查文君 汪 浩,2 劉 敏 呂成軍 邰偉鵬,2 黃 旭

1.安徽工業(yè)大學(xué)信息技術(shù)研究院，安徽馬鞍山243002；2.安徽工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，安徽馬鞍山243032；3.天邦食品股份有限公司，上海200233；4.武漢中畜智聯(lián)科技有限公司，武漢430100

近年來(lái)，隨著生豬養(yǎng)殖的快速增長(zhǎng)，生豬養(yǎng)殖朝著規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，對(duì)于促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展有著重要意義[1-2]。與傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖業(yè)相比，將信息技術(shù)引入到生豬養(yǎng)殖中，能夠大幅度提高生豬養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)效率[3-6]，打造智慧養(yǎng)殖模式，能夠更加便捷、準(zhǔn)確、高效地管理豬只生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)數(shù)據(jù)分析對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)還能起到指導(dǎo)性的作用。另外，隨著生活質(zhì)量的提高，豬肉安全問(wèn)題也成為人們關(guān)注的核心，我國(guó)的養(yǎng)豬業(yè)雖然在數(shù)量上能夠滿足人們的需求，但在肉質(zhì)上已不能完全滿足人們的需求，也還有極少數(shù)豬肉產(chǎn)品在安全性方面存在一些問(wèn)題[7-8]。目前，一些大型的養(yǎng)殖場(chǎng)已基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化自動(dòng)化的養(yǎng)殖方式，但是保障豬肉全產(chǎn)業(yè)鏈的安全，還需要完善的養(yǎng)殖記錄、獨(dú)立的豬只檔案等[9]。通過(guò)信息化的方式，實(shí)現(xiàn)一豬一碼，能夠快速精準(zhǔn)追溯豬只生產(chǎn)信息，為豬肉的質(zhì)量安全提供保障。

綜上所述，采用軟件工程的思想，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；i養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)。對(duì)于規(guī)?；到y(tǒng)的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)模式存在性能瓶頸問(wèn)題，因此采用分布式架構(gòu)[10-11]。本系統(tǒng)的意義主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

1）提高生產(chǎn)效率。系統(tǒng)提供移動(dòng)端(包括移動(dòng)手機(jī)和手持機(jī))和主端多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其中家庭農(nóng)場(chǎng)主要采用移動(dòng)端對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行管理，降低對(duì)農(nóng)戶信息化水平的要求，種豬場(chǎng)通過(guò)手持機(jī)掃描電子耳標(biāo)導(dǎo)出生產(chǎn)信息，直接對(duì)接導(dǎo)入生產(chǎn)系統(tǒng)主端，降低人工采集數(shù)據(jù)的工作；系統(tǒng)根據(jù)已有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)警，并生成詳細(xì)的生產(chǎn)報(bào)表，為生產(chǎn)和管理提供數(shù)據(jù)分析；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)業(yè)務(wù)與財(cái)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)對(duì)接完成業(yè)財(cái)一體化，提升了賬務(wù)信息準(zhǔn)確率，降低了財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)；系統(tǒng)采用電子耳標(biāo)結(jié)合移動(dòng)設(shè)備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化和數(shù)據(jù)分析智能化。

2）保障豬肉質(zhì)量安全。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流程的控制，形成精準(zhǔn)完善的養(yǎng)殖記錄，建立豬只檔案，利用電子耳標(biāo)和二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)豬只身份的唯一性和豬肉的可追溯性，保證豬肉的質(zhì)量安全。

1 生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)的需求分析

1.1 基本信息需求分析

基本信息包括生產(chǎn)人員、人員角色、公司部門(mén)崗位、養(yǎng)殖場(chǎng)和豬品種。其中，用戶可以擁有多重角色和多重崗位，不同的崗位和角色具有不同的數(shù)據(jù)權(quán)限；公司、部門(mén)、崗位存在的上下層所屬關(guān)系均采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)配置。

