基于物聯(lián)網(wǎng)基礎的肉牛信息化管理系統(tǒng)研究

鄭海英，賈偉星

（通遼市畜牧獸醫(yī)科學研究所 028000）

隨著信息化在各行各業(yè)的應用，也為肉牛業(yè)的進一步發(fā)展帶來了契機，信息化養(yǎng)殖通過利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息手段，通過管理系統(tǒng)實現(xiàn)了快速查詢、精確統(tǒng)計和科學分析，從而實現(xiàn)牛群的精細化管理，提高生產(chǎn)效率。

1 肉牛信息化管理系統(tǒng)設計

肉牛信息化管理系統(tǒng)運用成熟的數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)技術，對肉牛繁殖、飼養(yǎng)、疾病控制和肉牛整個生產(chǎn)過程的各項指標數(shù)據(jù)進行采集、統(tǒng)計、分析，控制在生產(chǎn)中存在的各種問題，實現(xiàn)標準化、精細化管理，提高肉牛生產(chǎn)性能和生產(chǎn)效率，提升經(jīng)濟效益。系統(tǒng)總體架構從下至上主要由五部分組成，分別為網(wǎng)絡基礎設施層、數(shù)據(jù)層、應用支撐層、業(yè)務應用層、用戶層。

1.1 網(wǎng)絡及基礎設施層，是整個系統(tǒng)建設的基礎。包括網(wǎng)絡建設、主機及相關的操作系統(tǒng)、配套軟件。

1.2 數(shù)據(jù)層，主要是提供對系統(tǒng)建設所需的數(shù)據(jù)的存儲服務，包括業(yè)務中心數(shù)據(jù)庫以及非結構化的數(shù)據(jù)存儲。

1.3 應用支撐層，主要是支撐系統(tǒng)所需的支撐模塊和接口。

1.4 業(yè)務應用層，主要是肉牛養(yǎng)殖企業(yè)信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

1.5 用戶層，主要包括管理者、監(jiān)管部門、企業(yè)及消費者。

1.6 對外接口，為預留的統(tǒng)一對外接口。

2 業(yè)務功能設計

系統(tǒng)主要包括14個功能模塊，即購入牛管理模塊、繁殖母牛配種管理模塊、繁殖母牛產(chǎn)犢管理模塊、健康檔案管理模塊、飼養(yǎng)管理模塊、飼草料管理模塊、日糧配制管理模塊、藥品管理模塊、預警管理模塊、轉群轉場管理模塊、出欄牛管理模塊、統(tǒng)計分析模塊、系譜檔案管理模塊、基礎數(shù)據(jù)管理模塊。信息錄入方式有PC端和手持APP兩種錄入兩種方式。

2.1 購入牛管理模塊

牛只購入時，企業(yè)將購入牛信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)對購入牛信息的查詢和管理。牛只入場時，能過布置在入口處的自動稱重系統(tǒng)（由RFID自動讀取設備、電子稱、電子拍照設備集成）讀取電子耳標號、稱重和圖像采集，經(jīng)整合后傳入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。其他牛只信息手動錄入到系統(tǒng)中，包括牛場名稱、供應商名稱、購入牛基本信息（月齡、品種、初生日期、父母等）。

2.2 繁殖母牛配種管理模塊

企業(yè)將母牛配種信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)對母牛配種信息的查詢和管理，如精液編號、初情期、發(fā)情周期、配種日期、預產(chǎn)期、配種員等。

2.3 繁殖母牛產(chǎn)犢管理模塊

企業(yè)將母牛產(chǎn)犢信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)母牛產(chǎn)犢信息的查詢和管理，如初產(chǎn)月齡、產(chǎn)犢日期、生產(chǎn)狀況、初乳時間、接產(chǎn)員等。

2.4 健康檔案管理模塊

企業(yè)將健康檔案信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)健康檔案信息的查詢與管理，如疾病治療、消毒記錄、免疫記錄等信息。

2.5 飼養(yǎng)管理模塊

完成牛只飼養(yǎng)投喂信息的錄入，包括牛舍號、配料員、存欄數(shù)量、欄位、飼料名稱、預投量（早）、實投量（早）、預投量（晚）、實投量（晚）、備注等。其中預投量由日糧配制人員按日糧配方計算出每棟牛舍應該投喂的日糧量，以及所需的原料量，通過場區(qū)的無線wifi環(huán)境，將此信息發(fā)送到TMR信息接收器中，由TMR完成相應日糧的混合工作。然后TMR時行投喂。實投量由TMR車上的軟件感應到TMR實際投喂量后，通過廠區(qū)無線wifi環(huán)境傳送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，進行記錄。

