CN105766692B - 一种奶牛发情探测项圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子检测装置技术领域，尤其涉及一种奶牛发情探测项圈。本发明提供了一种奶牛发情探测项圈，其包括带状项圈本体及设于带状项圈本体上的发情探测装置，发情探测装置包括依次连接的采集器、处理器及发情预警装置；采集器，用于获取奶牛活动量信息，并通过数据导线将其传输至处理器中；处理器，用于判定奶牛处于正常状态或发情状态，并通过数据导线将判定结果传输至发情预警装置；发情预警装置，用于显示当前奶牛状态。结构简单，方便实用，降低了观测人员的劳动强度，并通过对奶牛运动量的实时监测，提高了奶牛发情期的揭发率，并能根据揭发的发情时间来决定最佳的配种时间，从而提高了奶牛的产奶量，有利于经济性。

Description

一种奶牛发情探测项圈

技术领域

本发明涉及电子检测装置技术领域，尤其涉及一种奶牛发情探测项圈，具体涉及一种能实时监测及判别奶牛是否处于发情期的发情探测项圈。

背景技术

目前，基本采用人工观察的方法对牛只，特别是奶牛发情进行初步诊断，然后经过直肠检查对发情的奶牛进行进一步地确诊。人工观察方法主要依靠发情的奶牛接受其它奶牛爬跨后站立不动(即站立发情症状)来进行初步诊断，但由于其它奶牛爬跨发情奶牛的时间无法确定，故而奶牛的发情时间亦无法确定。除此之外，人工观察方法还容易出现遗漏观察，一是部分奶牛有隐性发情现象，二是不能保证所有发情奶牛都能被观察到。

在奶牛养殖业中，奶牛在开始发情后12小时左右配种的受胎率最高，因而能否准确判定发情开始的时间对于提高奶牛的受胎率极为关键。发情鉴定是牛场生产及繁育管理最为重要的环节之一，若无法及时发现奶牛发情，则会直接导致错过最佳的配种时间，从而会影响奶牛产犊产奶量，进而降低了奶牛场的经济利益。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决通过人工观测来判定奶牛是否处于发情期，不能实时观测奶牛现状且判断标准单一，从而造成无法及时发现发情奶牛及容易遗漏只有隐性发情的奶牛的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种奶牛发情探测项圈，该奶牛发情探测项圈包括带状项圈本体及设于所述带状项圈本体上的发情探测装置，所述发情探测装置包括依次连接的采集器、处理器及发情预警装置；所述采集器，用于获取奶牛活动量信息，并通过数据导线将其传输至所述处理器中；所述处理器，用于判定奶牛处于正常状态或发情状态，并通过数据导线将判定结果传输至所述发情预警装置；所述发情预警装置，用于显示当前奶牛状态。

其中，所述采集器为加速度传感器。

其中，所述处理器包括依次连接的记录模块、存储模块、分析模块及控制模块，所述采集器与所述记录模块连接，所述控制模块与所述发情预警装置连接。

其中，所述发情预警装置包括监控预警灯，所述监控预警灯用于在接收到所述处理器发送的启动预警灯控制信号时，开启监控预警灯。

其中，所述监控预警灯为红绿双色LED灯，当奶牛处于发情状态，红色LED灯亮；当奶牛处于正常状态，绿色LED灯亮。

其中，通过奶牛活动量f(x)与奶牛发情活动量阀值s的比较值来控制红色LED灯亮或绿色LED灯亮；具体地，所述奶牛活动量f(x)的计算公式为：

f(x)＝ax+b；

式中，a为奶牛年龄；b为奶牛品种；x为奶牛一天步数；

奶牛发情判断值y的判断条件为：

f(x)≥s,y＝1，f(x)＜s,y＝0；

当所述奶牛活动量f(x)高于或等于所述奶牛发情活动量阀值s时，所述奶牛发情判断值y＝1，即奶牛处于发情状态，则所述红色LED灯亮；反之所述奶牛发情判断值y＝0，即奶牛处于正常状态，则所述绿色LED灯亮。

其中，所述发情探测装置还包括供电电池，所述采集器、处理器及发情预警装置分别与所述供电电池连接。

其中，所述发情探测装置还包括密封盒，所述供电电池、采集器及处理器设于所述密封盒内；所述发情预警装置设于所述密封盒的上表面。

其中，在所述带状项圈本体上设有项圈卡扣及多个项圈卡孔，所述项圈卡孔用于调节所述奶牛发情探测项圈的尺寸，所述项圈卡扣用于打开或锁紧所述奶牛发情探测项圈。

其中，所述带状项圈本体采用牛皮或人造革或尼龙材质制成。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种奶牛发情探测项圈，其包括带状项圈本体及设于带状项圈本体上的发情探测装置，发情探测装置包括依次连接的采集器、处理器及发情预警装置；采集器，用于获取奶牛活动量信息，并通过数据导线将其传输至处理器中；处理器，用于判定奶牛处于正常状态或发情状态，并通过数据导线将判定结果传输至发情预警装置；发情预警装置，用于显示当前奶牛状态。本发明提供的奶牛发情探测项圈结构简单，方便实用，通过对奶牛运动量的实时监测，提高了奶牛发情期的揭发率，并能根据揭发的发情时间来决定最佳的配种时间，从而提高了奶牛的产奶量，有利于经济性。与此同时，极大地降低了观测人员的劳动强度，节约了人力成本，也有利于提高判断准确率。