1.2 生產(chǎn)流程需求分析

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)的生產(chǎn)由家庭農(nóng)場(chǎng)和種豬場(chǎng)完成，生產(chǎn)過(guò)程中豬只數(shù)量的變化，耗料情況等需要與財(cái)務(wù)系統(tǒng)對(duì)接。家庭農(nóng)場(chǎng)主要完成育成豬階段的養(yǎng)殖，該階段的豬只一般都是分批次進(jìn)行管理，即相同生產(chǎn)狀態(tài)的豬只放入同一批次進(jìn)行統(tǒng)一管理。家庭農(nóng)場(chǎng)位置分布零散且農(nóng)戶信息化水平一般，因此主要通過(guò)移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)批次的采購(gòu)、耗料、調(diào)撥、銷(xiāo)售、死亡、自宰和淘汰管理。種豬場(chǎng)主要完成具有生產(chǎn)能力的種母豬養(yǎng)殖，該階段的豬只因其生產(chǎn)能力和所處的生產(chǎn)階段各不相同，需采用個(gè)體管理方式，增加唯一的電子耳標(biāo)，建立對(duì)應(yīng)的豬只檔案。種豬包括種母豬和種公豬，其中種公豬的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，主要用來(lái)完成生產(chǎn)精液功能，而種母豬的生產(chǎn)過(guò)程非常復(fù)雜，下面就種母豬的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行詳述。

培育豬一般飼養(yǎng)到160 d 或者體重達(dá)到100 kg，就可以劃分為后備母豬，后備母豬一般在后備舍中飼養(yǎng)進(jìn)行個(gè)體管理，個(gè)體具有唯一的耳號(hào)和檔案。后備轉(zhuǎn)生產(chǎn)之后，按照所處的不同生產(chǎn)時(shí)期，其生產(chǎn)狀態(tài)可劃分為：生產(chǎn)母豬、發(fā)情、已配種、流產(chǎn)、空懷、返情、哺乳母豬、斷奶。對(duì)發(fā)情的豬只做記錄，跟蹤發(fā)情記錄可以及時(shí)配種，每頭母豬一般配種2次，最多配種3 次。對(duì)于后備母豬，需要先進(jìn)行后備轉(zhuǎn)生產(chǎn)操作，將豬只的生產(chǎn)狀態(tài)由后備母豬轉(zhuǎn)為生產(chǎn)母豬，才能做配種記錄，配種之后豬只狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐雅浞N；對(duì)于已進(jìn)行過(guò)1 次生產(chǎn)的豬只，不需要做后備轉(zhuǎn)生產(chǎn)操作，可進(jìn)行查情或配種操作，從而進(jìn)入再生產(chǎn)過(guò)程。在豬只配種后，就認(rèn)為其進(jìn)入妊娠狀態(tài)，但是，在分娩前這段時(shí)間，仍然可能出現(xiàn)非正常情況，需要將情況記錄下來(lái)，即在生產(chǎn)系統(tǒng)中，做妊娠檢查記錄，妊檢結(jié)果分為：空懷、返情、流產(chǎn)，生成妊娠檢查單。在做妊娠檢查記錄后，豬只生產(chǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭諔?、返情或流產(chǎn)，根據(jù)妊檢結(jié)果來(lái)定。發(fā)生空懷、返情和流產(chǎn)情況的豬只，可以再進(jìn)行查情、配種等操作。一般在轉(zhuǎn)生產(chǎn)之后，分娩之前的豬只飼養(yǎng)在妊娠舍。豬只妊娠期為114 d，考慮后期分娩管理，會(huì)在預(yù)產(chǎn)期前2 d，即妊娠期達(dá)到112 d 的時(shí)候，將豬只從妊娠舍轉(zhuǎn)入分娩舍，到預(yù)產(chǎn)期，豬只分娩的時(shí)候，會(huì)將分娩的實(shí)際情況記錄下來(lái)。母豬在分娩后，實(shí)際飼養(yǎng)過(guò)程中，可能并不能飼養(yǎng)全部仔豬，這時(shí)需要將仔豬寄出，由其它母豬飼養(yǎng)。在生產(chǎn)系統(tǒng)中，做寄出記錄，生成寄出單。對(duì)哺乳母豬A做仔豬寄出操作后，相應(yīng)的，其仔豬應(yīng)由其它哺乳或斷奶狀態(tài)的母豬B，繼續(xù)哺乳喂養(yǎng)，在生產(chǎn)系統(tǒng)中做寄入記錄，生成寄入單。整個(gè)寄出、寄入過(guò)程，系統(tǒng)需保證寄出的數(shù)量等于所有寄入的數(shù)量。對(duì)于性狀較好，生長(zhǎng)體況也較好的仔豬，可能會(huì)將其選做培育母豬，因此會(huì)對(duì)其標(biāo)記。在生產(chǎn)系統(tǒng)中，對(duì)于這類仔豬，會(huì)進(jìn)行留種記錄，給予仔豬1 個(gè)唯一標(biāo)識(shí)的耳牌號(hào)（由窩號(hào)和仔豬個(gè)體號(hào)組成），生成留種單。在仔豬生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為后備豬，進(jìn)行入場(chǎng)操作的時(shí)候，輸入后備豬耳牌號(hào)，可以獲取到相關(guān)信息。仔豬飼養(yǎng)到21 d 的時(shí)候，可以進(jìn)行斷奶操作，斷奶后的仔豬進(jìn)入到批次中進(jìn)行后續(xù)的飼養(yǎng)，斷奶后的母豬轉(zhuǎn)入妊娠舍，開(kāi)始下一輪的生產(chǎn)。

