任 潔,鄭衛(wèi)民,李 玲,楊 璐,張力妮

(西安市牛奶育種中心，陜西 西安，710065)

奶牛生產(chǎn)性能測(cè)試(DHI)的含義是奶牛群體改良計(jì)劃，它可以通過(guò)分析牛乳成分含量的變化來(lái)指導(dǎo)奶牛飼養(yǎng)管理、繁殖育種、疾病防治等工作，從而科學(xué)有效地進(jìn)行量化管理，最大限度地發(fā)揮牛群生產(chǎn)性能。隨著科技進(jìn)步、奶業(yè)發(fā)展和測(cè)定技術(shù)的不斷完善，DHI技術(shù)被廣泛應(yīng)用于我市奶牛的生產(chǎn)管理中，但在奶樣采集過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)奶羊采集不規(guī)范、參測(cè)牛只編號(hào)與樣品編號(hào)混亂等現(xiàn)象。針對(duì)存在的實(shí)際問(wèn)題，DHI智能牛奶采樣盒的應(yīng)用在一定程度上彌補(bǔ)了牧場(chǎng)在DHI測(cè)試采樣環(huán)節(jié)中的不足。

1 DHI智能牛奶采樣盒

DHI智能牛奶采樣盒是利用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)人機(jī)對(duì)話、人工智能、信息處理模塊、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)、傳輸系統(tǒng)、采樣托盤(pán)組成新型采樣盒裝備實(shí)現(xiàn)快速尋找第一次擠奶編序號(hào)的采樣方式。即在第一次擠奶抽樣后將奶牛編號(hào)輸入到采樣盒某一個(gè)固定位置后，在第二次、第三次抽取該牛只樣品時(shí)采樣員只需輸入牛號(hào)或人員號(hào)碼口令在數(shù)據(jù)內(nèi)快速找到該牛只樣瓶的位置。該技術(shù)的應(yīng)用可以減少采樣員尋找奶樣瓶所消耗的時(shí)間，降低采樣員工作強(qiáng)度，避免了多次采樣出現(xiàn)的漏采和樣品出錯(cuò)的情況，提高了取樣的合格率，為DHI分析報(bào)告的真實(shí)可靠奠定了良好的基礎(chǔ)，可進(jìn)一步推進(jìn)牛群改良。

2 DHI智能采樣盒系統(tǒng)

DHI智能牛奶采樣盒結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，通過(guò)手機(jī)微信小程序技術(shù)，以云信息網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)為載體，在現(xiàn)代牧場(chǎng)先進(jìn)的擠奶廳快速擠奶工作流程中，為DHI測(cè)定技術(shù)的牛只泌乳采樣環(huán)節(jié)，提供一種快速在采樣盒中查找采樣瓶的“人機(jī)對(duì)話”功能。

DHI智能牛奶采樣盒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，主要由外部結(jié)構(gòu)和軟件控制系統(tǒng)組成。

2.1 智能采樣盒外部結(jié)構(gòu)

智能采樣盒外部主要由采樣盒主機(jī)和不銹鋼運(yùn)輸支架組成。每一個(gè)采樣盒都有其專(zhuān)屬的采樣盒ID二維碼標(biāo)簽，每個(gè)采樣盒有5行10列共50個(gè)孔位，可放置50個(gè)采樣瓶，每一個(gè)孔位周?chē)加?個(gè)LED指示燈(如圖1所示)。采樣前，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)用戶使用手機(jī)微信小程序成功搜索采樣盒后，采樣盒上的選中狀態(tài)指示燈會(huì)亮起。采樣時(shí)，粘貼有標(biāo)簽的采樣瓶可按照標(biāo)簽所指示的孔位坐標(biāo)，放在帶有支架的采樣盒主機(jī)上；待采樣完成后，可將與智能采樣盒分離后的采樣瓶連同不銹鋼運(yùn)輸架一同送往DHI檢測(cè)中心(如圖2所示)。

