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申请/专利权人：中国农业大学

摘要：本发明涉及一种动物生存状态预警方法、系统及设备，方法包括：获取动物所处生存区域内的实时环境参数数据集和实时人为因素数据集；基于实时环境参数数据集和实时人为因素数据集的变化情况，设置监测频率，获取环境参数预测数据集和人为因素预测数据集；基于环境参数预测数据集和人为因素预测数据集，根据生物体征参数预测模型，获取该生存区域内动物的生物体征参数预测值；基于生物体征参数预测值，根据生存状态分类模型，获取该生存区域内动物处于的生存状态；基于生存状态，建立预警机制，对动物生存状态进行预警。本发明能通过环境因素变化结合人为因素，推知动物的生存状态，并对动物的生存状态进行预警。

主权项：1.一种动物生存状态预警方法，其特征在于，包括：基于环境传感器采集动物所处生存区域内的各环境参数，得到实时环境参数数据集，获取动物所处生存区域内的各人为因素，得到实时初始人为因素数据集；基于所述实时环境参数数据集和所述实时初始人为因素数据集的变化情况，设置监测频率，并基于所述监测频率得到环境参数预测数据集和人为因素预测数据集，包括：将所述实时初始人为因素数据集从文本形式转换为向量形式，得到实时人为因素数据集；具体如下：根据干扰类型定义一个词表集合V，将所述实时初始人为因素数据集中每个实时初始人为因素数据X表示为|V|维的向量X∈RV，R为正实数，R|V|表示|V|维欧几里德空间；所述实时初始人为因素数据中每个干扰向量x中第i维的值，表示所述词表集合中的第i个词是否在x中出现，如果出现，值为1，否则为0，得到所述实时人为因素数据集；对于所述实时环境参数数据集中的任一环境参数，均对应一个设定环境变化阈值，获取当前环境参数在当前采集周期的开始时刻t0的参数值和t0+1时刻的参数值，若t0时刻和t0+1时刻的参数值变化率大于其对应的设定环境变化阈值，则当前环境参数在当前采集周期内进行连续采集，若t0时刻和t0+1时刻的参数值变化率小于或等于其对应的设定环境变化阈值，则当前环境参数在当前采集周期内进行间断采集，遍历各环境参数，得到所述环境参数预测数据集；所述监测频率包括所述连续采集和所述间断采集；所述参数值变化率计算公式如下： 式中：α为参数值变化率，为t0+1时刻的参数值，tθ0为t0时刻的参数值；对于所述实时人为因素数据集中的任一人为因素，均对应一个设定人为变化阈值，获取当前人为因素在当前采集周期的开始时刻t0的因素值和t0+1时刻的因素值，若t0时刻和t0+1时刻的因素值变化率大于其对应的设定人为变化阈值，则当前人为因素在当前采集周期内进行连续采集，若t0时刻和t0+1时刻的因素值变化率小于或等于其对应的设定人为变化阈值，则当前人为因素在当前采集周期内进行间断采集，遍历各人为因素，得到所述人为因素预测数据集；对于所述实时环境参数数据集中的任一环境参数，均对应一个设定环境阈值范围，当任一环境参数的参数值超出其对应的设定环境阈值范围时，则发出环境预警信号；基于所述环境参数预测数据集和所述人为因素预测数据集，结合生物体征参数预测模型，得到生物体征参数预测集，包括：获取环境参数数据训练集、人为因素数据训练集和生物体征参数训练集；基于所述环境参数数据训练集、所述人为因素数据训练集和所述生物体征参数训练集构建初始生物体征参数预测模型，并对所述初始生物体征参数预测模进行训练，得到所述生物体征参数预测模型；对所述环境参数预测数据集和所述人为因素预测数据集进行预处理，得到预测输入矩阵；将所述预测输入矩阵输入所述生物体征参数预测模型，得到所述生物体征参数预测集；对所述生物体征参数预测集进行判断，当所述生物体征参数预测集中任一生物体征参数预测值超出其对应的生物体征阈值范围时，发出生物体征预警信号；当任一生物体征参数预测值均在其对应的生物体征阈值范围时，基于所述生物体征参数预测集得到所述生存状态；所述生存状态包括正常状态、惊恐状态、萎靡状态和死亡状态；所述基于所述生物体征参数预测集，结合生存状态分类模型，得到动物的生存状态，包括：对所述生物体征参数预测集进行预处理，得到预处理生物体征参数集，具体公式如下： 式中：ymi为生物体征参数预测集中第m组预测数据中第i个生物体征参数的值，Ymi为生物体征参数预测集中第m组预测数据中第i个生物体征参数预处理后的值，M为生物体征参数预测集中数据的组数；对所述预处理生物体征参数集进行分类，得到达标数据集和不达标数据集；所述达标数据集对应所述正常状态和所述惊恐状态；所述不达标数据集对应所述萎靡状态和所述死亡状态；基于所述预处理生物体征参数集得到动物的生存状态指数集，计算公式如下： 式中：为第k次预测所得的生存状态指数，k∈1，2，3，当k＝1时，取预处理生物体征参数集中为1的各组预处理数据，得到达标数据集，取预处理生物体征参数集中为-1的各组预处理数据，得到不达标数据集，对于达标数据集，令k＝2，继续进行计算，得到第二生存状态指数集，对于不达标数据集，令k＝3，继续进行计算，得到第三生存状态指数集；生存状态指数集包括第二生存状态指数集和第三生存状态指数集；当k＝1时：M1为预处理生物体征参数集中预处理数据的组数，αm为预处理生物体征参数集中第m组预处理数据的向量因子，Zm为预处理生物体征参数集中第m组预处理数据对应的动物的生存状态指数，Zb为预处理生物体征参数集中第b组预处理数据对应的动物的生存状态指数，Ymi为预处理生物体征参数集中第m组预处理数据中第i个生物体征参数值，Ymj为预处理生物体征参数集中第m组预处理数据中第j个生物体征参数值，Ymn为预处理生物体征参数集中第m组预处理数据中第n个生物体征参数值，ymn为生物体征参数预测集中第m组预测数据中第n个生物体征参数值，为预处理生物体征参数集中第m组预处理数据中各生物体征参数的标准差之和，Yb为第b组预处理数据；同理，当k＝2时，M2为达标数据集中达标数据的组数，当k＝3时，M3为不达标数据集中不达标数据的组数；基于所述生存状态指数集和所述生存状态分类模型，得到所述生存状态基于所述生物体征参数预测集，结合生存状态分类模型，得到动物的生存状态；基于所述生存状态，结合预警机制，对动物的生存状态进行监测预警。

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百度查询： 中国农业大学 一种动物生存状态预警方法、系统及设备