閆海峰，蒙賀偉，路士興，李成松*，戚江濤，石成成（.石河子大學機械電氣工程學院，新疆　石河子　83000；.山東省濰坊監(jiān)獄）

犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)*

閆海峰1，蒙賀偉1，路士興2，李成松1*，戚江濤1，石成成1
（1.石河子大學機械電氣工程學院，新疆石河子832000；2.山東省濰坊監(jiān)獄）

犢牛飼喂關(guān)系到犢牛生長的健康，而且對未來成年母牛產(chǎn)奶性能有重要影響，因此實施犢牛精確飼喂技術(shù)至關(guān)重要。本文針對現(xiàn)有基于RFID技術(shù)的個體犢牛精確飼喂裝備，設(shè)計并開發(fā)了與之相匹配的犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)合當前犢牛飼喂管理的飼喂流程，在對管理系統(tǒng)進行功能分析的基礎(chǔ)上，提出了基于VB.NET開發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫對犢牛信息進行管理的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了該裝備犢牛飼喂信息的錄入、個體信息的修改更新以及自動生成等功能。

犢牛；飼喂信息；VB.NET；Access數(shù)據(jù)庫

奶牛場成年泌乳牛的后備群體是犢牛，對犢牛飼喂方式的不同不僅關(guān)系到犢牛能否健康的生長，而且對犢牛后期的生長、成年后產(chǎn)奶性能的發(fā)揮有重要的影響。因此，培育好犢牛對整個奶牛場甚至整個奶業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要［1］。

目前，針對犢牛飼喂主要采用人工飼喂，飼喂過程存在勞動強度大、精度低等問題，為此，國內(nèi)外相關(guān)研究人員相繼開展了針對犢牛進行機械化、智能化、精確化飼喂的技術(shù)裝備研究，相關(guān)技術(shù)裝備有瑞典利拉伐公司生產(chǎn)的CF500型犢牛飼喂機［2］，在飼喂犢牛過程中，當犢牛進入奶站，由電子轉(zhuǎn)發(fā)器進行確認犢牛個體信息，然后根據(jù)犢牛飼喂計劃，完成牛只所需精確牛奶量的供給；德國優(yōu)本（Urban）公司研制的犢牛飼喂機，主要型號有寶拉和阿爾瑪2種；石河子大學機械電氣工程學院針對犢牛精確養(yǎng)殖技術(shù)需要，提出一種基于單片機與RFID識別技術(shù)的犢牛精確飼喂技術(shù)裝備［3］，該裝備所需的犢牛飼喂信息的錄入、修改、導出等主要采用人工進行錄入，使用一些辦公軟件如Office、Wps等來進行數(shù)據(jù)管理，再通過可移動存儲介質(zhì)將飼喂信息導入到飼喂裝備中。目前該技術(shù)裝備的飼喂過程中存在著數(shù)據(jù)間的共享和銜接性差，不利于犢牛信息的有效管理、操作及安全儲存等問題。為此，本文基于VB.NET開發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫［4-9］，提出了一種適于個體犢牛精確飼喂技術(shù)裝備的犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了犢牛飼喂信息的錄入、修改及導出等功能。

1　工作原理及系統(tǒng)設(shè)計

1.1犢牛精確飼喂裝備簡介

石河子大學機械電氣工程學院針對犢牛精確養(yǎng)殖技術(shù)需要，開發(fā)的犢牛精確飼喂機是一種集牛奶加工系統(tǒng)、識別系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及牛奶精確供給系統(tǒng)等為一體的針對犢牛進行飼喂的機器 （如圖1所示）。其采用水浴加熱方法對牛奶進行巴氏殺菌處理；識別系統(tǒng)通過犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)將犢牛飼喂信息導入并存儲到飼喂裝備的控制單元，等待識別并處理；通過RFID識別器所獲取到犢牛耳標信息，再驅(qū)動伺服電機進行精確給料；電氣控制系統(tǒng)根據(jù)犢牛信息 （或牛場定量飼喂要求）進行確定飼喂量；牛奶精確供給系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)犢牛最佳飼喂量的供給。具有操作簡單、節(jié)省勞動力等特點。

