基于猪场综合管理信息系统的现代化规模猪场数据智能采集系统的设计与实施
2019-01-26
摘 要：为了解决当前规模化猪场数据采集及存储利用方面中出现的数据错误率高、成本较大等问题，以猪场综合管理信息系统为依托，利用电子扫描及蓝牙无线传输等原理，设计了一套智能数据采集系统。经现场测试，该系统操作简便、成本较低、数据采集正确率高、优势明显，具有广泛的应用前景。
关键词：猪场综合管理信息系统；猪场；数据采集；条形码；蓝牙
1引言
目前国内外数据采集技术都取得了良好的发展，数据采集系统正朝着超高速、多功能和智能化方向发展[1-3]。但国内规模化猪场的原始数据采集大多还使用纸质版人工手写采集，由于主观性强、从现场第一手数据到登录数据分析系统的过程环节众多，导致了数据采集成本过高、数据错误率高等问题。随着电子科技的发展，我们可以尝试利用新兴电子技术改变猪场在数据采集方面出现的问题。本文以猪场综合管理信息系统为依托，以华东某种猪场为例，设计了一套适应现代化规模猪场数据智能采集系统，可在一定程度上解决当前规模猪场面临的原始数据采集方面出现的问题，减少规模化猪场基础数据采集过程中出现的客观错误，提高数据采集质量，缩减数据采集、录入系统等模块的工作量，降低人员成本。
2系统组成及工作原理
2.1系统组成
扫描器（带蓝牙功能）、平板电脑（带蓝牙功能）、条码标签打印机、热敏标签纸、方形30.5*30.5条形码仔猪耳牌、PVC材质母猪卡、猪场综合管理信息系统、Office、条形码设计软件及云盘。
2.2工作原理
数据采集系统数据采集端包括手持扫描器及平板电脑，扫描器和平板电脑通过蓝牙功能实施无线连接，现场生产数据通过扫描器扫描耳牌、母猪卡上的条形码以及在Excel表格中设置的下拉菜单选择的形式录入平板电脑中由猪场综合管理信息系统导出或自行设计的Excel表格，将采集好的原始数据表格传送至电脑完善后导入猪场综合管理信息系统存储利用。
3系统功能分析及实现
3.1可采集数据范围
后裔登记数据、分娩数据、断奶数据、断奶窝选数据、生长性能测定数据、后备进群数据、配种数据、妊检数据、流产登记数据、转群数据、种猪死亡淘汰数据、销售数据以及种猪盘点。
3.2数据采集前期准备
3.2.1条形码制作
= 1 \* GB2 ⑴仔猪耳牌条形码
根据本场实际情况，依据《种猪登记技术规范 NY/T 820-2004》[4]进行种猪个体编号，国家标准15位耳号后6位需编为流水号，依据本场个体编号，定制6位场内编号条形码耳牌，以轻、小、巧为原则，防止耳牌对仔猪健康造成的影响。
= 2 \* GB2 ⑵种猪卡条形码
依据国家标准15位母猪耳号，通过条形码设计软件设计对应条形码，打印出场内所有种猪标准耳号粘贴在种猪卡右上角。
3.2.2采集表格准备
= 1 \* GB2 ⑴分娩数据、断奶数据、生长性能测定数据、后备进群数据、配种数据、妊检数据、流产登记数据、转群数据、种猪淘汰数据、均可按照以下分娩数据表格导出举例步骤导出：
= 1 \* GB3 ①在【数据录入】-【母猪（含后备）事件】-【母猪-分娩】界面内，单击
= 2 \* GB3 ②【猪场】栏选择对应猪场，【猪舍】栏选择对应猪舍，【日期】栏选择对应日期；
=
3 \* GB3 ③点击右上角
按钮-【数据输出】-【输出到Excel】，在弹出“另存为”窗口选择输出路径与命名文件名称，点击“保存按钮”。
= 2 \* GB2 ⑵后裔登记数据、断奶窝选数据、种猪盘点数据等所需要的表格需自行设计。
= 3 \* GB2 ⑶各种数据采集表格导出后，按照数据采集填写要求，设置下拉选择菜单，产仔数、死、木、弱、畸、死淘原因、接产员、配种员、测定员、B超等都须设置下拉菜单；配种数据采集时与配公猪数量较多，设置下拉选择菜单时可将公猪分品种、尾号分类来进行设计。
