一种具有人工智能的畜牧业繁育监控系统

技术领域

本发明涉及畜牧业技术领域，具体为一种具有人工智能的畜牧业繁育监控系统。

背景技术

畜牧业是利用畜禽等已经被人类驯化的动物，或者鹿、麝、狐、貂、水獭、鹌鹑等野生动物的生理机能，通过人工饲养、繁殖，使其将牧草和饲料等植物能转变为动物能，以取得肉、蛋、奶、羊毛、山羊绒、皮张、蚕丝和药材等畜产品的生产部门。区别于自给自足家畜饲养，畜牧业的主要特点是集中化、规模化、并以营利为生产目的。畜牧业是人类与自然界进行物质交换的极重要环节。畜牧业是农业的组成部分之一，与种植业并列为农业生产的两大支柱。畜牧业是我国北方和西部草原和高原地区的支柱产业。我国畜牧业主产区，因为纬度、海拔较高，因此环境相对恶劣，加上地广人稀，野生动物较多。

牲畜在野外放牧时，恶劣天气频发，牲畜往往因此走失导致死亡，或者被野生动物伤害致死，牧民的人工管理方法粗放，资源消耗较大，牧民对每个独立牲畜是否受伤，是否产仔并没有详细了解，放牧效果较差。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有人工智能的畜牧业繁育监控系统，解决了牲畜在野外放牧时，恶劣天气频发，牲畜往往因此走失导致死亡，或者被野生动物伤害致死，牧民的人工管理方法粗放，资源消耗较大，牧民对每个独立牲畜是否受伤，是否产仔并没有详细了解，放牧效果较差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有人工智能的畜牧业繁育监控系统，包括管理系统平台，所述管理系统平台与视频监控模块、声音监控模块、通讯模块和报警驱离模块实现双向连接，所述管理系统平台的输入端与温度湿度环境采集模块的输出端电性连接，所述通讯模块与公共平台和移动客户端实现双向连接，所述管理系统平台与联网数据库实现双向连接，所述视频监控模块包括高清摄像头、微光夜视摄像头、云台摄像头和摄像头管理模块，所述高清摄像头、微光夜视摄像头和云台摄像头的输出端与摄像头管理模块的输入端电性连接。

优选的，所述声音监控模块包括标准麦克风阵列、多个麦克风阵列、声音降噪模块和声音管理模块。

优选的，所述标准麦克风阵列和多个麦克风阵列的输出端与声音降噪模块的输入端电性连接。

优选的，所述声音降噪模块的输出端与声音管理模块的输入端电性连接。

优选的，所述通讯模块包括信息接收模块、信息查询验证模块、信息传送通知模块和通讯日志保存模块，所述信息接收模块的输出端与信息查询验证模块的输入端电性连接。

优选的，所述信息查询验证模块的输出端与信息传送通知模块的输入端电性连接，所述信息传送通知模块的输出端与通讯日志保存模块的输入端电性连接。

优选的，所述报警驱离模块包括报警信息接收模块、报警信息验证模块、报警执行模块和报警反馈模块，所述报警信息接收模块的输出端与报警信息验证模块的输入端电性连接。

优选的，所述报警信息验证模块的输出端与报警执行模块的输入端电性连接，所述报警执行模块的输出端与报警反馈模块的输入端电性连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种具有人工智能的畜牧业繁育监控系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)、该具有人工智能的畜牧业繁育监控系统，通过视频监控模块包括高清摄像头、微光夜视摄像头、云台摄像头和摄像头管理模块，高清摄像头、微光夜视摄像头和云台摄像头的输出端与摄像头管理模块的输入端电性连接，通过视频监控模块的设置，使得系统能够对牲畜群体进行全面扫描，对大规模的牲畜个体建立完善的个体档案，生成相关数据库，最后对个体进行特点标记，以便牧民能够迅速判断远方放牧牛羊的个体健康及生育状况，有效的提高了牧民对于整体牧群的管理能力，同时结合报警系统能够有效的避免牲畜被野生动物伤害，大大的减少了牲畜的走失情况，提高了牧群的生存力，通过信息化管理，相关资源消耗也大幅减少。

