新牛人云计算奶牛场管理系统
奶牛场计算机化管理
奶牛场计算机化管理——阿菲牧®管理软件在三元绿荷的使用乔绿（北京三元绿荷奶牛养殖中心，100076）陆静刘焕营（以色列阿菲金特种农业设备公司北京办事处，100026）奶牛场计算机化管理的发展随着计算机和电子技术的不断发展，上世纪70年代在大型牛场出现了计算机化奶牛场管理系统。
随着软件易用性的提高和功能的加强，计算机管理系统被越来越多的牛场管理者所接受。
场长，兽医和配种员只需要通过简单的鼠标操作就能获取他们需要的所有数据。
计算机强大的数据分析功能使患病牛和需要配种的牛及时发现，很多牛场为此获益匪浅。
在畜牧业发达的国家，计算机化牛场管理系统发展非常迅速。
早在1996年，美国有将近一半的奶牛场使用计算机化管理。
在以色列，所有的300头以上的集体牛场和50头以上的家庭牛场都使用计算机管理系统－以色列阿菲金的阿菲牧®。
在中国，三元绿荷奶牛养殖中心的30多个牛场已全部使用阿菲牧®管理系统。
以下是管理软件中最常用的参数:常用参数1．产奶量使用电子牛奶计量器，系统可以准确知道每头牛的平均产奶量(误差仅0.5%)。
一旦某班次一头牛的产奶量低于平均值，说明这头牛可能出现健康问题，需要及时诊断。
如果某班次一群牛的平均产奶量下降，说明可能出现管理问题，比如饲料更换，饮水系统故障等。
2．产奶效率指一头牛某班次的产奶量除以这次挤奶与上次挤奶间隔的时间（千克/小时）。
它反映的是一头牛在某个班次中乳腺分泌牛奶的速度。
这个参数比产奶量更加科学合理，因为它排除了班次长短的影响。
比如，假设一头牛上午挤奶时间点相同，昨天下午3点挤奶，产量为15kg，今天下午6点挤奶，产量也是15kg，那么在产量相同的情况下，因为今天两次挤奶间隔的时间变长，所以今天这头牛产奶效率下降。
3．挤奶时间指套挤奶杯和脱挤奶杯间隔的时间。
挤奶时间的长短受很多因素的影响，如挤奶机，挤奶操作，泌乳期，泌乳阶段，乳房和乳头的结构等。
挤奶时间过长和过短都会导致牛奶体细胞增加。
智慧牧场管理系统思路设计设计方案
智慧牧场管理系统思路设计设计方案智慧牧场管理系统是一种基于先进技术的牧场管理解决方案，它利用物联网、云计算等技术手段，对牧场的各项管理任务进行全面、高效的自动化处理与监控。
本文将从系统架构、功能模块、技术选型和实施步骤等方面，对智慧牧场管理系统的设计思路进行详细说明。
一、系统架构智慧牧场管理系统的系统架构设计应该具备以下几个关键要素：1.前端设备：包括各类传感器、执法摄像头等，用于采集牧场的环境信息、牲畜行为等数据。
2.数据传输：将前端设备采集到的数据通过物联网技术传输到云端服务器，确保数据的实时性和稳定性。
3.云端服务器：负责数据的存储、处理和分析，提供数据的查询与展示服务。
4.移动客户端：提供给养殖场管理人员使用的移动应用程序，用于监控和管理牧场的各项指标。
5.决策支持系统：基于云端数据进行分析和建模，为养殖场的决策提供科学的依据。
二、功能模块智慧牧场管理系统应该包含以下功能模块：1.实时监测：通过传感器等设备，对牧场的温度、湿度、气体浓度等环境指标进行实时监测，并上传到云端服务器。
2.动物识别与监控：利用图像识别技术，对养殖场的动物进行识别与监控，实时掌握动物的数量、位置和行为。
3.疾病预警：通过对生物特征的监测和分析，实现对牲畜生病的早期预警和预防。
4.养殖指导：根据养殖场的环境和养殖条件，为养殖场提供科学的养殖指导，帮助养殖场提高养殖效益。
5.报警与处理：在出现异常情况时，系统可以通过短信、邮件等方式给养殖场管理人员发送报警信息，并根据预设的处理流程进行处理。
6.移动办公：在移动终端上提供养殖场管理人员各项管理功能的移动应用程序，实现随时随地地对牧场进行管理。
三、技术选型在技术选型上，可以采用以下技术：1.物联网技术：利用物联网技术将前端设备与云端服务器连接起来，实现数据的传输和控制。
2.云计算技术：利用云计算平台提供的存储、计算和分析能力，实现对牧场数据的处理和分析。
3.大数据分析技术：通过对牧场数据进行分析和挖掘，提供科学的决策支持和养殖指导。
智慧牧场管理系统解决方案
容量扩展
当系统处理的数据量达到上限时，可以通过增加 服务器、存储设备等资源来扩展系统的容量，保 证系统的稳定性和可用性。
跨平台扩展
为了满足不同操作系统和设备的需求，可以将系 统开发成跨平台软件，支持多种操作系统和设备 ，提高系统的灵活性和可用性。
05
系统优势与价值
系统优势
智能化监控
精准饲喂
通过物联网技术，实现牧场环境的实时监控 ，自动调节温度、湿度、光照等参数，确保 最佳的养殖环境。
解决方案
引入移动智能终端，实现快速、便捷的数据采集 、分析和监控。
实施效果
提升管理效率，降低运营成本，提高产量和质量 。
案例三：草原牧场智慧管理系统解决方案
客户背景
某草原牧场，地广人稀，管理 难度大，难以实现有效监控。
解决方案
引入智能传感器和无人机巡查 ，实现全天候、全方位的监控
和数据采集。
实施效果
07
成功案例分享
案例一：大型牧场智慧管理系统解决方案
客户背景
某大型牧场，拥有数千头牛，管理复杂，效率低下。
解决方案
智慧牧场管理系统，包括智能化监控、数据分析和预测等功能。
实施效果
实现精细化管理，提高生产效率和经济效益。
案例二：中小型牧场智慧管理系统解决方案
客户背景
某中小型牧场，管理较为粗放，缺乏有效的信息 化手段。
网络架构
03
建立可靠、高效的数据传输网络，实现各设备、传感器和系统
的互联互通。
系统功能模块
数据采集
数据处理
远程监控