圖1　犢牛飼喂裝備

1.2犢牛信息管理系統(tǒng)工作原理

犢牛精確飼喂系統(tǒng)主要由犢牛信息管理系統(tǒng)、精確飼喂技術(shù)裝備等組成。系統(tǒng)組成如圖2所示。飼喂犢牛時，以U盤等可移動儲存介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)，飼喂過程中，通過犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)導出飼喂信息，再通過U盤等可移動儲存介質(zhì)將導出數(shù)據(jù)傳輸至犢牛精確飼喂技術(shù)裝備，由犢牛飼喂技術(shù)裝備對個體犢牛實施識別、調(diào)用飼喂數(shù)據(jù)、精確飼喂等作業(yè)。

圖2　系統(tǒng)組成

1.3犢牛信息管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

該犢牛飼喂管理系統(tǒng)是基于VB.NET 2012開發(fā)環(huán)境，結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)牛場的實際需求所開發(fā)。系統(tǒng)主要功能：查看所有犢牛信息，導出所有犢牛個體信息，導出所有犢牛飼喂信息，對現(xiàn)有犢牛信息（犢牛的編號、所在的圈舍、犢牛的身體狀況、犢牛的體重、犢牛的耳標號、犢牛的飼喂量、產(chǎn)犢日期）進行增刪改查，更新犢牛數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)說明和系統(tǒng)操作指南。管理人員進入系統(tǒng)后，可根據(jù)操作需求進入相對應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊進行實時操作，犢牛信息查詢模塊可對犢牛的所有信息進行查看，犢牛信息導出模塊可將犢牛的信息進行導出，犢牛飼喂信息導出模塊可對需要導入犢牛飼喂裝備的飼喂信息進行導出，犢牛信息修改模塊可對犢牛的相關(guān)信息進行實時增刪改查，犢牛信息更新模塊可對犢牛信息進行實時更新。操作指南的功能：指導管理人員對系統(tǒng)進行操作；系統(tǒng)說明的功能：對該系統(tǒng)進行簡介，便于管理人員對它有一個初步的了解。該系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

1.4犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)的操作流程

進入該系統(tǒng)后，首先進入的是系統(tǒng)的登錄界面，在登錄界面上進行用戶驗證，只有用戶名和密碼得到了正確的驗證之后才能夠進入該系統(tǒng)的管理界面，在管理界面上設(shè)置了該系統(tǒng)可實現(xiàn)的所有功能模塊，這時就可以實現(xiàn)查看所有犢牛信息，導出所有犢牛信息，該犢牛信息管理系統(tǒng)操作流程圖如圖4所示。

圖4　犢牛信息管理系統(tǒng)流操作流程圖

2　犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)工作原理

2.1系統(tǒng)登錄

系統(tǒng)所設(shè)置的登錄功能主要是保護信息的安全，防止操作員以外的人去擅自更改數(shù)據(jù)，在具體操作時，雙擊犢牛管理系統(tǒng)，進入系統(tǒng)登錄界面。通過登錄界面，可實現(xiàn)不同人員管理權(quán)限，登錄過程中，通過分配好的用戶名和密碼進行登錄。當?shù)卿浗缑娉跏蓟?，用戶就可以輸入用戶名和密碼進行登錄，登錄時系統(tǒng)首先會判斷用戶名和密碼是否為空，為空則提示用戶：用戶名和密碼不能為空，不為空則進一步判斷用戶名和密碼是否正確，正確則進入系統(tǒng)操作界面，不正確時，系統(tǒng)將會彈出一個提示框：您輸入的用戶名和密碼有誤，請重新輸入。

2.2系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理的作用：對各個功能模塊進行有效的管理，當管理人員的賬號和密碼得到了正確的驗證后，登錄犢牛管理系統(tǒng)，首先進入犢牛管理系統(tǒng)的主界面，其包含了各個功能按鈕選項，主要有:所有犢牛信息的查看，所有的犢牛信息的導出，所有的犢牛飼喂信息的導出，犢牛信息的修改，犢牛信息的更新，該系統(tǒng)的操作手冊和系統(tǒng)說明等。

2.2.1犢牛信息查詢模塊的實現(xiàn)

犢牛信息查詢主要通過犢牛信息查詢模塊實現(xiàn)，通過該模塊，可實現(xiàn)犢牛信息的查詢。查詢過程中，操作人員通過點擊“查看所有犢牛信息”按鈕，彈出所有的犢牛信息，方便管理人員查看所有犢牛的相關(guān)信息，有利于對犢牛的有效管理，點擊“查看所有的犢牛信息”這個按鈕后，就會顯示“隱藏所有犢牛信息”按鈕，點擊該按鈕之后所有的犢牛信息會被隱藏，又恢復到剛開始進入的管理界面，給其他的操作留下足夠的空間。