以上是種母豬在場(chǎng)內(nèi)的生產(chǎn)過(guò)程，種母豬出場(chǎng)有4 個(gè)走向，分別是銷(xiāo)售、調(diào)撥、死亡和自宰。銷(xiāo)售，按照豬只類別，可以分為后備豬銷(xiāo)售和淘汰種豬銷(xiāo)售。在生產(chǎn)系統(tǒng)中，選擇后備或淘汰種豬銷(xiāo)售，記錄時(shí)，進(jìn)一步選擇銷(xiāo)售品種和銷(xiāo)售類型，生成后備或淘汰種豬銷(xiāo)售單。在進(jìn)行淘汰種豬銷(xiāo)售記錄前，要對(duì)種豬進(jìn)行淘汰記錄，生成種豬淘汰單，對(duì)于不具有生產(chǎn)能力的后備豬可以直接進(jìn)行淘汰，對(duì)于生產(chǎn)母豬一般根據(jù)歷史生產(chǎn)成績(jī)選擇性進(jìn)行淘汰。調(diào)撥，在生產(chǎn)系統(tǒng)中，選擇是調(diào)撥至養(yǎng)殖場(chǎng)還是調(diào)撥至家庭農(nóng)場(chǎng)，生成調(diào)撥單。死亡，在生產(chǎn)系統(tǒng)中，對(duì)于死亡的種豬需要做種豬死亡記錄，生成種豬死亡單。自宰，在生產(chǎn)系統(tǒng)中做自宰記錄，生成自宰單。上述過(guò)程如圖1 所示。

1.3 報(bào)表需求分析

報(bào)表主要對(duì)家庭農(nóng)場(chǎng)、種豬場(chǎng)的生產(chǎn)成績(jī)和存欄進(jìn)行多維度的分析，每日、每周、每月、每年都要生成分析報(bào)表。其中家庭農(nóng)場(chǎng)主要包括服務(wù)部生產(chǎn)報(bào)表、異常養(yǎng)戶報(bào)表和省生產(chǎn)報(bào)表等；種豬場(chǎng)主要包含種母豬生產(chǎn)成績(jī)、生產(chǎn)成績(jī)總結(jié)月和單場(chǎng)日?qǐng)?bào)等。報(bào)表需要展示一些重要的指標(biāo)如生產(chǎn)母豬存欄、受胎率、妊娠天數(shù)、分娩的產(chǎn)仔情況、斷奶數(shù)量、哺乳天數(shù)、首次配種至再配種的天數(shù)、斷奶至配種的天數(shù)、死亡率、淘汰率等。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)模式。整體技術(shù)架構(gòu)采用主端前后臺(tái)完全分離方式，移動(dòng)端采用Cordova混合模式實(shí)現(xiàn)前后臺(tái)分離，其中系統(tǒng)的整體事物邏輯主要實(shí)現(xiàn)場(chǎng)所在服務(wù)器端，少數(shù)的事務(wù)邏輯則是通過(guò)瀏覽器或移動(dòng)前端實(shí)現(xiàn)[12]；數(shù)據(jù)庫(kù)的部署分為主庫(kù)和從庫(kù)，采取主從讀寫(xiě)分離模式；系統(tǒng)的核心層提供數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)接口以及模型定義。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

