[发明专利]一种野外放养动物监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明属于监测设备技术领域，涉及一种野外放养动物监测系统，本发明还涉及利用该系统对野外放养动物进行监测的方法。

背景技术

牛羊肉由于其丰富的营养价值受到多数人的喜欢，为了让牛羊肉新鲜，经常要在大草原上散养放牧。为了很好的对牛羊进行管理，我们需要对牛羊进行监控，目前人们往往是在放牧区域安放监测设备对动物监测，通过这种设备监测记录动物活动信息。但现存动物监测设备存在耗电量大、供电模式单一、持续工作能力不强、环境适用性差等弊病，所以提出了在牛羊身上加GPS定位系统和GPRS(General Packet Radio Service)通用分组无线服务技术，这样可以实时对牛羊进行监控，但GPS定位和GPRS都需要电池供电，而通常的草原放牧需要长达数天或数月的户外活动，这就需要电池能够长时间持续供电，保证监测设备能长时间运行。

蓄电池在实际应用中所遇到的最大问题是其使用寿命达不到设计寿命。本应寿命在10～15年的蓄电池，在实际使用中大都在3～5年便损坏，这就影响了整个系统的可靠性。蓄电池的使用寿命由多方面的因素决定的，包括蓄电池本身的物理性能、使用环境、监控管理方式和充放电制度等。其中最主要的因素是由于充放电控制不合理而造成的，频繁对蓄电池充电和长期让电池处于亏电状态都会使电池使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是提供一种野外放养动物监测系统，通过对野外放养动物监测系统中的太阳能充电板和蓄电池电压的监测，解决了蓄电池由于充放电控制不合理而造成寿命短的问题。

本发明的另一目的是提供利用上述监测系统进行野外放养动物监测的方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种野外放养动物监测系统，包括佩戴在野外放养动物身体上的项圈，项圈上设置有太阳能充电板和蓄电池，项圈上还设置有用于监测蓄电池和太阳能充电板电压的中心处理单元，中心处理单元分别与GPS模块和GPRS模块连接，还包括与GPRS模块无线连接的外部接收器。

本发明第一种技术方案的特点还在于，

中心处理单元的主芯片型号为MSP430，MSP430的P6.2A2引脚与太阳能充电板连接，P6.2A0引脚与蓄电池连接，P3.6UTXD1引脚与GPS模块连接，P3.5UTXD0引脚与GPRS模块连接，所述MSP430上还设置有累加器。

本发明所采用的第二种技术方案是，野外放养动物监测方法，采用一种野外放养动物监测系统，其结构为，包括佩戴在野外放养动物身体上的项圈，项圈上设置有太阳能充电板和蓄电池，项圈上还设置有用于监测蓄电池和太阳能充电板电压的中心处理单元，中心处理单元分别与GPS模块和GPRS模块连接，还包括与GPRS模块无线连接的外部接收器；

中心处理单元的主芯片型号为MSP430，MSP430的P6.2A2引脚与太阳能充电板连接，P6.2A0引脚与蓄电池连接，P3.6UTXD1引脚与GPS模块连接，P3.5UTXD0引脚与GPRS模块连接；

具体按照以下步骤实施：

首先对蓄电池进行供电；其次GPS模块采集野外放养动物的位置信息，通过GPRS模块无线发送到外部接收器，同时中心处理单元实时监控太阳能充电板和蓄电池的电压，控制GPS模块和GPRS模块的工作状态。

本发明第二种技术方案的特点还在于，

对蓄电池进行供电具体按照以下步骤实施：

步骤1：中心处理单元每间隔1-3个小时采集太阳能充电板和蓄电池的电压，分别记为V_sun和V_b；

步骤2：累加器根据步骤1中V_sun与太阳能充电板最小电压V_x的大小关系进行增加或者减小，并且增加或者减小到一定值后，保持不变；

步骤3：中心处理单元根据步骤2中累加器的值判断太阳能充电板的工作状态；

步骤4：中心处理单元根据步骤3中太阳能充电板的工作状态以及步骤1中蓄电池的电压V_b控制GPS模块和GPRS模块的工作状态以及是否对蓄电池进行充电。

步骤2中累加器进行增加或者减小的具体实施方法为：

当V_sun≥V_x时，累加器从初始值5开始自动加1；

当V_sun≤V_x时，累加器从初始值5开始自动减1。

步骤2中累加器增加的上限值为10，减小的下限值为0。