圖1 智能采樣盒外部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖2 紅色區(qū)域?yàn)榉蛛x后的采樣瓶和運(yùn)輸架

2.2 軟件控制系統(tǒng)

2.2.1 信息錄入 智能采樣盒在使用前需要在計(jì)算機(jī)中登錄系統(tǒng)云管理平臺(tái)(圖3)，登錄后可在超級(jí)管理員后臺(tái)對(duì)牛場(chǎng)和采樣盒信息進(jìn)行編輯并存入管理平臺(tái)；可在牛場(chǎng)管理員后臺(tái)編輯牛圈和需要采樣的奶牛信息，填寫(xiě)采樣盒UID添加編輯并保存采樣盒信息，點(diǎn)擊“分配牛號(hào)”按鈕即可將編輯好的數(shù)據(jù)庫(kù)信息通過(guò)與智能采樣盒的聯(lián)系，將需要采樣的奶牛牛號(hào)分配至該采樣盒中，每一個(gè)采樣盒最多可分配50個(gè)牛號(hào)，每一個(gè)牛號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)采樣瓶標(biāo)簽，將打印好的采樣瓶標(biāo)簽貼在采樣瓶上，并根據(jù)標(biāo)簽指示的坐標(biāo)將采樣瓶放置到采樣盒對(duì)應(yīng)的孔位，以備采集奶樣時(shí)調(diào)用，點(diǎn)擊“添加采樣員”按鈕填寫(xiě)相關(guān)信息戶即可為奶牛場(chǎng)添加一個(gè)采樣員，在牛場(chǎng)信息設(shè)置頁(yè)面可以設(shè)置牛場(chǎng)專(zhuān)屬logo、牛場(chǎng)名稱(chēng)等信息。

圖3 智能牛奶采樣盒系統(tǒng)

2.2.2 識(shí)別和控制 采樣時(shí)，個(gè)體牛號(hào)的識(shí)別和控制是通過(guò)智能牛奶采樣盒和手機(jī)微信小程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采樣工作開(kāi)始時(shí)，采樣員打開(kāi)微信小程序掃描二維碼后進(jìn)入智能牛奶采樣盒小程序(如圖4)，輸入密碼登錄系統(tǒng)，通過(guò)讀出牛號(hào)或鍵入牛號(hào)來(lái)查找對(duì)應(yīng)的采樣瓶所處的采樣盒及孔位，手機(jī)發(fā)出的指令可以通過(guò)藍(lán)牙來(lái)控制和驅(qū)動(dòng)采樣盒LED燈板，點(diǎn)亮采樣盒的指示燈和孔位周?chē)?個(gè)指示燈，以便采樣員快速準(zhǔn)確地定位采樣瓶所放置的位置。

圖4 智能牛奶采樣盒小程序

2.2.3 適用條件及要求 HTDHI智能采樣盒適用于參加奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定的牧場(chǎng)；采樣盒主板是通過(guò)低功耗藍(lán)牙與手機(jī)小程序通訊，所以需要打開(kāi)手機(jī)藍(lán)牙與采樣盒連接，接收牛號(hào)坐標(biāo)；采樣盒主機(jī)是通過(guò)USB接口充電，可使用手機(jī)充電器、移動(dòng)電源或電腦對(duì)采樣盒的電池充電。

3 結(jié)論

DHI智能采樣盒的應(yīng)用可使牧場(chǎng)信息、牛只信息與采樣盒信息相聯(lián)系，可提高DHI奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定采樣環(huán)節(jié)中的智能化水平，可以使采樣員快速、精確查找到對(duì)應(yīng)牛號(hào)的采樣瓶，提高采樣的工作效率；同時(shí)可以有效的預(yù)防其他牛號(hào)的奶樣混入目標(biāo)牛號(hào)采樣瓶中，提高樣品的準(zhǔn)確率；DHI智能采樣盒的應(yīng)用和推廣，可從采樣環(huán)節(jié)為DHI奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定工作提供科學(xué)、真實(shí)的奶牛信息數(shù)據(jù)奠定基礎(chǔ)。