犊牛饲喂信息管理系统的设计与开发*

闫海峰，蒙贺伟，路士兴，李成松*，戚江涛，石成成（.石河子大学机械电气工程学院，新疆　石河子　83000；.山东省潍坊监狱）

犊牛饲喂信息管理系统的设计与开发*

闫海峰1，蒙贺伟1，路士兴2，李成松1*，戚江涛1，石成成1
（1.石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子832000；2.山东省潍坊监狱）

犊牛饲喂关系到犊牛生长的健康，而且对未来成年母牛产奶性能有重要影响，因此实施犊牛精确饲喂技术至关重要。本文针对现有基于RFID技术的个体犊牛精确饲喂装备，设计并开发了与之相匹配的犊牛饲喂信息管理系统。系统结合当前犊牛饲喂管理的饲喂流程，在对管理系统进行功能分析的基础上，提出了基于VB.NET开发环境、结合Access数据库对犊牛信息进行管理的信息系统，实现了该装备犊牛饲喂信息的录入、个体信息的修改更新以及自动生成等功能。

犊牛；饲喂信息；VB.NET；Access数据库

奶牛场成年泌乳牛的后备群体是犊牛，对犊牛饲喂方式的不同不仅关系到犊牛能否健康的生长，而且对犊牛后期的生长、成年后产奶性能的发挥有重要的影响。因此，培育好犊牛对整个奶牛场甚至整个奶业的发展至关重要［1］。

目前，针对犊牛饲喂主要采用人工饲喂，饲喂过程存在劳动强度大、精度低等问题，为此，国内外相关研究人员相继开展了针对犊牛进行机械化、智能化、精确化饲喂的技术装备研究，相关技术装备有瑞典利拉伐公司生产的CF500型犊牛饲喂机［2］，在饲喂犊牛过程中，当犊牛进入奶站，由电子转发器进行确认犊牛个体信息，然后根据犊牛饲喂计划，完成牛只所需精确牛奶量的供给；德国优本（Urban）公司研制的犊牛饲喂机，主要型号有宝拉和阿尔玛2种；石河子大学机械电气工程学院针对犊牛精确养殖技术需要，提出一种基于单片机与RFID识别技术的犊牛精确饲喂技术装备［3］，该装备所需的犊牛饲喂信息的录入、修改、导出等主要采用人工进行录入，使用一些办公软件如Office、Wps等来进行数据管理，再通过可移动存储介质将饲喂信息导入到饲喂装备中。目前该技术装备的饲喂过程中存在着数据间的共享和衔接性差，不利于犊牛信息的有效管理、操作及安全储存等问题。为此，本文基于VB.NET开发环境、结合Access数据库［4-9］，提出了一种适于个体犊牛精确饲喂技术装备的犊牛饲喂信息管理系统，实现了犊牛饲喂信息的录入、修改及导出等功能。

1　工作原理及系统设计

1.1犊牛精确饲喂装备简介

石河子大学机械电气工程学院针对犊牛精确养殖技术需要，开发的犊牛精确饲喂机是一种集牛奶加工系统、识别系统、电气控制系统及牛奶精确供给系统等为一体的针对犊牛进行饲喂的机器 （如图1所示）。其采用水浴加热方法对牛奶进行巴氏杀菌处理；识别系统通过犊牛饲喂信息管理系统将犊牛饲喂信息导入并存储到饲喂装备的控制单元，等待识别并处理；通过RFID识别器所获取到犊牛耳标信息，再驱动伺服电机进行精确给料；电气控制系统根据犊牛信息 （或牛场定量饲喂要求）进行确定饲喂量；牛奶精确供给系统能够实现犊牛最佳饲喂量的供给。具有操作简单、节省劳动力等特点。

