畜牧生产管理系统

基于RFID的畜牧生产管理系统初探

0 引言

随着市场的放开，生猪和猪肉市场也不可避免地产生了一系列的问题，如市场混乱、缺乏统一管理、卫生问题严重。这些问题的存在严重阻碍了猪肉市场的健康发展[1]。中国的畜牧业发展迅速，但在疫病控制、畜产品安全方面以及高效牧场管理方面还存在很大差距，成为中国畜牧业发展以及打入国际市场的瓶颈因素[2]。因此。非常有必要建立一个各个部门可以相互共享数据和业务的信息化平台。基于RFID做成的电子耳标可以方便地实现生猪个体的标识，容易实现半自动或全自动识别[3]。

1 RFID技术及其在畜牧业中的应用

RFID即射频识别，又称为电子标签(E-Tag)，其最早的应用可以追溯到第二次世界大战中用于区分联军和纳粹飞机的敌我辨识系统。虽然RFID技术早在1948年就发明出来了，但其真正受到重视却是在2003年。针对RFID的应用还不是很成熟，没有形成大规模应用，其应用被一些相关技术和标准所影响或制约[4]。近年来，由于芯片技术提高、成本急剧下降和功能不断增强， RFID技术已经广泛地应用于各行各业。如零售业、制造业和物流业等。在畜牧业中也有较好的应用。

1．1 RFID技术

无线射频识别技术简称RFID(Radio Frequency Identification)，无线射频识别，或俗称电子标签)，是一种非接触式的自动识别技术[5]。最简单的RFID系统由标签、阅读器和天线三部分组成，在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。与现在广泛应用的条形码技术相比，电子标签具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、数据可加密、读取距离远、多目标识别和可重复使用等优势且可完成防卫功能[6]。

1．2 RFID在畜牧业中的应用

目前，在欧洲已经建立了对牛的跟踪系统。在1 998年9月，英国宣布了牛跟踪系统计划。在1 999年年底，欧共体各成员国都实施这个系统计划。从2003年11月1日开始，英国开始实施新的猪的识别标准。新的标准对所有1年以下直接送到屠宰场的猪和超过一岁的送到其他任何目的地的猪进行了不同的识别规定。在肉猪生产中应用RFID技术可实现安全猪肉全程可跟踪，在育种方面也可应用RFID技术。如母猪多功能自动饲喂系统和种猪性能测定自动化系统。但是基于RFID的养猪信息化平台研究与应用还比较少。从2008年1月1日起，欧洲规定强制性对绵羊进行电子识别[7]。

由于整个畜牧业开始进入微利时代，传统的畜牧业已经难以适应未来的发展。以信息化改造传统的畜牧业，通过集约化、工厂化和精细养殖可实现规模效应，节约饲养成本。为了提高畜牧业供应链的效率，根据工作性质的差异划分不同的系统。为了提高各个系统之间的协调和数据共享，建立一个统一的信息平台十分必要。

2 畜牧生产管理系统组成

畜牧生产管理系统由网络服务信息系统、公共网络数据库和消费查询系统三部分组成，如（图2．1）所示。畜牧生产管理系统具有全自动识别、可追溯性强、操作方便、安全性高等特点。

在网络服务信息系统中通过对电子标签的读取实现了从饲养场的养殖到屠宰的信息继承，对生肉加工过程中原料信息进行可追溯管理。保证加工链的成品分割肉可与养殖活体一一对应，整个屠宰加工环节与上游的原料生产环节，以及下游的分销环节相结合，实现了生肉产品从养殖到销售整个安全信息的可追溯[8]。

图2．1 畜牧生产管理系统框图

2．1 网络服务信息系统

网络服务信息系统由饲养场管理系统、屠宰加工管理系统、运销批发管理系统和消费管理系统组成。每个系统之间信息传递的过程是物流信息传递的过程，是生产管理系统建立的基础。每个管理系统都有相应的部门进行管理，而系统与系统之间通过数据库进行联系，无需重复录入。

