【摘要】：隨著牧場中奶牛數(shù)量顯著增加,加大了牧場生產(chǎn)中的工作量,靠人工完成牛奶生產(chǎn)、奶牛繁殖以及疾病預(yù)防基本上不太可能,急需利用機(jī)械化和信息化手段來完成這些工作。因此,本文研究了基于可穿戴聲壓傳感器和LoRa網(wǎng)絡(luò)的奶牛反芻監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)低成本,低功耗,高精度監(jiān)測奶牛反芻行為,及時(shí)獲取奶牛身體健康情況,減少牧場人員工作壓力,提升牧場工作效率。首先,對奶牛反芻機(jī)理進(jìn)行分析,包括壓力式反芻檢測、基于3D傳感器的反芻檢測、ART-MSR奶牛反芻檢測,綜合分析,選取聲音作為奶牛反芻的檢測方法。其次,對奶牛反芻監(jiān)測進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。使用MEMS低功耗可穿戴聲壓傳感器MP23AB02B采集奶牛反芻聲音,反芻檢測標(biāo)簽通過LoRa無線廣域低功耗網(wǎng)絡(luò)向基站發(fā)送采集的數(shù)據(jù),基站通過串口把信息發(fā)送到上位機(jī),牧場工作人員就能通過PC端查看或監(jiān)控。最后,設(shè)計(jì)奶牛反芻聲音識別算法,使用MATLAB對采集到的信息進(jìn)行分析,通過快速傅立葉變換分析頻域信息,得到奶牛反芻聲音頻率位于600Hz到1.2KHz,從而區(qū)分反芻和非反芻信號,方便通過時(shí)域進(jìn)一步分析反芻信號;通過短時(shí)平均幅度函數(shù)分析反芻信號的時(shí)域信息,對反芻過程的下咽,上翻,以及下咽與上翻的間隔這三個(gè)特殊階段的短時(shí)平均幅度進(jìn)行特征提取,可以識別一次反芻過程。這三個(gè)特征連續(xù)識別保證了識別的準(zhǔn)確性。識別了一次反芻后,通過兩次反芻間隔的時(shí)間在一定的閾值內(nèi),進(jìn)行二次識別,從而判斷奶牛的反芻時(shí)間,確定奶牛的健康狀態(tài)。
【圖文】：

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文升牧場的工作效率。因此，基于可穿戴聲壓傳感器和 LoRa 網(wǎng)絡(luò)的奶牛反實(shí)際意義。2.2 主流反芻檢測機(jī)理式奶牛反芻檢測在采食、反芻或吞咽時(shí)，其眼角偏上方的顳窩部會隨著奶牛的采食行為的或者吞咽）做出不同規(guī)律的振動(dòng)。經(jīng)初步研究發(fā)現(xiàn)，奶牛在采食時(shí)的咀嚼時(shí)的咀嚼頻率與次數(shù)不同，，其在采食時(shí)的吞咽頻率與次數(shù)和反芻時(shí)的吞咽，因此奶牛的顳窩部的振動(dòng)頻率會因采食、反芻和吞咽的改變而發(fā)生改反芻過程中顳窩部的振動(dòng)頻率原理圖。其脈沖的頻率較低，周期較長，因咀嚼運(yùn)動(dòng)暫時(shí)停止，其顳窩部的振動(dòng)就暫時(shí)停止。

其顳窩部的振動(dòng)就暫時(shí)停止。圖 2.1 奶牛在反芻過程中顳窩部的振動(dòng)頻率l vibration frequency schematic of temporal fassa for the pro的檢測儀，可以檢測出奶牛在采食過程中的咀嚼次錄其采食規(guī)律。由于同一頭奶牛在某一生長期內(nèi)，過測量奶牛的吞咽次數(shù)，即可得到奶牛吞下食團(tuán)的奶牛的采食量。另外，奶牛采食時(shí)吞咽食團(tuán)的個(gè)數(shù)，又可以通過檢測其反芻時(shí)的吞咽次數(shù)獲得。缺點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S823;TP212

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2677440