴式传感器即按照采样频率采集家兔体温，并通过通讯基站将体温数据实时传输到服务器，当服务器判断家兔体温出现异常，服务器通过通讯基站告知无线穿戴式传感器增加家兔体温采样频率，并启动家兔声音监测，环境氨气浓度监测模式由通讯基站实时监测环境氨气浓度，并将数据传输到服务器，当服务器判断环境氨气浓度超标时，服务器通过通讯基站告知无线穿戴式传感器启动家兔声音监测。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述家兔疫病远程自动监测包括家兔体温监测模式下的家兔体温异常报警、家兔呼吸道异常报警，和环境氨气浓度监测模式下的家兔呼吸道异常报警。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述家兔体温监测模式下的家兔体温异常报警方法和家兔呼吸道异常报警方法包括以下步骤：

s1:家兔体温实时监测

按照一定比例给兔群佩戴无线穿戴式传感器，体温数据通过通讯基站实时发送到服务器。

s2:家兔体温实时分析

服务器实时对比各实时体温tt与正常体温阈值t0的大小，当tt＞t0时，服务器通过通讯基站下发提高采样频率指令到无线穿戴式传感器，并监测家兔实时体温tt＞t0的持续时间，当持续时间超过1小时，则认为该家兔出现体温异常。

s3:家兔体温异常报警

服务器通过通讯基站下发家兔声音监测指令到无线穿戴式传感器，同时统计体温异常家兔的数量，当异常数量＞x％时，服务器通过短信猫模块向相关责任人的手机发送家兔群体体温异常报警信息，当异常数≤x％时，服务器通过短信猫模块向相关责任人的手机发送家兔个体体温异常报警信息。

s4:家兔呼吸道异常报警

无线穿戴式传感器启动家兔声音监测功能后，实时统计家兔每小时咳嗽数，若每小时咳嗽数≤k0，则认为该家兔呼吸道正常，该只家兔所佩戴的无线穿戴式传感器关闭家兔声音监测功能，若每小时咳嗽数>k0，则认为该家兔呼吸道异常，服务器统计呼吸道异常家兔的数量，当异常数量＞k％时，服务器通过短信猫模块向相关责任人的手机发送家兔群体呼吸道异常报警信息，当异常数≤k％时，服务器通过短信猫模块向相关责任人的手机发送家兔个体呼吸道异常报警信息。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述环境氨气浓度监测模式下的家兔呼吸道异常报警方法包括以下步骤：

s1:环境氨气浓度实时监测

通讯基站实时监测氨气浓度，并把氨气浓度数据实时发送到服务器。

s2:环境氨气浓度实时分析

服务器实时对比各实时氨气浓度nt与正常浓度阈值n0的大小，当nt＞n0时，服务器下发提高采样频率指令到通讯基站，并统计24小时内氨气浓度平均值np，若np＞n0，则认为环境氨气浓度超标。

s3:家兔呼吸道异常报警

服务器通过通讯基站下发家兔声音监测指令到无线穿戴式传感器，无线穿戴式传感器启动家兔声音监测功能后，实时统计家兔每小时咳嗽数，若每小时咳嗽数≤k0，则认为该家兔呼吸道正常，该只家兔所佩戴的无线穿戴式传感器关闭家兔声音监测功能，若每小时咳嗽数>k0，则认为该家兔呼吸道异常，服务器统计呼吸道异常家兔的数量，当异常数量＞k％时，服务器通过短信猫模块向相关责任人的手机发送家兔群体呼吸道异常报警信息，当异常数≤k％时，服务器通过短信猫模块向相关责任人的手机发送家兔个体呼吸道异常报警信息。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述家兔疫病远程自动监测方法包括以下步骤：

