一种畜禽活动监测系统
技术领域
本实用新型涉及畜禽饲养技术领域，特别是涉及一种畜禽活动监测系统。
背景技术
在散养畜禽的饲养过程中，畜禽通常较均匀分布于散养场地内。但是，由于畜禽异常群体活动的原因，有时畜禽会在散养场地内发生大规模聚集事件。畜禽在散养场地内的大规模聚集事件经常造成畜禽发生大规模伤亡情况，为畜禽散养工作造成了巨大的损失，需要饲养人员及时进行驱散。传统畜禽活动监测方法主要通过人工值班监测，但是采用人工驱散的方式，存在费时和费力的缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种畜禽活动监测系统，以解决人工值班监测畜禽活动的方式费时费力的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种畜禽活动监测系统，包括：主控装置、拍照装置、识别装置、报警装置、驱散装置；
所述主控装置分别与所述拍照装置、所述识别装置、所述报警装置和所述驱散装置连接；所述拍照装置包括照相机，安装在散养场地上方中央位置；所述主控装置控制所述拍照装置拍摄散养场地照片，并将所述散养场地照片发送到所述识别装置；所述识别装置根据所述拍照装置拍摄的照片，识别畜禽是否发生畜禽聚集，并将识别结果发送到所述主控装置；在发生畜禽聚集时，所述主控装置驱动报警装置发出警报，同时采用驱散装置驱散畜禽。
可选的，所述主控装置和所述识别装置均采用联想天逸510S。
可选的，所述拍照装置采用罗技C670i并采用金属支架固定安装在散养场地上方中央位置。
可选的，所述报警装置包括声音报警设备；所述声音报警设备采用飞利浦SPA20发出警报。
可选的，所述驱散装置包括多个喷水设备；所述喷水设备包括喷头、水管和电磁阀；所述水管的两侧分别与所述喷头和所述电磁阀连接；所述喷水设备呈网格状安装在散养场地各处。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型公开了一种畜禽活动监测系统，所述系统，包括：主控装置、拍照装置、识别装置、报警装置、驱散装置；所述主控装置分别与所述拍照装置、所述识别装置、所述报警装置和所述驱散装置连接；所述拍照装置包括照相机，安装在散养场地上方中央位置；所述主控装置控制所述拍照装置拍摄散养场地照片，并将所述散养场地照片发送到所述识别装置；所述识别装置根据所述拍照装置拍摄的照片，识别畜禽是否发生畜禽聚集，并将识别结果发送到所述主控装置；在发生畜禽聚集时，所述主控装置驱动报警装置发出警报，同时采用驱散装置驱散畜禽。本实用新型解决了人工值班监测畜禽活动的方式费时费力的问题，具有检测效率高和使用便捷的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的畜禽活动监测装置示意图；
图2为本实用新型提供的畜禽活动监测方法的流程图；
图3为本实用新型提供的畜禽活动监测方法的原理图；
图4为本实用新型提供的畜禽位置与照片中标志物的坐标之间的映射关系示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种畜禽活动监测系统，以解决人工值班监测畜禽活动的方式费时费力的问题。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型提供的畜禽活动监测装置示意图。如图1所示，一种畜禽活动监测系统，包括：主控装置1、拍照装置2、识别装置3、报警装置4、驱散装置5；
所述主控装置1分别与所述拍照装置2、所述识别装置3、所述报警装置4和所述驱散装置5连接；所述拍照装置2包括照相机，安装在散养场地上方中央位置；所述主控装置1控制所述拍照装置2拍摄散养场地照片，并将所述散养场地照片发送到所述识别装置；所述识别装置3根据所述拍照装置2拍摄的散养场地照片，识别畜禽是否发生畜禽聚集，并将识别结果发送到所述主控装置1；在发生畜禽聚集时，所述主控装置1驱动报警装置4发出警报，同时采用驱散装置5驱散畜禽。
所述主控装置1和所述识别装置3均采用联想天逸510S。
所述拍照装置2采用罗技C670i，并采用金属支架固定安装在散养场地上方中央位置。
所述报警装置4包括声音报警设备；所述声音报警设备采用飞利浦SPA20发出警报。
所述驱散装置5包括多个喷水设备；所述喷水设备包括喷头、水管和电磁阀；所述水管的两侧分别与所述喷头和所述电磁阀连接；所述喷水设备呈网格状安装在散养场地各处；所述喷水设备采用莱尔诗丹LD357。
基于所述畜禽活动监测装置，本实用新型提供一种畜禽活动监测方法。图2为本实用新型提供的畜禽活动监测方法的流程图。图3为本实用新型提供的畜禽活动监测方法的原理图。如图2、3所示，一种畜禽活动监测方法，包括：
步骤1：获取畜禽的散养场地照片。
