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士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

牛业智能养殖管理系统

摘要：本系统实时在线监测野外牧场中每头牛的位置和健康情况，通过云平

台对采集到的数据进行智能分析，及时发现牛的身体健康隐患，及早寻找并治疗，

降低病死率，同时及时发现牛的越界现象，以及防止偷盗事件，减小野外放养牛

的损失，提高生产力和管理效率。

关键词：野外牧场、牛群、健康检测、智能管理

1.

引言

进十年以来，我国畜牧业发展良好，畜牧业已经成为我国农业农村经济的支

柱产业，成为农民重要的收人来源。野外生态放养牛群就是非常好的项目，但会

有很多不确定性，如牛群是否走出设定的范围导致丢失，是否被偷走，是否跌倒

受伤，生病等，因此要有先进的技术手段来进行养殖管理。但是有的山地或草原

没有公共信号，很难建立定位和健康监测数据传输通道。本系统就很好地解决了

这一难题，例如在一些大山里，山谷里没有4G等公共信号，或者只有山顶某些

局部区域有4G信号，牛群就是常年在山谷里放养，要监测这些牛的状况，首先

要搭建本区域通信基站并延伸到有4G信号的地方，再通过4G数据传输到云端。

因此本系统包括云端服务软件、通信系统、牛项圈上的体温检测及定位、体重预

测等的设计与实现。

1.

系统功能

每一头牛都佩戴一个牛项圈，有唯一ID身份标识，包含有温度测量、GPS定

位和太阳能电池等。

被监测牛群列表显示在线/离线状态、体温、出生日期、预测体重、位置

（地理经纬度）等属性信息、详细显示所采集的各种参数及分析结果等。

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

（1）牛体温实时数据和历史数据处理保存和显示。

（2）牛群健康状况实时数据分析，并生成告警记录，发送给相关人员。

（3）显示预测达到出栏体重的牛ID列表，并根据定位指导寻找。

（4）牛定位管理，每头牛所在的地理位置电子地图上显示。

（5）电池监测，牛项圈装有小太阳能电池，一旦检测电量严重不足时，告

警更换。

3.系统设计

3.1系统组成和结构

本系统由传感器、牛项圈智能网关、LoRa和4G通信、云平台、终端软件几

部分组成。

云平台

终端

体温传感器

LoRa

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

牛项圈智能网关

GPS传感器

LoRaWAN

/4G网关

电量传感器

网络

各传感器

牛项圈智能网关

LoRa

图1系统结构示意图

3.2系统实现

（1）前端传感器

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

1.

体温传感器

牛项圈智能网关含有非接触式红外传感器，自动周期