该系统对动物的整个供应链进行全程跟踪管理。对每个环节进行记录，并将数据集中备份至数据库管理中心。如发生疫病事件，系统将自动对疫病来源进行查找，由于具有较强的可追溯性，有助于对疫情的快速反应和及时处理；系统采用全电子化的数据集中管理，大量数据的处理工作由计算机来完成，操作方便，节省了大量的人力和时间，提高了工作效率，提升了对事件的反应速度；新一代的RFID电子标签识别响应时间快，故障率低。确保了标签识别环节的安全性、及时性及稳定性[9]。

2．1．1 饲养场管理系统

饲养场管理系统负责牲畜的健康成长和日常管理，操作简单快速、运行安全可靠的特征。其系统功能如(图2-1)所示。

图2-1 饲养场管理系统功能图

⑴生长发育管理。每只牲畜在生下来三天到十天内，由当地兽医统一进行标签发放，就给它们佩戴上RFID耳标，并建立一份电子档案，将健康情况和发育情况录入电子档案，可随时进行牲畜的日常查询和健康查询等。

⑵饲养管理。在牲畜的电子耳标中记录饲料和饲料添加剂生产商的名称/编号、饲料和饲料添加剂的名称/编号，录入牲畜个体在整个饲养周期内与安全卫生有关的数据，形成牲畜的饲养履历档案，耳标与牲畜个体一一对应，实现饲养管理环节的全过程监管，从源头抓住食用动物的安全卫生质量[10]。

⑶防疫管理。在牲畜饲养的时候，可由专业检疫人员使用手持设备，按照预定时间定期采集并记录牲畜在各个时期的检疫情况。可以随时查询当前每个生猪的健康状况，是否接受过免疫检查。建立疫苗免疫档案，包括育苗生产商、育苗名称、使用时间，在决定生猪能否出栏销售时，只需要读取电子耳标中的数据，防止动物在休药期内出栏，杜绝源头污染，实现全程跟踪与追溯。一旦发现疫情，能及时将肉牛遇到的疾病和异常情况进行记录，并保证最快时间发现问题，采取措施。

⑷疾病管理。记录牲畜个体生长过程中使用药物名称（药物生产商、药物名称、给药时间、休药期），根据药物管理标准，建立疫病档案，与国家动物检疫控制部门的管理平台对接，通过数据上传，实现信息透明化管理。保证疫病等突发事件第一时间能上达管理高层，确保事件得到及时有效的处理。

⑸繁殖管理。将牲畜个体的家谱信息与繁殖信息录入电子耳标中，对牲畜家族的体貌特征、饲养、产奶、繁殖、病史、生育史、免疫等情况进行相应的处理。

⑹迁徙管理。每头动物的耳标和档案将跟随牲畜的迁徙而转移。每次在对牲畜进行生长性能测定或迁徙时，均要用读卡器读取牛耳标上的信息，并及时上传到网络服务器上。

⑺养殖场管理。对饲养场进行编号，对应到各个不同的饲养场或个人，将编号信息上传到数据库中。对于大型的饲养场，可进行养饲养棚的设定，一个饲养棚又可以有多个饲养圈。如此设定更加合理的使用了饲养场。

⑻系统管理。系统管理承担着数据采集、信息管理、数据维护与备份等只能，使整个饲养场管理系统的中枢。

饲养场管理系统（饲养信息管理系统）是整个畜牧生产管理系统的数据源头，主要实现供应链中饲养场生产过程各关键控制点的数据监控，基于电子耳标详细记录牲畜个体的饲养履历(包括药物使用、免疫接种、饲喂饲料及临床检查和实验室检验结果等)，同时按照国家有关规定和检验检疫要求对牲畜执行合格评定和电子监装放行。

2．1．2 屠宰加工管理系统

在屠宰加工阶段，加工链信息建设和管理复杂。屠宰车间湿度大、血污较多，对设备的防水等性能有一定的要求。屠宰加工过程中所涉及到的入场、检疫、去头、剥皮、辟半、分割、加工、包装、冷库预冷、运输等一系列流通环节，原先一头完整的牲畜早已大卸八块，如何跟踪标识信息并与胴体形成一个信息链路是一个关键问题。采用RFID技术的屠宰加工管理系统能建立起一套完整的信息链并实现跟踪与追溯，解决了这一难题。其工作流程图如（图2-2）所示。屠宰加工管理系统包括入场检疫、胴体分割、加工包装三个关键环节。