数据分析
智能预警
通过各类传感器和设备 采集牧场环境参数，如 温度、湿度、二氧化碳 浓度等。
对采集的数据进行清洗 、分析和处理，提取有 用信息，为决策提供依 据。
云计算技术在现代奶牛场管理的应用
云计算技术在现代奶牛场管理的应用文 /新牛人研发团队北京历源金成科技有限公司【摘要】数据将成为包括畜牧业在内的很多行业的重要资源，甚至将决定一个产业的成败。
奶牛养殖是畜牧业中数据量最大的行业，营养、育种水平的提升都需要大量数据的长期积累与准确分析。
我国现代奶业迅速发展，信息化水平却停留在初级阶段，中国奶业要想进一步发展，必须攻克信息化难题。
本文综述了云计算技术、移动互联网技术等新技术给中小单体牧场、规模化养殖集团、政府区域监管等带来的最新管理便捷，及从数据分析挖掘上推动行业发展。
关键词：奶牛养殖；牧场信息化管理；云计算；数据挖掘目前，我国奶牛养殖正迅速的规模化、集约化。
我国目前有千头以上的奶牛场1000家，规模化已经达到世界第一，而信息化却处于初级阶段，与行业发展现状不匹配。
牧场从业人员素质、硬件自动化程度还远远不够，这要求信息化系统既能实现操作的“傻瓜化”，生产的“智能化”，又能实现结果“智慧管理”。
奶牛养殖是畜牧业中数据量最大的行业，营养、育种水平的提升都需要大量数据的长期积累与准确分析。
长期以来，我国奶牛养殖对数据的重视不够，没有数据，从育种开始，到提高单产，都少了坚实的基础。
随着近十年畜牧业现代化序幕的拉开，我国一部分牧场已经开始信息化建设，但大都存在着零散化、兼容性不强等缺陷，呈现一种支离破碎的状态，关键技术很多引自国外；对牧场信息化管理停留在基本数据的搜集，不能够做出深入的分析；停留在牛群数据的整理，无法从企业运营的财务、综合效益等高度管理；无法建立牧场内部一线员工和管理者之间信息的及时传递；所以我们看到很多企业，用了软件好几年，只是在牧场内部记录了大量数据，管理者却不知道这些数据的真正价值。
“中国奶业要想进一步发展，必须攻克信息化难题，改变这些缺陷的关键在于信息系统的自主研发。
”国家奶业技术体系首席科学家李胜利。
随着电脑、智能手机、互联网的普及，云计算技术在奶牛养殖行业的应用，让这个行业的信息化彻底实现移动互联、智能化。
智慧畜牧管理系统设计方案
智慧畜牧管理系统设计方案智慧畜牧管理系统是一种利用物联网技术、大数据分析和人工智能算法等技术手段，对畜牧业进行智能化管理的系统。
通过采集和分析畜牧业生产过程中产生的大量数据，为畜牧业生产提供科学决策依据，提高养殖效益和产品质量。
以下是一个智慧畜牧管理系统的设计方案。
一、系统架构智慧畜牧管理系统基于云计算和物联网技术构建。
系统主要包含以下模块：数据采集模块、数据存储模块、数据分析模块、决策支持模块和用户界面模块。
1. 数据采集模块：通过传感器网络、视频监控等手段，实时采集畜牧业生产过程中的各项数据，如气象数据、环境数据、养殖动物行为数据等。
2. 数据存储模块：将采集到的数据进行存储和管理，使用云端数据库进行数据的长期存储，确保数据的安全性和可靠性。
3. 数据分析模块：对采集到的数据进行预处理和分析，提取关键指标和特征，进行数据挖掘和数据建模，生成模型和算法，为畜牧业生产提供决策支持。
4. 决策支持模块：基于数据分析的结果，采用人工智能算法和模型，为畜牧业生产提供决策支持。
如提供养殖环境优化方案、饲养管理建议等。
5. 用户界面模块：为用户提供友好的界面，方便用户进行系统操作和查询。
用户可以通过浏览器、手机等设备访问系统，并实时查看养殖过程中的数据和决策结果。
二、关键技术1. 物联网技术：通过采集传感器数据和视频数据实现对畜牧业生产环境和动物行为的监测，将采集到的数据传输到云端进行处理。
2. 大数据分析：对采集到的大量数据进行存储、预处理和分析，提取出关键指标和特征，为后续决策模型提供支持。
3. 人工智能算法：采用机器学习、深度学习等算法，构建养殖环境优化和动物饲养管理等模型，为决策支持提供依据。
4. 云计算技术：利用云端存储和计算能力，实现数据的长期存储、快速计算和分析，提高系统的性能和可扩展性。
三、功能模块1. 养殖环境监测：通过传感器网络实时监测养殖环境的温度、湿度、光照等参数，预警和处理异常情况，提供科学的养殖环境参数设定。
奶牛场数字化生产管理系统建设方案
奶牛场数字化生产管理系统建设方案奶牛场数字化生产管理系统建设方案1.1我国奶牛养殖产业基本状况及发展趋势 (5) 1.1.1我国奶牛产业现状 (5)1.1.2目前我国奶牛业存在的主要问题 (6)1.1.3目前我国奶牛业的应对措施 (8)1.1.4我国奶牛业今后的发展趋势 (9)1.2信息技术在奶牛生产中的应用概况 (10)1.2.1国外奶牛生产管理软件的应用和发展 (10) 1.2.2国内奶牛生产管理软件的应用和发展 (11) 1.3项目建设的目的和意义 (13)1.3.1项目建设的目的 (13)1.3.2项目建设的意义 (14)二、奶牛场数字化生产管理系统的规划 (16)2.1系统实现条件 (16)2.1.1硬件环境 (16)2.1.2软件环境 (16)2.1.3系统开发工具 (16)2.2系统体系结构 (17)2.2.1 Client/Server（Ｃ/Ｓ）架构简介 (17)2.2.2 Browser/Server（Ｂ/Ｓ）架构简介 (18)2.2.3 C/S与B/S架构的对比分析 (18)三、奶牛场数字化生产管理系统的分析与设计 (21)3.1系统分析 (21)3.2系统技术路线 (21)3.3系统总体结构的设计 (22)3.4系统数据库的设计 (24)3.5系统功能模块的设计 (25)3.5.1牛场管理 (26)3.5.2生产管理 (29)3.5.3乳品管理 (41)3.5.4饲料管理 (42)3.5.5兽药管理 (42)3.5.6统计分析 (43)四、奶牛场数字化生产管理系统的实现 (46)4.1系统数据库 (46)4.2系统主要功能模块的实现 (48)4.2.1牛场管理模块 (49)4.2.2生产管理模块 (52)4.2.4乳品管理模块 (57)4.2.4饲料管理模块 (59)4.2.5兽药管理模块 (59)4.2.6统计分析模块 (60)5.1本系统的特点 (64)5.1.1生产管理过程标准化 (64)5.1.2生产环节实时监测 (64)5.1.3生产数据分析及预测 (65)5.2软件数据接口 (67)5.3奶牛场数字化生产管理系统的应用前景 (67)六、系统建设效益 (69)一、概述奶牛养殖普遍存在饲养周期长、生产技术要求高、生产环节和养殖数据繁杂等问题。
5-17 国际物联网 最新新闻
【国际物联网，】5月17日讯我国首款奶牛牧场云计算管理系统在京发布近日，由中国畜牧业经济专业委员会主办的“首届现代奶业信息化管理及云计算研讨会”在中国农业大学举行。
会上，北京历源金成科技有限公司展示了我国首款奶牛牧场云计算管理系统——“新牛人X6”。
该系统根据农业行政部门和现代牧场的管理需求，基于历源科技自主知识产权研发而成，可快速进行个性化定制开发和二次开发，允许用户快速设计各类型报表，能对多牧场进行分析比较。
专家评价，该系统在大数据智能分析、权限控制和服务中心方面具有世界领先水平。
目前，历源科技已经为该系统建立了试运行的服务平台，向首批合作牧场提供云应用软件、牧场数据托管、牧场数据智能分析、数据日常监管服务、信息部外包、专家智能分析等服务。
牧场可以随时随地获取管理软件，免去了维护信息软件的投入。
据历源科技创始人、美国康奈尔大学访问学者赵金石博士介绍，奶牛牧场云计算管理系统针对农业行政部门、奶业协会的需求，建立云计算数据中心，这不仅有利于数据统计和行业监管，而且可以便捷地开展营养研究、联合育种等一些专业领域的数据开发利用。
他说，对于畜牧业的发展、畜产品质量安全，光靠一套产品追溯系统是远远不够的，还需要信息化来推动整个行业的进步和提高。
国家奶牛产业技术体系首席科学家李胜利教授认为，奶牛牧场云计算管理系统为现代奶业发展提供了一个信息化平台，促进了奶业产业水平的三大提升：一是通过物联网实现牧场内部数据精确、全面、即时地采集与预警，并与各种硬件进行数据传输，为操作人员提供及时准确的信息支撑；二是通过云计算进行多牧场深层次数据挖掘分析，并根据不同管理需要生成报表、预警及智能分析结果，为管理者快速决策作参考；三是通过各类型移动客户端的应用，实现智能化生产现场管理与随时随地获取数据。
山东农业大学王中华教授指出，用生物技术和信息技术改造传统农业是一个长期趋势，我国畜牧业的信息化应用起步较晚，如何应对养殖成本的上升，改变从业人员素质低下的状况，提高奶牛场的生产效率，提升管理质量，都对信息化的运用提出了更高的要求。
一种奶牛养殖管理系统[发明专利]
![一种奶牛养殖管理系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7a1e4dea6c85ec3a86c2c512.png)
专利名称：一种奶牛养殖管理系统专利类型：发明专利
发明人：翁坤
申请号：CN201811152622.0
申请日：20180929
公开号：CN109191323A
公开日：
20190111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种奶牛养殖管理系统，其特征在于：所述系统由电子标识识别系统、防疫管理应用系统、数据中心和数据业务接口组成；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对奶牛繁殖、饲养、疾病控制和产奶整个生产过程的各项指标数据进行采集、统计、分析，控制奶牛养殖和产奶过程存在的各种潜在问题，通过科学系统、标准化的管理，提高产奶能力。
能够从根本上提高劳动生产率和畜牧企业的市场竞争力，能够很好促进畜牧奶业产业的发展。
申请人：大连锐进科技发展有限公司
地址：116000 辽宁省大连市甘井子区七贤岭火炬路3号纳米大厦11层
国籍：CN
代理机构：大连科技专利代理有限责任公司
代理人：胡连生
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牛人云计算奶牛场管理系统
创新优势 1
2
无须安装随时访问
•任何时间 •任何地点
34
适合大数据量特点
•服务器计算快速 •操作便捷
5
云存储数据更安全
•分权限管理、控制 •数据多镜像备份，防丢失
云计算还可以帮助政府改进行业管理与服务 It’s can also help the government to improve service !
新一代牛人 The New Generation of Cattle Man
还在用传统手段管理牛群和您的企业？ Still Managing your farm in traditional way?
您落伍啦？ Out！ You are Dropped Out ?
存储
服务器
新牛人云计算
牧场
网络
云计算 移动互联网时代
养牛也是可以用“高科技”的！ Cow Industry is full of ‘high’technology!