(2)、该具有人工智能的畜牧业繁育监控系统，通过声音监控模块包括标准麦克风阵列、多个麦克风阵列、声音降噪模块和声音管理模块，标准麦克风阵列和多个麦克风阵列的输出端与声音降噪模块的输入端电性连接，声音降噪模块的输出端与声音管理模块的输入端电性连接，通过声音监控模块的设置，能够保证系统在第一时间判断出牧群的具体方位，并且辅助判断是否存在相关野生动物，提升了牲畜的生存力，并且搭配温度湿度环境采集模块的设置，系统能够具体判断出牲畜是否需要人为的保护，并且通过搭配通讯系统通讯模块对公共平台和移动客户端相关数据的相互传递，提高了系统的整体的交互性，进一步的提升了牧民对于牲畜管理能力，保证了牲畜的养殖规模。

(3)、该具有人工智能的畜牧业繁育监控系统，通过通讯模块包括信息接收模块、信息查询验证模块、信息传送通知模块和通讯日志保存模块，信息接收模块的输出端与信息查询验证模块的输入端电性连接，信息查询验证模块的输出端与信息传送通知模块的输入端电性连接，信息传送通知模块的输出端与通讯日志保存模块的输入端电性连接，报警驱离模块包括报警信息接收模块、报警信息验证模块、报警执行模块和报警反馈模块，报警信息接收模块的输出端与报警信息验证模块的输入端电性连接，报警信息验证模块的输出端与报警执行模块的输入端电性连接，报警执行模块的输出端与报警反馈模块的输入端电性连接，通过通讯模块的设置，使得装置能够通过对信息的全面接受和验证，能够保证在后期对相关信息进行传递时，避免将错误信息在平台间相互传递，提升了系统运行的稳定性，同时通过通讯日志保存模块的设置，以便后期对相关事件进行追查，通过报警驱离模块的设置，能够有效的避免错误数据被执行，同时通过信息的反馈，也提升了报警模块工作时的敏感程度，有效的保证了系统的安全可靠运行。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

图2为本发明视频监控模块的系统原理框图；

图3为本发明声音监控模块的系统原理框图；

图4为本发明通讯模块的系统原理框图；

图5为本发明报警驱离模块的系统原理框图。

图中，1、管理系统平台；2、视频监控模块；21、高清摄像头；22、微光夜视摄像头；23、云台摄像头；24、摄像头管理模块；3、声音监控模块；31、标准麦克风阵列；32、多个麦克风阵列；33、声音降噪模块；34、声音管理模块；4、通讯模块；41、信息接收模块；42、信息查询验证模块；43、信息传送通知模块；44、通讯日志保存模块；5、报警驱离模块；51、报警信息接收模块；52、报警信息验证模块；53、报警执行模块；54、报警反馈模块；6、温度湿度环境采集模块；7、公共平台；8、移动客户端；9、联网数据库。

