一种可穿戴式动物监测耳塞及动物监测系统的制作方法

1.本技术涉及动物生命体征检测技术领域，尤其涉及一种可穿戴式动物监测耳塞及动物监测系统。


背景技术：

2.我国是农业大国，农业的发展水平代表了国家的生产能力，精准畜牧是现代智慧农业最重要的一部分，可促进现代农业的发展。所谓的精准化养殖，是将养殖动物的活动量、饲喂量、以及体征等信息进行实时持续的采集和检测。
3.以奶牛为例，奶牛属于恒温动物，正常情况下体温只在微小的范围内发生变化，但当生理状态发生变化时，温度会同时发生不同程度的升高或降低。当奶牛发情前一天体温会降低，发情后体温恢复正常；生产前3-10天体温上升1-2℃，产前1-2天体温迅速下降；发生疾病时也伴随体温变化，当肢体部或消化系统有异常时，体温会发生不同程度的升高。
4.通过对奶牛体温信息的精准、实时监测，可以准确判断奶牛的发情时间，牛场工作人员可根据奶牛的体温变化选择合适的人工授精时间，从而提高奶牛受精成功率，减少冷冻精液成本、受精失败人力成本以及空怀成本。奶牛体温信息的实时检测，有助于判断怀孕奶牛分娩的准确时间，工作人员可进行辅助分娩，有效降低奶牛分娩危险，也可检测奶牛的健康状况，以便及时进行疾病防治等。因此，奶牛体温的精准、实时持续监测，对奶牛的适时配种、疾病揭发、安全分娩及识别应激反应等具有重要意义。
5.国内外现有的动物耳朵监测装置主要有以下两种：
6.第一种为耳廓温度监测耳标，其监测的是外耳廓温度，主机采用耳标钉穿过牛耳固定。其缺点为：(a)外耳廓温度不等同于核心温度，且容易受到外界环境的干扰，数据准确度不好保证；(b)需要在牛耳廓上打耳标钉，属于有创穿戴，对消毒及卫生环境要求较高，否则容易引发感染；(c)安装及拆除均需要专门工具，增大牧场工人工作量。
7.第二种为外耳道温度检测耳标，其通过一个软性探头伸入外耳道监测核心体温，主机同样采用耳标钉穿过牛耳固定在外耳廓上。相对上面方案，优点在于其监测的是外耳道温度(医学上认可其为核心体温)，且由于探头在外耳道内，测温结果不太容易受到外界环境的影响，测量结果比较精准可靠。但此方案仍未解决主机的固定问题。此方案新引入的问题是主机会带着探头会随着牛耳朵的扇动在耳道内来回移动摩擦耳道，影响测温结果，长期使用可靠性较差，同时也可能会损伤动物耳道，动物之间的相互舔咬容易导致探头脱出耳道甚至装置损坏。