Jump
Growth Start
行业信息化历程
2012 2012，首款牧场云计算
年
系统，在京发布
21世
纪初 2006年，C/S单机版出现
20世
纪90 90年代，DOS版出现
新一代牛人 The new generation of cattle man
用新技术和不断创新的精神改变牛业发展 The Spirit of innovation will changing the industry
随时随地查看 牛群结构
即时接收工作预警
首创智能手机客户端：智能预警、即时查询
国内首家平台级系统，兼容各种牧场硬件
自动 采集
Байду номын сангаас云计算
基于STM32和OneNet云平台的奶牛计步器系统设计
基于S T M 32和O n e N e t 云平台的奶牛计步器系统设计∗刘忠超,范灵燕(南阳理工学院智能制造学院,河南南阳,473004)摘要:奶牛活动量的及时准确监测对奶牛发情检测具有重要意义,为了实现奶牛活动量的无线远距离实时监测,设计一种基于S TM 32和O n e N e t 云平台的奶牛计步器系统㊂系统采用S TM 32单片机作为主控制器,基于A D X L 345加速度传感器来实时检测奶牛运动状况,同时利用E S P 8266W I F I 实现活动量数据到O n e N e t 云平台的传输㊂并通过L a b V I E W 开发奶牛计步器上位机监控系统,实现奶牛活动量的实时监视功能㊂测试结果表明:系统安装方便,实时性好,对奶牛活动计步的准确率可达97%以上,能够实现奶牛活动量的无线远程监测,及时有效地对发情状态的奶牛进行干预,对奶牛养殖的信息化和智能化具有一定的应用价值㊂关键词:奶牛;S TM 32;O n e N e t ;计步器;L a b V I E W中图分类号:S 818.5:T P 311㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:20955553(2022)07003105刘忠超,范灵燕.基于S TM 32和O n e N e t 云平台的奶牛计步器系统设计[J ].中国农机化学报,2022,43(7):31-35L i uZ h o n g c h a o ,F a nL i n g y a n .D e s i g no f c o w p e d o m e t e r s ys t e mb a s e do nS TM 32a n dO n e N e t c l o u d p l a t f o r m [J ].J o u r n a l o fC h i n e s eA gr i c u l t u r a lM e c h a n i z a t i o n ,2022,43(7):31-35收稿日期:2021年7月28日㊀㊀修回日期:2022年2月6日∗基金项目:河南省科技攻关项目(202102110124);南阳理工学院博士科研启动基金项目(N G B J 2019 07);南阳理工学院交叉科学研究项目资助(520066);南阳市科技攻关计划项目(K J G G 054)第一作者:刘忠超,男,1979年生,河南南阳人,博士,副教授;研究方向为农业机器人㊁智能化检测与控制㊂E -m a i l :f l y200578@s i n a .c o m D e s i g no f c o w p e d o m e t e r s ys t e mb a s e d o nS T M 32a n dO n e N e t c l o u d p l a t f o r m L i uZ h o n g c h a o ,F a nL i n g ya n (S c h o o l o f I n t e l l i g e n tM a n u f a c t u r i n g ,N a n y a n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ,N a n y a n g ,473004,C h i n a )A b s t r a c t :T i m e l y a n da c c u r a t em o n i t o r i n g o f c o wa c t i v i t y i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r c o we s t r u s d e t e c t i o n .I no r d e r t o r e a l i z ew i r e l e s s r e m o t e r e a l -t i m em o n i t o r i n g o f c o wa c t i v i t y ,ac o w p e d o m e t e r s y s t e mb a s e do nt h eS TM 32a n dO n e N e t c l o u d p l a t f o r mi sd e s i gn e d .T h e s y s t e mu s e st h eS TM 32s i n g l e -c h i p m i c r o c o m p u t e ra st h e m a i nc o n t r o l l e ra n da n A D X L l 345a c c e l e r a t i o ns e n s o rt od e t e c t t h e m o v e m e n t o f d a i r y c o w s i nr e a l -t i m e .A t t h es a m et i m e ,E S P 8266W I F I i su s e dt or e a l i z et h et r a n s m i s s i o no fa c t i v i t y da t at ot h e O n e N e t c l o u d p l a t f o r m.T h eu p p e r c o m p u t e rm o n i t o r i n g s y s t e mo f t h e c o w p e d o m e t e r i sd e v e l o p e d t h r o u g hL ab V I E Wt or e a l i z e t h e r e a l -t i m em o n i t o r i n g f u nc t i o no f c o wa c t i v i t y .T h e t e s t r e s u l t s s h o wt h a t t h e s y s t e mh a s t h e ad