基于智慧城市的宠物电子围栏系统

技术领域

本发明涉及宠物自动管理领域，具体涉及基于智慧城市的宠物电子围栏系统。

背景技术

城市化进程的加快也使得家居环境更加的小型化，让城市中的居民产生了孤独或闭塞的感觉，部分居民为陪伴目的或其他目的会饲养宠物，如小狗或小猫等。当饲养宠物的饲主离开时，宠物就处于未监管状态下，宠物的状态无法被饲主及时知晓。

针对饲主离开时段，无法及时知晓宠物情况的问题，公开号为CN208047707U的专利公开了一种GPS宠物电子围栏训练器，包括训练器外壳，金属触点机构，主板模块。因主板包括电路板；GPS模块，微处理器，电源模块，振动马达，高压电路模块，GPS天线。使用时，通过GPS天线与GPS模块相互配合实现实时监控GPS模块内部接收器位置与预先设定的原点距离，当接收器所在位置与原点距离之间距离小于预设的遥控距离，则GPS模块处于待机状态，若接收器超出预设遥控距离时，GPS模块驱使微处理器向高压电路模块或振动马达发出启动训练模式指令。蜂鸣器收到指令之后立即发出声音，高压电路模块逐渐由弱到强发出高压静电或振动刺激，提醒或惩罚宠物狗或猫，回到安全区域内。

在使用上述管理系统对宠物进行监管时，若宠物身体状况具有异常，无法根据相应的信息知晓引起身体状态异常的可能因素。

发明内容

本发明意在提供一种基于智慧城市的宠物电子围栏系统，以让饲主及时了解到引起宠物异常状况的因素。

本方案中的基于智慧城市的宠物电子围栏系统，包括项圈子系统、电子围栏子系统和后台服务子系统，所述项圈子系统包括射频模块和通信模块，所述电子围栏子系统包括收发模块、处理模块和多个感应模块，所述射频模块通过通信模块向感应模块发送感应信号，所述感应模块将感应信号和预设的标识码通过收发模块发送至处理模块；

所述项圈子系统还包括传感模块，所述传感模块用于检测宠物的心率值和速度值并通过通信模块发送至收发模块，所述处理模块从收发模块获取心率值和速度值，所述处理模块根据收到的标识码确定宠物的位置信息，所述处理模块将心率值与预设心率进行对比，所述处理模块将速度值与预设速度进行对比，当心率值大于预设心率且速度值小于预设速度时，所述处理模块根据位置信息判断心率异常的原因信息，所述原因信息包括外界环境因素和机体因素，当原因信息为机体因素时，所述处理模块通过收发模块将位置信息和心率值发送至后台服务子系统供饲主端登录查看。

本方案的有益效果是：

将项圈子系统佩戴至宠物的脖子上，通过电子围栏子系统内的感应模块对项圈子系统上的射频模块的感应信号进行感应识别，并由处理模块根据标识码确定宠物是位置信息，例如每个感应模块的标识码对应一个唯一的位置，同时由传感模块检测宠物的心率值和速度值，让处理模块将心率值与预设心率、将速度值与预设速度进行对比，当心率值大于预设心率且速度值小于预设速度时，由处理模块根据位置信息判断心率异常的原因信息，例如位置信息表明路径较窄和短的不符合运动环境的情况下，心率异常且速度值较小时原因信息为机体因素，否则原因信息为外界环境因素，将因为机体因素引起心率异常的宠物的位置信息和心率值发送至后台服务子系统，便于在饲主离开宠物时通过饲主端及时了解到宠物的身体状况。

进一步，所述项圈子系统还包括语音模块，所述后台服务子系统接收饲主端的语音指令发送至收发模块，所述处理模块从收发模块获取语音指令发送至通信模块，所述语音模块播放通信模块的语音指令。

有益效果是：通过项圈子系统上的语音模块对饲主端的语音指令进行播放，例如让宠物坐下等的语音指令，便于饲主远程安抚宠物，让宠物的管理工作更加顺畅，同时，饲主端的参与也能避免宠物在管理过程中受到其他工作人员的虐待。

进一步，所述项圈子系统还包括显示模块，所述后台服务子系统接收饲主端的设置提示信息并发送至收发模块，所述处理模块从收发模块接收设置提示信息发送至通信模块，所述显示模块对通信模块收到的设置提示信息进行显示。

有益效果是：通过显示模块对饲主端的设置提示信息进行显示，例如定点喂食或喂药等的设置提示信息，让饲主可以远程对宠物进行管理，便于及时知晓饲主对宠物设置的管理信息。

进一步，所述项圈子系统还包括定位模块，所述定位模块对宠物的实时位置进行定位并通过通信模块发送至收发模块，所述处理模块在未收到感应信号和标识码时获取实时位置，所述处理模块通过收发模块将实时位置发送至后台服务子系统。

