一种太阳能生态畜牧牲畜预警定位追踪装置

1.一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于，包括牲畜侧数据采集与传输终端和远端牧民监控终端；所述牲畜侧数据采集与传输终端制成颈圈形式穿戴在牲畜脖子处；所述牲畜侧数据采集与传输终端包括供电模块、微处理器模块、体征检测模块、定位模块、无线通信模块及参数配置模块；所述供电模块分别与微处理器模块、体征检测模块、定位模块、无线通信模块连接进行供电；所述微处理器模块与体征检测模块、定位模块、无线通信模块及参数配置模块连接；所述无线通信模块与远端牧民监控终端通过陆地蜂窝无线通信系统连接；所述远端牧民监控终端为通用智能安卓手机。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于所述供电模块包括太阳能电池板、充电电路和锂电池组。
3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于所述微处理器模块采用低功耗单片机。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于所述体征检测模块采用温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于所述定位模块采用GPS/GPRS模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于所述无线通信模块采用GPS/GPRS模块。
7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于所述参数配置模块采用USB接口。
8.根据权利要求1所述的一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，其特征在于远端牧民监控终端采用通用智能安卓手机。

一种太阳能生态畜牧牲畜预警定位追踪装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及监控系统领域，特别是生态畜牧业放养牲畜的体征状况与定位追踪的监控与自动报警，可以广泛应用于放养牲畜的监控。\n技术背景\n[0002] 我国是一个农业大国，这个大既体现在农业人口多，也表现为农产品需求大，还表征为农业从业规模大等层面。自改革开放以来,我国农业与农村经济获得了前所未有的快速发展,农产品数量更加充裕,种类更加丰富,居民生活更加殷实。畜牧业作为大农业范畴中的一个重要组成部分，对我国农业的发展和满足人们群众日益增长的对乳、肉产品的需求有着极其重要的作用。研究表明，近30年来，我国畜牧业的增长速度远高于整体农业产值，产量连创新高，我们国家牛、羊肉等肉产品的人均消费量已经超过美国，这是我国农业转型的明显特征。从世界发达国家的农业发展史来看，当人均GDP达到5000美元以上时，畜牧业就会呈爆炸性增长。而2013年，我国人均GDP已达到6000多美元，这意味着国家正处于畜牧业产品需求旺盛的区间。与此同时，随着生活环境的恶化和人们对健康饮食生活食物需求的日益提高，对生态畜牧业的规模和质量已经上升到了一个新的高度。我国北方和西北有幅员辽阔的大草原，为这些地方区域发展大规模生态畜牧业提供了得天独厚的天然条件。这些地方的畜牧业总体说来有规模大、天然放养和大范围游牧等特点。这些特点给牧群管理、监控、病毒控制带来了很大的困难。突破这一瓶颈的有效手段就是通过采用先进的现代信息技术对规模化（放养和圈养均有可能）的生态畜牧牲畜进行监控和管理（包括移动牧场区域控制、失盗定位追踪、病情监控预警）。\n[0003] 目前市面上的产品和公布的专利，存在两方面的问题。一是，功能上只有检测牲畜体征参数异常时进行自动报警，定位追踪也只有在发现牲畜已经走失或者牧民主动查询牲畜信息时才上报牲畜地理信息，而没有同时能检测体征参数和牲畜即将越出预设牧场范围等异常情况进行自动预报警的功能。二是，目前这些市面上的产品和专利，没有或者很少提出类似产品的功耗问题，事实上，牲畜脖子上的颈圈属于便携式产品，其功耗问题非常重要，直接决定产品的使用时间和能否实用。本实用新型充分考虑接收状态时的接收和采集数据所耗功率远小于发射状态时的发射功率，亦即发射功率占用了系统总功率的绝大部分，因此，该颈圈默认采用接收采集模式，只有检测到牲畜体征参数或者经纬度位置参数异常时，或接收到合法牧民的查询指令时才转为发射模式，从而节约了功耗，延长了电板和电池工作时间。\n发明内容\n[0004] 本实用新型提出了一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，制作成颈圈形式穿戴在牲畜脖子上。其总体目标是系统可以在牲畜出现即将或者已经超出预设的牧场边境和可能出现病毒感染状况时，及时检测并报警。当牧民需要查询指定牲畜地理位置和体征状态时，系统能将采集到的这些信息和参数通过无线方式传输至牧民手机上并显示。\n[0005] 该颈圈默认采用接收采集模式，只有检测到牲畜体征参数或者经纬度位置参数异常时，或接收到合法牧民的查询指令时才转为发射模式，从而节约了功耗，延长了电板和电池工作时间。\n[0006] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型提供一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，包括牲畜侧数据采集与传输终端和远端牧民监控终端。