犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)*

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(jī)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(jì)與開(kāi)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(jī)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(zhǎng)的健康，而且對(duì)未來(lái)成年母牛產(chǎn)奶性能有重要影響，因此實(shí)施犢牛精確飼喂技術(shù)至關(guān)重要。本文針對(duì)現(xiàn)有基于RFID技術(shù)的個(gè)體犢牛精確飼喂裝備，設(shè)計(jì)并開(kāi)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(dāng)前犢牛飼喂管理的飼喂流程，在對(duì)管理系統(tǒng)進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，提出了基于VB.NET開(kāi)發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)犢牛信息進(jìn)行管理的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了該裝備犢牛飼喂信息的錄入、個(gè)體信息的修改更新以及自動(dòng)生成等功能。

犢牛；飼喂信息；VB.NET；Access數(shù)據(jù)庫(kù)

奶牛場(chǎng)成年泌乳牛的后備群體是犢牛，對(duì)犢牛飼喂方式的不同不僅關(guān)系到犢牛能否健康的生長(zhǎng)，而且對(duì)犢牛后期的生長(zhǎng)、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(duì)整個(gè)奶牛場(chǎng)甚至整個(gè)奶業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要［1］。

目前，針對(duì)犢牛飼喂主要采用人工飼喂，飼喂過(guò)程存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度低等問(wèn)題，為此，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究人員相繼開(kāi)展了針對(duì)犢牛進(jìn)行機(jī)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(jī)［2］，在飼喂?fàn)倥＿^(guò)程中，當(dāng)犢牛進(jìn)入奶站，由電子轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行確認(rèn)犢牛個(gè)體信息，然后根據(jù)犢牛飼喂計(jì)劃，完成牛只所需精確牛奶量的供給；德國(guó)優(yōu)本（Urban）公司研制的犢牛飼喂機(jī)，主要型號(hào)有寶拉和阿爾瑪2種；石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院針對(duì)犢牛精確養(yǎng)殖技術(shù)需要，提出一種基于單片機(jī)與RFID識(shí)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(jìn)行錄入，使用一些辦公軟件如Office、Wps等來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，再通過(guò)可移動(dòng)存儲(chǔ)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(guò)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(chǔ)存等問(wèn)題。為此，本文基于VB.NET開(kāi)發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù)［4-9］，提出了一種適于個(gè)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(shí)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(jì)

1.1犢牛精確飼喂裝備簡(jiǎn)介

石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院針對(duì)犢牛精確養(yǎng)殖技術(shù)需要，開(kāi)發(fā)的犢牛精確飼喂機(jī)是一種集牛奶加工系統(tǒng)、識(shí)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(duì)犢牛進(jìn)行飼喂的機(jī)器 （如圖1所示）。其采用水浴加熱方法對(duì)牛奶進(jìn)行巴氏殺菌處理；識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)將犢牛飼喂信息導(dǎo)入并存儲(chǔ)到飼喂裝備的控制單元，等待識(shí)別并處理；通過(guò)RFID識(shí)別器所獲取到犢牛耳標(biāo)信息，再驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)行精確給料；電氣控制系統(tǒng)根據(jù)犢牛信息 （或牛場(chǎng)定量飼喂要求）進(jìn)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(jiǎn)單、節(jié)省勞動(dòng)力等特點(diǎn)。

