[发明专利]一种具有无人机辅助的可穿戴放牧系统

权利要求书

1.一种具有无人机辅助的可穿戴放牧系统，其特征在于，包括数据采集处理端、云端、用户端和无人机端；其中，

所述数据采集处理端包括核心控制器、姿态传感器、北斗定位模块、语音播放模块、第一数据传输模块；所述姿态传感器用于采集牲畜姿态数据，所述北斗定位模块用于采集牲畜位置数据，所述核心控制器用于根据牲畜位置数据判断牲畜是否在电子围栏内，根据牲畜姿态数据判断牲畜是否处于进食、奔跑或跌倒状态，当牲畜不在电子围栏内时发送报警指令至语音播放模块，并通过第一数据传输模块发送牲畜位置数据和牲畜姿态数据至云端；其中，所述牲畜姿态数据携带牲畜状态信息，所述牲畜状态信息包括进食、奔跑或跌倒状态；所述牲畜姿态数据包括偏航角、横滚角、俯仰角、偏航角速度、横滚角速度、俯仰角速度；所述核心控制器根据牲畜姿态数据判断牲畜是否处于进食、奔跑或跌倒的过程包括：

1)进食判断

一次进食条件为同时满足a.俯仰角小于第一预设阈值并自动恢复到初始状态；b.俯仰角速度由正的最大值变化到负的最大值；

2)奔跑状态判断

条件为俯仰角速度多次大于第二预设阈值；

3)跌倒状态判断

条件为同时满足c.横滚角小于第三预设阈值；d.横滚角速度小于第四预设阈值；

所述第一预设阈值为45°，所述第二预设阈值为40°/s，所述第三预设阈值为50°，所述第四预设阈值为5°/s，所述时间阈值为60s；

所述云端用于在接收到携带牲畜状态信息的牲畜姿态数据后，根据预设的周期进食次数判断牲畜是否处于正常进食状态，根据预设的时间阈值判断牲畜是否处于正常奔跑状态，若判断为非正常奔跑状态或跌倒状态，则发送控制指令和对应的牲畜位置数据给所述无人机端；发送警示信息和对应的牲畜位置数据给所述用户端；其中，所述警示信息包括非正常奔跑警示、非正常进食警示和跌倒警示；

所述无人机端包括无人机、主控制器、GPS、图像采集模块、图像传输模块和无线通信模块，所述无线通信模块用于接收所述云端发送的控制指令和牲畜位置数据；所述主控制器用于将牲畜位置数据发送给GPS，使得无人机飞往牲畜所在位置，并在无人机到达牲畜所在位置后发送图像采集指令给所述图像采集模块；所述图像采集模块用于在接收到图像采集指令后开启摄像头采集包含该牲畜的视频，并通过图像传输模块实时发送给所述用户端。

2.根据权利要求1所述的一种具有无人机辅助的可穿戴放牧系统，其特征在于，所述语音播放模块接收到报警指令后发出模拟狗叫声。

3.根据权利要求2所述的一种具有无人机辅助的可穿戴放牧系统，其特征在于，所述用户端用于显示所述无人机端传回的视频，显示所述云端发送的警示信息和牲畜位置数据，显示牲畜姿态数据。

4.根据权利要求3所述的一种具有无人机辅助的可穿戴放牧系统，其特征在于，所述用户端还用于输入第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值、第四预设阈值、时间阈值和周期进食次数。

5.根据权利要求1所述的一种具有无人机辅助的可穿戴放牧系统，其特征在于，所述第一数据传输模块为NB-IoT模块，所述NB-IoT模块与所述云端之间的通信协议为Modbus协议。

6.根据权利要求1所述的一种具有无人机辅助的可穿戴放牧系统，其特征在于，所述姿态传感器为MPU6050模块，所述MPU6050模块具有三轴加速度计和三轴陀螺仪。