具体的，采用所述拍照装置获取畜禽的散养场地照片。所述拍照装置包括照相机，安装在所述散养场地上方中央位置，需要进行畜禽活动监测时，所述主控装置控制所述拍照装置拍摄散养场地照片，并发送到所述识别装置，用于识别散养畜禽所处位置。
步骤2：根据所述散养场地照片确定畜禽位置。
所述识别装置包括畜禽识别系统和畜禽聚集事件判断系统；采用所述畜禽识别系统在拍照装置拍摄的散养场地照片中识别各只畜禽所处位置。具体的，如图4所示，在所述散养场地中预设位置设置标志物，所述标志物包括第一标志物1、第二标志物2、第三标志物3和第四标志物4。所述标志物采用木头或金属制成。通过所述散养场地照片中所述标志物的坐标，建立所述散养场地中畜禽位置与所述散养场地照片中标志物的坐标之间的映射关系；根据所述映射关系确定所述畜禽位置。
步骤3：根据所述畜禽位置对所述畜禽进行聚类，生成多组畜禽。
根据所述畜禽位置，所述畜禽聚集事件判断系统采用K-means算法对所述畜禽进行聚类，生成多组畜禽；K-means算法流程如下：
输入：样本集D＝{x1，x2，…，xm}其中xm表示第m个畜禽所处位置；
1：从D中随机选择k个样本作为初始均值向量{μ1，μ2，…，μk}；
2：repeat
3：令
4：for j＝1，2，...，m do
5：计算样本xj与各均值向量μi(1≤i≤k)的距离：dji＝||xj-μi||2；
6：根据距离最近的均值向量确定xj的簇标记：λj＝argmini∈{1，2，...，k}aji；
7：将样本xj划入相应的簇：
8：end for
9：for i＝1，2，...，k do
10:计算新均值向量:
11:ifμ′i≠μithen
12:将当前均值向量μi更新为μ′i
13:else
14:保持当前均值向量不变
15:end if
16:end for
17:until当前均值向量均未更新
输出:簇划分C＝{C1，C2，…，Ck}，表示将输入畜禽分为k个组(簇)的结果。
优选地，根据散养畜禽日常聚集特征，采用经验方法确定k值(聚类簇数)，对于一般散养场地及畜禽，可取k＝4或k＝5。
步骤4：确定多组畜禽中包含最多畜禽数量的组为目标畜禽组。
步骤5：根据所述目标畜禽组内的畜禽数量判断畜禽聚集是否发生，生成第一判断结果。
具体包括：
获取所述散养场地中的畜禽总数量；
采用所述畜禽聚集事件判断系统判断所述目标畜禽组内的畜禽数量是否超过所述畜禽总数量的预设比例，生成第二判断结果；优选的，根据散养畜禽日常聚集特征采用经验方法确定所述预设比例x，对于一般散养场地及畜禽，可取x∈[0.4,0.8]；
若所述第二判断结果为目标畜禽组内的畜禽数量超过所述畜禽总数量与预设比例x的乘积，则确定所述第一判断结果为畜禽聚集发生；
若所述第二判断结果为目标畜禽组内的畜禽数量未超过所述畜禽总数量与预设比例x的乘积，则确定所述第一判断结果为畜禽聚集未发生。
步骤6：若所述第一判断结果为所述畜禽聚集未发生，则等待预设时间间隔，返回所述获取畜禽的散养场地照片的步骤。
优选的，根据散养畜禽日常聚集特征，采用经验方法确定预设时间间隔ti，对于一般散养场地及畜禽，可取ti＝60s。
步骤7：若所述第一判断结果为所述畜禽聚集发生，则向饲养员发送报警信息，并采用驱散装置驱散所述目标畜禽组内的畜禽。
主控装置1采用所述报警装置4发送警报声音或发送信息，向饲养员报警。
并且所述散养场地中设置有多个所述驱散装置5；所述驱散装置包括喷水设备。获取所述驱散装置5的位置；主控装置1对距离最近的驱散装置5中的喷水设备进行喷水一段时间，用于对发生畜禽聚集事件的畜禽进行驱散。
具体的，根据所述目标畜禽组的聚类中心以及所述驱散装置的位置，确定距离所述目标畜禽组的聚类中心最近的驱散装置5为目标驱散装置；采用所述目标驱散装置的喷水设备持续喷水，对所述目标畜禽组内的畜禽进行驱散。
优选地，根据散养畜禽日常聚集特征，采用经验方法确定喷水持续时间tw，对于一般散养场地及畜禽，可取tw＝60s。
步骤8：等待所述预设时间间隔，返回所述获取畜禽的散养场地照片的步骤。
本实用新型公开的一种畜禽活动监测方法采用慧目图像识别装置-HM-01S内置的图像识别系统，本发明的主控装置通过串口与慧目图像识别装置-HM-01S连接，完成对畜禽聚集事件的识别，并且主控装置外接报警装置和所述驱散装置完成对散养场地发生的畜禽聚集事件的畜禽进行驱散和报警。
本实用新型公开了一种畜禽活动监测系统，通过所述散养场地照片确定畜禽位置并且根据所述畜禽位置对所述畜禽进行聚类，采用识别装置中的畜禽聚集事件判断系统判断散养场地中是否发生了畜禽聚集事件，如发生了畜禽聚集事件，则找到与包含畜禽数量最多的聚类的聚类中心距离最近的驱散装置，向饲养员发送报警信息，并采用驱散装置驱散所述目标畜禽组内的畜禽。本实用新型解决了人工值班监测畜禽活动的方式费时费力的问题，具有检测效率高和使用便捷的特点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
