基于NET技术的奶牛健康管理系统的构建

王海彬,王洪斌,肖建华

(东北农业大学动物医学学院,黑龙江哈尔滨 150030)

近年来,奶牛业取得了较快发展,但是对于我国奶牛养殖规模化程度低,饲养水平不高,饲养管理水平低下,环境卫生差,疾病的监控和预防工作没能充分得到重视,严重影响牛奶产量和质量。大多数牛场缺乏有效的疾病管理体制,各种疾病频频发生,严重影响奶牛业的发展。因此,构建一个以牛舍环境和奶牛个体为对象的管理信息系统,通过对奶牛健康相关因素的持续监测、科学评估,不但可以为管理者和兽医提供决策支持依据,还可以提高奶牛业的健康管理水平,从而提高奶牛业的经济效益[1]。

1 系统开发环境

1.1 硬件环境 联想锋行K 3020A CPU:AMD A thlonTM64 3000+硬盘:80G内存:512MB。

1.2 软件环境 操作系统:W indow s XP Professional Service Pack 2;开发语言:V isual Basic.NET2003 、A sp.NET;数据处 理:Microsoft SQL Server 2003个人版;Internet信息服务系统:IIS5.1信息服务器、中文浏览器IE6.0。

2 系统平台结构及子系统功能

2.1 平台结构 奶牛康监测管理系统采用“面向对象”的设计方法,以牛只信息的数字化管理为中心,通过对研究对象构建模型、对管理流程构建模型、对数据库构建模型,实现系统的技术架构设计。从层次划分上可分为信息采集、信息处理和信息应用3部分(见图1)。

图1 奶牛健康管理系统结构

在信息采集层面上,通过到牛场对牛只相关信息的现场调研、专家组座谈、查阅资料和相关法律、法规等方式,获得第一手数据材料和最新的领域专业知识,为系统的设计、用户需求分析做好充分的准备。

在信息处理层面上,首先在做好可行性分析和用户需求分析的条件下,建立一个管理数据库即牛只全程跟踪管理数据库和一个奶牛健康相关知识库[2]。牛只全程跟踪管理数据库包括牛场管理信息数据库、牛只基本信息数据库、牛只健康动态监测数据库、药物检索数据库、牛只电子病历管理数据库和牛群疾病预防控制管理数据库;奶牛健康相关知识库包括疾病诊断、防治、药物检索、药物配伍、饲料管理、饮水管理知识库、辅助决策知识库、监测知识库和法律法规库。在数据库和知识库的支持下,运用NET服务器组件、Asp.NET的Web服务等技术手段在前端建立起面向广大用户群的Web平台。

在信息应用层面上,主要是面向分散在各地的广大牛场用户。在整个数字化平台搭建好的基础上,不同用户可通过界面友好、简便易行的Web页面根据自己实际情况自行录入数据,查询牛只相关信息,了解与奶牛健康有关的专业知识、药物知识、法律法规以及监测知识等,从而有效的控制疾病的发生及流行,从而提高奶牛场的经济效益。

2.2 子系统功能 系统按功能划分为基础管理子系统、健康监测子系统、疾病预防子系统、健康评估子系统、决策支持子系统和知识学习子系统6个子系统,各子系统模块功能如图2。

图2 奶牛健康管理系统功能模块

2.2.1 基础管理子系统 基础管理包括人员管理、牛场管理和牛只管理三部分基本的管理内容。人员管理模块包括牛场员工的基本信息的录入、查询、修改、删除等信息;牛场管理模块包括已注册牛场的信息查询与修改、未注册牛场的用户进行注册及用户信息的查询等功能;牛只管理模块包括牛只基本信息的录入、查询、修改、删除、免疫信息查询、驱虫信息查询、病历信息查询、牛只档案信息查询等功能。

2.2.2 健康监测子系统 健康监测子系统包括牛场监测和牛只监测2部分内容。牛场监测模块包括环境监测、饮水监测、饲料监测和噪声监测4部分,环境监测、饮水监测、饲料监测又分为牛场现场监测和实验室监测2个方面进行监测,噪声监测在现场进行;牛只监测模块包括现场监测、检验监测、诊断监测、免疫监测、重要疾病监测和寄生虫监测6个部分。

