基于NET技術的奶牛健康管理系統的構建

王海彬,王洪斌,肖建華

(東北農業大學動物醫學學院,黑龍江哈爾濱 150030)

近年來,奶牛業取得了較快發展,但是對于我國奶牛養殖規模化程度低,飼養水平不高,飼養管理水平低下,環境衛生差,疾病的監控和預防工作沒能充分得到重視,嚴重影響牛奶產量和質量。大多數牛場缺乏有效的疾病管理體制,各種疾病頻頻發生,嚴重影響奶牛業的發展。因此,構建一個以牛舍環境和奶牛個體為對象的管理信息系統,通過對奶牛健康相關因素的持續監測、科學評估,不但可以為管理者和獸醫提供決策支持依據,還可以提高奶牛業的健康管理水平,從而提高奶牛業的經濟效益[1]。

1 系統開發環境

1.1 硬件環境 聯想鋒行K 3020A CPU:AMD A thlonTM64 3000+硬盤:80G內存:512MB。

1.2 軟件環境 操作系統:W indow s XP Professional Service Pack 2;開發語言:V isual Basic.NET2003 、A sp.NET;數據處 理:Microsoft SQL Server 2003個人版;Internet信息服務系統:IIS5.1信息服務器、中文瀏覽器IE6.0。

2 系統平臺結構及子系統功能

2.1 平臺結構 奶牛康監測管理系統采用“面向對象”的設計方法,以牛只信息的數字化管理為中心,通過對研究對象構建模型、對管理流程構建模型、對數據庫構建模型,實現系統的技術架構設計。從層次劃分上可分為信息采集、信息處理和信息應用3部分(見圖1)。

圖1 奶牛健康管理系統結構

在信息采集層面上,通過到牛場對牛只相關信息的現場調研、專家組座談、查閱資料和相關法律、法規等方式,獲得第一手數據材料和最新的領域專業知識,為系統的設計、用戶需求分析做好充分的準備。

在信息處理層面上,首先在做好可行性分析和用戶需求分析的條件下,建立一個管理數據庫即牛只全程跟蹤管理數據庫和一個奶牛健康相關知識庫[2]。牛只全程跟蹤管理數據庫包括牛場管理信息數據庫、牛只基本信息數據庫、牛只健康動態監測數據庫、藥物檢索數據庫、牛只電子病歷管理數據庫和牛群疾病預防控制管理數據庫;奶牛健康相關知識庫包括疾病診斷、防治、藥物檢索、藥物配伍、飼料管理、飲水管理知識庫、輔助決策知識庫、監測知識庫和法律法規庫。在數據庫和知識庫的支持下,運用NET服務器組件、Asp.NET的Web服務等技術手段在前端建立起面向廣大用戶群的Web平臺。

在信息應用層面上,主要是面向分散在各地的廣大牛場用戶。在整個數字化平臺搭建好的基礎上,不同用戶可通過界面友好、簡便易行的Web頁面根據自己實際情況自行錄入數據,查詢牛只相關信息,了解與奶牛健康有關的專業知識、藥物知識、法律法規以及監測知識等,從而有效的控制疾病的發生及流行,從而提高奶牛場的經濟效益。

2.2 子系統功能 系統按功能劃分為基礎管理子系統、健康監測子系統、疾病預防子系統、健康評估子系統、決策支持子系統和知識學習子系統6個子系統,各子系統模塊功能如圖2。

圖2 奶牛健康管理系統功能模塊

2.2.1 基礎管理子系統 基礎管理包括人員管理、牛場管理和牛只管理三部分基本的管理內容。人員管理模塊包括牛場員工的基本信息的錄入、查詢、修改、刪除等信息;牛場管理模塊包括已注冊牛場的信息查詢與修改、未注冊牛場的用戶進行注冊及用戶信息的查詢等功能;牛只管理模塊包括牛只基本信息的錄入、查詢、修改、刪除、免疫信息查詢、驅蟲信息查詢、病歷信息查詢、牛只檔案信息查詢等功能。

2.2.2 健康監測子系統 健康監測子系統包括牛場監測和牛只監測2部分內容。牛場監測模塊包括環境監測、飲水監測、飼料監測和噪聲監測4部分,環境監測、飲水監測、飼料監測又分為牛場現場監測和實驗室監測2個方面進行監測,噪聲監測在現場進行;牛只監測模塊包括現場監測、檢驗監測、診斷監測、免疫監測、重要疾病監測和寄生蟲監測6個部分。