附图说明

图1是本发明实施例一种奶牛发情探测项圈的具体结构示意图；

图2是本发明实施例一种奶牛发情探测项圈中发情探测装置的具体结构示意图；

图3是本发明实施例一种奶牛发情探测项圈中发情探测装置的探测原理图。

图中：101：项圈卡扣；102：项圈卡孔；103：带状项圈本体；104：发情探测装置；201：密封盒；202：供电电池；203：处理器；204：数据导线；205：监控预警灯；206：电源导线；207：采集器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种奶牛发情探测项圈，通过将奶牛发情探测项圈套在奶牛脖子上来探测奶牛处于发情还是正常状态，该奶牛发情探测项圈包括带状项圈本体103及设于带状项圈本体103上的发情探测装置104，发情探测装置104包括依次连接的采集器207、处理器203及发情预警装置；采集器207，用于获取奶牛活动量信息，并通过数据导线204将其传输至处理器203中；处理器203，用于判定奶牛处于正常状态或发情状态，并通过数据导线204将判定结果传输至发情预警装置；发情预警装置，用于显示当前奶牛状态，结构简单，方便实用，通过采集器207对奶牛运动量进行实时监测，第一时间发现奶牛处于发情期，从而来决定最佳的配种时间，进而提高了奶牛的产犊产奶量，提高了经济性。与此同时，无需人员观测，节约了人力成本，通过自动化操作也有利于提高判断奶牛是否处于发情状态的准确率。

优选地，在本实施例中，采集器207为加速度传感器，选用三轴加速度传感器MPU-6050来监测并收集奶牛的实时三维步态信息及三维加速度。具体地，三轴加速度传感器MPU-6050为全球首例整合性6轴运动处理组件，整合了三轴陀螺仪、三轴加速器，由主要12C端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴融合演算技术，角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec(dps)，可准确捕捉快速与慢速动作；并且，用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g；产品传输可透过最高至400kHz的I2C或最高达20MHz的SPI。

具体地，在本实施例中，处理器203包括依次连接的记录模块、存储模块、分析模块及控制模块，采集器207与记录模块连接，控制模块与发情预警装置连接。采集器207将采集得到的奶牛运动量的信息通过数据导线204传输至记录模块，并通过存储模块、分析模块及控制模块对奶牛运动量的信息进行一系列的处理，从而对奶牛的状态进行判别，最后通过发情预警装置来显示奶牛当前状态。其中，处理器203为STM32处理器。

具体地，发情预警装置包括监控预警灯205，监控预警灯205用于在接收到处理器发送的启动预警灯控制信号时，开启监控预警灯205。当奶牛处于不同的状态时，监控预警灯205处于不同的显示状态。

优选地，监控预警灯205为红绿双色LED灯，价格低廉，省电，使用效果好，当奶牛处于发情状态，红色LED灯亮；当奶牛处于正常状态，绿色LED灯亮。

在本实施例中，通过奶牛活动量f(x)与奶牛发情活动量阀值s的比较值来控制红色LED灯亮或绿色LED灯亮；具体地，奶牛活动量f(x)的计算公式为：

f(x)＝ax+b；

式中，a为奶牛年龄；b为奶牛品种；x为奶牛一天步数；由此，通过上述公式可以计算出不同品种的奶牛每天的活动量f(x)。

奶牛发情判断值y的判断条件为：

f(x)≥s,y＝1，f(x)＜s,y＝0；

当奶牛活动量f(x)高于或等于奶牛发情活动量阀值s时，奶牛发情判断值y＝1，即奶牛处于发情状态，则红色LED灯亮；反之y＝0，即奶牛处于正常状态，则绿色LED灯亮。

进一步地，发情探测装置104还包括供电电池202，采集器207、处理器203及发情预警装置分别与供电电池202通过电源导线206连接。具体地，供电电池202可选用干电池、锂电池或AA镍氢充电电池中的一种进行供电，但不局限于上述电池种类。选用干电池或锂电池或AA镍氢充电电池能使得本申请中的探测项圈保持长达90天的实时检测，以满足奶牛发情全周期的监测，极大程度上减少了人员的劳动强度。