牛只现场监测部分包括14项日常指标和6项生产性能指标,检验监测包括20项血液生理指标、23项血液生化指标、10项尿液指标和7项乳汁指标,8项诊断监测指标,免疫监测包括8种牛只比较重要的疾病的抗体水平的监测,重要疾病监测对牛只生产性能影响比较大的12种疾病定期监测,寄生虫监测对牛只常发16种寄生虫进行定期监测。

系统监测的方法和手段,系统监测的各种指标需要不同部门得到的数据汇总录入,有些现场指标需要饲养员、兽医现场监测得到,有些需要化验室人员通过各种相关检测仪器化验、检测得到。这些指标数据可以通过人工上报录入系统或者通过一些PDA、智能手机、数据卡等上传计算机系统。

2.2.3 疾病防治子系统 疾病防治子系统包括疾病预防、病例管理和药物使用3部分。

疾病预防模块包括:牛只免疫、牛只驱虫、牛舍消毒和修蹄护蹄4部分。牛只免疫部分实现了免疫信息的录入、查询及免疫程序指导等功能;牛只驱虫部分实现了牛只驱虫信息的录入、查询及驱虫程序指导等功能;牛舍消毒部分实现了牛舍消毒信息的录入、查询及消毒指导等功能;修蹄护蹄与前3项实现的功能大致相同,并分别做出相应指导,使用户使用方便,简单易懂。

电子病历是属于一个广泛性的牛只健康信息,它收集了关于每头牛只终生与健康有关的所有信息,是牛只从出生到死亡的病历资料的记载。其内容是以发病、诊断、治疗相关的诸多项目的记录。

药物使用模块包括药物检索、药物配伍监测和处方配伍监测3部分。药物检索模块可以通过药物名称对药物进行检索;药物配伍监测通过输入两种药物来判断它们之间配伍使用是否合理,是否可以配伍使用的模块;处方配伍监测模块是通过兽医所下药方输入后两两进行配伍判断来判断兽医所下药方是否合理的系统。

2.2.4 健康评估子系统 健康评估子系统包括牛只健康评估、牛舍健康评估和牛场健康评估3部分。

牛只健康评估模块包括健康监测指标查询、牛只健康日志查询和牛只个体健康评估3部分。健康监测指标查询模块包括两部分,一部分是对于监测指标的日志查询,可以查询某个牛场的可能对健康和生产性能有影响的环境因素的情况,还可以查询某一天的某个牛的健康指标情况;另有一部分数字型连续指标可以进行曲线查询,判断指标趋势。牛只健康日志查询可以查询日常指标、生理指标、生化指标、尿液指标、乳汁指标是否正常和是否有重要疾病、寄生虫病等健康相关情况。牛只个体健康评估模块根据上述判断来判定牛只健康情况。

牛舍健康评估模块给出该舍牛只平均月龄、平均胎次、营养状况、有无疾病、平均产奶量等数据。

牛场健康评估模块包括牛场监测评估和牛只淘汰两个部分。牛场健康评估部分同牛舍健康评估部分,只不过范围是整个牛场。牛只淘汰部分根据病例部分的数据以及重要疾病监测数据给出牛场中需要淘汰的牛只情况。

2.2.5 决策支持子系统 牛场决策支持子系统包括疾病诊断治疗、牛只免疫指导、牛舍环境控制、饲料饮水管理等功能。

在疾病诊断治疗模块链接奶牛疾病诊断专家系统,根据牛只的疾病症状选项来诊断疾病,并给出治疗办法和解决方案;牛只免疫模块给出针对本地区、本牛场情况的牛只免疫程序;牛舍环境控制模块给出影响牛只健康的环境因素异常的一些简便可行、效果最佳的解决方案;饲料饮水管理模块提供饲料饮水异常现象的解决方案。

2.2.6 知识学习子系统 知识学习子系统包括:健康知识、饲养管理知识、监测知识以及牛场相关法律法规知识的学习4部分内容。这些内容以静态网页的形式组成,集中了牛场管理、监测、化验、检验、法律、法规等牛场所需的知识,便于牛场管理者、饲养员、兽医和化验员查找、学习相关知识。

