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摘要：為更好的實現對奶牛精飼料的精確飼喂，與牛場現有信息系統進行銜接，本文提出一種用于原型法進行設計、使用VB．NET2008語言進行程序開發、以Access2007數據庫系統為后臺數據庫、以無線傳輸方式完成數據傳送的牛場信息管理系統，該系統在完成數據進行處理和傳輸的同時，兼顧牛場、職工、牛只、生產等信息的集成管理功能，通過對牛場信息進行有效、快速的管理，提高信息處理的效率和管理水平，降低工作人員勞動強度，為實施奶牛精確飼喂奠定了良好基礎。

關鍵詞：個體奶牛；精確飼喂；信息管理；原型法

0引言

奶業是我國農業的重要組成部分，是一個國家發達程度和畜牧業現代化水平的重要標志［1］。奶業的發展對促進畜牧業產業升級、優化農業結構、增加農牧民收入、提高國民身體素質都具有重要意義，因此，發展奶業成為新時期我國農業和農村經濟發展的一項重要任務。隨著我國奶牛業的不斷發展，養牛業正在由傳統的生產管理方式向現代化的管理方式轉變，牛群的管理逐步由傳統的粗放型、松散化管理向精養型、集約化管理方向發展［2］。經分析，目前我國奶牛養殖存在的單產水平低、增長率不高等問題，其主要原因是奶牛飼養管理水平問題［3］。在飼養管理中飼料條件對提高奶牛的產量和牛奶品質起著決定性的作用［4］。因此，以個體體況信息為基礎的精細養殖已成為現代奶牛科學飼養的主要研究方向［5－8］，可使得奶牛場的整體生產水平較傳統的管理模式提高30％以上［9］。針對我國奶牛精飼料精確飼喂現狀［10］，在實現了精飼料精確飼喂機的設計和配套精飼料精確飼喂工藝的研究前提下［11－13］，本文重點研究開發了牛場信息管理系統，用以對牛場相關信息進行集成統一管理，并為奶牛的精確飼喂提供數據，與牛場現有信息系統很好的銜接，實現信息的批量導入，以及對奶牛相關信息的處理，將處理后的數據作為奶牛的飼喂依據，通過無線傳輸裝置傳送數據到裝備下位機，根據個體奶牛的“生理與生產”相關數據計算個體奶牛所需的精飼料量，然后完成精飼料的精確投喂，以提高奶牛產奶量，降低生產成本。本系統在實現對奶牛的精確飼喂功能的同時，兼顧對牛場信息的存儲和管理，以及牛群預警、統計分析、報表打印等。

1牛場信息管理系統設計

為了更好地實現對奶牛精飼料的精確飼喂，并與牛場現有信息系統很好的銜接，本研究開發了牛場信息管理系統，實現奶牛信息的批量導入，以及對奶牛泌乳周期、胎次、日產奶量、最大產奶量、體質量等相關信息的處理，將處理后的數據作為奶牛的飼喂依據，通過無線傳輸裝置傳送數據到裝備下位機。在實現對奶牛的精確飼喂功能的同時，兼顧了對牛場、職工、牛只、生產等信息的集成管理等功能。牛場信息管理系統主要由系統管理、信息管理、統計報表、信息預警、奶牛飼喂等功能模塊組成。

1．1系統的開發

1．1．1系統的開發方法

該系統開發采用原型法進行設計。原型法［14］（PrototypingApproach）是在對用戶需求進行充分分析的基礎上，通過構造一個應用系統的原型，并讓用戶檢驗和評價原型，開發者與用戶反復交流、修改原型，直到用戶滿意，然后根據修改后的原型進行具體實現。

1．1．2系統開發流程

結合牛場實際情況，從系統全局的角度出發，在對用戶需求和信息流進行全面分析的基礎上，通過數據直接抽象和功能分解的方式，先組織好數據庫，建立統一的數據平臺，同時將系統劃分為多個功能模塊，用原型法進行系統開發。

1．1．3系統的功能和結構

牛場信息管理系統開發的目的是實現對奶牛的精確飼喂以及統一管理牛場的相關資料，對各類數據進行集成，為管理人員管理數據、查找信息、打印報表等提供方便、良好的用戶界面。

1．2數據庫的設計

數據庫設計是建立數據庫及其應用系統的基礎，是綜合信息管理系統研究和開發的核心。具體來說，數據庫設計是指對于一個給定的應用環境，構造最優的數據庫模型，使之能夠有效地存儲數據，滿足各種用戶的應用需求。由于數據庫文件建立之后需要大量的數據錄入工作，為使錄入工作更直觀，數據庫表中的設計遵循“滿足用戶需求”的原則進行表的結構設計。本數據庫使用Access2007進行設計，建立Cow．mdb庫文件。用戶表主要存儲登陸用戶的基本信息，用戶類別按照用戶權限分為系統管理員、操作員和普通用戶，由管理員分配操作員和普通用戶。牛場信息表用于存儲該牛場的主要信息，從此表可了解該場的大致情況，包括牛場基本信息、牛只組成分布和牛場生產情況，部分信息禁止人工輸入，由系統自動生產，保證了數據的真實性。職工信息表主要存儲職工的相關基本信息，職工信息表便于對職工的管理和信息的存儲，簡化了工作流程，提高工作效率。牛只信息表主要存儲牛只的相關基本信息。牛只日產奶信息表用于存儲每天奶牛各班的產奶的信息，是該系統數據存儲的重要對象之一，也是實現奶牛精確飼喂的重要數據。對牛奶支出信息進行詳細的記錄，實現牛奶支出的規范化管理，以備后期查詢和對校。

