李先鋒?孫帥?王也

[摘 要]生豬養(yǎng)殖過程中，豬舍環(huán)境會影響生豬的健康狀況，同時，生豬行為又能反映豬舍環(huán)境狀況的變化。開發(fā)一個系統(tǒng)來自動調(diào)控豬舍環(huán)境，監(jiān)測生豬行為，有利于生豬的精準飼養(yǎng)和工作效率的提高。系統(tǒng)采用B/S模式設(shè)計，JSP作為開發(fā)語言，MySQL為數(shù)據(jù)庫，Tomcat為服務(wù)器，主要實現(xiàn)用戶管理、環(huán)境因素管理、生豬行為信息管理和數(shù)據(jù)分析比對與預(yù)警管理等模塊，運行測試表明系統(tǒng)人機界面友好，功能易于擴充，可有效促進生豬養(yǎng)殖的自動化、精確化。

[關(guān)鍵詞]豬舍環(huán)境；生豬行為；數(shù)據(jù)庫

[中圖分類號]TP212.9 [文獻標識碼]A

在傳統(tǒng)的養(yǎng)殖業(yè)中，影響生豬生長的重要物理因素和化學(xué)因素都需要養(yǎng)殖人員人工查看，生豬的異常行為也需要養(yǎng)殖人員通過現(xiàn)場巡視才能被發(fā)現(xiàn)，沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)來管理和分析這些信息，如若人工稍有觀察遺漏或信息延緩，就會造成疾病傳播，給養(yǎng)殖者帶來巨大的經(jīng)濟損失。另外，隨著近年來生豬養(yǎng)殖行業(yè)的不斷發(fā)展，為了謀求更多的利潤，不顧養(yǎng)殖環(huán)境，一味加大養(yǎng)殖密度，導(dǎo)致豬舍糞便堆積、空氣質(zhì)量惡化、生豬疫情頻發(fā)。這在給養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)帶來損失的同時，也給消費者的食品安全帶來隱患，威脅到了消費者的健康。豬舍環(huán)境與生豬行為信息分析與管理系統(tǒng)就是為解決這個問題而開發(fā)的，相信它可以為生豬創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)生豬的異常行為和環(huán)境異常數(shù)據(jù)，保證生豬健康，使利益最大化。

1 系統(tǒng)需求與功能

1.1 性能需求

系統(tǒng)主要實現(xiàn)豬舍環(huán)境和生豬行為信息的錄入、更新和查詢等，因此數(shù)據(jù)必須具有高度完整性和準確性，就要求系統(tǒng)具有高安全性、可維護性、可靠性及靈活性；其次，系統(tǒng)要具有良好的交互性，界面力求簡潔友好，便于操作。

1.2 功能需求

本系統(tǒng)當(dāng)前階段主要實現(xiàn)功能如下：

普通用戶可以修改自己的密碼，查看溫度、濕度、空氣指標信息，同時也可以使用數(shù)據(jù)比對模塊。管理員擁有比普通用戶更高的權(quán)限，除了普通用戶擁有的功能之外，還可以添加用戶，更改閾值，添加或者刪除豬舍信息。

1.2.1系統(tǒng)管理模塊。該模塊主語負責(zé)賦予普通用戶和管理員不同的權(quán)限。普通訪客只可以簡單瀏覽和查詢數(shù)據(jù)，管理員還可以添加和刪除數(shù)據(jù)，例如設(shè)置和更改相關(guān)閾值。

1.2.2數(shù)據(jù)比對功能。該功能實現(xiàn)將豬舍環(huán)境信息和生豬行為信息同數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對，比對出可能原因。例如，當(dāng)豬飲水變少，步態(tài)不穩(wěn)的時候，對比數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)可能是急性腸炎。

1.2.3信息管理功能。該功能實現(xiàn)對于豬舍環(huán)境信息，例如溫度、濕度、空氣質(zhì)量相關(guān)信息和生豬行為信息，例如豬的飲食狀況等進行管理。

1.2.4報警功能。對于豬舍環(huán)境信息中的異常數(shù)據(jù)，例如溫度過高、濕度過高、CO濃度過高或者生豬的異常行為提示管理員注意，并且提供解決方案。

以上模塊的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)表設(shè)計

根據(jù)本系統(tǒng)的功能要求，根據(jù)豬的行為信息、空氣指標信息、豬舍種類信息、豬舍環(huán)境信息、防治措施信息、溫濕度信息、用戶信息分為七個表。