v a n t a ge s of c o n v e n i e n t i n s t a l l a t i o n a n dg o o dr e a l -t i m e p e r f o r m a n c e .Th e a c c u r a c y o f s t e p c o u n ti n g f o r d a i r y c o w s c a n r e a c hm o r e t h a n 97%.I t c a n r e a l i z e t h ew i r e l e s s r e m o t e m o n i t o r i n g o f c o wa c t i v i t y t i m e l y a n de f f e c t i v e l y i n t e r v e n et h ec o w s i nt h ee s t r o u ss t a t ea n dh a sac e r t a i na p pl i c a t i o nv a l u e f o r t h e i n f o r m a t i z a t i o na n d i n t e l l i g e n c e o f c o wb r e e d i n g.K e yw o r d s :c o w ;S TM 32;O n e N e t ;p e d o m e t e r ;L a b V I E W 0㊀引言近年来,我国奶牛养殖业在国家产业政策支持下得到了快速的发展,已经从家庭散养户向规模化养殖转变,因此对奶牛养殖的智能化管理需求迫切[12]㊂同时,奶牛发情的及时有效检测能够提高奶牛怀孕率,提高奶牛养殖的经济效益㊂而奶牛发情时运动量明显增加,接受其他牛爬跨并追逐爬跨其他牛[3],因此活动量是判断奶牛发情的重要依据之一,及时地观察检测奶牛的活动量变化,有助于对奶牛的发情及健康状态做出正确判断[4]㊂传统奶牛发情检测一般采用人工观察法,该方法费时费力且劳动强度大,同时人工观测不及时易造成漏检,不能做到对奶牛发情状态的实时监测[5]㊂近年Copyright ©博看网. All Rights Reserved.来,国内外学者研究用计步器实现奶牛发情的自动检测,以色列阿菲金(A f i m i l k)公司的牧场管理系统通过计步器监测奶牛活动量来判断发情[6]㊂德国韦斯伐利亚(D a i r y P l a nC21系统)与瑞典利拉伐(A L P R O系统)通过将计步器安装在奶牛腿腕部或佩戴于奶牛颈部,来实时监测上传奶牛活动量信息[7]㊂国内学者杨勇[8]通过自主研发的奶牛计步器采集奶牛活动量,是国内该领域较早研究的学者㊂蒋晓新等[9]用计步器对荷斯坦奶牛进行发情鉴定,与人工观察相比发情检出率提高了24.01%㊂柳平增等[10]基于T I公司M S P430微控制器,设计了计步器来监测奶牛发情㊂胡剑文等采用振动传感器,基于A R M9设计了奶牛运动量无线采集系统,但系统采用点对多点的星状无线通信方式,通信距离较短,不适用大型的奶牛养殖场㊂伴随着物联网㊁无线通信技术的发展,对奶牛活动量的智能化监测是发展的必然趋势㊂因此,提出了一种基于S T M32和O n e N e t云平台的奶牛计步器系统,设计了奶牛计步器采集终端,借助L a b V I E W开发了奶牛计步器上位机监控系统,实现了对奶牛活动量的实时㊁快速㊁准确监测㊂1㊀系统总体设计为了实现奶牛活动量的无线实时自动监测,奶牛计步器系统主要由五个功能模块组成,即S T M32主控器最小系统㊁活动量检测单元㊁W I F I无线传输系统㊁L a b V I E W远程上位机监控单元以及O L E D现场显示单元㊂S T M32主控器完成活动量数据接收㊁处理以及O L E D现场显示单元的显示控制,活动量检测单元主要由加速度传感器A D X L345完成奶牛活动量的检测㊂W I F I无线传输系统完成活动量数据的O n e N e t 云平台发送㊂远程监控单元主要是由基于L a b V I E W 开发的奶牛计步器上位机监控系统㊂系统总体设计框架如图1所示㊂图1㊀奶牛计步器系统总体框图F i g.1㊀O v e r a l l b l o c kd i a g r a mo f c o w p e d o m e t e r s y s t e m为了避免奶牛活动量监测过程中繁杂的布线问题,系统采用W I F I对计步器系统进行无线组网㊂W I F I技术覆盖范围广㊁信号传输稳定且速度快㊁支持的智能终端种类多,传输距离在10~300m,在传输距离和速度上能够满足系统设计要求㊂2㊀系统硬件设计奶牛计步器检测终端主要由主控模块S T M32最小系统㊁A D X L345加速度传感器㊁E S P8266W I F I模块㊁O L E D显示单元以及电源模块组成㊂2.1㊀S T M32最小系统奶牛计步器终端控制芯片选择S T M32F103C8T6,其工作电压为2~3.6V,1个16位高级控制定时器,3个16位通用定时器,有2组晶振电路,分别为单片机和R T C提供时钟源㊂最小系统主要由电源电路㊁时钟电路㊁B O O T启动电路㊁调试下载电路㊁复位电路组成,设计用到7个引脚用于连接外设,P A0和P A1分别连接O L E D显示屏的时钟线和数据线,P A2㊁P A3以及P B1分别连接W I F I模块的R X D㊁R S T和T X D,P A4和P A5分别连接加速度传感器的时钟线和数据线㊂S TM32F103C8T6单片机与外部接口电路原理图如图2所示㊂图2㊀S T M32单片机接口原理图F i g.2㊀S c h e m a t i c d i a g r a mo f S TM32s i n g l e c h i p m i c r o c o m p u t e r i n t e r f a c e2.2㊀O L E D显示屏电路设计为了使操作人员便于现场观察奶牛运动情况,系统采用0.96寸O L E D显示屏对奶牛活动量进行就地现场显示㊂该显示屏具有四个引脚,分别为G N D㊁V C C㊁S C L㊁S D A㊂该显示屏支持的电压范围为3~ 5.5V,其中采用I I C通信方式与S T M32通信,其中S C L为I I C通信时钟线,S D A为数据线㊂2.3㊀A D X L345加速度传感器加速度传感器A D X L345是一款超低功耗的3轴加速度计,具有分辨率高㊁电路结构简单等特点[11],该传感器体积小而轻薄,不会影响奶牛的正常活动,可以满足奶牛养殖环境的使用条件,同时能够满足系统所需的测量范围㊂A D X L345工作的通讯方式为I I C协议,只需连接传感器的四个引脚即可工作,分别是S C L时钟线㊁S D A数据线㊁3V3和G N D,可以方便地与主控器进行通信㊂Copyright©博看网. All