所述牲畜侧数据采集与传输终端制成颈圈形式穿戴在牲畜脖子处。所述牲畜侧数据采集与传输终端包括供电模块、微处理器模块、体征检测模块、定位模块、无线通信模块及参数配置模块。所述供电模块分别与微处理器模块、体征检测模块、定位模块、无线通信模块连接进行供电；所述微处理器模块与体征检测模块、定位模块、无线通信模块及参数配置模块连接。所述无线通信模块与远端牧民监控终端通过陆地蜂窝无线通信系统连接。所述远端牧民监控终端为通用智能安卓手机。\n[0007] 进一步，实用新型所述供电模块包括太阳能电池板、充电电路和锂电池组。在太阳光充裕的白天，太阳能电池在给所述装置供电的同时，通过充电电路给锂电池组充电；晚上则是通过锂电池组供电。\n[0008] 进一步，实用新型所述处理器模块采用低功耗单片机。用于为所述装置接收初始化配置参数、时序管理、接收数据采集模块的数据信号、数值计算和产生控制信号等。\n[0009] 进一步，实用新型所述体征检测模块采用温度传感器。安装紧贴在牲畜体表，用于检测牲畜的体表温度。\n[0010] 进一步，实用新型所述定位模块采用GPS/GPRS模块。用于采集牲畜的经纬度地理信号，解出这些地理信息参数后并将之送给处理器模块处理。\n[0011] 进一步，实用新型所述无线通信模块采用GPS/GPRS模块。用于当牲畜的体征参数或经纬度地理参数异常时呼叫牧民进行报警，接收牧民的查询指令并上传牲畜的体征参数和经纬度地理参数数据给牧民。\n[0012] 进一步，实用新型所述参数配置模块采用USB接口。用于系统离线时的初始化参数配置，如牲畜正常体温范围、牧场边界参数、牧民电话号码等。\n[0013] 进一步，实用新型所述远端牧民监控终端采用通用智能安卓手机。\n附图说明\n[0014] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。\n[0015] 图1是本实用新型系统示意框图。\n具体实施方式\n[0016] 本实用新型提供一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，包括牲畜侧数据采集与传输终端和远端牧民监控终端。所述牲畜侧数据采集与传输终端制成颈圈形式穿戴在牲畜脖子处。所述牲畜侧数据采集与传输终端包括供电模块、微处理器模块、体征检测模块、定位模块、无线通信模块及参数配置模块。所述供电模块分别与微处理器模块、体征检测模块、定位模块、无线通信模块连接进行供电；所述微处理器模块与体征检测模块、定位模块、无线通信模块及参数配置模块连接。所述无线通信模块与远端牧民监控终端通过陆地蜂窝无线通信系统连接。所述远端牧民监控终端为通用智能安卓手机。\n[0017] 本实用新型提出了一种基于太阳能收集技术的生态畜牧牲畜预警定位追踪装置，制作成颈圈形式穿戴在牲畜脖子上。其总体目标是系统可以在牲畜出现即将或者已经超出预设的牧场边境和可能出现病毒感染状况时，及时检测并报警。当牧民需要查询指定牲畜地理位置和体征状态时，系统能将采集到的这些信息和参数通过无线方式传输至牧民手机上并显示。\n[0018] 在具体实施例中，佩戴在牲畜脖子上的GPS颈圈上为牲畜端的终端装置，上面有太阳能电池+锂电池供电模块、单片机控制器、GPS芯片和SIM卡等具体电路。当牧民需要进行查询或者追踪牲畜时，通过牧民手上的APP软件发送控制命令，该控制命令经过陆地蜂窝网络传输到指定的牲畜（通过牲畜身上的SIM标识），牲畜脖子上颈圈的单片机判断牧民是需要查询该牲畜的地理位置和身体状态信息时，启动该牲畜上的GPS芯片给出地理经纬度信息，并经反向链路传给牧民。需要强调的是，利用参数配置模块的USB接口可以在牲畜颈圈单片机中预设牧场边界和正常体征参数范围，当检测到GPS模块接收到该牲畜位置接近或已超出牧场边界或者牲畜的体征参数超出正常值范围时，可以启动牲畜侧的SIM卡工作，向牧民手机发送报警信号。\n[0019] 所述供电模块采用太阳能电池板、充电电路和锂电池组供电，电源管理电路，用于管理不同器件和电路模块的对不同电源要求。\n[0020] 所述处理器模块采用低功耗单片机MSP430F149，该款单片机系TI公司出产的一款16位低功耗高性能单片机，具有丰富的算术运算和片上外设资源。\n[0021] 所述体温采集模块采用温度传感器LX90615，可以采集到牲畜体表的体温值，并提供了良好的数字读写接口给低功耗单片机读取。\n[0022] 所述定位模块采用GPS/GPRS模块SIM908，是SIMCom公司推出的一款集成GPS导航技术的四频GSM/GPRS模块，可以接收到卫星的定位数据后计算出牲畜的经纬度参数，并通过串口供低功耗单片机读取。\n[0023] 所述无线通信模块也采用GPS/GPRS模块SIM908，与上述定位模块系同一物理模块，用于出现参数异常或者牧民需要查询牲畜信息时，将预警信息和参数上传给牧民。\n[0024] 所述参数配置模块USB2.0接口，该模块用于离线状态下进行系统初始化配置，包括预置牧民电话号码、设定牲畜体征参数范围、预设当前牧场边界参数等。\n[0025] 所述其远端监护人侧接收终端采用通用手机，支持导入电子地图GIS。

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