进一步地，发情探测装置还包括密封盒201，供电电池202、采集器207及处理器203设于密封盒201内；发情预警装置设于密封盒201的上表面。优选地，在本实施例中，密封盒201采用塑料制成，其封闭塑料外壳具有防水、防尘、防静电功能，供电电池202、采集器207及处理器203置于封闭塑料外壳内部，发情预警装置镶嵌在密封盒201的正表面。

进一步地，在带状项圈本体103上设有项圈卡扣101及多个项圈卡孔102，项圈卡孔102用于调节奶牛发情探测项圈的尺寸，项圈卡扣101用于打开或锁紧奶牛发情探测项圈。具体地，通过项圈卡扣101与项圈卡孔102配合使用，以适用于不同颈部尺寸的奶牛。

具体地，带状项圈本体103采用牛皮或人造革或尼龙材质制成，可根据具体的实施条件或成本设定来选用不同的材质，但带状项圈本体103的材质种类不仅局限于上述材质。

值得说明的是，本实施例中出现的奶牛运动量包括奶牛静止、慢走、小跑及快跑等运动时态。

特别的，本申请提供的一种奶牛发情探测项圈不仅局限于应用在奶牛身上，也适用于其它发情的动物，比如羊只、其它种类的牛只及其它类型的哺乳动物。

综上所述，本发明提供了一种奶牛发情探测项圈，其包括带状项圈本体及设于带状项圈本体上的发情探测装置，发情探测装置包括依次连接的采集器、处理器及发情预警装置；采集器，用于获取奶牛活动量信息，并通过数据导线将其传输至处理器中；处理器，用于判定奶牛处于正常状态或发情状态，并通过数据导线将判定结果传输至发情预警装置；发情预警装置，用于显示当前奶牛状态。本发明提供的奶牛发情探测项圈结构简单，方便实用，通过对奶牛运动量的实时监测，提高了奶牛发情期的揭发率，并能根据揭发的发情时间来决定最佳的配种时间，从而提高了奶牛的产奶量，有利于经济性。与此同时，极大地降低了观测人员的劳动强度，节约了人力成本，也有利于提高判断准确率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种奶牛发情探测项圈，其特征在于：包括带状项圈本体及设于所述带状项圈本体上的发情探测装置，所述发情探测装置包括依次连接的采集器、处理器及发情预警装置；所述采集器，用于获取奶牛活动量信息，并通过数据导线将其传输至所述处理器中；所述处理器，将获取的所述奶牛活动量与奶牛发情活动量阀值相比较，以用于判定奶牛处于正常状态或发情状态，并通过数据导线将判定结果传输至所述发情预警装置；所述发情预警装置，用于显示当前奶牛状态；其中，所述奶牛活动量信息包括奶牛静止、慢走、小跑及快跑信息；

通过奶牛活动量f(x)与奶牛发情活动量阀值s的比较值来控制红色LED灯亮或绿色LED灯亮；具体地，所述奶牛活动量f(x)的计算公式为：

f(x)＝ax+b；

式中，a为奶牛年龄；b为奶牛品种；x为奶牛一天步数；

奶牛发情判断值y的判断条件为：

f(x)≥s,y＝1，f(x)＜s,y＝0；

当所述奶牛活动量f(x)高于或等于所述奶牛发情活动量阀值s时，所述奶牛发情判断值y＝1，即奶牛处于发情状态，则所述红色LED灯亮；反之所述奶牛发情判断值y＝0，即奶牛处于正常状态，则所述绿色LED灯亮。

2.根据权利要求1所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：所述采集器为加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：所述处理器包括依次连接的记录模块、存储模块、分析模块及控制模块，所述采集器与所述记录模块连接，所述控制模块与所述发情预警装置连接。

4.根据权利要求1所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：所述发情预警装置包括监控预警灯，所述监控预警灯用于在接收到所述处理器发送的启动预警灯控制信号时，开启监控预警灯。

5.根据权利要求4所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：所述监控预警灯为红绿双色LED灯，当奶牛处于发情状态，红色LED灯亮；当奶牛处于正常状态，绿色LED灯亮。

6.根据权利要求1所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：所述发情探测装置还包括供电电池，所述采集器、处理器及发情预警装置分别与所述供电电池连接。

7.根据权利要求6所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：所述发情探测装置还包括密封盒，所述供电电池、采集器及处理器设于所述密封盒内；所述发情预警装置设于所述密封盒的上表面。

8.根据权利要求1所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：在所述带状项圈本体上设有项圈卡扣及多个项圈卡孔，所述项圈卡孔用于调节所述奶牛发情探测项圈的尺寸，所述项圈卡扣用于打开或锁紧所述奶牛发情探测项圈。

9.根据权利要求1所述的奶牛发情探测项圈，其特征在于：所述带状项圈本体采用牛皮或人造革或尼龙材质制成。