图1　犊牛饲喂装备

1.2犊牛信息管理系统工作原理

犊牛精确饲喂系统主要由犊牛信息管理系统、精确饲喂技术装备等组成。系统组成如图2所示。饲喂犊牛时，以U盘等可移动储存介质传输数据，饲喂过程中，通过犊牛饲喂信息管理系统导出饲喂信息，再通过U盘等可移动储存介质将导出数据传输至犊牛精确饲喂技术装备，由犊牛饲喂技术装备对个体犊牛实施识别、调用饲喂数据、精确饲喂等作业。

图2　系统组成

1.3犊牛信息管理系统功能结构

该犊牛饲喂管理系统是基于VB.NET 2012开发环境，结合Access数据库，并根据牛场的实际需求所开发。系统主要功能：查看所有犊牛信息，导出所有犊牛个体信息，导出所有犊牛饲喂信息，对现有犊牛信息（犊牛的编号、所在的圈舍、犊牛的身体状况、犊牛的体重、犊牛的耳标号、犊牛的饲喂量、产犊日期）进行增删改查，更新犊牛数据以及系统说明和系统操作指南。管理人员进入系统后，可根据操作需求进入相对应的系统功能模块进行实时操作，犊牛信息查询模块可对犊牛的所有信息进行查看，犊牛信息导出模块可将犊牛的信息进行导出，犊牛饲喂信息导出模块可对需要导入犊牛饲喂装备的饲喂信息进行导出，犊牛信息修改模块可对犊牛的相关信息进行实时增删改查，犊牛信息更新模块可对犊牛信息进行实时更新。操作指南的功能：指导管理人员对系统进行操作；系统说明的功能：对该系统进行简介，便于管理人员对它有一个初步的了解。该系统功能结构如图3所示。

图3　系统功能结构

1.4犊牛饲喂信息管理系统的操作流程

进入该系统后，首先进入的是系统的登录界面，在登录界面上进行用户验证，只有用户名和密码得到了正确的验证之后才能够进入该系统的管理界面，在管理界面上设置了该系统可实现的所有功能模块，这时就可以实现查看所有犊牛信息，导出所有犊牛信息，该犊牛信息管理系统操作流程图如图4所示。

图4　犊牛信息管理系统流操作流程图

2　犊牛饲喂信息管理系统工作原理

2.1系统登录

系统所设置的登录功能主要是保护信息的安全，防止操作员以外的人去擅自更改数据，在具体操作时，双击犊牛管理系统，进入系统登录界面。通过登录界面，可实现不同人员管理权限，登录过程中，通过分配好的用户名和密码进行登录。当登录界面初始化之后，用户就可以输入用户名和密码进行登录，登录时系统首先会判断用户名和密码是否为空，为空则提示用户：用户名和密码不能为空，不为空则进一步判断用户名和密码是否正确，正确则进入系统操作界面，不正确时，系统将会弹出一个提示框：您输入的用户名和密码有误，请重新输入。

2.2系统管理

系统管理的作用：对各个功能模块进行有效的管理，当管理人员的账号和密码得到了正确的验证后，登录犊牛管理系统，首先进入犊牛管理系统的主界面，其包含了各个功能按钮选项，主要有:所有犊牛信息的查看，所有的犊牛信息的导出，所有的犊牛饲喂信息的导出，犊牛信息的修改，犊牛信息的更新，该系统的操作手册和系统说明等。

2.2.1犊牛信息查询模块的实现

犊牛信息查询主要通过犊牛信息查询模块实现，通过该模块，可实现犊牛信息的查询。查询过程中，操作人员通过点击“查看所有犊牛信息”按钮，弹出所有的犊牛信息，方便管理人员查看所有犊牛的相关信息，有利于对犊牛的有效管理，点击“查看所有的犊牛信息”这个按钮后，就会显示“隐藏所有犊牛信息”按钮，点击该按钮之后所有的犊牛信息会被隐藏，又恢复到刚开始进入的管理界面，给其他的操作留下足够的空间。