3.3数据采集
以分娩数据采集为例，介绍可采集数据中分娩数据、断奶数据、生长性能测定数据、后备进群数据、配种数据、妊检数据、流产登记数据、转群数据、种猪死亡淘汰数据以及销售数据的数据采集流程：将准备好的分娩数据采集表放置在平板电脑桌面，蓝牙连接扫描仪和平板电脑，打开表格显示如下（表格内容可添加行），跟据表头内容依次填写内容，带星号的为必填项，母猪个体号栏扫描母猪卡填入、状态栏由下拉菜单选择也可以填写之后下拉批量生成，助产及接产员栏可下拉选择也可以填写之后下拉批量生成，键仔、活弱仔、活畸形、死胎、木乃伊、其中母仔由下拉菜单选择填写，手动填入窝重、窝号，场内编号、仔猪批次号可不填写，导入猪场综合管理信息系统后会自动生成。
种猪盘点、窝选数据及后裔登记数据根据本场实际情况设计采集表格通过扫描条形码耳牌、条形码种猪卡及选择设计的下拉菜单来填写采集。
现场原始数据采集完成后，将采集好的原始数据表格传送至电脑进行合理性、完整性、正确性检查，检查完成后导入猪场综合管理信息系统存储，具体导入步骤举例如下：
= 1 \* GB3 ①在【数据录入】-【母猪（含后备）事件】-【母猪-分娩】界面内，单击
= 2 \* GB3 ②【猪场】栏选择对应猪场，【猪舍】栏选择对应猪舍，【日期】栏选择对应日期；
=
3 \* GB3 ③点击右上角按钮-【数据引入】-【从Excel文件读入数据】，选择对应的文件，读入数据后保存相应单据即可。
4原始数据存储及查阅
开通一个云盘账号，将原始采集数据上传至微云分类存储，本企业数据群内公开账号密码方便原始数据查阅及上传，或直接拷贝在硬盘保存，不拘泥于保存方式，原则是方便本企业原始数据的存储及查阅，必要时可打印成纸质形式保存。
5实施效果评估
5.1 猪场规模
数据智能采集系统实施猪场为华东某现代化规模猪场，该猪场分种猪场和育肥场两点式生产，种猪场又分为一个公猪站及A、B、C和D四个母猪生产单元，截止2018年6月30日，种猪场共存栏种猪7959头。
5.2 猪场数据量
统计了该猪场2018年上半年全场所需采集录入系统的数据量（如表3），可以得出平均每天需要录入的数据量为247条，平均每月需信息核对的数据量为7783条，结合现场实际可确定：全场数据每天录入系统所需专职人员时间为半个工作日（4个小时）/人，全场种猪每月做一次信息盘点核对需要两人用两周的时间来完成。
5.3 实施效果
智能数据采集系统设计完成后，在该场顺利实施。我们主要从数据录入时间、种猪信息核对时间、人员要求以及数据的精确度等方面进行了评估。实施效果非常喜人。具体来看，首先职能数据采集系统在数据录入上每人每天至少可以节省三小时，在进行种猪信息核对方面之前两人需要长达两周完成的工作量，现在一天就可完成，该系统明显省时省力。其次，从采集的数据质量来看，核对的耳牌信息精确度高达99.9%，远高于传统手工录入方式；最后，运用该系统以后，极大地方便了数据的查阅和使用。
6结束语
本文设计的现代化规模猪场数据智能采集系统适用于现代化规模猪场，数据采集功能几乎囊括猪场所需所有数据，具有操作简单便捷、能耗低、应用成本低廉等优良特点，应用前景十分广泛。
参考文献:
[1] 孙健,王成华.基于mRMR原则和优化SVM的模拟电路故障诊断[J].仪器仪表学报,2013,34(1):221-226.
[2] 李树彪,韩敬伟.基于多任务的智能测量仪器嵌入式软件设计[J].仪器仪表学报,2013,34(增刊1):1-2.
[3] 吴祎,王友仁,陈妤,等.基于BPNN的电力电子电路参数性故障诊断方法[J].电子测量与仪器学报,2012,26(5):458-462.
[4] NY/T 820-2004,种猪登记技术规范[S].