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?fàn)倥r(shí)，以U盤(pán)等可移動(dòng)儲(chǔ)存介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)，飼喂過(guò)程中，通過(guò)犢牛飼喂信息管理系統(tǒng)導(dǎo)出飼喂信息，再通過(guò)U盤(pán)等可移動(dòng)儲(chǔ)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(duì)個(gè)體犢牛實(shí)施識(shí)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(kāi)發(fā)環(huán)境，結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)牛場(chǎng)的實(shí)際需求所開(kāi)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(gè)體信息，導(dǎo)出所有犢牛飼喂信息，對(duì)現(xiàn)有犢牛信息（犢牛的編號(hào)、所在的圈舍、犢牛的身體狀況、犢牛的體重、犢牛的耳標(biāo)號(hào)、犢牛的飼喂量、產(chǎn)犢日期）進(jìn)行增刪改查，更新?tīng)倥?shù)據(jù)以及系統(tǒng)說(shuō)明和系統(tǒng)操作指南。管理人員進(jìn)入系統(tǒng)后，可根據(jù)操作需求進(jìn)入相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，犢牛信息查詢模塊可對(duì)犢牛的所有信息進(jìn)行查看，犢牛信息導(dǎo)出模塊可將犢牛的信息進(jìn)行導(dǎo)出，犢牛飼喂信息導(dǎo)出模塊可對(duì)需要導(dǎo)入犢牛飼喂裝備的飼喂信息進(jìn)行導(dǎo)出，犢牛信息修改模塊可對(duì)犢牛的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)增刪改查，犢牛信息更新模塊可對(duì)犢牛信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。操作指南的功能：指導(dǎo)管理人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作；系統(tǒng)說(shuō)明的功能：對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)介，便于管理人員對(duì)它有一個(gè)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(jìn)入該系統(tǒng)后，首先進(jìn)入的是系統(tǒng)的登錄界面，在登錄界面上進(jìn)行用戶驗(yàn)證，只有用戶名和密碼得到了正確的驗(yàn)證之后才能夠進(jìn)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(shí)現(xiàn)的所有功能模塊，這時(shí)就可以實(shí)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(hù)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(shí)，雙擊犢牛管理系統(tǒng)，進(jìn)入系統(tǒng)登錄界面。通過(guò)登錄界面，可實(shí)現(xiàn)不同人員管理權(quán)限，登錄過(guò)程中，通過(guò)分配好的用戶名和密碼進(jìn)行登錄。當(dāng)?shù)卿浗缑娉跏蓟螅脩艟涂梢暂斎胗脩裘兔艽a進(jìn)行登錄，登錄時(shí)系統(tǒng)首先會(huì)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(jìn)一步判斷用戶名和密碼是否正確，正確則進(jìn)入系統(tǒng)操作界面，不正確時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)彈出一個(gè)提示框：您輸入的用戶名和密碼有誤，請(qǐng)重新輸入。

2.2系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理的作用：對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行有效的管理，當(dāng)管理人員的賬號(hào)和密碼得到了正確的驗(yàn)證后，登錄犢牛管理系統(tǒng)，首先進(jìn)入犢牛管理系統(tǒng)的主界面，其包含了各個(gè)功能按鈕選項(xiàng)，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(cè)和系統(tǒng)說(shuō)明等。

2.2.1犢牛信息查詢模塊的實(shí)現(xiàn)

犢牛信息查詢主要通過(guò)犢牛信息查詢模塊實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該模塊，可實(shí)現(xiàn)犢牛信息的查詢。查詢過(guò)程中，操作人員通過(guò)點(diǎn)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(duì)犢牛的有效管理，點(diǎn)擊“查看所有的犢牛信息”這個(gè)按鈕后，就會(huì)顯示“隱藏所有犢牛信息”按鈕，點(diǎn)擊該按鈕之后所有的犢牛信息會(huì)被隱藏，又恢復(fù)到剛開(kāi)始進(jìn)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(shí)現(xiàn)

犢牛信息導(dǎo)出主要通過(guò)犢牛信息導(dǎo)出模塊實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該模塊，可實(shí)現(xiàn)犢牛信息導(dǎo)出。操作人員通過(guò)點(diǎn)擊 “導(dǎo)出所有犢牛信息”按鈕，則會(huì)自行啟動(dòng)EXCEL表格軟件，導(dǎo)出所有犢牛的相關(guān)信息，可以對(duì)犢牛信息進(jìn)行靈活的保管，便于犢牛管理人員對(duì)牛場(chǎng)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(shí)現(xiàn)

犢牛飼喂信息導(dǎo)出主要通過(guò)犢牛飼喂信息導(dǎo)出模塊實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該模塊，可實(shí)現(xiàn)犢牛飼喂信息的導(dǎo)出。操作人員通過(guò)點(diǎn)擊“導(dǎo)出犢牛飼喂信息”按鈕，則會(huì)自行啟動(dòng)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(duì)犢牛飼喂信息進(jìn)行快速獲取并應(yīng)用于牛場(chǎng)的犢牛飼喂裝備中，從而進(jìn)行犢牛的高效飼喂。

2.2.4犢牛信息修改模塊的實(shí)現(xiàn)