Rights Reserved.2.4㊀E S P8266硬件电路设计在穿戴式电子设计与物联网开发中,E S P8266具有极高的性价比,可以灵活地配置所需的W I F I数据传输方案,通过配置可以获得最低功耗的机器状态[12]㊂因此系统W I F I模块选用E S P8266-01,E S P8266-01采用串口与主控设备S T M32进行通信㊂2.5㊀计步器封装设计计步器外壳封装借助于S o l i dE d g e2020软件对奶牛计步器节点进行3D建模,结合P C B的大小以及加速度传感器㊁电池㊁O L E D屏的位置等因素,制作合适外壳封装,主要由外壳底部和外壳顶部组成㊂选择无毒㊁无味㊁柔软的高密度聚乙烯材料(H i g hd e n s i t yp o l y e t h y l e n e,H D P E)来封装传感器[13],对奶牛健康和应激反应影响小㊂节点终端外壳由3D打印而成,把O L E D屏固定至顶部,把焊接好的P C B板固定至底部,连接对应引脚,装好电池以及固定腕带进行计步器封装㊂3㊀系统软件设计系统软件主要由系统主程序㊁A D X L345加速度传感器程序㊁E S P8266与O n e N e t云平台通信以及L a b V I E W计步器上位机监控系统四部分组成,选择K e i l u V i s i o n5作为系统软件开发平台㊂3.1㊀系统主程序系统主程序流程图如图3所示㊂图3㊀系统主程序流程图F i g.3㊀S y s t e m m a i n p r o g r a mf l o wc h a r t系统主程序首先对单片机各个引脚功能进行初始化,定义相关的数据变量,在外设模块中调用相应的引脚,随后完成外设模块O L E D显示屏㊁A D X L345和串口的初始化,并对E S P8266-01模块进行配置,开启服务器热点,使W I F I模块连接相应的网络,同时使无线网络接入云平台,直至接入成功,延时设定时间后读取加速度传感器A D X L345数值,对数据进行处理后,将读取到的加速度数据上传至云平台并同时在显示屏显示㊂3.2㊀A D X L345加速度传感器程序设计为了检测奶牛活动量的大小,只需实时显示当前步数和运动距离㊂因此在设计计步器硬件电路时,为了最大限度降低系统的整体功耗,提高计步器运行效率, A D X L345加速度采用定时器中断服务函数来检测奶牛的活动情况,减少了三个轴数据检测的工作,在数据处理和数据传输上都得到了较好地优化,提高了处理的速度㊂A D X L345加速度传感器数据采用I I C的传输模式,首先通过写功能配置完相应的寄存器,完成A D X L345传感器的初始化㊂初始化配置成功后直接读取当前值,通过读取数据线状态,定义数据缓冲区,存储相应X㊁Y㊁Z三轴的数据㊂然后进行读位操作,读取G P I O引脚,配置引脚的输入输出模式,根据I I C传输时序图,实现加速度数据的有效传输㊂程序流程如图4所示㊂图4㊀A D X L345加速度处理流程图F i g.4㊀A D X L345a c c e l e r a t i o n p r o c e s s i n g f l o wc h a r t3.3㊀E S P8266与O n e N e t云平台通信系统W I F I模块与云平台之间的数据发送采用MQ T T协议㊂W I F I模块要想实现加速度数据的接收并发送到O n e N e t云平台,需要对其进行相应的配置,首先配置与上传服务器有关的数据中心域名或I P地址㊁网络数据中心端口㊁产品I D㊁鉴权信息㊁设备I D和网络协议等㊂然后初始化W I F I模块,发送A T指令配置工作模式,设置串口波特率,清空W I F I模块的数据缓存,将数据通过串口发送至W I F I模块,检查发送的命令,若为0表示命令发送成功,最后将数据发送至云平台,利用W I F I模块连接服务器热点可以得到相应的数据㊂利用W I F I模块实现上传云平台功能的流程图如图5所示㊂Copyright©博看网. All Rights Reserved.图5㊀W I F I模块实现上传云平台功能流程图F i g.5㊀F l o wc h a r t o fW I F Im o d u l e r e a l i z i n g t h ef u n c t i o no f u p l o a d i ng c l o u d p l a t f o r m3.4㊀计步器上位机监控系统开发系统采用虚拟仪器(V I)领域中最具有代表性的图形化开发平台L a b V I E W作为上位机开发软件, L a b V I E W封装程度高,基本上不用写程序代码,编写开发程序速度快[14]㊂根据L a b V I E W程序设计的模块化思想,设计了奶牛运动信息上位机监控系统,主要包括用户登录㊁云平台数据获取㊁数据显示和监控以及报表等功能模块[15]㊂1)用户登录管理界面㊂用户登录是数据管理的重要部分,也是监控界面设计的基础,该监控系统须提供满足登录条件的信息,才能进入系统进行操作㊂在程序V I界面内设置相应的用户名和密码,操作人员输入信息后,首先会判断信息是否正确,当用户名和密码输入无误后可以进入监控主界面㊂2)数据显示及监控界面㊂L a b V I E W上位机监控界面如图6所示,主要功能为显示奶牛运动数据等相关信息㊂根据设计要求,利用从O n e N e t云平台获取的奶牛计步运动数据,通过截取字符串控件,提取相关变量㊂为了界面显示直观具有可读性,上位机监控页面内添加了运动仪表,可以观察仪表盘指针的动态变化,从而将对应奶牛运动数据通过仪表直观显示出来,并通过字符串显示控件显示相应的数据㊂3)数据存取及报表模块㊂为了方便用户调出历史数据值进行查阅研究和分析,采用将每次记录的数据以E X C E L形式保存到数据存放文件夹,每个表格对应不同编号的奶牛运动信息[16]㊂用户运行程序之前需选择事先创建好的E X C E L表格,点击运行,登录用户名和密码之后,会弹出相应的表格并显示最小化㊂在运行过程中,点击停止按钮,表格会自动保存相应的运动数据㊂图6㊀奶牛运动信息监控界面F i g.6㊀C o w m o v e m e n t i n f o r m a t i o nm o n i t o r i n g i n t e r f a c e 4㊀系统测试结果及分析设计3个计步器节点测试系统运行的稳定性和活动量检测的准确性㊂为了实时观察奶牛的运动情况,便于分析奶牛运动变化情况,上位机系统添加了实时运动曲线,随着时间的变化,根据曲线的走向可以观察到某个时间段奶牛运动量的变化,可以更好地便于工作人员对奶牛运动变化量进行分析,上位机实时监控曲线如图7所示㊂图7㊀奶牛活动量上位机实时监控曲线F i g.7㊀R e a l t i m em o n i t o r i n g c u r v e o fc o wa c t i v i t y b y h o s t c o m p u t e r由于奶牛发情状态需要对比分析历史活动量,系统开发了数据记录系统,通过获取历史数据可以清楚地观察到奶牛运动数据的详细变化,每个计步器有对应的编号㊁当前运动时间以及运动信息等㊂对计步器系统检测奶牛运动的准确性进行测试,通过人工观察计数实际运动步数与计步器系统检测步数进行对比,以人工观察实际运动每100步为一次循环测试,共测试5次,试验结果如表1所示㊂Copyright©博看网. All Rights Reserved.