規(guī)?；i養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)包含5 個(gè)模塊：基礎(chǔ)信息模塊、生產(chǎn)管理模塊、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)模塊、電子耳標(biāo)模塊、報(bào)表模塊。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖3 所示。

1）基礎(chǔ)信息模塊?；A(chǔ)信息包含用戶管理、角色管理、組織架構(gòu)管理、養(yǎng)殖場(chǎng)管理和豬品種管理5個(gè)子模塊。

圖1 種母豬生產(chǎn)過(guò)程

圖2 規(guī)?；i養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

用戶管理：提供用戶信息頁(yè)面，展示系統(tǒng)所有用戶的基本信息。頁(yè)面具備增加、刪除、修改功能，頁(yè)面信息包含用戶名、姓名、手機(jī)號(hào)、公司、部門(mén)、崗位、默認(rèn)角色等信息，可按照姓名、用戶名、手機(jī)號(hào)等快速查詢。

角色管理：角色管理主要包括2 個(gè)功能。第一，增加、刪除、修改系統(tǒng)內(nèi)的角色，角色包含角色編碼和角色名稱等基本信息；第二，角色權(quán)限管理，不同的角色能夠訪問(wèn)和操作的數(shù)據(jù)權(quán)限不同，可以通過(guò)角色權(quán)限管理頁(yè)面動(dòng)態(tài)設(shè)置調(diào)整不同角色的權(quán)限。

組織架構(gòu)管理：組織架構(gòu)管理包括公司管理、部門(mén)管理和崗位管理3 個(gè)頁(yè)面。在公司管理頁(yè)面通過(guò)增加按鈕新建一個(gè)公司，其中公司名稱、單位性質(zhì)和類型是必填項(xiàng)。新建公司成功之后，在部門(mén)管理頁(yè)面，首先選擇公司信息，然后點(diǎn)擊增加按鈕，填寫(xiě)表單信息，點(diǎn)擊確定按鈕給所屬公司新建一個(gè)部門(mén)。部門(mén)新建成功之后，在崗位管理頁(yè)面，同樣通過(guò)增加按鈕，填寫(xiě)表單信息，給所屬部門(mén)增加一個(gè)崗位。對(duì)于已經(jīng)建立好的公司、部門(mén)和崗位信息，可以通過(guò)對(duì)應(yīng)頁(yè)面的刪除和修改按鈕進(jìn)行刪除和修改操作。

養(yǎng)殖場(chǎng)管理：養(yǎng)殖場(chǎng)管理頁(yè)面不僅能夠新增養(yǎng)殖場(chǎng)，還能新增養(yǎng)殖場(chǎng)下的生產(chǎn)線和棟舍。具體的邏輯根據(jù)用戶的選擇而不同，若用戶沒(méi)有選擇到具體的養(yǎng)殖場(chǎng)，點(diǎn)擊增加按鈕，則彈出新建養(yǎng)殖場(chǎng)表單；若用戶選擇了具體的養(yǎng)殖場(chǎng)，點(diǎn)擊增加按鈕，則彈出新建生產(chǎn)線表單；若用戶選擇了具體的生產(chǎn)線，點(diǎn)擊增加按鈕，則彈出新建棟舍表單。