3 小结

3.1 健康管理系统与动物福利 所谓动物福利,国际上公认的是动物享有五大自由:不受饥渴的自由,生活舒适的自由,不受痛苦伤害和疾病威胁的自由,生活无恐惧的自由,表达天性的自由。通俗地讲,就是在动物饲养、运输、宰杀过程中要尽可能地减少痛苦,不得虐待[3]。

奶牛健康管理系统通过对奶牛场环境和牛只健康指标的监测以及饲料、饮水、免疫、疾病情况的定期监测,为养殖场主和兽医人员改善饲养管理,提高环境质量,提供合理全价的饲料,安全清洁的饮水,定期免疫,驱虫、消毒、修蹄护蹄,及时准确地进行疾病预防和治疗,从而改善动物的福利条件,增加牛奶产量和质量,转变养殖生产方式,控制疾病流行,有效地减少了疾病给奶牛业带来的经济损失,具有重要的意义。

3.2 健康管理系统与动物性食品安全 动物性食品安全存在的主要问题包括:人畜共患病的威胁;化学性污染,主要是饲料添加剂和兽药残留问题;生态和动物生存空间的环境的污染等方面问题。具体涉及到奶牛场的食品安全问题至少包括:人畜共患病中的疯牛病、口蹄疫、沙门菌病、布鲁氏杆菌病、牛结核等疾病[4-6];兽药的不当使用和残留;饲料添加剂的滥用以及牛舍的环境污染问题和水的安全等问题。

在奶牛健康管理系统平台对奶牛场涉及的食品安全问题有所涉及。环境监测部分对牛只生活环境进行监测,可以通过监测环境避免了牛只生存环境的污染问题;饲料、饮水的监测和管理部分,可以保障牛只饲料、饮水的安全,从而避免采食饲料、饮水中一些超标、非法化学物质的摄入;药物的使用部分,可以给予兽医以用药查询和指导,避免用错药物,以及药物残留对食品的污染;牛只监测和疾病防治部分可以监测一些人畜共患病避免人畜共患病的发生,保障食品的安全性;牛场、牛只的数字化管理和病例的数字化可以为动物产品安全的追溯提供帮助。

3.3 健康管理系统与牛场信息化 建立的奶牛健康管理系统采用了.NET技术构建,按N层体系结构设计,具有强大的功能和可伸缩性,所用的各层组件具有可重用性,系统具有强大的可扩展性,可以为以后的牛场信息系统的构建奠定一定的基础。该系统的构建不但能够满足集约化大型牛场奶牛健康管理的需求,而且也可以满足采用部分指标监测的一些中小牛场的奶牛健康管理的需求。在黑龙江省的一些县市和垦区的牛场试用时取得了令用户满意的效果,可以有效地控制奶牛场的奶牛疾病发生,降低疾病治疗成本,提高奶牛的生产性能,从而提高奶牛场的经济效益。随着该系统的使用与推广将对提高奶牛业的信息化、数字化水平,实现牛场的信息化和提高牛场的经济效益具有重要意义。

[1] 李林,王洪斌,董婧,等.奶牛疾病健康管理系统的构建[J].中国兽医杂志,2007,43(10):83-84.

[2] 董婧,王洪斌,李林,等.基于B/S结构的奶牛疾病数字化管理信息系统的构建[J].中国兽医杂志,2007,43(11):87-89.

[3] Broom D M.Bienestar Animal[M]//Maldonado FG,T ru jillo A O.Etologa Aplicada.Mexico City:U N A M.2004:51-87.

[4] Keck F.Food safety and animal diseases.The Fren ch food safety agen cy,from mad cow disease to bird flu[J].Med Sci,2008,24(1):81-86.

[5] Tor rence M.Epidem iology and food safety[J].Foodborne Pathogens and Disease,2005,2:2211.

[6] O liver S P,Jayarao BM,A lm eida R A.Foodborne pathogens in m ilk and dairy farm environment:Food safety and public health im plications[J].Foodborne Pathogens and Disease,2005,2:115-129.