s1:数据初始化

将不同类型的兔子的正常体温阈值和正常环境氨气正常浓度阈值导入所述家兔疫病远程自动监测的数据库中，建立基础数据。

s2:系统上线

所述家兔疫病远程自动监测启动运行，各监测区的无线穿戴式传感器、通讯基站上电运行。

s3:服务器轮询

系统记录已经连接的通讯基站和对应的监测区信息，并按设定的轮询时间间隔向各个已连接的监测区发送轮询命令。

s4:数据接收及解析

服务器将各通讯基站传来的数据包进行解析、处理、存储，并进行显示，用户可登录系统进入监测区实时监管界面查看实时数据。

s5:数据分析

服务器将解析后的家兔体温、环境氨气浓度值与数据库中的指标限制进行比较判断，并按照一定的方式进行分析，若系统判断无异常，则回到步骤；若判断有异常则执行步骤。

s6:产生报警记录

根据步骤的判断结果自动生成相应类型的报警记录，通过用户信息数据库获取可接收该条报警记录的用户列表及其手机号码，将该条报警记录存入历史报警信息数据库中。

s7:发送报警短信

服务器定时查找数据库中未被发送的报警记录，调用短信猫模块的接口函数将所有未被发送的报警记录依次发送给相应权限的用户。

有益效果

本发明提供了一种家兔疫病远程自动监测系统。具备以下有益效果：

(1)：该系统安装简单，利用无线穿戴式传感器的独特结构，能够非常简便的完成安装穿戴操作，且食品级的硅胶带不会对兔子产生生活干扰的情况，有利于兔子在正常环境下活动，从而提高系统对家兔疫病的监测准确性。

(2)：该系统从多方面对兔群的健康状态进行判断，如兔群体温、兔群咳嗽频率、环境氨气浓度，从而对多种疫病能进行精准的预判和报警，并且系统完全采用自动化的设计，全面取代依赖人工巡视和经验判断的疫病监测，从而可提高养殖规模，降低养殖损失。

(3)；该系统通过对疫病精准的分析和对家兔健康数据的精确采集，有效的推动了家兔养殖科学化的进程，从而全面的提升了家兔养殖的经济效益。

附图说明

图1为本发明提出的一种家兔疫病远程自动监测系统的整体结构示意图；

图2为本发明中无线穿戴式传感器的内部结构示意图；

图3为本发明中无线穿戴式传感器的电路连接示意图；

图4为本发明中通讯基站的电路连接结构示意图；

图5为本发明的工作模式流程示意图；

图6为本发明中家兔体温监测模式下的家兔体温异常报警和家兔呼吸道异常报警工作原理图；

图7为本发明中家兔体温监测模式下的家兔体温异常报警工作原理图。

图例说明：

1、无线穿戴式传感器；11、壳体；12、温度传感器；13、微型麦克风；14、硅胶带；15、扣子；16、壳体耳朵；2、通讯基站；3、服务器；4、短信猫模块；5、兔舍；6、家兔。

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。

参照图1-7，一种家兔疫病远程自动监测系统，包括无线穿戴式传感器1、通讯基站2、服务器3、短信猫模块4、兔舍5和家兔6，无线穿戴式传感器1通过2.4ghz无线网络与通讯基站2通信，通讯基站2通过gprs/nb等网络与服务器3进行远程通信，短信猫模块4通过串口与服务器3相连，无线穿戴式传感器1固定于家兔6左胸部，通讯基站2安装于兔舍5内。

无线穿戴式传感器1包括壳体11、温度传感器12、微型麦克风13、硅胶带14、扣子15、壳体耳朵16，温度传感器12、微型麦克风13安装于壳体11表面，并与家兔6左胸部接触，硅胶带14穿过壳体11两侧的壳体耳朵16后通过扣子15固定。

无线穿戴式传感器1包括微处理器、电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、家兔体温监测单元、家兔声音监测单元，其中，微处理器与电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、家兔体温监测单元、家兔声音监测单元均连接，电源与电源检测单元相连接。

通讯基站2包括微处理器、电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、远程通信单元、环境温湿度监测单元、环境氨气浓度监测单元，其中，微处理器与电源、电源检测单元、存储单元、2.4ghz无线通信单元、远程通信单元、环境温湿度监测单元、环境氨气浓度监测单元均连接，电源与电源检测单元相连接。

该系统包括两种工作模式，一种为家兔体温监测模式，另一种为环境氨气浓度监测模式，其中，家兔体温监测模式通过服务器3对通讯基站2下方家兔体温采样频率，通讯基站2将采样频率转发给无线穿戴式传感器1，无线穿戴式传感器1即按照采样频率采集家兔5体温，并通过通讯基站2将体温数据实时传输到服务器3，当服务器3判断家兔5体温出现异常，服务器3通过通讯基站2告知无线穿戴式传感器1增加家兔体温采样频率，并启动家兔声音监测，环境氨气浓度监测模式由通讯基站2实时监测环境氨气浓度，并将数据传输到服务器3，当服务器3判断环境氨气浓度超标时，服务器3通过通讯基站2告知无线穿戴式传感器1启动家兔声音监测。