豬品種管理：提供用戶管理系統(tǒng)內(nèi)豬只的品種功能。頁(yè)面包含增加、修改和圖譜按鈕。通過(guò)增加按鈕添加豬只品種；修改按鈕修改豬只品種信息；圖譜按鈕查看豬只的父系和母系的品種。

2）生產(chǎn)管理模塊。生產(chǎn)管理模塊包含家庭農(nóng)場(chǎng)管理、種母豬管理和種公豬管理3 個(gè)子模塊。

家庭農(nóng)場(chǎng)主要包括批次信息和批次操作管理，若批次發(fā)生采購(gòu)、耗料、調(diào)撥、銷(xiāo)售、死亡、自宰和淘汰操作，對(duì)應(yīng)的批次數(shù)量要發(fā)生變化。

種母豬管理主要包括豬只檔案及豬只生產(chǎn)過(guò)程管理。豬只的生產(chǎn)過(guò)程主要包括入場(chǎng)、轉(zhuǎn)生產(chǎn)、查情、配種、妊檢、分娩、寄入、寄出、留種、斷奶、調(diào)撥、銷(xiāo)售、死亡、淘汰、自宰和轉(zhuǎn)舍。

豬只檔案頁(yè)面是種母豬的綜合信息頁(yè)面，包括母豬的基本信息、母豬檔案卡和母豬事件信息。用戶在頁(yè)面左邊通過(guò)組織架構(gòu)信息選擇到養(yǎng)殖場(chǎng)后，左邊將以樹(shù)狀圖方式展示用戶選擇的養(yǎng)殖場(chǎng)、生產(chǎn)線和棟舍信息。用戶點(diǎn)擊養(yǎng)殖場(chǎng)則展示養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)所有的豬只；點(diǎn)擊生產(chǎn)線則展示該養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)對(duì)應(yīng)生產(chǎn)線的所有豬只；點(diǎn)擊棟舍則展示該養(yǎng)殖場(chǎng)生產(chǎn)線內(nèi)對(duì)應(yīng)棟舍的所有豬只。頁(yè)面右邊分為上下2 部分，上部分用于信息篩選、入場(chǎng)按鈕、查看母豬詳情、導(dǎo)出母豬檔案卡功能，下部分展示豬只列表。信息篩選包括對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)、在離場(chǎng)、狀態(tài)天數(shù)、豬只耳號(hào)、品種、品系、電子耳號(hào)、出生日期時(shí)間范圍和胎齡區(qū)間9 個(gè)方面的篩選。選擇豬只列表中的某頭豬，點(diǎn)擊詳情按鈕，能夠展示豬只的所有基本信息和事件信息，其中事件信息是豬只的生產(chǎn)流水信息，包括發(fā)生生產(chǎn)流水的單據(jù)日期、操作日期、日齡、事件、是否撤銷(xiāo)、摘要和操作人信息。在事件信息頁(yè)面提供撤銷(xiāo)按鈕，用于撤銷(xiāo)未發(fā)生的生產(chǎn)流水。

圖3 規(guī)?；i養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

種母豬的生產(chǎn)過(guò)程根據(jù)其生產(chǎn)階段對(duì)應(yīng)通過(guò)16 個(gè)小模塊實(shí)現(xiàn)，每個(gè)模塊在頁(yè)面布局上相似，均有2 個(gè)頁(yè)面，第1 個(gè)頁(yè)面是記錄展示頁(yè)面，第2 個(gè)頁(yè)面是數(shù)據(jù)錄入頁(yè)面。第1 個(gè)頁(yè)面的左邊都是養(yǎng)殖場(chǎng)、生產(chǎn)線和棟舍3 層樹(shù)狀結(jié)構(gòu)供用戶選擇，頁(yè)面的右邊分為上下2 個(gè)部分，上部分用于信息篩選功能，下部分展示生產(chǎn)操作記錄列表。第2 個(gè)頁(yè)面分為上下2 部分，上部分有保存、刪除、添加和批量導(dǎo)入按鈕。保存按鈕生成對(duì)應(yīng)的記錄單；刪除按鈕刪除選中的記錄；添加按鈕添加1 行新的記錄行；批量導(dǎo)入按鈕，讀取Excel 文件并將文件內(nèi)容導(dǎo)入到系統(tǒng)中，用戶可對(duì)導(dǎo)入的內(nèi)容再次進(jìn)行編輯和刪除操作。