有益效果是：在电子围栏子系统的内部区域时，由于内部区域的面积可能会较小，直接使用定位模块会造成位置不够精确，所以，在电子围栏子系统的内部区域中时，使用射频模块对宠物的位置信息进行确定，在处理模块未收到感应信号和标识码时，即宠物可能位于电子围栏子系统外的区域时，通过定位模块可以在宠物位于射频模块外的区域上及时知晓宠物的位置，并且提高宠物位置确定的精确性。

进一步，所述电子围栏子系统还包括定时模块，所述处理模块在心率值大于预设心率时向定时模块发送定时信号，所述定时模块根据定时模块进行定时，所述处理模块获取定时模块的定时时长与预设时长进行对比，当定时时长大于预设时长时，所述处理模块通过收发模块向后台服务子系统发送报警信号，所述后台服务子系统向饲主端发送报警信息。

有益效果是：在心率值异常时，让定时模块进行定时，并由处理模块判断心率值异常的定时时长是否大于预设时长，如果是，则由后台服务子系统向饲主端发送报警信息，让饲主及时知晓宠物的异常情况。

进一步，所述项圈子系统还包括佩戴在宠物脖子上的项圈本体，所述项圈本体包括半环段和移动段，所述半环段的两端内分别开设有调节槽，所述调节槽内设有调节机构，所述移动段的两端连接在调节机构上，所述调节机构带动移动段调节长度。

有益效果是：通过将项圈本体设置成两段，并将两段通过调节机构进行连接，还能通过调节机构调节移动段的长度，无需整体更换项圈本体，便于在宠物体型变化过程中调节项圈本体的整体长度，防止宠物的脖子被项圈本体勒到。

进一步，所述调节机构包括电机、调节套和调节柱头，所述电机固定在调节槽内，所述调节套固定在电机的输出轴上，所述调节套的内壁上具有内螺纹，所述调节柱头外具有外螺纹，所述调节柱头螺纹连接在调节套内，所述移动段的两端固定在调节柱头上，所述调节柱头上固设有限位柱，所述调节槽的内壁上开设有容纳限位柱的限位槽。

有益效果是：在调节机构调节移动段的长度时，电机通过输出轴带动调节套转动，由于调节柱头在限位柱和限位槽的限位作用下不同转动，调节套带动调节柱头旋拧移动，从而改变调节柱头的位置，达到调节移动段长度的目的，该调节过程不预留多余长度的移动段，不会因移动段的多余长度掉落而缠绕住宠物，使用更方便。

进一步，所述调节柱头与移动段之间固设有弹性段，所述弹性段靠近移动段的端部上固设有弹性片，所述弹性片远离弹性段的端部固定在调节柱头的端部上，所述调节柱头靠近移动段的端部上固设有自复位的弹性气囊，所述弹性气囊上开设有通气孔，所述弹性片在初始状态下接触到弹性气囊。

有益效果是：当宠物在初始佩戴上项圈本体时，宠物可能因为不适而反复挠动项圈本体，从而试探性地增大挠动项圈本体的力，导致宠物脱离开项圈本体而无法进行监测的问题，本方案通过调节柱头与移动段之间的弹性段，在宠物挠动到项圈本体时，能够带动弹性段产生形变，让弹性段带动弹性片产生弹性形变，由于宠物不会长时间挠动着项圈本体让弹性段一直处于弹性形变状态，当弹性片在恢复弹性形变的过程中，弹性片会挤压到弹性气囊，挤出部分弹性气囊内的空气，让空气顺着调节槽的开口溢出到宠物的脖子上，能够吹开项圈本体在调节槽附近的毛发，防止宠物的毛发被扯动到，同时，通过空气的流动减少宠物挠动项圈本体的次数。

进一步，所述调节槽的两正对侧壁上分别设有电源指示模块和接收电源指示模块的光线的光敏模块，所述光敏模块信号连接有控制模块，所述光敏模块接收到光线时向控制模块发送电信号，所述弹性片产生弹性形变时位于电源指示模块与光敏模块的光线路径上，所述控制模块在未收到电信号时控制电机临时转动拉近移动段，所述控制模块在再次收到电信号时控制电机复位。

有益效果是：在宠物挠动项圈本体时，弹性片的弹性形变能够遮挡住电源指示模块与光敏模块间的光线路径，从而让控制模块中断电信号的接收，由控制模块控制电机临时转动，并在控制模块恢复收到电信号后，由控制模块控制电机复位，防止项圈本体脱离开宠物。