技术实现要素：

8.本技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种可穿戴式动物监测耳塞及动物监测系统。
9.可穿戴式动物监测耳塞包括：
10.用于插入外耳道内的探头，其包括第一端头、第二端头、以及位于第一端头、第二
端头之间能够与外耳道弯曲形状相适配的弯杆部；所述第一端头上集成有用于检测生命体征的传感器；
11.与耳廓适配的塞体，所述塞体与所述第二端头可拆卸连接。
12.在一些改进方案中，第二端头上设置有用于限制探头插入外耳道深度的限位块a。
13.在一些改进方案中，还包括：一端连接在探头第二端头上的拉绳、以及与拉绳配合的锁紧头；塞体上开设有供所述拉绳穿过的通孔；所述锁紧头能够与穿过通孔的拉绳连接配合以抵住塞体使塞体与探头的限位块a连接锁定在一起，并能够退出拉绳以解除塞体与探头的限位块a之间的连接。
14.在一些改进方案中，拉绳上设置有齿条结构；所述锁紧头为与所述齿条结构配合的卡扣。
15.在一些改进方案中，塞体上还设置有用于将塞体从耳廓中拉出的操作部。
16.在一些改进方案中，塞体内集成有电路模块；所述电路模块包括：与传感器电路连接的主机、用于无线通信的通信天线、用于供电的电源模块。
17.在一些改进方案中，随着所述塞体与所述第二端头连接，所述塞体内的电路与所述传感器的电路接合在一起。
18.在一些改进方案中，锁紧头与塞体之间还设置有榫卯连接。
19.在一些改进方案中，传感器包括：温度测量传感器、血压测量传感器、血氧测量传感器、心率测量传感器、声传感器、脑电探头、运动传感器。
20.另一方面，本技术还提出了一种动物监测系统，包括：以上部分所提出的可穿戴式动物监测耳塞、以及能够与所述可穿戴式动物监测耳塞通信的终端设备。
21.本技术提出了一种可穿戴式动物监测耳塞，具有如下技术效果：
22.第一、测量传感器设置在外耳道内，探头位置固定，所测温度为核心体温，测量结果稳定精准。
23.第二、利用动物耳道耳廓的天然形状，形成互锁结构完成可靠固定，无需打耳标，无外部创伤。
24.第三、穿脱过程无需专用工具，拆装方便快捷。
25.第四、整个装置内置于外耳道内部及外耳廓根部，无明显外露结构和电线，不容易损坏，长期穿戴可靠性高。
附图说明
26.图1是本技术实施例中可穿戴式动物监测耳塞的结构示意图。
27.图2是本技术实施例中可穿戴式动物监测耳塞的分解结构示意图。
28.图3是本技术实施例中可穿戴式动物监测耳塞的结构原理示意图。
具体实施方式
29.以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省
略了对已知功能和构造的描述。
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
31.参考图1至图3，本技术实施例提出了一种可穿戴式动物监测耳塞，包括：用于插入外耳道内的探头10、与耳廓适配的塞体20。其中，探头10包括第一端头11、第二端头12、以及位于第一端头11、第二端头12之间能够与外耳道弯曲形状相适配的弯杆部13；所述第一端头11上集成有用于检测生命体征的传感器。塞体20与所述第二端头12可拆卸连接。
32.动物的外耳包括外耳道和耳廓，本技术所提出的可穿戴式动物监测耳塞安装在动物的外耳上。使用时，探头10顺着外耳道插入动物外耳道中，第一端头11位于外耳道的内侧，第二端头12位于外耳道的外侧。探头10的第一端头11上集成有用于检测生命体征的传感器，传感器包括温度测量传感器、血压测量传感器、血氧测量传感器、心率测量传感器、声传感器、脑电探头、运动传感器。此处，测量传感器设置在外耳道内测温，探头位置固定，所测温度为核心体温，测量结果稳定精准。声传感可用于监测动物咀嚼、反刍。
33.装入时，首先将探头10顺着外耳道插入动物外耳道中，然后再装入塞体20，接着，将塞体20与所述第二端头12连接起来。拆除时，首先拆开塞体20与第二端头12，接着将塞体20从耳廓取出，最后取出探头10。塞体20与第二端头12之间为可拆卸连接。探头10的弯杆部13与动物外耳道的弯曲形状一致，从而能够顺着动物外耳道弯曲延伸方向插入，退出时也需要顺着外耳道弯曲延伸方向反向退出。塞体20主要与耳廓形状适配，其退出方向与进入方向由耳廓形状决定。塞体20与所述第二端头12连接在一起，参考图3，动物耳道耳廓和外耳道的天然形状决定探头10退出外耳道的移动方向与塞体20退出耳廓的移动方向不一致，因此，探头10和塞体20通过连接相互锁定，使得探头10和塞体20均无法退出。
34.参考图3，外耳包括外耳道s1和耳廓s2，探头10和塞体20通过连接关系锁定。外耳道s1中的探头10仅能够沿着外耳道的弯曲方向取出来，方向为v2；耳廓s2中的塞体20仅能够沿着耳廓s2所限定的方向v1取出。当探头10和塞体20连接锁定在一起时，两者的运动路径产生干涉冲突，无法取出。
35.进一步地，第二端头12上设置有用于限制探头10插入外耳道深度的限位块12a。随着外耳道s1向内部延伸，其孔径越来越小，限位块12a的尺寸能够将探头10卡在预定深度，保护外耳道。
36.可穿戴式动物监测耳塞还包括：一端连接在探头10第二端头12上的拉绳31、以及与拉绳31配合的锁紧头32；塞体20上开设有供所述拉绳31穿过的通孔21；所述锁紧头32能够与穿过通孔21的拉绳31连接配合以抵住塞体20使塞体20与探头10的限位块12a连接锁定在一起。安装时，锁紧头32安装在拉绳31上，并从耳外侧抵住塞体20使塞体20与探头10的限位块12a连接在一起。拆除时，锁紧头32退出拉绳31以解除塞体20与探头10的限位块12a之间的连接。在一些实施方式中，拉绳31上设置有齿条结构；所述锁紧头32为与所述齿条结构配合的卡扣。在一些情况下，卡扣仅能够沿着齿条单向移动，此时可通过剪断拉绳31进行拆除，此种情况仍然为本技术技术方案中所指的可拆卸连接。在一些实施方式中，所述锁紧头32与所述拉绳31螺纹连接配合。
37.此外，在一些实施方式中，锁紧头32与塞体20之间还设置有榫卯连接。
38.在一些实施方式中，塞体20上还设置有用于将塞体20从耳廓中拉出的操作部22。
拆卸时，操作部22能够便于手工取出塞体20。
39.进一步地，塞体20内集成有电路模块40；所述电路模块40包括：与传感器电路连接的主机41、用于无线通信的通信天线42、用于供电的电源模块43。电路模块40用于收集传感器的测量信息，并通过无线通信传输到终端设备。在一些实施方式中，随着所述塞体20与所述第二端头12连接，所述塞体20内的电路与所述传感器的电路接合在一起。
40.综上，本技术提出了一种可穿戴式动物监测耳塞，具有如下技术效果：第一、测量传感器设置在外耳道内测温，探头位置固定，所测温度为核心体温，测量结果稳定精准。第二、利用动物耳道耳廓的天然形状，形成互锁结构完成可靠固定，无需打耳标，无外部创伤。第三、穿脱过程无需专用工具，拆装方便快捷。第四、整个装置内置于外耳道内部及外耳廓根部，无明显外露结构和电线，不容易损坏，长期穿戴可靠性高。
41.本技术实施例还提出了一种动物监测系统，包括：以上部分所提出的可穿戴式动物监测耳塞、以及能够与所述可穿戴式动物监测耳塞通信的终端设备。终端设备可用于收集多个可穿戴式动物监测耳塞上传的信息。
42.例如，牛群中的牛均穿戴有可穿戴式动物监测耳塞，每一只牛的可穿戴式动物监测耳塞将测量获得的数据上传到终端设备上,从而便于在终端设备上对整个牛群进行监测管理。
43.在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
44.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
45.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。