種公豬的頁(yè)面設(shè)計(jì)及功能與種母豬類似，但其生產(chǎn)過(guò)程較簡(jiǎn)單，主要包括入場(chǎng)、轉(zhuǎn)生產(chǎn)、調(diào)撥、銷(xiāo)售、死亡、淘汰、自宰和轉(zhuǎn)舍。

3）生產(chǎn)監(jiān)測(cè)模塊。生產(chǎn)監(jiān)測(cè)分為生產(chǎn)預(yù)測(cè)和生產(chǎn)預(yù)警2 個(gè)子模塊。

生產(chǎn)預(yù)測(cè)共有2 個(gè)頁(yè)面，第1 個(gè)頁(yè)面上半部分提供設(shè)置預(yù)計(jì)天數(shù)和查詢按鈕，下部分展示在預(yù)計(jì)的天數(shù)之后將發(fā)生配種、分娩、斷奶和淘汰的豬只數(shù)量。

預(yù)測(cè)配種數(shù)量分2 種情況。第1 種，處于生產(chǎn)、發(fā)情、空返流狀態(tài)的豬只，狀態(tài)日期在預(yù)計(jì)日期之前的都計(jì)入總數(shù)；第2 種，處于斷奶狀態(tài)的豬只，狀態(tài)日期和預(yù)計(jì)日期相差大于等于3 d 的都計(jì)入總數(shù)；預(yù)測(cè)分娩數(shù)量，統(tǒng)計(jì)處于已配種和妊娠狀態(tài)的豬只，狀態(tài)日期和預(yù)計(jì)日期相差大于等于110 d 的都計(jì)入總數(shù)；預(yù)測(cè)斷奶數(shù)量，處于哺乳母豬狀態(tài)的豬只，狀態(tài)日期和預(yù)計(jì)日期相差大于等于23 d 的都計(jì)入總數(shù)；預(yù)測(cè)淘汰數(shù)量，只要母豬的狀態(tài)非淘汰、死亡和自宰狀態(tài)并且胎齡大于等于7 胎的都計(jì)入總數(shù)。

4）電子耳標(biāo)模塊。電子耳標(biāo)模塊包括采購(gòu)入庫(kù)、領(lǐng)用、歸還入庫(kù)、戴標(biāo)、調(diào)撥和自動(dòng)耗料6 個(gè)功能，通過(guò)耳標(biāo)明細(xì)、耳標(biāo)入庫(kù)和耳標(biāo)出庫(kù)3 個(gè)頁(yè)面實(shí)現(xiàn)全部功能，其中戴標(biāo)和自動(dòng)耗料功能由系統(tǒng)提供接口，使用手持機(jī)掃描上傳完成。戴標(biāo)接口的輸入包括電子耳標(biāo)號(hào)、母豬耳號(hào)和戴標(biāo)時(shí)間等信息，接口上傳成功則輸出成功信息并生成戴標(biāo)記錄，若失敗則輸出具體的原因。在飼喂設(shè)備上裝電子耳標(biāo)識(shí)讀器，當(dāng)豬采食可以讀到耳標(biāo)，手持機(jī)自動(dòng)采集耗料數(shù)據(jù)通過(guò)接口傳到生產(chǎn)系統(tǒng)，自動(dòng)耗料接口的輸入信息包括電子耳號(hào)和耗料量等，接口上傳成功生成自動(dòng)耗料單，若失敗則輸出具體原因。

