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)性能測試(DHI)的含義是奶牛群體改良計劃，它可以通過分析牛乳成分含量的變化來指導奶牛飼養(yǎng)管理、繁殖育種、疾病防治等工作，從而科學有效地進行量化管理，最大限度地發(fā)揮牛群生產(chǎn)性能。隨著科技進步、奶業(yè)發(fā)展和測定技術的不斷完善，DHI技術被廣泛應用于我市奶牛的生產(chǎn)管理中，但在奶樣采集過程中往往會出現(xiàn)奶羊采集不規(guī)范、參測牛只編號與樣品編號混亂等現(xiàn)象。針對存在的實際問題，DHI智能牛奶采樣盒的應用在一定程度上彌補了牧場在DHI測試采樣環(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、計算機人機對話、人工智能、信息處理模塊、軟件技術、數(shù)據(jù)、傳輸系統(tǒng)、采樣托盤組成新型采樣盒裝備實現(xiàn)快速尋找第一次擠奶編序號的采樣方式。即在第一次擠奶抽樣后將奶牛編號輸入到采樣盒某一個固定位置后，在第二次、第三次抽取該牛只樣品時采樣員只需輸入牛號或人員號碼口令在數(shù)據(jù)內(nèi)快速找到該牛只樣瓶的位置。該技術的應用可以減少采樣員尋找奶樣瓶所消耗的時間，降低采樣員工作強度，避免了多次采樣出現(xiàn)的漏采和樣品出錯的情況，提高了取樣的合格率，為DHI分析報告的真實可靠奠定了良好的基礎，可進一步推進牛群改良。

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)實時操作系統(tǒng)，通過手機微信小程序技術，以云信息網(wǎng)絡管理平臺為載體，在現(xiàn)代牧場先進的擠奶廳快速擠奶工作流程中，為DHI測定技術的牛只泌乳采樣環(huán)節(jié)，提供一種快速在采樣盒中查找采樣瓶的“人機對話”功能。

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

2.1 智能采樣盒外部結(jié)構

智能采樣盒外部主要由采樣盒主機和不銹鋼運輸支架組成。每一個采樣盒都有其專屬的采樣盒ID二維碼標簽，每個采樣盒有5行10列共50個孔位，可放置50個采樣瓶，每一個孔位周圍都有4個LED指示燈(如圖1所示)。采樣前，打開電源開關，當用戶使用手機微信小程序成功搜索采樣盒后，采樣盒上的選中狀態(tài)指示燈會亮起。采樣時，粘貼有標簽的采樣瓶可按照標簽所指示的孔位坐標，放在帶有支架的采樣盒主機上；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輸架一同送往DHI檢測中心(如圖2所示)。

圖1 智能采樣盒外部結(jié)構簡圖

圖2 紅色區(qū)域為分離后的采樣瓶和運輸架

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算機中登錄系統(tǒng)云管理平臺(圖3)，登錄后可在超級管理員后臺對牛場和采樣盒信息進行編輯并存入管理平臺；可在牛場管理員后臺編輯牛圈和需要采樣的奶牛信息，填寫采樣盒UID添加編輯并保存采樣盒信息，點擊“分配牛號”按鈕即可將編輯好的數(shù)據(jù)庫信息通過與智能采樣盒的聯(lián)系，將需要采樣的奶牛牛號分配至該采樣盒中，每一個采樣盒最多可分配50個牛號，每一個牛號對應一個采樣瓶標簽，將打印好的采樣瓶標簽貼在采樣瓶上，并根據(jù)標簽指示的坐標將采樣瓶放置到采樣盒對應的孔位，以備采集奶樣時調(diào)用，點擊“添加采樣員”按鈕填寫相關信息戶即可為奶牛場添加一個采樣員，在牛場信息設置頁面可以設置牛場專屬logo、牛場名稱等信息。

圖3 智能牛奶采樣盒系統(tǒng)

2.2.2 識別和控制 采樣時，個體牛號的識別和控制是通過智能牛奶采樣盒和手機微信小程序來實現(xiàn)的。采樣工作開始時，采樣員打開微信小程序掃描二維碼后進入智能牛奶采樣盒小程序(如圖4)，輸入密碼登錄系統(tǒng)，通過讀出牛號或鍵入牛號來查找對應的采樣瓶所處的采樣盒及孔位，手機發(fā)出的指令可以通過藍牙來控制和驅(qū)動采樣盒LED燈板，點亮采樣盒的指示燈和孔位周圍的4個指示燈，以便采樣員快速準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)性能測定的牧場；采樣盒主板是通過低功耗藍牙與手機小程序通訊，所以需要打開手機藍牙與采樣盒連接，接收牛號坐標；采樣盒主機是通過USB接口充電，可使用手機充電器、移動電源或電腦對采樣盒的電池充電。

3 結(jié)論

DHI智能采樣盒的應用可使牧場信息、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、精確查找到對應牛號的采樣瓶，提高采樣的工作效率；同時可以有效的預防其他牛號的奶樣混入目標牛號采樣瓶中，提高樣品的準確率；DHI智能采樣盒的應用和推廣，可從采樣環(huán)節(jié)為DHI奶牛生產(chǎn)性能測定工作提供科學、真實的奶牛信息數(shù)據(jù)奠定基礎。