如表1所示，以豬的行為信息表為例，該表主要用來記錄生豬的異常行為。

其他數(shù)據(jù)表還包括：

空氣指標信息表：主要存放不同豬舍中各類空氣中的指標信息，包括硫化氫、二氧化硫、粉塵、細菌總數(shù)等。

豬舍種類信息表：主要是用來記錄豬舍的種類。

豬舍環(huán)境信息表，主要用來記錄豬舍的環(huán)境信息。

防治措施信息表主要用來記錄當(dāng)生豬出現(xiàn)異常行為或者豬舍環(huán)境出現(xiàn)異常值的時候，推薦的解決方法。

溫濕度信息表主要用于記錄不同豬舍的溫濕度情況，包括豬舍內(nèi)的溫度舒適范圍、濕度舒適范圍等。

用戶信息表主要是用來存儲用戶相關(guān)的信息，主要包括用戶名、密碼、真名、手機號等。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

以環(huán)境溫濕度管理模塊和數(shù)據(jù)比對預(yù)警模塊為例，介紹系統(tǒng)的實現(xiàn)方法和過程。

3.1 環(huán)境溫濕度管理模塊

如圖2所示，為溫濕度管理模塊主界面，主要是現(xiàn)實溫濕度的相關(guān)信息，根據(jù)不同的豬舍情況來指定不同的溫濕度指標，例如種公豬舍和保育豬舍在溫度舒適范圍、濕度舒適范圍、溫濕度高臨界、溫濕度低臨界都有些許的不同。通過該模塊功能的實現(xiàn)，可以大大提高在養(yǎng)殖過程中的效率，使養(yǎng)殖生產(chǎn)更加的具有針對性，將產(chǎn)能最優(yōu)化最大化。同樣，系統(tǒng)中的刪除這類高危操作依然設(shè)置了提醒，當(dāng)要添加信息的時候，有一項沒填的話，依然會根據(jù)設(shè)置好的id依次提醒用戶，例如，如果設(shè)置的時候，只填寫了溫濕度舒適范圍沒有填寫其他變量，系統(tǒng)只會提醒管理員溫度高臨界不能為空，其余為空不做提示。

3.2 數(shù)據(jù)比對預(yù)警模塊

該功能是該系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，目標是將系統(tǒng)檢測到的所有信息，包括之前的溫濕度信息、空氣指標信息等同生豬的異常行為聯(lián)系起來，然后同數(shù)據(jù)庫中的數(shù)進行對比，進而得出可能的結(jié)果，并把該結(jié)果反饋給用戶。當(dāng)用戶使用的時候需要手動選擇當(dāng)時情況，模擬系統(tǒng)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，選好之后點擊確定按鈕，就可以顯示可能的原因和可以選擇的防治措施，如果該功能足夠強大，就算是對養(yǎng)豬知之甚少的人，也可以把養(yǎng)豬行業(yè)做的很好。

數(shù)據(jù)比對模塊主要就是通過確定按鈕觸發(fā)讀取數(shù)據(jù)庫的行為，這些數(shù)據(jù)早已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)庫，當(dāng)點擊確實，實際就是讀取數(shù)據(jù)庫的操作。如圖3所示，例如當(dāng)監(jiān)測到溫度大于35度，和監(jiān)測到豬的行為是大量豬來回踱步，當(dāng)點擊確定之后即可得到解答。

4 結(jié)論與展望

（1）系統(tǒng)實現(xiàn)了豬舍環(huán)境和生豬行為信息分析，具有強大的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計功能，人機界面友好，操作簡單，交互性強。隨著信息化技術(shù)和規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，系統(tǒng)的功能和性能還需進一步擴充和提升，以便更有效地發(fā)揮信息管理系統(tǒng)的優(yōu)勢，提高工作效率。

（2）將傳感技術(shù)和自動化技術(shù)與該系統(tǒng)結(jié)合起來，形成基于物聯(lián)網(wǎng)的生豬養(yǎng)殖，將為養(yǎng)豬企業(yè)節(jié)約大量的人力，實現(xiàn)生豬養(yǎng)殖的智能化、自動化，為養(yǎng)殖企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益。

[參考文獻]

[1] 何東健，張海亮，寧紀鋒，等.農(nóng)業(yè)自動化領(lǐng)域中計算機視覺技術(shù)的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2002（2）.

[2] 朱偉興，浦雪峰，李新城，等.基于行為監(jiān)測的疑似病豬自動化識別系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2010（01）.

[3] 李文剛，隋超.豬場數(shù)據(jù)的自動化管理與數(shù)字化養(yǎng)豬技術(shù)[J].山西飼料，2013（01）.

[4] 徐利.自動化生豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [D].南京理工大學(xué)，2013.

[5] 鄭麗敏.生豬養(yǎng)殖的物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)[J].中國農(nóng)村科技，2015（07）.