表1㊀计步器系统检测准确率T a b.1㊀D e t e c t i o na c c u r a c y o f p e d o m e t e r s y s t e m测试次数人工观察实际运动步数计步器系统计步结果计步器检测准确率/%11009898 2100100100 310010298 41009999 51009797㊀㊀由测试结果可以看出,开发的奶牛计步器系统计步精确度较高,准确率可达97%以上,O n e N e t云平台端成功接收到E S P8266W I F I下位机发送的运动数据,数据传输稳定,能够实现对奶牛活动量的实时㊁远程㊁无线监测,满足了奶牛活动量及发情检测的需要㊂5㊀结论1)基于S T M32和O n e N e t物联网云平台,开发设计了奶牛计步器系统,系统设计结构合理,固定方便,奶牛活动量检测准确率达97%,能够有效提高奶牛活动量检测的便捷性,具有一定的推广应用价值㊂2)基于L a b V I E W开发了奶牛计步器上位机监控系统,系统运行稳定,可以实现奶牛活动量的无线㊁远距离㊁实时监测,提高了奶牛发情监测的智能化水平,对畜牧领域其他动物的活动量监测也具有一定的参考意义㊂参㊀考㊀文㊀献[1]刘忠超.奶牛发情体征及行为智能检测技术研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2019.L i uZ h o n g c h a o.I n t e l l i g e n t d e t e c t i o n t e c h n o l o g y o f e s t r u s s i g n s a n db e h a v i o r i nd a i r y c o w s[D].Y a n g l i n g:N o r t h w e s tA&F U n i v e r s i t y,2019.[2]刘忠超,刘勇军.基于微信公众平台的奶牛发情监测系统设计[J].中国农机化学报,2019,40(4):142-145,168. 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智能牧场管理系统的设计与实现
智能牧场管理系统的设计与实现随着科技日新月异的发展，农业领域的智能化也越发普及，人工智能、互联网技术等先进技术被广泛运用到生产、管理、销售等各个环节。
传统的农业养殖方式已经很难满足现代化的需求，智能农业养殖成为未来的发展方向。
在这样的大背景下，本文将探讨智能牧场管理系统的设计与实现。
一、智能牧场管理系统的需求分析牧场是畜牧生产的重要基地，而管理是否有效直接关系到畜牧业的收益与安全。
因此，设计一套智能化的牧场管理系统显得迫切。
具体而言，应该满足以下需求：1.实时监控对于农牧业来说，及时发现问题十分关键。
因此，智能化的牧场管理系统需要实时监控，及时反馈畜禽的状态、运动状况、饮食情况等。
通过感应器、摄像头等设备对畜禽行为进行监控，依据采集数据进行分析，更好地对牧场运营进行管理。
2.自动化调节智能化牧场管理系统应该具备自动控制功能，以保障畜禽的健康与生产效益。
如在饲养、清洁、消毒等环节实现自动化。
利用传感器采集饲料量、饲料品种、噪声等数据，进而自动调节投食器、清洁器、灭菌器等设备。
3.远程管理智能化牧场管理系统应该具备远程管理功能，方便管理人员进行远程监控和操作。
如可通过移动终端或电脑对牧场进行实时监测，通过视频会议与现场人员进行实时沟通，及时制定应对策略。
二、智能牧场管理系统的设计构架智能化的牧场管理系统需要集成多项技术，包括物联网、云计算、人工智能等，因此系统的设计至关重要。
智能牧场管理系统的体系架构应分为三个层级：物理层、网络层和应用层。
1.物理层物理层主要是采用传感器、摄像头等设备进行数据采集。
基于网络环境，这些设备需要接入到中间件应用服务器和数据库存储服务器。
2.网络层网络层主要是进行数据传输的环节，负责将采集到的数据传输至应用层，同时支持应用层向各个设备发送指令。
由于各种设备和平台之间的差异，中间件需支持多种网络协议。
3.应用层应用层主要是用户界面和应用逻辑，包括数据展示和分析、人机交互、规则引擎等。
奶牛场信息化管理系统的设计
通过信息化的科学管理方式,取代传统的手工化管理,系统实现 了牧场奶牛信息的实时采集与处理,对各个生产环节数据进行收 集与共享。为了生产效率以及产品质量的提升,系统提供了信息 技术支持与科学依据,从而促进畜牧业的发展。
奶牛场信息化管理系统的设计
随着中国乳制品行业的快速发展以及其广阔的发展前景,通过科 学的手段对奶牛场进行管理,成为中国畜牧业发有效的利用了牧场信 息资源,有助于推动畜牧业的进步和经济的可持续发展。
奶牛场信息化管理系统主要研究奶牛场信息化建设、数据共享 平台和奶源追溯。奶牛场信息化管理系统首先分析了奶牛场信 息化建设的背景和意义;其次根据奶牛场行业的基本业务特点, 提出了奶牛场信息化管理系统的业务需求和各个业务环节中具 体的流程,通过对奶牛场信息化管理系统的业务流程分析,确定 了奶牛场信息化管理系统所应具有的功能结构,并进行了功能模 块的划分;然后针对系统各模块的功能,运用插件多层架构模式 搭建开发环境,并将所有功能模块作为可视化的窗体进行实现, 给出相应的操作说明,并对系统进行了全面测试,测试结果表明 所开发的奶牛场信息化管理系统能够实现所设计的系统管理、 奶牛管理、饲料管理、牛奶管理、药品管理、同步信息管理、
奶牛场数字化生产管理系统建设方案
奶牛场数字化生产管理系统建设方案1. 引言奶牛场作为一种农业现代化生产方式的代表，已经成为农业生产的重要组成部分。
然而，传统的奶牛场管理方式存在着许多问题，如：信息不透明、效率低下、资源浪费等。
为了解决这些问题，建立数字化生产管理系统成为必然选择。
本文将提出奶牛场数字化生产管理系统的建设方案。
2. 系统需求分析奶牛场数字化生产管理系统的主要需求包括以下几个方面：2.1 数据采集与管理系统需要能够采集和管理奶牛场的各项数据，包括奶牛的生长发育、饲养管理、疾病防控、饲料配方等。
同时，系统要能够对这些数据进行分析和统计，为决策提供科学依据。
