河南省奶牛牧場信息化建設(shè)工作進(jìn)展

閆 磊，任小麗，張 震＊，閆躍飛，王笑笑，李靜茹，白雪利，汪聰勇，耿繁軍

（1.國家奶牛產(chǎn)業(yè)體系鄭州綜合試驗站，河南 鄭州 450008；2.河南省奶牛生產(chǎn)性能測定中心）

河南省奶牛牧場信息化建設(shè)工作進(jìn)展

閆 磊1,2，任小麗1,2，張 震1,2＊，閆躍飛1,2，王笑笑1,2，李靜茹1,2，白雪利1,2，汪聰勇1，耿繁軍1

（1.國家奶牛產(chǎn)業(yè)體系鄭州綜合試驗站，河南 鄭州 450008；2.河南省奶牛生產(chǎn)性能測定中心）

1 我國奶牛牧場信息化建設(shè)中存在的問題

近年來，我國的奶牛牧場在信息化建設(shè)中取得長足的進(jìn)步，但與國外奶業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國在信息化技術(shù)的研究與應(yīng)用方面仍存在著許多問題，主要表現(xiàn)如下：在牧場信息化技術(shù)開發(fā)過程中，自主創(chuàng)新的意識和能力不足，國外廠商處于壟斷地位，關(guān)鍵技術(shù)部件依賴進(jìn)口，導(dǎo)致信息化建設(shè)的資金投入巨大；行業(yè)內(nèi)缺乏合作與溝通，國內(nèi)廠家各自為戰(zhàn)，不同系統(tǒng)設(shè)備間的兼容性較差；研發(fā)人員對奶牛養(yǎng)殖缺乏了解，導(dǎo)致某些軟件設(shè)備的使用和操作較為復(fù)雜，不能滿足牧場的實際需求。

2 河南省奶牛牧場信息化建設(shè)工作進(jìn)展

2.1 河南省“奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖管理信息系統(tǒng)”創(chuàng)新點

針對奶牛牧場信息化建設(shè)中存在的問題，河南省奶牛生產(chǎn)性能測定中心（河南省DHI中心）憑借自身業(yè)務(wù)優(yōu)勢，積極與河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院、濮陽市天然林牧業(yè)科技開發(fā)有限公司、鄭州奇飛特電子科技有限公司等單位開展產(chǎn)學(xué)研合作，以信息化技術(shù)為主線，開發(fā)構(gòu)建了系統(tǒng)科學(xué)的“奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖管理信息系統(tǒng)”。該系統(tǒng)通過集成奶牛信息化管理、發(fā)情檢測、TMR監(jiān)控、自動飼喂、牛只信息識別、自動信息采集和綜合數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，將牧場先前各類碎片化的信息進(jìn)行有效的整合，然后通過數(shù)據(jù)挖掘和建立數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)對牛群的精準(zhǔn)飼喂和科學(xué)管理，具體做法和創(chuàng)新點如下。

2.1.1 奶牛場智能化繁育管理系統(tǒng)

根據(jù)當(dāng)前奶牛養(yǎng)殖管理水平和養(yǎng)殖模式，依托規(guī)模牧場已經(jīng)配備的電子耳標(biāo)，在河南省內(nèi)牧場推廣使用基于PDA系統(tǒng)下的奶牛智能育種管理系統(tǒng)，突破傳統(tǒng)育種專家系統(tǒng)的局限，將育種管理與品種改良技術(shù)相結(jié)合，通過較好的人機(jī)交互、體現(xiàn)度和便捷的操作，可以及時向牛場管理者和配種人員提供奶牛發(fā)情信息和選種選配建議，適時配種，杜絕漏配和近親交配，提高奶牛的繁殖效率，滿足現(xiàn)代奶牛養(yǎng)殖業(yè)的需求。

2.1.2 奶牛疫病監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)