牛只現場監測部分包括14項日常指標和6項生產性能指標,檢驗監測包括20項血液生理指標、23項血液生化指標、10項尿液指標和7項乳汁指標,8項診斷監測指標,免疫監測包括8種牛只比較重要的疾病的抗體水平的監測,重要疾病監測對牛只生產性能影響比較大的12種疾病定期監測,寄生蟲監測對牛只常發16種寄生蟲進行定期監測。

系統監測的方法和手段,系統監測的各種指標需要不同部門得到的數據匯總錄入,有些現場指標需要飼養員、獸醫現場監測得到,有些需要化驗室人員通過各種相關檢測儀器化驗、檢測得到。這些指標數據可以通過人工上報錄入系統或者通過一些PDA、智能手機、數據卡等上傳計算機系統。

2.2.3 疾病防治子系統 疾病防治子系統包括疾病預防、病例管理和藥物使用3部分。

疾病預防模塊包括:牛只免疫、牛只驅蟲、牛舍消毒和修蹄護蹄4部分。牛只免疫部分實現了免疫信息的錄入、查詢及免疫程序指導等功能;牛只驅蟲部分實現了牛只驅蟲信息的錄入、查詢及驅蟲程序指導等功能;牛舍消毒部分實現了牛舍消毒信息的錄入、查詢及消毒指導等功能;修蹄護蹄與前3項實現的功能大致相同,并分別做出相應指導,使用戶使用方便,簡單易懂。

電子病歷是屬于一個廣泛性的牛只健康信息,它收集了關于每頭牛只終生與健康有關的所有信息,是牛只從出生到死亡的病歷資料的記載。其內容是以發病、診斷、治療相關的諸多項目的記錄。

藥物使用模塊包括藥物檢索、藥物配伍監測和處方配伍監測3部分。藥物檢索模塊可以通過藥物名稱對藥物進行檢索;藥物配伍監測通過輸入兩種藥物來判斷它們之間配伍使用是否合理,是否可以配伍使用的模塊;處方配伍監測模塊是通過獸醫所下藥方輸入后兩兩進行配伍判斷來判斷獸醫所下藥方是否合理的系統。

2.2.4 健康評估子系統 健康評估子系統包括牛只健康評估、牛舍健康評估和牛場健康評估3部分。

牛只健康評估模塊包括健康監測指標查詢、牛只健康日志查詢和牛只個體健康評估3部分。健康監測指標查詢模塊包括兩部分,一部分是對于監測指標的日志查詢,可以查詢某個牛場的可能對健康和生產性能有影響的環境因素的情況,還可以查詢某一天的某個牛的健康指標情況;另有一部分數字型連續指標可以進行曲線查詢,判斷指標趨勢。牛只健康日志查詢可以查詢日常指標、生理指標、生化指標、尿液指標、乳汁指標是否正常和是否有重要疾病、寄生蟲病等健康相關情況。牛只個體健康評估模塊根據上述判斷來判定牛只健康情況。

牛舍健康評估模塊給出該舍牛只平均月齡、平均胎次、營養狀況、有無疾病、平均產奶量等數據。

牛場健康評估模塊包括牛場監測評估和牛只淘汰兩個部分。牛場健康評估部分同牛舍健康評估部分,只不過范圍是整個牛場。牛只淘汰部分根據病例部分的數據以及重要疾病監測數據給出牛場中需要淘汰的牛只情況。

2.2.5 決策支持子系統 牛場決策支持子系統包括疾病診斷治療、牛只免疫指導、牛舍環境控制、飼料飲水管理等功能。

在疾病診斷治療模塊鏈接奶牛疾病診斷專家系統,根據牛只的疾病癥狀選項來診斷疾病,并給出治療辦法和解決方案;牛只免疫模塊給出針對本地區、本牛場情況的牛只免疫程序;牛舍環境控制模塊給出影響牛只健康的環境因素異常的一些簡便可行、效果最佳的解決方案;飼料飲水管理模塊提供飼料飲水異常現象的解決方案。