2.2.2犢牛信息導出模塊的實現(xiàn)

犢牛信息導出主要通過犢牛信息導出模塊實現(xiàn)，通過該模塊，可實現(xiàn)犢牛信息導出。操作人員通過點擊 “導出所有犢牛信息”按鈕，則會自行啟動EXCEL表格軟件，導出所有犢牛的相關(guān)信息，可以對犢牛信息進行靈活的保管，便于犢牛管理人員對牛場犢牛的高效管理。導出所有犢牛信息的界面如圖5所示。

圖5　導出所有犢牛信息的界面

2.2.3犢牛飼喂信息導出模塊的實現(xiàn)

犢牛飼喂信息導出主要通過犢牛飼喂信息導出模塊實現(xiàn)，通過該模塊，可實現(xiàn)犢牛飼喂信息的導出。操作人員通過點擊“導出犢牛飼喂信息”按鈕，則會自行啟動EXCEL表格軟件，導出所有犢牛的飼喂信息，便于犢牛管理人員對犢牛飼喂信息進行快速獲取并應(yīng)用于牛場的犢牛飼喂裝備中，從而進行犢牛的高效飼喂。

2.2.4犢牛信息修改模塊的實現(xiàn)

犢牛信息修改主要通過犢牛信息修改模塊實現(xiàn)，通過該模塊，可實現(xiàn)犢牛信息的修改。操作人員通過點擊“修改犢牛信息”按鈕，則會彈出一個修改犢牛信息的修改信息界面 （犢牛信息修改界面如圖6所示），在該界面中，用戶可以查找到每一條犢牛的相關(guān)信息進行查看，如果發(fā)現(xiàn)有錯誤的信息可以對其進行刪除操作，當需要增加犢牛信息時，也可以根據(jù)犢牛的相應(yīng)信息進行添加，其中實現(xiàn)添加信息功能的關(guān)鍵代碼如下：

圖6　犢牛信息修改界面

Dim con As New OleDbConnection

Dim cmdInsertText As String=“INSERT INTO犢牛狀況表（犢牛編號，所在圈舍，體重（千克），健康狀況，耳標號，飼喂量，飼喂信息，產(chǎn)犢日期）values（@犢牛編號，@所在圈舍，@體重（千克），@健康狀況，@耳標號，@飼喂量，@飼喂信息，@產(chǎn)犢日期）”

con.ConnectionString=“Provider=Microsoft.ACE. OLEDB.12.0；Data Source=”＆amp;Application.StartupPath＆amp;“犢牛的詳細記錄表.accdb”

con.Open（）

DimcomInsertAsOleDbCommand=New OleDbCommand（cmdInsertText，con）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@犢牛編號”，犢牛信息的修改.犢牛編號.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@所在圈舍”，犢牛信息的修改.所在圈舍.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@體重（千克）”，犢牛信息的修改.體重.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@健康狀況”，犢牛信息的修改.健康狀況.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@耳標號”，犢牛信息的修改.耳標號.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@飼喂量”，犢牛信息的修改.飼喂量.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@飼喂信息”，犢牛信息的修改.飼喂信息.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@產(chǎn)犢日期”，犢牛信息的修改.產(chǎn)犢日期.Text）

con.Close（）

添加過程中，犢牛編號不能與已有編號重復，犢牛體重不能小于等于零，否則不能添加，當犢牛編號重復、犢牛體重小于等于零時系統(tǒng)將會做出相應(yīng)的提示，避免因操作不當而造成的失誤，犢牛的飼喂量和犢牛飼喂信息根據(jù)犢牛體重自動生成，其中犢牛飼喂信息由犢牛耳標號和犢牛飼喂量字符串組成，格式如：PDSH139C（前4位是犢牛耳標號，后4位是轉(zhuǎn)化為16進制后的犢牛飼喂量）。

2.2.5犢牛信息更新模塊的實現(xiàn)

犢牛信息更新主要通過犢牛信息更新模塊實現(xiàn)，通過該模塊，可實現(xiàn)犢牛信息的更新。操作人員通過點擊“更新犢牛數(shù)據(jù)”按鈕，從而對犢牛所有信息進行更新，確保犢牛信息的時效性。實現(xiàn)犢牛信息更新模塊功能的關(guān)鍵代碼如下：

Private Sub刷新數(shù)據(jù)函數(shù)_Load（）

'定義一個新的OleDb.OleDbConnection

Dim sqlConnection1 As OleDb.OleDbConnection

'連接并調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)