2功能的實現

2．1系統登錄

系統登錄流程如圖4所示，系統登錄窗口界面。用戶要實現對系統數據的操作，首先必須進入該系統，系統的登錄需要用戶名與密碼正確匹配，通過驗證后才能對該系統進行操作。用戶根據角色的不同具有不同的權限，根據權限可分為系統管理員、操作員和普通用戶，不同的角色具有不同的職責和權力。系統管理員具有最高權限，可以對系統用戶進行管理、新用戶注冊和權限分配，數據庫數據的添加、刪除、修改等。操作員可以對數據進行添加和修改，無刪除和用戶管理權限。普通用戶只能對數據進行瀏覽和查詢，對個人賬戶進行管理。本系統不支持用戶注冊，所有的用戶信息都由系統管理員建立。只有正式登錄的用戶才能夠分別使用本系統介紹的功能，進入系統主界面。

2．2用戶管理

進入系統后對應權限的用戶可以對系統進行管理和操作，首先系統管理人員需要完成對用戶信息的管理，為新的用戶注冊賬戶、分配除“系統管理員”以外的角色，用戶管理界面。

2．3信息處理

信息管理系統應具備的基本功能是實現對數據的存儲、添加、修改和刪除等功能。本系統實現對牛場信息、職工信息、牛只信息、奶牛生產信息以及牛奶支出等信息的操作，職工信息管理界面如圖7所示，牛只信息管理界面。

2．4數據查詢

數據的查詢是信息系統的重要功能之一，可以通過查詢功能高效地得到有用的信息，降低信息查詢時間。該系統實現了對數據的單條件查詢和組合查詢，為完成高效查詢提供了保證，而且可實現對查詢數據信息的“一鍵”導出，方便了對數據的操作和管理。查詢界面。

3奶牛飼喂模塊

在奶牛精細化飼喂中，實現數字化飼喂是其重要內容，“奶牛飼喂”模塊是開發該系統的重要目的之一，通過該模塊對數據進行處理加工，成為奶牛飼喂所需要的信息。鑒于對奶牛飼喂的使用頻率較高，所以作為一個單獨的功能模塊獨立出來，奶牛飼喂功能模塊也是該系統的重要組成部分。

3．1數據的處理

在奶牛的精確飼喂中使用的奶牛信息為奶牛ID、牛只體質量、胎次、產奶量、最大產奶量和所處的泌乳期相關信息，所需信息經過處理為控制系統控制投料系統投料提供數據。首先需經過奶牛飼喂模型處理，得到本次該頭奶牛飼喂所需的精飼料量。然后將得到的數據代入已擬合的投料模型中計算出完成該次投料所需的脈沖數，并轉化為整數，由無線發送裝置將飼喂數據傳送到裝備下位機，由步進電機控制器控制步進電機的旋轉，完成投料。奶牛飼喂數據界面。

3．2數據的校驗

該系統中發送數據的校驗采用Checksum校驗，主要做法是將雙通過無線傳輸裝置傳送數據到裝備下位機。本系統在實現對奶牛的精確飼喂功能時，兼顧對牛場信息的存儲和管理，以及牛群預警、統計分析、報表打印等功能。

參考文獻

［1］閆坤倫．奶牛良種登記和個體選配PDA系統的設計與開發［D］．哈爾濱：東北農業大學，2008。

［2］熊本海，呂健強，羅清堯，等．基于Internet／Intranet集約化奶牛場精細養殖技術平臺的構建［J］．畜牧獸醫學報，2005，36（11）：163～169．

［3］李鳳林，莊威．我國乳業現狀分析及今后發展對策［J］．吉林農業科技學院學報，2006，15（2）：21～23．

［4］車玉媛，曹有才．影響奶牛產奶量的因素［J］．養殖技術顧問，2008，（9）：9～15．

［5］李秀芝，王冉冉，杜現軍，等．基于精細農業的奶牛自動飼喂系統［J］．飼料工業，2010，31（7）：5～6．

［6］熊本海，錢平，羅清堯，等．基于奶牛個體體況的精細飼養方案的設計與實現［J］．農業工程學報，2005，21（10）

作者：李亞萍 蒙賀偉 高振江 李輝 坎雜 單位：石河子大學機械電氣工程學院 中國農業大學工學院