2.2 生产过程控制系统应能够对奶牛场的生产过程进行实时监控和控制。
例如，通过传感器采集温度、湿度、气体浓度等数据，实时掌握奶牛的生产环境，并能够对环境参数进行调节，提高生产效率和奶牛的生产性能。
2.3 疾病预警与防控系统应能够通过对奶牛的种种数据进行分析，识别出潜在的健康风险，并提供预警信息。
同时，系统还需要提供相应的防控措施和建议，帮助奶牛场保持健康的生产状态。
2.4 牛群智能管理系统应能够对奶牛群体进行智能管理，包括奶牛的配种、繁殖等。
通过对奶牛的基因信息进行分析，系统能够为奶牛场提供优良的品种选择方案，提高牛群的遗传水平。
3. 系统设计与实现3.1 系统架构奶牛场数字化生产管理系统主要由数据采集模块、数据管理模块、生产控制模块、疾病预警模块和牛群智能管理模块组成。
3.2 数据采集与管理系统通过安装传感器和监测设备，实现对奶牛的各项数据的采集，并通过云端存储和管理这些数据。
为了减少成本，可以选择使用低成本的传感器和物联网技术，实现全面的数据采集。
3.3 生产过程控制系统通过对采集到的数据进行实时监控和分析，实现对奶牛场生产过程的控制。
例如，系统可以根据温湿度传感器的数据，自动调节奶牛舍内的温度和湿度，确保奶牛的舒适度。
3.4 疾病预警与防控系统通过对奶牛的各项数据进行分析，发现潜在的健康风险，并提供预警信息。
智慧牧场管理系统思路探索设计方案
智慧牧场管理系统思路探索设计方案智慧牧场管理系统是针对现代化畜牧养殖管理的需求而设计的一种高效、智能的管理系统。
以下将从系统架构、功能模块和实施方案三个方面进行介绍。
一、系统架构：系统采用分布式架构，基于云计算技术实现。
系统分为前端、后端和云端三层架构。
前端主要负责与用户进行交互，通过手机应用程序或网页来实现用户的操作。
后端负责数据的处理和业务逻辑的实现，主要包括数据采集、数据存储和数据分析等功能。
云端作为数据的中心，负责数据的存储和管理，同时支持数据的共享和互通。
二、功能模块：1. 数据采集模块：通过各种传感器和装置对牧场内的温度、湿度、气体浓度、动物饮水饮食等数据进行实时采集，并传输至后端系统。
2. 数据存储模块：将采集到的数据进行归类存储，并建立数据库进行管理，以便后续的数据分析和决策。
3. 数据分析模块：通过对数据的统计和分析，生成报表和图表，以便管理员对牧场的运营情况和动物的健康状况进行监控和评估。
4. 报警预警模块：系统可以根据设定的阈值，对异常数据进行实时监测，一旦监测到异常情况，系统会及时发出报警，并提供相关处理建议。
5. 饲养管理模块：对动物的饮食、饮水和环境进行监控和调控，定期生成饲养计划和饲养记录。
6. 药物管理模块：对动物的疫苗接种和药物使用进行管理，生成针对不同疾病的药物使用建议。
7. 设备维护模块：对牧场内的设备进行维护和保养管理，定期生成设备维护计划和维护记录。
三、实施方案：1. 系统建设：根据牧场的规模和需求，确定相应的硬件设备和传感器，并与系统软件进行相应的集成。
2. 数据采集和传输：通过无线传感网络或其他方式，将数据实时传输至后端服务器，保证数据的及时性和准确性。
3. 数据存储和管理：建立数据库进行数据的存储和管理，同时加入数据备份和容灾措施，以保证数据的安全和可靠性。
4. 数据分析和报表生成：通过数据分析模块对数据进行统计和分析，并生成相应的报表和图表，提供给管理员进行决策参考。
奶牛场管理系统
系统介绍《奶牛场管理系统》是一套针对于现代化奶牛场开发的管理软件，适用于大中小型奶牛场。
该软件包含系统设置、牛群管理、繁殖管理、智能提醒、药品管理和饲料管理。
其中：1、系统设置主要包括牛只参数设置、牛舍设置、奶厅设置和免疫保健管理（免疫保健设置和免疫保健提醒）；2.牛群管理主要是对牛只资料、场内移动、离场登记、舍存情况、舍存明细、牛只详细信息查看、产乳登记、日产乳登记列表；3.繁殖管理主要包括对发情/配种、妊娠诊断、妊娠检查、流产登记、产犊登记、期间流产查询统计和期间产犊查询统计的管理；4.智能提醒主要包括对产犊、断奶、初配、妊娠诊断和妊娠检查的提醒；5.饲料管理主要包括饲料入库、饲料出库、饲料退库、饲料库存明细、期间内各栏用料情况；6.药品管理主要包括药品入库、药品出库、药品退库、药品库存明细、药品失效提醒和期间内各栏用药情况。
《奶牛场管理系统》包括以下功能模块： 一、输入功能:该系统提供了对牛舍设置、牛只资料、场内移动、离场登记、产乳登记、药品和饲料的入库、出库和退库等的模式录入和表格界面录入。
录入信息时可能会出现相同的信息，为避免重复录入部分字段设置了辅助录入功能，您只需输入几项即可完成录入功能。
操作方便快捷，可大大提高您的工作效率。
二、查询功能：根据不同的查询统计条件显示出需要的结果。
三、报表功能：根据查询或者统计出来的结果生成报表。
四：打印功能：系统支持打印功能，如想打印信息单击预览报表上的打印按钮即可。
五、安全功能：进入系统后，单击菜单“系统→工具→用户及权限”可以设置系统的各用户权限。
六、数据备份与恢复功能：可备份在硬盘或其他可移动磁盘中，并可对备份的数据进行多项操作。
七、适应性：公司首页 公司概况 软件下载定制开发进入社区 返回主目返回主目录录适应在WINDOWS98/ME/2000/XP系统上运行。
八、灵活的版本选择：系统有单机版和网络版，可以安装在每台电脑上，分别是数据独立的单机版和数据共享的网络版。
我国首款奶牛牧场云计算管理系统发布
我国首款奶牛牧场云计算管理系统发布
佚名
【期刊名称】《北方牧业》
【年(卷),期】2012(000)018
【摘要】北京历源金成科技有限公司展示了我国首款奶牛牧场云计算管理系统——“新牛人X6”。
据历源科技创始人、美国康奈尔大学访问学者赵金石博士介绍．奶牛牧场云计算管理系统针对农业行政部门、奶业协会的需求，建立云计算数据中心，这不仅有利于数据统计和行业监管，而且可以便捷地开展营养研究、联合育种等一些专业领域的数据开发利用。
他说．对于畜牧业的发展、畜产品质量安全．光靠一套产品追溯系统是远远不够的．还需要信息化来推动整个行业的进步和提高。
【总页数】1页(P8-8)
【正文语种】中文
【中图分类】S823.91
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历源云计算平台 新牛人 X6
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年
系统，在京发布
21世
纪初 2019年，C/S单机版出现
20世
纪90 90年代，DOS版出现
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牧场典型问题：
•管理牧场时间有限 •出差几天，牧场情况依赖人员 汇报
这是一个群体，一种精神，改变行业的力量 The power oriented from the group.