家兔疫病远程自动监测包括家兔体温监测模式下的家兔体温异常报警、家兔呼吸道异常报警，和环境氨气浓度监测模式下的家兔呼吸道异常报警。

家兔体温监测模式下的家兔体温异常报警方法和家兔呼吸道异常报警方法包括以下步骤：

s1:家兔体温实时监测

按照一定比例给兔群佩戴无线穿戴式传感器1，体温数据通过通讯基站2实时发送到服务器3。

s2:家兔体温实时分析

服务器3实时对比各实时体温tt与正常体温阈值t0的大小，当tt＞t0时，服务器3通过通讯基站2下发提高采样频率指令到无线穿戴式传感器1，并监测家兔实时体温tt＞t0的持续时间，当持续时间超过1小时，则认为该家兔出现体温异常。

s3:家兔体温异常报警

服务器3通过通讯基站2下发家兔声音监测指令到无线穿戴式传感器1，同时统计体温异常家兔的数量，当异常数量＞x％时，服务器3通过短信猫模块4向相关责任人的手机发送家兔群体体温异常报警信息，当异常数≤x％时，服务器3通过短信猫模块4向相关责任人的手机发送家兔个体体温异常报警信息。

s4:家兔呼吸道异常报警

无线穿戴式传感器1启动家兔声音监测功能后，实时统计家兔每小时咳嗽数，若每小时咳嗽数≤k0，则认为该家兔呼吸道正常，该只家兔所佩戴的无线穿戴式传感器1关闭家兔声音监测功能，若每小时咳嗽数>k0，则认为该家兔呼吸道异常，服务器3统计呼吸道异常家兔的数量，当异常数量＞k％时，服务器3通过短信猫模块4向相关责任人的手机发送家兔群体呼吸道异常报警信息，当异常数≤k％时，服务器3通过短信猫模块4向相关责任人的手机发送家兔个体呼吸道异常报警信息。

环境氨气浓度监测模式下的家兔呼吸道异常报警方法包括以下步骤：

s1:环境氨气浓度实时监测

通讯基站2实时监测氨气浓度，并把氨气浓度数据实时发送到服务器3。

s2:环境氨气浓度实时分析

服务器3实时对比各实时氨气浓度nt与正常浓度阈值n0的大小，当nt＞n0时，服务器3下发提高采样频率指令到通讯基站2，并统计24小时内氨气浓度平均值np，若np＞n0，则认为环境氨气浓度超标。

s3:家兔呼吸道异常报警

服务器3通过通讯基站2下发家兔声音监测指令到无线穿戴式传感器1，无线穿戴式传感器1启动家兔声音监测功能后，实时统计家兔每小时咳嗽数，若每小时咳嗽数≤k0，则认为该家兔呼吸道正常，该只家兔所佩戴的无线穿戴式传感器1关闭家兔声音监测功能，若每小时咳嗽数>k0，则认为该家兔呼吸道异常，服务器3统计呼吸道异常家兔的数量，当异常数量＞k％时，服务器3通过短信猫模块4向相关责任人的手机发送家兔群体呼吸道异常报警信息，当异常数≤k％时，服务器3通过短信猫模块4向相关责任人的手机发送家兔个体呼吸道异常报警信息。

家兔疫病远程自动监测方法包括以下步骤：

s1:数据初始化

将不同类型的兔子的正常体温阈值和正常环境氨气正常浓度阈值导入家兔疫病远程自动监测的数据库中，建立基础数据。

s2:系统上线

家兔疫病远程自动监测启动运行，各监测区的无线穿戴式传感器1、通讯基站2上电运行。

s3:服务器轮询

系统记录已经连接的通讯基站2和对应的监测区信息，并按设定的轮询时间间隔向各个已连接的监测区发送轮询命令。

s4:数据接收及解析

服务器3将各通讯基站2传来的数据包进行解析、处理、存储，并进行显示，用户可登录系统进入监测区实时监管界面查看实时数据。

s5:数据分析

服务器3将解析后的家兔体温、环境氨气浓度值与数据库中的指标限制进行比较判断，并按照一定的方式进行分析，若系统判断无异常，则回到步骤4；若判断有异常则执行步骤6。

s6:产生报警记录

根据步骤5的判断结果自动生成相应类型家兔个体体温异常、家兔群体体温异常、家兔个体呼吸道异常、家兔群体呼吸道异常的报警记录，通过用户信息数据库获取可接收该条报警记录的用户列表及其手机号码，将该条报警记录存入历史报警信息数据库中。

s7:发送报警短信

服务器3定时查找数据库中未被发送的报警记录，调用短信猫模块4的接口函数将所有未被发送的报警记录依次发送给相应权限的用户。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。