5）報(bào)表模塊。報(bào)表模塊根據(jù)原始數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，將最終的結(jié)果展示給用戶，本模塊包含家庭農(nóng)場(chǎng)報(bào)表、母豬場(chǎng)報(bào)表和公豬站報(bào)表3 個(gè)子模塊。每個(gè)子模塊都具有查找和導(dǎo)出功能，頁(yè)面布局相似，頁(yè)面分為上下2 個(gè)部分，上部分主要是養(yǎng)殖場(chǎng)和時(shí)間等其他條件的篩選功能，用戶點(diǎn)擊查詢按鈕則生成對(duì)應(yīng)的報(bào)表，若點(diǎn)擊導(dǎo)出按鈕，則將生成的報(bào)表以Excel 文件形式導(dǎo)出到本地。

2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)使用MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，并且使用主從同步技術(shù)保證數(shù)據(jù)的一致性。MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)是一種開(kāi)放源代碼的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，用戶在GPL（general public license）協(xié)議下可以按照自己的需求進(jìn)行修改。MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)使用標(biāo)準(zhǔn)的SQL 語(yǔ)言，并且提供多種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的API，為開(kāi)發(fā)人員的使用提供了便捷。

圖4 規(guī)模化生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)E-R

E-R 圖即實(shí)體和關(guān)系圖，E-R 圖的建立是數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。E-R 圖主要有實(shí)體、屬性和關(guān)系3個(gè)部分，其中實(shí)體用矩形框表示、屬性用橢圓表示、關(guān)系用菱形表示。本系統(tǒng)E-R 圖如圖4 所示。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)表共有上百?gòu)?，其中重要的豬只檔案表如表1 所示。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與實(shí)施效果

根據(jù)上述的需求分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)完成并在某上市集團(tuán)公司使用，目前系統(tǒng)內(nèi)該集團(tuán)的存欄量已達(dá)上百萬(wàn)頭，其中生產(chǎn)母豬存欄30 萬(wàn)頭，培育母豬15 萬(wàn)頭，豬只操作事件數(shù)據(jù)量已達(dá)上千萬(wàn)條。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了家庭農(nóng)場(chǎng)和種豬場(chǎng)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)全方位的監(jiān)控，并形成精準(zhǔn)完善的養(yǎng)殖記錄，建立豬只檔案，實(shí)現(xiàn)1 豬1 碼，通過(guò)實(shí)現(xiàn)豬只身份的唯一性和豬肉的可追溯性保證了豬肉的質(zhì)量安全；系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析為生產(chǎn)提供了實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和報(bào)表分析功能，成功地提高了集團(tuán)的生產(chǎn)和管理效率。系統(tǒng)主要界面豬只檔案界面如圖5 所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)深入調(diào)查研究規(guī)?；i養(yǎng)殖業(yè)務(wù)流程，詳細(xì)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能模塊，實(shí)現(xiàn)了基于分布式架構(gòu)的規(guī)?；i養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過(guò)多種信息化方式的數(shù)據(jù)采集和精準(zhǔn)的流程管理，極大地提高了規(guī)模化生豬養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率并為生產(chǎn)和管理提供了數(shù)據(jù)分析，對(duì)豬只建立了完善的檔案并結(jié)合電子耳標(biāo)和二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)了豬只的溯源，為保障豬肉安全做出了一定的貢獻(xiàn)。

本系統(tǒng)仍在不斷地優(yōu)化和改進(jìn)，后期版本可實(shí)現(xiàn)以下功能。第一，本系統(tǒng)報(bào)表模塊的生成速度仍有可提升的空間，后期版本將實(shí)現(xiàn)快速報(bào)表；第二，本系統(tǒng)報(bào)表模塊為定制化報(bào)表，后期版本可實(shí)現(xiàn)用戶自定義報(bào)表；第三，本系統(tǒng)部分生產(chǎn)過(guò)程信息的采集沒(méi)有實(shí)現(xiàn)零人工參與，后期版本可實(shí)現(xiàn)所有生產(chǎn)信息通過(guò)手持機(jī)直接對(duì)接系統(tǒng)，無(wú)需人工操作；第四，本系統(tǒng)的豬只信息僅在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部，后期版本可提供消費(fèi)者界面，為豬肉信息實(shí)現(xiàn)更大的透明化。

表1 豬只檔案

圖5 豬只檔案界面