附图说明

图1为本发明基于智慧城市的宠物电子围栏系统实施例一的示意性框图；

图2为本发明基于智慧城市的宠物电子围栏系统实施例二中项圈的径向截面图；

图3为本发明基于智慧城市的宠物电子围栏系统实施例三中项圈调节槽处的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：半环段1、移动段2、调节槽3、限位槽4、电机5、调节套6、调节柱头7、限位柱8、弹性段9、弹性片10、弹性气囊11。

实施例一

基于智慧城市的宠物电子围栏系统，如图1所示：包括项圈子系统、电子围栏子系统和后台服务子系统，项圈子系统包括多个，项圈子系统与宠物的数量一一对应，适用宠物主要是猫和狗，项圈子系统包括射频模块和通信模块，射频模块可用现有的RFID标签，通信模块可用现有的3G移动通信模块，电子围栏子系统包括收发模块、处理模块和多个感应模块，收发模块可用现有的3G移动通信模块，射频模块通过通信模块向感应模块发送感应信号，感应模块将感应信号和预设的标识码通过收发模块发送至处理模块，感应模块可用现有的RFID读卡器。

项圈子系统还包括传感模块，传感模块用于检测宠物的心率值和速度值并通过通信模块发送至收发模块，传感模块可用现有的心率传感器和速度传感器，处理模块从收发模块获取心率值和速度值，处理模块可用现有的海思SOC芯片，处理模块根据收到的标识码确定宠物的位置信息，即每个感应模块的唯一标识码对应一个唯一的位置信息，处理模块将心率值与预设心率进行对比，预设心率可以设置成宠物正常的心率值，处理模块将速度值与预设速度进行对比，预设速度可以根据实际进行设置，当心率值大于预设心率且速度值小于预设速度时，处理模块根据位置信息判断心率异常的原因信息，原因信息包括外界环境因素和机体因素，例如位置信息对应的位置表示不能够让宠物运动时，原因信息为机体因素；当原因信息为机体因素时，处理模块通过收发模块将位置信息和心率值发送至后台服务子系统供饲主端登录查看，后台服务子系统可用现有的后台服务器，饲主端可以是手机端，饲主端可以通过微信登陆后台服务子系统进行查看。

项圈子系统还包括语音模块，后台服务子系统接收饲主端的语音指令发送至收发模块，处理模块从收发模块获取语音指令发送至通信模块，语音模块播放通信模块的语音指令。

项圈子系统还包括显示模块，后台服务子系统接收饲主端的设置提示信息并发送至收发模块，处理模块从收发模块接收设置提示信息发送至通信模块，显示模块对通信模块收到的设置提示信息进行显示。

项圈子系统还包括定位模块，定位模块可用现有的GPS定位模块，定位模块对宠物的实时位置进行定位并通过通信模块发送至收发模块，处理模块在未收到感应信号和标识码时获取实时位置，处理模块通过收发模块将实时位置发送至后台服务子系统。

电子围栏子系统还包括定时模块，处理模块在心率值大于预设心率时向定时模块发送定时信号，定时模块根据定时模块进行定时，处理模块获取定时模块的定时时长与预设时长进行对比，当定时时长大于预设时长时，处理模块通过收发模块向后台服务子系统发送报警信号，后台服务子系统向饲主端发送报警信息。

具体实施过程如下：

将项圈子系统佩戴至宠物的脖子上，通过电子围栏子系统内的感应模块对项圈子系统上的射频模块的感应信号进行感应识别，并由处理模块根据标识码确定宠物是位置信息，例如每个感应模块的标识码对应一个唯一的位置，同时由传感模块检测宠物的心率值和速度值，让处理模块将心率值与预设心率、将速度值与预设速度进行对比，当心率值大于预设心率且速度值小于预设速度时，由处理模块根据位置信息判断心率异常的原因信息，将因为机体因素引起心率异常的宠物的位置信息和心率值发送至后台服务子系统，同时让定时模块进行定时，并由处理模块判断心率值异常的定时时长是否大于预设时长，如果是，则由后台服务子系统向饲主端发送报警信息，便于在饲主离开宠物时通过饲主端及时了解到宠物的身体状况，如手机的微信登录，让饲主及时知晓宠物的异常情况。

通过项圈子系统上的语音模块对饲主端的语音指令进行播放，例如让宠物坐下等的语音指令，通过显示模块对饲主端的设置提示信息进行显示，例如定点喂食或喂药等的设置提示信息，便于饲主远程安抚宠物，让宠物的管理工作更加顺畅，同时，饲主端的参与也能避免宠物在管理过程中受到其他工作人员的虐待，让饲主可以远程对宠物进行管理，便于及时知晓饲主对宠物设置的管理信息。