2.2.6 知識學習子系統 知識學習子系統包括:健康知識、飼養管理知識、監測知識以及牛場相關法律法規知識的學習4部分內容。這些內容以靜態網頁的形式組成,集中了牛場管理、監測、化驗、檢驗、法律、法規等牛場所需的知識,便于牛場管理者、飼養員、獸醫和化驗員查找、學習相關知識。

3 小結

3.1 健康管理系統與動物福利 所謂動物福利,國際上公認的是動物享有五大自由:不受饑渴的自由,生活舒適的自由,不受痛苦傷害和疾病威脅的自由,生活無恐懼的自由,表達天性的自由。通俗地講,就是在動物飼養、運輸、宰殺過程中要盡可能地減少痛苦,不得虐待[3]。

奶牛健康管理系統通過對奶牛場環境和牛只健康指標的監測以及飼料、飲水、免疫、疾病情況的定期監測,為養殖場主和獸醫人員改善飼養管理,提高環境質量,提供合理全價的飼料,安全清潔的飲水,定期免疫,驅蟲、消毒、修蹄護蹄,及時準確地進行疾病預防和治療,從而改善動物的福利條件,增加牛奶產量和質量,轉變養殖生產方式,控制疾病流行,有效地減少了疾病給奶牛業帶來的經濟損失,具有重要的意義。

3.2 健康管理系統與動物性食品安全 動物性食品安全存在的主要問題包括:人畜共患病的威脅;化學性污染,主要是飼料添加劑和獸藥殘留問題;生態和動物生存空間的環境的污染等方面問題。具體涉及到奶牛場的食品安全問題至少包括:人畜共患病中的瘋牛病、口蹄疫、沙門菌病、布魯氏桿菌病、牛結核等疾病[4-6];獸藥的不當使用和殘留;飼料添加劑的濫用以及牛舍的環境污染問題和水的安全等問題。

在奶牛健康管理系統平臺對奶牛場涉及的食品安全問題有所涉及。環境監測部分對牛只生活環境進行監測,可以通過監測環境避免了牛只生存環境的污染問題;飼料、飲水的監測和管理部分,可以保障牛只飼料、飲水的安全,從而避免采食飼料、飲水中一些超標、非法化學物質的攝入;藥物的使用部分,可以給予獸醫以用藥查詢和指導,避免用錯藥物,以及藥物殘留對食品的污染;牛只監測和疾病防治部分可以監測一些人畜共患病避免人畜共患病的發生,保障食品的安全性;牛場、牛只的數字化管理和病例的數字化可以為動物產品安全的追溯提供幫助。

3.3 健康管理系統與牛場信息化 建立的奶牛健康管理系統采用了.NET技術構建,按N層體系結構設計,具有強大的功能和可伸縮性,所用的各層組件具有可重用性,系統具有強大的可擴展性,可以為以后的牛場信息系統的構建奠定一定的基礎。該系統的構建不但能夠滿足集約化大型牛場奶牛健康管理的需求,而且也可以滿足采用部分指標監測的一些中小牛場的奶牛健康管理的需求。在黑龍江省的一些縣市和墾區的牛場試用時取得了令用戶滿意的效果,可以有效地控制奶牛場的奶牛疾病發生,降低疾病治療成本,提高奶牛的生產性能,從而提高奶牛場的經濟效益。隨著該系統的使用與推廣將對提高奶牛業的信息化、數字化水平,實現牛場的信息化和提高牛場的經濟效益具有重要意義。

[1] 李林,王洪斌,董婧,等.奶牛疾病健康管理系統的構建[J].中國獸醫雜志,2007,43(10):83-84.

[2] 董婧,王洪斌,李林,等.基于B/S結構的奶牛疾病數字化管理信息系統的構建[J].中國獸醫雜志,2007,43(11):87-89.

[3] Broom D M.Bienestar Animal[M]//Maldonado FG,T ru jillo A O.Etologa Aplicada.Mexico City:U N A M.2004:51-87.

[4] Keck F.Food safety and animal diseases.The Fren ch food safety agen cy,from mad cow disease to bird flu[J].Med Sci,2008,24(1):81-86.

[5] Tor rence M.Epidem iology and food safety[J].Foodborne Pathogens and Disease,2005,2:2211.

[6] O liver S P,Jayarao BM,A lm eida R A.Foodborne pathogens in m ilk and dairy farm environment:Food safety and public health im plications[J].Foodborne Pathogens and Disease,2005,2:115-129.