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。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。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种具有人工智能的畜牧业繁育监控系统，包括管理系统平台1，管理系统平台1与视频监控模块2、声音监控模块3、通讯模块4和报警驱离模块5实现双向连接，管理系统平台 1的输入端与温度湿度环境采集模块6的输出端电性连接，通讯模块4与公共平台7和移动客户端8实现双向连接，管理系统平台1与联网数据库9实现双向连接，视频监控模块2包括高清摄像头21、微光夜视摄像头22、云台摄像头23和摄像头管理模块24，高清摄像头21、微光夜视摄像头22和云台摄像头23的输出端与摄像头管理模块24的输入端电性连接，声音监控模块3 包括标准麦克风阵列31、多个麦克风阵列32、声音降噪模块33和声音管理模块34，标准麦克风阵列31和多个麦克风阵列32的输出端与声音降噪模块 33的输入端电性连接，声音降噪模块33的输出端与声音管理模块34的输入端电性连接，通讯模块4包括信息接收模块41、信息查询验证模块42、信息传送通知模块43和通讯日志保存模块44，信息接收模块41的输出端与信息查询验证模块42的输入端电性连接，信息查询验证模块42的输出端与信息传送通知模块43的输入端电性连接，信息传送通知模块43的输出端与通讯日志保存模块44的输入端电性连接，通过视频监控模块2的设置，使得系统能够对牲畜群体进行全面扫描，对大规模的牲畜个体建立完善的个体档案，生成相关数据库，最后对个体进行特点标记，以便牧民能够迅速判断远方放牧牛羊的个体健康及生育状况，有效的提高了牧民对于整体牧群的管理能力，同时结合报警系统能够有效的避免牲畜被野生动物伤害，大大的减少了牲畜的走失情况，提高了牧群的生存力，通过信息化管理，相关资源消耗也大幅减少，报警驱离模块5包括报警信息接收模块51、报警信息验证模块52、报警执行模块53和报警反馈模块54，通过声音监控模块3的设置，能够保证系统在第一时间判断出牧群的具体方位，并且辅助判断是否存在相关野生动物，提升了牲畜的生存力，并且搭配温度湿度环境采集模块6的设置，系统能够具体判断出牲畜是否需要人为的保护，并且通过搭配通讯系统通讯模块4对公共平台7和移动客户端8相关数据的相互传递，提高了系统的整体的交互性，进一步的提升了牧民对于牲畜管理能力，保证了牲畜的养殖规模，报警信息接收模块51的输出端与报警信息验证模块52的输入端电性连接，通过通讯模块4的设置，使得装置能够通过对信息的全面接受和验证，能够保证在后期对相关信息进行传递时，避免将错误信息在平台间相互传递，提升了系统运行的稳定性，同时通过通讯日志保存模块44的设置，以便后期对相关事件进行追查，通过报警驱离模块5的设置，能够有效的避免错误数据被执行，同时通过信息的反馈，也提升了报警模块工作时的敏感程度，有效的保证了系统的安全可靠运行，报警信息验证模块52的输出端与报警执行模块53 的输入端电性连接，报警执行模块53的输出端与报警反馈模块54的输入端电性连接。

使用时，通过高清摄像头21、微光夜视摄像头22和云台摄像头23对牲畜及相关现场进行监控，并且将数据传递至摄像头管理模块24进行综合处理后，将处理后的视频数据发送至管理系统平台1，通过标准麦克风阵列31和多个麦克风阵列32对牲畜及现场音频进行实时收集并且及时保存，并且在保存前通过声音降噪模块33对声音进行除噪，最后通过声音管理模块34对声音信号进行处理后将数据传递至管理系统平台1，通过信息接收模块41接收公共平台7或移动客户端8的相关信息后，通过信息查询验证模块42对信息的真实性进行验证，然后通过信息传送通知模块43将相关信息传送出去，最后将相关信息处理过程进行日志保存，保存至联网数据库9中，通过报警信息接收模块51接收全部报警信息，通过报警信息验证模块52报警信息进行甄别，将符合实际的报警信息及时执行，最后通过报警执行模块53将执法后的反馈报告至报警反馈模块54中，反馈保存至联网数据库9中。

本监控管理系统，主要部署在圈养端，以监控管理牲畜的繁育过程。其主要由视频监控模块2，声音监控模块3，管理系统平台1，通讯模块4和报警驱离模块5组成。视频监控模块2由具有AI功能的单个或多个摄像头连接组成。声音监控系统由麦克风阵列组成。管理系统平台1接收视频监控模块2 及声音监控模块3上报的信息，并进行分析、计算、存储，同时，向上述两个系统发送控制指令；管理系统平台1和通讯模块4相连接，相互通信。通讯模块4通过有线或者无线的方式与牧民的移动客户端相连接，用以向牧民完成查询，查看及信息传送，通知，报警等功能。同时，通讯模块4和公共平台7相互通讯，接收公共服务信息和向公共平台传输信息。温度湿度环境采集模块6，用于采集现场的温度和湿度等环境信息。

