[发明专利]一种基于动作和叫声的动物行为监测、分析及预警系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基于动作和叫声的动物行为监测、分析及预警系统及其工作方法，属于非损伤性监测动物行为、数学建模、数据模糊处理及智能硬件技术领域。所述系统包括：智能佩戴设备和客户端装置；智能佩戴设备，用于采集动物的行为数据，通过预存的训练模型对采集的行为数据进行分析及匹配得到动物行为特征和/或规律(例如发情和/或健康状态数据)，并发送给客户端装置；客户端装置，用于接收智能佩戴设备发送来的上述动物行为特征和/或规律数据并进行显示。该系统便于管理人员及时了解动物的行为特征、发情状态及健康状态等，从而根据动物行为变化规律采取适当的管理措施，例如适时选择放对配种时机，提高自然交配的成功率等。

技术领域

本发明涉及非损伤性监测动物行为、数学建模、数据模糊处理及智能硬件 技术领域，尤其涉及一种基于动作和叫声的动物行为监测、分析及预警系统及 其工作方法。

背景技术

大熊猫是国家一级保护动物“国宝”，也是世界珍稀濒危物种之一，因其独 特的食性，在进化生物学研究中具有重要的科研价值，也被称作孓遗物种。近 些年来，随着大熊猫“三难”(发情难、配种难、幼仔存活难)问题的解决，圈 养种群迅速增长。截至2017年11月，圈养种群数量已经达到500多只。然而， 在每年繁殖的新个体中，有近1/4的幼崽是人工授精繁殖的结果。其主要原因 是对雌性熊猫发情状态的判定和雌雄最佳放对配种时机的选择主要依靠管理人 员凭借其对大熊猫发情行为变化规律的长期经验积累进行判定，经验固然重要， 但是这缺乏一定的客观性和稳定性。除依据行为特征变化外，借助熊猫尿液中性激素水平变化等技术手段也可以判定大熊猫的发情状态。然而，因为采集尿 液、提取和分析激素的过程复杂而耗时(通常情况下，需要从发情初期开始， 连续不间断采集大熊猫的尿液，然后采用一系列的复杂抽提方法提取其中性激 素(孕酮和雌二醇)，或采用酶联免疫法(ELISA)或者放射免疫测定法(RIA)， 对其中的激素水平进行测定。首先，采集尿液样品、提取和分析激素的过程需 要一定的时间，同时无论采用ELISA还是RIA法监测，最少也需要1天的时间； 而且，RIA法还需要在符合国家有关规定、具备辐射防护条件的专业实验室进 行。在获得激素分析结果的时候，可能已经错过了雌雄放对配种的最佳时机， 因为雌性大熊猫发情高潮时间(接受交配、排卵)仅仅持续1-2天。而此时的 唯一补救措施就是捕捉动物、实施麻醉，然后进行人工授精。但是，实施麻醉 不仅对大熊猫健康有一定副作用，还存在一定的死亡风险，同时捕捉、转移和 实施麻醉还需要大量的人力和物力。

除大熊猫外，许多大型圈养野生动物比如亚洲象、非洲象、北极熊和猎豹 等都存在类似的问题。因管理人员对个体发情状态判定缺乏一个便利、快捷的 工具，而导致对其发情状态的误判而错误放对，引发雌雄间强烈的攻击行为甚 至伤害事件的发生，导致自然交配失败。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种基于动作和叫声的动物行为监测、 分析及预警系统及其工作方法。

一方面，本发明提供一种基于动作和叫声的动物行为监测、分析及预警系 统，包括：智能佩戴设备和客户端装置；

所述智能佩戴设备，包括：

传感器模块，用于采集动物的行为数据；

存储模块，用于保存所述传感器模块采集的行为数据，并存储预置的训练 模型及训练结果；

微处理器模块，包括：

控制单元，用于对所述传感器模块、所述存储模块、蓝牙模块和电源模块 进行控制；

分析单元，用于使用所述存储模块存储的训练模型对所述传感器模块采集 的行为数据进行分析得到分析结果；

匹配单元，用于将所述分析单元得到的分析结果与所述存储模块存储的训 练结果进行匹配得到动物行为特征、和/或规律、和/或发情状态、和/或健康状 态数据；