2.2.2犊牛信息导出模块的实现

犊牛信息导出主要通过犊牛信息导出模块实现，通过该模块，可实现犊牛信息导出。操作人员通过点击 “导出所有犊牛信息”按钮，则会自行启动EXCEL表格软件，导出所有犊牛的相关信息，可以对犊牛信息进行灵活的保管，便于犊牛管理人员对牛场犊牛的高效管理。导出所有犊牛信息的界面如图5所示。

图5　导出所有犊牛信息的界面

2.2.3犊牛饲喂信息导出模块的实现

犊牛饲喂信息导出主要通过犊牛饲喂信息导出模块实现，通过该模块，可实现犊牛饲喂信息的导出。操作人员通过点击“导出犊牛饲喂信息”按钮，则会自行启动EXCEL表格软件，导出所有犊牛的饲喂信息，便于犊牛管理人员对犊牛饲喂信息进行快速获取并应用于牛场的犊牛饲喂装备中，从而进行犊牛的高效饲喂。

2.2.4犊牛信息修改模块的实现

犊牛信息修改主要通过犊牛信息修改模块实现，通过该模块，可实现犊牛信息的修改。操作人员通过点击“修改犊牛信息”按钮，则会弹出一个修改犊牛信息的修改信息界面 （犊牛信息修改界面如图6所示），在该界面中，用户可以查找到每一条犊牛的相关信息进行查看，如果发现有错误的信息可以对其进行删除操作，当需要增加犊牛信息时，也可以根据犊牛的相应信息进行添加，其中实现添加信息功能的关键代码如下：

图6　犊牛信息修改界面

Dim con As New OleDbConnection

Dim cmdInsertText As String=“INSERT INTO犊牛状况表（犊牛编号，所在圈舍，体重（千克），健康状况，耳标号，饲喂量，饲喂信息，产犊日期）values（@犊牛编号，@所在圈舍，@体重（千克），@健康状况，@耳标号，@饲喂量，@饲喂信息，@产犊日期）”

con.ConnectionString=“Provider=Microsoft.ACE. OLEDB.12.0；Data Source=”＆amp;Application.StartupPath＆amp;“犊牛的详细记录表.accdb”

con.Open（）

DimcomInsertAsOleDbCommand=New OleDbCommand（cmdInsertText，con）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@犊牛编号”，犊牛信息的修改.犊牛编号.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@所在圈舍”，犊牛信息的修改.所在圈舍.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@体重（千克）”，犊牛信息的修改.体重.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@健康状况”，犊牛信息的修改.健康状况.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@耳标号”，犊牛信息的修改.耳标号.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@饲喂量”，犊牛信息的修改.饲喂量.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@饲喂信息”，犊牛信息的修改.饲喂信息.Text）

comInsert.Parameters.AddWithValue（“@产犊日期”，犊牛信息的修改.产犊日期.Text）

con.Close（）

添加过程中，犊牛编号不能与已有编号重复，犊牛体重不能小于等于零，否则不能添加，当犊牛编号重复、犊牛体重小于等于零时系统将会做出相应的提示，避免因操作不当而造成的失误，犊牛的饲喂量和犊牛饲喂信息根据犊牛体重自动生成，其中犊牛饲喂信息由犊牛耳标号和犊牛饲喂量字符串组成，格式如：PDSH139C（前4位是犊牛耳标号，后4位是转化为16进制后的犊牛饲喂量）。

2.2.5犊牛信息更新模块的实现

犊牛信息更新主要通过犊牛信息更新模块实现，通过该模块，可实现犊牛信息的更新。操作人员通过点击“更新犊牛数据”按钮，从而对犊牛所有信息进行更新，确保犊牛信息的时效性。实现犊牛信息更新模块功能的关键代码如下：

