基于位置感知的豬只異常行為判斷方法研究.pdf

1、隨著規(guī)模化、集約化畜禽養(yǎng)殖場飼養(yǎng)密度的增加，養(yǎng)殖環(huán)境變得惡劣、導(dǎo)致畜禽疾病頻繁發(fā)生。傳統(tǒng)的依靠人工觀察判斷畜禽疾病的方法已是力不從心，為此利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)建立畜禽疾病預(yù)警機(jī)制，就成為畜禽健康養(yǎng)殖的一個(gè)重要研究方向。從目前的研究現(xiàn)狀來看，利用傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)畜禽疾病的自動化預(yù)警，已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。同時(shí)，飲食行為是畜禽的基本行為，畜禽的飲食行為與畜禽的健康狀態(tài)緊密相關(guān)。因此利用畜禽的飲食行為判斷畜禽

2、疾病，已成為人們研究中關(guān)注的熱點(diǎn)。
　　針對以上問題，提出了“基于超聲波測距的定位方法與基于定位的豬只異常行為判斷方法”。首先設(shè)計(jì)一種基于超聲波測距的實(shí)時(shí)位置感知系統(tǒng)，然后利用此系統(tǒng)對豬只的位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，進(jìn)而通過位置信息獲取豬只飲食行為特征，并通過豬只飲食行為的異常特征來判斷豬只的健康狀況。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　?。?）針對豬只位置檢測問題，設(shè)計(jì)了一種基于超聲波測距的位置感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用超聲波技

3、術(shù)和射頻技術(shù)相結(jié)合的方式，利用到達(dá)時(shí)間差（TDOA）法測量未知節(jié)點(diǎn)與參考節(jié)點(diǎn)各接收器之間的距離，繼而根據(jù)最小二乘定位算法對未知節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行解算。為提高測距精度和定位精度，對基于TDOA測距的誤差來源進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并提出溫度補(bǔ)償和誤差模型修正的方法修正測距誤差，提高了豬只位置檢測的精度。
　?。?）針對豬只位置檢測結(jié)果實(shí)時(shí)顯示的問題，設(shè)計(jì)了基于 LabVIEW平臺的軌跡顯示界面，將解算得到的豬只位置坐標(biāo)值打包成數(shù)據(jù)簇的形式，利用

4、LabVIEW中的XY圖進(jìn)行顯示。為消除異常數(shù)據(jù)對檢測結(jié)果的干擾，提出限幅濾波的方式，根據(jù)連續(xù)兩次數(shù)據(jù)的差值來判斷是否保留本次數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)布局大小和經(jīng)驗(yàn)得到限幅閾值ε，提高了顯示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　（3）針對豬只異常行為的判斷問題，提出了基于飲食行為次數(shù)與持續(xù)時(shí)間的豬只異常判斷方法。首先依據(jù)豬只活動習(xí)性劃分豬舍區(qū)域，通過采集豬只位置參數(shù)來統(tǒng)計(jì)豬只飲食行為的次數(shù)和飲食持續(xù)時(shí)間；其次根據(jù)養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)和觀察對飲食行為狀態(tài)作出初步異常等