DimstrConnectAsString=“Provider=Microsoft. ACE.OLEDB.12.0；DataSource=”＆amp;Application. StartupPath＆amp;“犢牛的詳細記錄表.accdb”'這是獲取數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)所在位置的相對路徑，它存儲的位置為bin/debug目錄下。

sqlConnection1=NewOleDbConnection（strConnect）

sqlConnection1.Open（）'打開數(shù)據(jù)庫

Dim da As New OleDbDataAdapter（“select* from犢牛狀況表”，sqlConnection1）'這里的鏈接默認就是打開的。

Dim dt As New DataTableda.Fill（dt）

犢牛信息.DataSource=dtsqlConnection1.Close（）MsgBox（“數(shù)據(jù)更新成功！”）

End Sub

2.2.6系統(tǒng)說明和操作指南功能的實現(xiàn)

在系統(tǒng)的管理界面中，操作人員通過點擊“系統(tǒng)說明”按鈕，則會彈出系統(tǒng)說明界面，該界面對犢牛管理系統(tǒng)做了一個簡要的介紹。操作人員通過點擊“操作指南”按鈕，彈出操作指南界面，它對該系統(tǒng)進行了一個詳細的操作說明，指導犢牛管理人員如何高效的去使用該系統(tǒng)。這2個模塊功能的實現(xiàn)主要是通過將所要說明的文字加載到VB.net編譯環(huán)境的Label控件上，通過這些Label控件顯示出想要表達的內(nèi)容，以達到為操作人員指導的作用。

3　結(jié)論

針對現(xiàn)有犢牛精確飼喂技術(shù)裝備，基于VB. NET開發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫，設(shè)計完成了適于個體犢牛精確飼喂技術(shù)裝備的犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了犢牛飼喂信息的錄入、修改及導出等功能，解決了犢牛信息的有效管理、操作及安全儲存等問題?，F(xiàn)有的犢牛飼喂裝備所需的犢牛飼喂信息的錄入、修改、導出等主要采用人工進行錄入，使用一些辦公軟件如Office、Wps等進行數(shù)據(jù)管理，再通過可移動存儲介質(zhì)將飼喂信息導入到飼喂裝備中。該技術(shù)裝備的飼喂過程中，存在著數(shù)據(jù)間的共享和銜接性差、不利于犢牛信息的有效管理、操作及安全儲存等問題。為此，針對以上問題，本系統(tǒng)基于VB. NET開發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫，提出了一種適于個體犢牛精確飼喂技術(shù)裝備的犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)安全性好，操作簡單，模塊功能完善，可對犢牛信息數(shù)據(jù)進行計算機信息化管理，為實現(xiàn)犢牛精確飼喂的智能化、自動化奠定了重要基礎(chǔ)。

［1］許先查.代乳品的飼喂量和飼喂方式對犢牛生長代謝、采食及相關(guān)行為的影響［D］.新疆農(nóng)業(yè)大學，2011.

［2］JanzekovicM，MursecB，JanzekovicI.Automaticand conventional system for feeding calves［J］.Manufacturing and Processing，2011（2）:566-572.

［3］蒙賀偉，李景彬，李亞萍，等.犢牛精確飼喂裝備識別系統(tǒng)設(shè)計［J］.中國農(nóng)機化學報，2016，37：93-96.

［4］申莉莉.Access數(shù)據(jù)庫應(yīng)用教程［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2005.

［5］陳俊良.計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成與方案實例［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2005.

［6］江紅，余青松.C#.NET程序設(shè)計［叢］.北京：清華大學出版社，2010.

［7］江紅，余青松.NET程序設(shè)計實驗指導［叢］.北京：清華大學出版社，2010.

［8］龔沛曾.Visual Basic.NET程序設(shè)計教程.2版.北京：高等教育出版社，2010.

［9］江紅，余青松.C#.NET的Web數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)實踐教程［叢］.北京：清華大學出版社，2007.

2016—07—13

石河子大學科學技術(shù)研究發(fā)展計劃科技成果轉(zhuǎn)化引導資金專項（kjcgzh2013-01）；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團工業(yè)及高新技術(shù)科技攻關(guān)與成果轉(zhuǎn)化計劃項目（2015AB001）。

李成松（1976-），男，四川西充人，教授，碩士生導師，研究方向為農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)。E-mail：Lcs_shz@163.com。