Private Sub刷新数据函数_Load（）

'定义一个新的OleDb.OleDbConnection

Dim sqlConnection1 As OleDb.OleDbConnection

'连接并调用数据库中的数据

DimstrConnectAsString=“Provider=Microsoft. ACE.OLEDB.12.0；DataSource=”＆amp;Application. StartupPath＆amp;“犊牛的详细记录表.accdb”'这是获取数据库数据所在位置的相对路径，它存储的位置为bin/debug目录下。

sqlConnection1=NewOleDbConnection（strConnect）

sqlConnection1.Open（）'打开数据库

Dim da As New OleDbDataAdapter（“select* from犊牛状况表”，sqlConnection1）'这里的链接默认就是打开的。

Dim dt As New DataTableda.Fill（dt）

犊牛信息.DataSource=dtsqlConnection1.Close（）MsgBox（“数据更新成功！”）

End Sub

2.2.6系统说明和操作指南功能的实现

在系统的管理界面中，操作人员通过点击“系统说明”按钮，则会弹出系统说明界面，该界面对犊牛管理系统做了一个简要的介绍。操作人员通过点击“操作指南”按钮，弹出操作指南界面，它对该系统进行了一个详细的操作说明，指导犊牛管理人员如何高效的去使用该系统。这2个模块功能的实现主要是通过将所要说明的文字加载到VB.net编译环境的Label控件上，通过这些Label控件显示出想要表达的内容，以达到为操作人员指导的作用。

3　结论

针对现有犊牛精确饲喂技术装备，基于VB. NET开发环境、结合Access数据库，设计完成了适于个体犊牛精确饲喂技术装备的犊牛饲喂信息管理系统，实现了犊牛饲喂信息的录入、修改及导出等功能，解决了犊牛信息的有效管理、操作及安全储存等问题。现有的犊牛饲喂装备所需的犊牛饲喂信息的录入、修改、导出等主要采用人工进行录入，使用一些办公软件如Office、Wps等进行数据管理，再通过可移动存储介质将饲喂信息导入到饲喂装备中。该技术装备的饲喂过程中，存在着数据间的共享和衔接性差、不利于犊牛信息的有效管理、操作及安全储存等问题。为此，针对以上问题，本系统基于VB. NET开发环境、结合Access数据库，提出了一种适于个体犊牛精确饲喂技术装备的犊牛饲喂信息管理系统，该系统安全性好，操作简单，模块功能完善，可对犊牛信息数据进行计算机信息化管理，为实现犊牛精确饲喂的智能化、自动化奠定了重要基础。

［1］许先查.代乳品的饲喂量和饲喂方式对犊牛生长代谢、采食及相关行为的影响［D］.新疆农业大学，2011.

［2］JanzekovicM，MursecB，JanzekovicI.Automaticand conventional system for feeding calves［J］.Manufacturing and Processing，2011（2）:566-572.

［3］蒙贺伟，李景彬，李亚萍，等.犊牛精确饲喂装备识别系统设计［J］.中国农机化学报，2016，37：93-96.

［4］申莉莉.Access数据库应用教程［M］.北京：机械工业出版社，2005.

［5］陈俊良.计算机网络系统集成与方案实例［M］.北京：机械工业出版社，2005.

［6］江红，余青松.C#.NET程序设计［丛］.北京：清华大学出版社，2010.

［7］江红，余青松.NET程序设计实验指导［丛］.北京：清华大学出版社，2010.

［8］龚沛曾.Visual Basic.NET程序设计教程.2版.北京：高等教育出版社，2010.

［9］江红，余青松.C#.NET的Web数据库开发技术实践教程［丛］.北京：清华大学出版社，2007.

2016—07—13

石河子大学科学技术研究发展计划科技成果转化引导资金专项（kjcgzh2013-01）；新疆生产建设兵团工业及高新技术科技攻关与成果转化计划项目（2015AB001）。

李成松（1976-），男，四川西充人，教授，硕士生导师，研究方向为农业装备技术。E-mail：Lcs_shz@163.com。