建立奶牛常發(fā)疫病病原庫和疫病監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，通過對歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)的分析，為奶牛場科學(xué)防疫管理提供重要數(shù)據(jù)支持，降低奶牛場重大疫病的發(fā)病率與死亡率。

2.1.3 數(shù)字化規(guī)模奶牛場信息采集及DHI采樣系統(tǒng)

利用RFID識別和光電計數(shù)等技術(shù)，通過電子耳標(biāo)、RFID識別器、手持終端、條形碼掃描器等設(shè)備，在規(guī)模牧場實現(xiàn)奶牛信息自動識別，并將產(chǎn)奶量、DHI采樣等信息自動上傳至河南省DHI中心數(shù)據(jù)平臺，隨后與DHI實驗室的測定結(jié)果和品種登記數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)平臺自動匹配對接，再自動生成檢測報告，從而提高工作效率和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確率。

圖1 數(shù)字化規(guī)模奶牛場信息采集及DHI采樣系統(tǒng)

2.1.4 奶牛場信息化管理系統(tǒng)

通過構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)程序接口，并開放接口標(biāo)準(zhǔn)，將奶牛場信息化管理、發(fā)情檢測、TMR監(jiān)控、自動飼喂、牛只信息識別、自動信息采集等分散獨立的系統(tǒng)有機(jī)整合起來，實現(xiàn)資源數(shù)據(jù)交換共享與綜合分析，滿足奶牛養(yǎng)殖的數(shù)字化生產(chǎn)管理的需要。

圖2 牧場信息化綜合管理系統(tǒng)

2.1.5 構(gòu)建河南省奶牛綜合信息服務(wù)平臺

逐步建立覆蓋全省的奶牛綜合數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺和奶牛自動信息采集系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)和挖掘建立數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)對區(qū)域范圍內(nèi)奶牛育種和生產(chǎn)性能等相關(guān)“大數(shù)據(jù)”的綜合分析，有利于奶牛開放性育種體系的建立和群體遺傳改良工作的開展，進(jìn)而在較短時間內(nèi)實現(xiàn)奶牛群體遺傳品質(zhì)的快速提高。同時也為奶業(yè)主管部門、行業(yè)協(xié)會、科研院所和奶牛場提供奶業(yè)相關(guān)趨勢分析、政策信息、專家咨詢及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的預(yù)警預(yù)測等綜合技術(shù)服務(wù)。

圖3 河南省奶牛綜合信息服務(wù)平臺

2.2 河南省DHI中心在牧場信息化建設(shè)領(lǐng)域結(jié)碩果

截至目前，河南省DHI中心在牧場信息化方面累計開發(fā)各類系統(tǒng)6套，已獲得發(fā)明專利3項、實用新型專利6項、軟件著作權(quán)8項，初步構(gòu)建了“奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖管理信息系統(tǒng)”，并正在省內(nèi)進(jìn)行了示范推廣。截至2016年11月底，河南省奶牛綜合數(shù)據(jù)服務(wù)平臺與省內(nèi)170余家DHI參測牧場都已實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，平臺的數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存儲了208 551頭奶牛的3008 916條生產(chǎn)性能與品種登記信息，近千條的河南省飼料資源與常發(fā)疫病病原數(shù)據(jù)，該平臺可為牧場提供數(shù)據(jù)分析、報告查詢、信息提醒等服務(wù)，僅2016年已累計出具各類服務(wù)報告和指導(dǎo)建議1 500多份；河南省牧場信息化管理系統(tǒng)在省內(nèi)DHI參測牧場的使用率比例超過70%，不僅能協(xié)助牧場進(jìn)行管理與監(jiān)測，還可以將相關(guān)數(shù)據(jù)和信息實時上傳至奶牛綜合數(shù)據(jù)服務(wù)平臺；數(shù)字化規(guī)模奶牛場信息采集及DHI采樣系統(tǒng)已經(jīng)在省內(nèi)的16家牧場示范應(yīng)用，并實現(xiàn)牛只自動識別、產(chǎn)奶量自動登記、采樣管編號與牛只編號自動對應(yīng)，信息自動上報分析等功能，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集的有效率已超過95%；基于PDA系統(tǒng)下的奶牛智能育種管理系統(tǒng)已在省內(nèi)4家牧場進(jìn)行了試驗示范，試驗場的情期受胎率提高至65%，空懷率和近交系數(shù)分別控制在12%和6.25以下。

“奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖管理信息系統(tǒng)”的開發(fā)與推廣，不僅促進(jìn)了河南省奶牛生產(chǎn)性能測定工作的開展，也為河南奶業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了有力的支持與動力：中國奶牛數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)計顯示，河南省DHI中心測定數(shù)據(jù)的有效性由2010年的68%提高到目前的90%以上，已處于全國先進(jìn)水平；河南省人民政府奶業(yè)管理辦公室的報告顯示，“十二五”期間河南省DHI參測牛只的平均單產(chǎn)由5.6 t提升到7.3 t；而生鮮乳的平均乳蛋白、乳脂率分別由3.0%、3.49%提高到3.19%、3.59%；反映牛只健康狀況的指標(biāo)平均體細(xì)胞數(shù)由79萬下降到36萬，生鮮乳質(zhì)量明顯提升；基于河南省DHI中心在奶業(yè)信息化、奶牛高速擴(kuò)繁等先進(jìn)技術(shù)成果推廣工作中的優(yōu)秀表現(xiàn)與突出成績，河南省DHI中心在2014年底獲得河南省農(nóng)業(yè)科技推廣“一等獎”榮譽，同時一名主要技術(shù)負(fù)責(zé)人獲得“河南省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人”榮譽稱號?！?/p>

相關(guān)鏈接：

河南省奶牛生產(chǎn)性能測定（DHI）中心是國家奶牛產(chǎn)業(yè)體系鄭州綜合試驗站的主要依托單位，是在河南省民政廳注冊的民辦非企業(yè)單位，業(yè)務(wù)隸屬于河南省畜牧局。作為農(nóng)業(yè)部22個定點的生產(chǎn)性能測定中心之一，主要業(yè)務(wù)包括奶牛生產(chǎn)性能測定、品種登記、飼料與疫病檢測、牧場信息化等先進(jìn)技術(shù)的開發(fā)集成與應(yīng)用推廣?，F(xiàn)擁有“農(nóng)業(yè)部DHI測定定點實驗室”、“河南省奶牛育種工程技術(shù)研究中心”、“鄭州市生鮮乳質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心”等多個科研平臺；目前，正在申報“河南省奶牛健康養(yǎng)殖國際聯(lián)合實驗室”與“河南省奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟”等科研資質(zhì)。

該中心現(xiàn)有技術(shù)管理人員24名，其中博士3名、碩士8名，河南省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人1名，河南省奶牛專家服務(wù)團(tuán)成員4人，1980年以后出生的員工占員工總數(shù)的70%以上?，F(xiàn)建成有現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)實驗室、數(shù)據(jù)處理中心和辦公室近600 m2；下設(shè)乳品檢測、飼料營養(yǎng)、疫病診斷、分子育種、細(xì)胞培養(yǎng)等五個實驗室；擁有乳成分與體細(xì)胞綜合檢測儀、液相色譜儀、飼料成分檢測儀、微流控基因芯片檢測儀等各類先進(jìn)儀器設(shè)備60余臺（套），價值超過1 000萬元，每年可為近10萬頭奶牛提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)?！?/p>

河南省科技開放合作項目（162106000017）；河南省科技惠民計劃項目（152207110004）；濮陽市重大科技攻關(guān)項目（150109）；國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系（CARS-37）

閆 磊（1984－），男，獸醫(yī)師，博士，研究方向為基礎(chǔ)獸醫(yī)，yanleihcy@163.com。

張 震（1979－），男，河南鶴壁人，高級畜牧師，博士，從事遺傳育種工作。