系统布设后，进行初始化，管理系统平台1通过摄像头及云台配合，建立整个圈养场地的大小，摄像头的相对方位，声音监控模块3的相对方位等信息，建立起整个监控系统的地理信息。

牲畜信息建立：当该系统部署到圈养场地后，系统启动，管理系统平台1 控制视频监控模块2工作，多个摄像头从不同角度对牲畜逐个进行扫描监控，当主摄像头对准一只动物后，主摄像头将自己的角度信息回传给管理系统平台1，管理系统平台1根据其余摄像头与主摄像头的位置关系，计算出其余摄像头的对准角度，并将信息传递给对应的摄像头，其余摄像头根据指令对准到对应的动物身上，并进行追踪对焦，并通知系统对该动物进行信息建立。系统根据各个摄像头上传的该动物的影像，并根据系统预置的动物形象信息，判断动物类别，如牛或者羊等。对该动物进行编号，分配ID号，对该动物的形貌特征建立数据库表，并根据图像识别算法，确定该动物的识别特征信息。根据每个摄像头的角度，焦距，以及其在影像中的大小，计算出该动物的形体大小，建立3D数据库表。当该动物信息采集完成后。当系统判别到当前正在建立信息的动物已存在数据库中时，则换下一只。

声音模式识别：动物在受伤，生病，遭到野生动物攻击，发情求偶，生产等特殊状况时，其叫声与平时不同，声音监控模块3通过多个麦克风阵列 32，对圈内的动物声音进行采集并上传至管理系统平台1，管理系统平台1将其与声音样本进行比对判断，声音样本来源于系统预置及平时正常状态下采集到的声音。当系统判断到与平时正常状态不同的声音类别时，查询该段声音在各个麦克风阵列来源方向角度，结合各个麦克风阵列之间的位置关系，确定声音来源位置；系统控制摄像头对准该位置进行拍摄，此时，若该区域内存在其它野生动物，对该生物进行对焦，若形貌特征不在联网数据库9中，并符合系统预置的攻击型野生动物形象，如狼等，系统启动报警驱离模块5，发出声光报警，并通过通信系统通知牧民及公共服务平台，向其传送警报及影像图片；若无其他野生动物，则开始判断具体发出叫声的动物，若该区域内有动物的动作符合鸣叫的特征，且此时各个麦克风阵列采集到声音，且有该区域内的声音时，则判断为该动物发出叫声，查询该动物信息，判断该动物是否怀孕，且接近生产日期。若是，则系统查询温度湿度环境采集模块6，判断是否需人为干预，若是，如温度过低等，则通过通讯模块4通知牧民人为干预并传送实时图像。若否，则持续观察该动物，若过程持续时间超过一小时，则判定为难产，通知牧民人为干预，并上传实时影像给牧民；若该动物没有怀孕或未到临产期，则根据动物的行动模式，判断该动物是否受伤，若判断为受伤，如行动不便，一瘸一拐等，则对该动物进行识别，确定ID号，改变该动物的健康状态，通知牧民进行干预，并上传影像给牧民；若未受伤，则判断该动物是否生病，如吐、泄等，若是，则对该动物进行识别，确定ID 号则改变该动物的健康状态，通知牧民进行干预，并上传影像给牧民。若无法判断，则上传影像给牧民，及其在圈的位置，系统通知至少一个摄像头对该动物进行追踪。

动物繁育过程追踪及看护：在对动物信息建立和维护的过程中，根据动物的外形体貌特征及排尿方式确定动物的性别，对于确定为雌性的动物，建立繁育记录。当在声音识别模式中，判定某雌性动物为发情求偶状态时，启用繁育记录，并通知牧民，由其安排交配或人工授精等方式。并根据动物类型，预估其生产日期。随着生产日期的临近，加大对该动物的关注，系统控制摄像头对该动物进行更高频次的扫描，记录其体貌特征的变化，当动物完成生产后，记录动物产仔的数量，并为新生动物建立记录及ID。

动物数量管理，固定时间对动物进行轮询，检查数量，若有丢失，则通知牧民。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。