閆海峰，蒙賀偉，路士興，李成松*，戚江濤，石成成（.石河子大學(xué)機械電氣工程學(xué)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(xué)機械電氣工程學(xué)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(xué)機械電氣工程學(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(xué)機械電氣工程學(xué)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(dǎo)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(dǎo)出飼喂信息，再通過U盤等可移動儲存介質(zhì)將導(dǎo)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(dǎo)出所有犢牛個體信息，導(dǎo)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(dǎo)出模塊可將犢牛的信息進行導(dǎo)出，犢牛飼喂信息導(dǎo)出模塊可對需要導(dǎo)入犢牛飼喂裝備的飼喂信息進行導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)出，所有的犢牛飼喂信息的導(dǎo)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(fù)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(dǎo)出模塊的實現(xiàn)

犢牛信息導(dǎo)出主要通過犢牛信息導(dǎo)出模塊實現(xiàn)，通過該模塊，可實現(xiàn)犢牛信息導(dǎo)出。操作人員通過點擊 “導(dǎo)出所有犢牛信息”按鈕，則會自行啟動EXCEL表格軟件，導(dǎo)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(dǎo)出所有犢牛信息的界面如圖5所示。

圖5　導(dǎo)出所有犢牛信息的界面

2.2.3犢牛飼喂信息導(dǎo)出模塊的實現(xiàn)

犢牛飼喂信息導(dǎo)出主要通過犢牛飼喂信息導(dǎo)出模塊實現(xiàn)，通過該模塊，可實現(xiàn)犢牛飼喂信息的導(dǎo)出。操作人員通過點擊“導(dǎo)出犢牛飼喂信息”按鈕，則會自行啟動EXCEL表格軟件，導(dǎo)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(fù)，犢牛體重不能小于等于零，否則不能添加，當犢牛編號重復(fù)、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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(xué)，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(xué)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(xué)出版社，2010.

［7］江紅，余青松.NET程序設(shè)計實驗指導(dǎo)［叢］.北京：清華大學(xué)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(xué)出版社，2007.

2016—07—13

石河子大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計劃科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)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(dǎo)師，研究方向為農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)。E-mail：Lcs_shz@163.com。