奶牛阴道植入式电阻传感器与无线监测系统研究

作者：刘忠超; 何东健^*

来源：农业机械学报, 2019, 50(11): 175-185.

• 奶牛
• 发情
• 阴道电阻
• 植入式传感器
• 无线监测
• ZigBee

针对人工监测奶牛发情费时、费力,仅依靠活动量和非接触式视频监测无法实现奶牛安静发情预警的问题,根据奶牛发情时阴道粘液生理特征变化,提出基于奶牛阴道电阻变化的奶牛发情监测方案。设计了由黄铜电阻探头、8爪防滑装置构成的奶牛阴道植入式电阻传感器,对阴道电阻值进行采集。借助2. 4 GHz的Zig Bee网络开发了无线传输系统,将阴道电阻无线传送给协调器节点,协调器经由RS485总线传输到监控中心。开发了奶牛阴道电阻上位机实时监测系统,实现了奶牛阴道电阻的精确采集和远程实时监测。分别对植入式电阻传感器和监测系统进行了准确性、稳定性、可靠性及能量可用性试验,结果表明,植入式电阻传感器电阻测量探头体积小、安装方便,可测定1～1 000Ω范围的电阻,测量精度在±2%以内,24 h内电阻最大波动为2Ω;在450 m2奶牛养殖区范围内,ZigBee网络数据发送成功率不低于98. 5%;植入式电阻传感器终端节点在7. 4 V/6 500 mA·h锂电池能量供应下可连续工作38 d。监测系统运行稳定,能够精确、可靠、实时地监测奶牛阴道电阻的变化,为奶牛发情程度和排卵时间的准确预测提供了一种新的监测方法。

• 单位
  电子工程学院; 西北农林科技大学; 南阳理工学院