2.6 飼草料管理模塊

企業(yè)將飼草料管理信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)對飼草料信息的查詢和管理，包括飼草料入庫管理、飼草料出庫管理，自動將各品種飼草入庫量、出庫量、庫存量進行關聯(lián)。

2.7 日糧配制管理模塊

可以實現(xiàn)日糧配制功能及日糧配方管理功能。

2.8 藥品管理模塊

企業(yè)將藥品管理信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)藥品信息的查詢和管理，包括藥品入庫管理、出庫管理，自動將各品種藥品入庫量、出庫量、庫存量進行關聯(lián)。

2.9 預警管理模塊

對于需要進行預警的事項，設置預警提醒，如母牛預產(chǎn)期的提醒、犢牛斷奶日齡提醒、轉群提醒、飼草料庫存量提醒、藥品庫存量提醒等，這樣人員可以提前做好準備工作，節(jié)省工作時間，提高工作效率。

2.10 轉群轉場管理模塊

包括轉場管理、轉群管理管理，錄入的信息包括牛場名稱、數(shù)量、牛的類別、耳標號、時間、轉群轉場原因等。

2.11 出欄牛管理模塊

企業(yè)將育肥牛出欄信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)對育肥牛出欄信息的查詢和管理，由放置在出口處的自動稱重系統(tǒng)自動完成電子耳標信息、體重信息、圖像信息的采集和上傳，同時將出欄牛的單價、去向錄入到系統(tǒng)中。

2.12 統(tǒng)計分析模塊

系統(tǒng)可以自動統(tǒng)計分析相應數(shù)據(jù)，并提供圖表，為企業(yè)生產(chǎn)提供指導。包括一定時間段內(nèi)育肥牛出欄統(tǒng)計、牛群死亡統(tǒng)計、發(fā)情率統(tǒng)計、受胎率統(tǒng)計、繁殖成活率統(tǒng)計、產(chǎn)犢間隔、配種指數(shù)、飼草料消耗量、藥品使用量、料肉比等數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

2.13 系譜檔案管理模塊

對于飼養(yǎng)母牛的企業(yè)來時，此模塊信息必不可少。需錄入的信息包括父母信息、（外）祖父母信息、（外）曾祖父母信息等，并能自動生成系譜，實現(xiàn)打印功能。

2.14 基礎數(shù)據(jù)管理模塊

企業(yè)在應用此系統(tǒng)時，首先將牛場的基本信息錄入到本模塊中，實現(xiàn)對牛場基礎信息的查詢和管理，如牛場名稱、聯(lián)系人、電話、占地面積、存欄數(shù)量和地址、牛舍信息、牛欄信息等。

3 系統(tǒng)技術支撐

在此系統(tǒng)的設計和建設過程中，主要應用RFID射頻識別技術、無線WIFI、移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術。

4 應用效果分析

4.1 經(jīng)濟效益分析

4.1.1 應用信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)精細化管理，提高了母牛的繁殖成活率5%，本系統(tǒng)在母牛存欄3000頭的牛場應用，多產(chǎn)犢牛150頭，以每頭斷奶犢牛5000元計算，則增加經(jīng)濟效益為：3000頭×5%×5000元/頭=75萬元。

4.1.2 實現(xiàn)精細化管理，提高犢牛成活率5%，本系統(tǒng)在母牛存欄3000頭的牛場應用，母牛繁殖成活率按80%計算，以每頭斷奶犢牛5000元計算，則增加經(jīng)濟效益為：3000頭×80%×5%×5000元/頭=60萬元。

以上兩項合計平均每頭母牛增加經(jīng)濟效益450元。

4.2 社會效益分析

通過系統(tǒng)應用，提高養(yǎng)殖管理人員的信息化素養(yǎng)和管理水平。同時與質量安全相關聯(lián)，實現(xiàn)產(chǎn)品可追溯功能，可以保護消費者權益，能夠發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，提高產(chǎn)品市場競爭力。系統(tǒng)應用，對于促進畜牧業(yè)的信息化、現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。