[发明专利]一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统

权利要求书

1.一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：包括手机APP、web端浏览器、云服务器、云平台大数据中心、云平台监控中心、视频采集终端、主控制器、无线采集终端、设置在每一头羊身上的编号唯一的RFID标签、RFID阅读器、舔砖控制装置、饮食称重控制装置以及各个羊舍环境控制执行终端，环境参数传感器安装在羊舍上方，用于采集羊舍内的温湿度以及空气质量等参数，并将采集到的参数经无线方式实时发送到主控制器，主控制器将接收到的数据传至云平台的数据库，云平台根据接收的数据与服务器中的经验模型进行对比分析，完成每一头羊生长情况的计算以及状态的评估，实现羊舍当前环境质量的评估，并基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个执行机构，实现羊舍环境调控设备的修改，并将接收到数据及其处理分析的结果发送到云平台大数据中心进行储存；主控制器还接收来自于人机交互界面以及手机APP的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个执行机构，实现对各执行机构的控制。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：所述手机APP和web端浏览器是用Java和C#编写而成，可以实现云平台大数据中心的相关历史和当前数据的查看，了解当前羊舍环境和羊只成长情况，查看视频采集终端的视频图像，同时可以直接控制羊舍内相关执行机构的工作。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：所述云服务器包含云平台大数据中心和云平台监控中心，部署在阿里云平台上，云平台监控中心主要完成对视频采集终端和主控器发送来的数据的实时采集和运算处理，云平台大数据中心主要完成对主控器发送来的数据和云平台监控中心运算处理的数据进行存储以及手机APP和web端浏览器对数据的实时调取查看。

4.如权利要求1所述的一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：所述视频采集终端是STM32处理器搭载萤石CS-CM-P120，视频采集终端通过网关将现场采集到的原始视频数据发送到云平台监控中心，云平台监控中心首先进行图像锐化处理，通过阈值进行判断，在滤波器内设置高频阈值，允许高频分量通过，阻止低频分量通过。图像经过锐化后，视频图像与背景图像对比度增强，视频图像轮廓更加清晰；其次进行图像灰度处理，羊舍内草料、石槽、羊只等都容易受到光照强度的影响，进而导致图像的色彩信息发生变化，因此色彩信息可能会干扰目标物体检测的成功率，加权平均法灰度化后的图像可以降低模型的计算量；再次进行图像直方图均衡变换，对图像进行非线性拉伸，使得图像灰度概率密度均匀分布，视频图像的信息变得更明显，可以降低系统的计算量；最后通过改进的SSD模型是将特征图像输入到反卷积中，特征金字塔对特征图像进行修正后输出给预测模块，进而提升了整体的羊只异常点检测的准确性，主要包括粪便内红色分泌物点、羊皮肤异常点、羊嘴唇异常点、蹄子异常点、眼角异常点，用于实现羊病的及时发现。

5.如权利要求1所述的一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：所述主控制器由STM32搭载CC2530芯片，通过ZigBee将各个无线采集终端的数据汇聚并通过网关发送至云服务器。

6.如权利要求1所述的一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：所述无线采集终端采用设计的通用无线采集终端模组，搭载转接板和对应的传感器模块，传感器模块包括温湿度传感器、氨气传感器、硫化氢传感器、二氧化碳传感器等，降低了开发成本，可实现大批量快速生产，同时有效解决智慧圈养环境因子有线采集终端布线繁杂和采集终端位置更改困难等问题。

7.如权利要求1所述的一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：所述舔砖控制装置上方设有RFID阅读器，云平台监控中心通过该羊舔砖的历史数据通过舔砖控制装置的传动机构控制其舔砖时间，以防其因舔砖时间过长而中毒。

8.如权利要求1所述的一种基于物联网的羊舍环境和羊只成长监控和控制系统，其特征在于：所述饮食称重控制装置上方设有RFID阅读器，羊只在进食的过程中主控制器会将该羊的进食时间和体重等信息发送至云平台大数据中心，云平台监控中心通过该羊的进食和体重数据以及视频采集终端的视频影像分析计算出该羊生长情况，结果通常包括：正常生长、生长缓慢、生长滞后、病态。