在电子围栏子系统的内部区域时，由于内部区域的面积可能会较小，直接使用定位模块会造成位置不够精确，所以，在电子围栏子系统的内部区域中时，使用射频模块对宠物的位置信息进行确定，在处理模块未收到感应信号和标识码时，即宠物可能位于电子围栏子系统外的区域时，通过定位模块可以在宠物位于射频模块外的区域上及时知晓宠物的位置，并且提高宠物位置确定的精确性。

实施例二

与实施例一的区别在于，如图2所示，项圈子系统还包括佩戴在宠物脖子上的项圈本体，项圈本体包括半环段1和移动段2，半环段1的两端内分别开设有调节槽3，调节槽3内安装有调节机构，移动段2的两端连接在调节机构上，调节机构带动移动段2调节长度，具体为：调节机构包括电机5、调节套6和调节柱头7，电机5可用现有的微型电机5，电机5粘接在调节槽3内，调节套6焊接在电机5的输出轴上，调节套6的轴向截面成凹形，调节套6的内壁上具有内螺纹，调节柱头7外具有外螺纹，调节柱头7螺纹连接在调节套6内，移动段2的两端焊接在调节柱头7的端部上，调节柱头7上焊接有限位柱8，限位柱8位于调节柱头7靠近移动段2的外侧壁上，调节槽3的内壁上开设有容纳限位柱8的限位槽4。

通过将项圈本体设置成两段，并将两段通过调节机构进行连接，通过调节机构调节移动段2的长度，电机5通过输出轴带动调节套6转动，由于调节柱头7在限位柱8和限位槽4的限位作用下不能转动，调节套6带动调节柱头7旋拧移动，从而改变调节柱头7的位置，达到调节移动段2长度的目的，该调节过程不预留多余长度的移动段2，不会因移动段2的多余长度掉落而缠绕住宠物，使用更方便，无需整体更换项圈本体，便于在宠物体型变化过程中调节项圈本体的整体长度，防止宠物的脖子被项圈本体勒到。

实施例三

与实施例二的区别在于，如图3所示，调节柱头7与移动段2之间焊接有弹性段9，弹性段9可用橡胶制成，弹性段9靠近移动段2的端部上粘接有弹性片10，弹性片10远离弹性段9的端部粘接在调节柱头7的端部上，调节柱头7靠近移动段2的端部上粘接有自复位的弹性气囊11，弹性气囊11上开设有通气孔，弹性片10在初始状态下接触到弹性气囊11。

当宠物在初始佩戴上项圈本体时，宠物可能因为不适而反复挠动项圈本体，导致宠物脱离开项圈本体而无法进行监测的问题，本方案通过调节柱头7与移动段2之间的弹性段9，在宠物挠动到项圈本体时，能够带动弹性段9产生形变，让弹性段9带动弹性片10产生弹性形变，由于宠物不会长时间挠动着项圈本体让弹性段9一直处于弹性形变状态，当弹性片10在恢复弹性形变的过程中，弹性片10会挤压到弹性气囊11，挤出部分弹性气囊11内的空气，让空气顺着调节槽3的开口溢出到宠物的脖子上，能够吹开项圈本体在调节槽3附近的毛发，防止宠物的毛发被扯动到，同时，通过空气的流动减少宠物挠动项圈本体的次数。

实施例四

与实施例二的区别在于，调节槽3的两正对侧壁上分别设有电源指示模块和接收电源指示模块的光线的光敏模块，电源指示模块为系统供电时的指示灯，光敏模块信号连接有控制模块，光敏模块为现有贴片型的光敏电阻，光敏模块接收到光线时向控制模块发送电信号，弹性片10产生弹性形变时位于电源指示模块与光敏模块的光线路径上，控制模块在未收到电信号时控制电机5临时转动拉近移动段2，拉近移动段2可以通过电机5的正转或反转进行，如电机5正转拉近移动段2、电机5反转伸长移动段2，或者电机5反转拉近移动段2、电机5正转伸长移动段2，电机5临时转动的时长根据实际中移动段2调节后不勒到宠物为标准进行设计，控制模块在再次收到电信号时控制电机5复位。

在宠物挠动项圈本体时，弹性片10的弹性形变能够遮挡住电源指示模块与光敏模块间的光线路径，从而让控制模块中断电信号的接收，由控制模块控制电机5临时转动，并在控制模块恢复收到电信号后，由控制模块控制电机5复位，防止项圈本体脱离开宠物。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。