犢牛信息修改主要通過(guò)犢牛信息修改模塊實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該模塊，可實(shí)現(xiàn)犢牛信息的修改。操作人員通過(guò)點(diǎn)擊“修改犢牛信息”按鈕，則會(huì)彈出一個(gè)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(jìn)行查看，如果發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤的信息可以對(duì)其進(jìn)行刪除操作，當(dāng)需要增加犢牛信息時(shí)，也可以根據(jù)犢牛的相應(yīng)信息進(jìn)行添加，其中實(shí)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(hào)，所在圈舍，體重（千克），健康狀況，耳標(biāo)號(hào)，飼喂量，飼喂信息，產(chǎn)犢日期）values（@犢牛編號(hào)，@所在圈舍，@體重（千克），@健康狀況，@耳標(biāo)號(hào)，@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(xì)記錄表.accdb”

con.Open（）

DimcomInsertAsOleDbCommand=New OleDbCommand（cmdInsertText，con）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@犢牛編號(hào)”，犢牛信息的修改.犢牛編號(hào).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(biāo)號(hào)”，犢牛信息的修改.耳標(biāo)號(hào).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(guò)程中，犢牛編號(hào)不能與已有編號(hào)重復(fù)，犢牛體重不能小于等于零，否則不能添加，當(dāng)犢牛編號(hào)重復(fù)、犢牛體重小于等于零時(shí)系統(tǒng)將會(huì)做出相應(yīng)的提示，避免因操作不當(dāng)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(dòng)生成，其中犢牛飼喂信息由犢牛耳標(biāo)號(hào)和犢牛飼喂量字符串組成，格式如：PDSH139C（前4位是犢牛耳標(biāo)號(hào)，后4位是轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制后的犢牛飼喂量）。

2.2.5犢牛信息更新模塊的實(shí)現(xiàn)

犢牛信息更新主要通過(guò)犢牛信息更新模塊實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該模塊，可實(shí)現(xiàn)犢牛信息的更新。操作人員通過(guò)點(diǎn)擊“更新?tīng)倥?shù)據(jù)”按鈕，從而對(duì)犢牛所有信息進(jìn)行更新，確保犢牛信息的時(shí)效性。實(shí)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(gè)新的OleDb.OleDbConnection

Dim sqlConnection1 As OleDb.OleDbConnection

'連接并調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)

DimstrConnectAsString=“Provider=Microsoft. ACE.OLEDB.12.0；DataSource=”＆amp;Application. StartupPath＆amp;“犢牛的詳細(xì)記錄表.accdb”'這是獲取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)所在位置的相對(duì)路徑，它存儲(chǔ)的位置為bin/debug目錄下。

sqlConnection1=NewOleDbConnection（strConnect）

sqlConnection1.Open（）'打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)

Dim da As New OleDbDataAdapter（“select* from犢牛狀況表”，sqlConnection1）'這里的鏈接默認(rèn)就是打開(kāi)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(shuō)明和操作指南功能的實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)的管理界面中，操作人員通過(guò)點(diǎn)擊“系統(tǒng)說(shuō)明”按鈕，則會(huì)彈出系統(tǒng)說(shuō)明界面，該界面對(duì)犢牛管理系統(tǒng)做了一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。操作人員通過(guò)點(diǎn)擊“操作指南”按鈕，彈出操作指南界面，它對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了一個(gè)詳細(xì)的操作說(shuō)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(gè)模塊功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)將所要說(shuō)明的文字加載到VB.net編譯環(huán)境的Label控件上，通過(guò)這些Label控件顯示出想要表達(dá)的內(nèi)容，以達(dá)到為操作人員指導(dǎo)的作用。

3　結(jié)論

針對(duì)現(xiàn)有犢牛精確飼喂技術(shù)裝備，基于VB. NET開(kāi)發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)完成了適于個(gè)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(shí)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(chǔ)存等問(wèn)題。現(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(jìn)行錄入，使用一些辦公軟件如Office、Wps等進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，再通過(guò)可移動(dòng)存儲(chǔ)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(guò)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(chǔ)存等問(wèn)題。為此，針對(duì)以上問(wèn)題，本系統(tǒng)基于VB. NET開(kāi)發(fā)環(huán)境、結(jié)合Access數(shù)據(jù)庫(kù)，提出了一種適于個(gè)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(jiǎn)單，模塊功能完善，可對(duì)犢牛信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)信息化管理，為實(shí)現(xiàn)犢牛精確飼喂的智能化、自動(dòng)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(duì)犢牛生長(zhǎng)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(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2016，37：93-96.

［4］申莉莉.Access數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用教程［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［5］陳俊良.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成與方案實(shí)例［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［6］江紅，余青松.C#.NET程序設(shè)計(jì)［叢］.北京：清華大學(xué)出版社，2010.

［7］江紅，余青松.NET程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(jì)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(kù)開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)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(jì)劃科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)資金專項(xiàng)（kjcgzh2013-01）；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工業(yè)及高新技術(shù)科技攻關(guān)與成果轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目（2015AB001）。

李成松（1976-），男，四川西充人，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)裝備技術(shù)。E-mail：Lcs_shz@163.com。