豬舍環境和生豬行為信息管理系統設計

李先鋒?孫帥?王也

[摘 要]生豬養殖過程中，豬舍環境會影響生豬的健康狀況，同時，生豬行為又能反映豬舍環境狀況的變化。開發一個系統來自動調控豬舍環境，監測生豬行為，有利于生豬的精準飼養和工作效率的提高。系統采用B/S模式設計，JSP作為開發語言，MySQL為數據庫，Tomcat為服務器，主要實現用戶管理、環境因素管理、生豬行為信息管理和數據分析比對與預警管理等模塊，運行測試表明系統人機界面友好，功能易于擴充，可有效促進生豬養殖的自動化、精確化。

[關鍵詞]豬舍環境；生豬行為；數據庫

[中圖分類號]TP212.9 [文獻標識碼]A

在傳統的養殖業中，影響生豬生長的重要物理因素和化學因素都需要養殖人員人工查看，生豬的異常行為也需要養殖人員通過現場巡視才能被發現，沒有統一的系統來管理和分析這些信息，如若人工稍有觀察遺漏或信息延緩，就會造成疾病傳播，給養殖者帶來巨大的經濟損失。另外，隨著近年來生豬養殖行業的不斷發展，為了謀求更多的利潤，不顧養殖環境，一味加大養殖密度，導致豬舍糞便堆積、空氣質量惡化、生豬疫情頻發。這在給養豬產業帶來損失的同時，也給消費者的食品安全帶來隱患，威脅到了消費者的健康。豬舍環境與生豬行為信息分析與管理系統就是為解決這個問題而開發的，相信它可以為生豬創造良好的生存環境，及時發現生豬的異常行為和環境異常數據，保證生豬健康，使利益最大化。

1 系統需求與功能

1.1 性能需求

系統主要實現豬舍環境和生豬行為信息的錄入、更新和查詢等，因此數據必須具有高度完整性和準確性，就要求系統具有高安全性、可維護性、可靠性及靈活性；其次，系統要具有良好的交互性，界面力求簡潔友好，便于操作。

1.2 功能需求

本系統當前階段主要實現功能如下：

普通用戶可以修改自己的密碼，查看溫度、濕度、空氣指標信息，同時也可以使用數據比對模塊。管理員擁有比普通用戶更高的權限，除了普通用戶擁有的功能之外，還可以添加用戶，更改閾值，添加或者刪除豬舍信息。

1.2.1系統管理模塊。該模塊主語負責賦予普通用戶和管理員不同的權限。普通訪客只可以簡單瀏覽和查詢數據，管理員還可以添加和刪除數據，例如設置和更改相關閾值。

1.2.2數據比對功能。該功能實現將豬舍環境信息和生豬行為信息同數據庫中的數據進行比對，比對出可能原因。例如，當豬飲水變少，步態不穩的時候，對比數據，發現可能是急性腸炎。

1.2.3信息管理功能。該功能實現對于豬舍環境信息，例如溫度、濕度、空氣質量相關信息和生豬行為信息，例如豬的飲食狀況等進行管理。

1.2.4報警功能。對于豬舍環境信息中的異常數據，例如溫度過高、濕度過高、CO濃度過高或者生豬的異常行為提示管理員注意，并且提供解決方案。

以上模塊的功能結構如圖1所示。

2 數據表設計

根據本系統的功能要求，根據豬的行為信息、空氣指標信息、豬舍種類信息、豬舍環境信息、防治措施信息、溫濕度信息、用戶信息分為七個表。

如表1所示，以豬的行為信息表為例，該表主要用來記錄生豬的異常行為。

其他數據表還包括：

空氣指標信息表：主要存放不同豬舍中各類空氣中的指標信息，包括硫化氫、二氧化硫、粉塵、細菌總數等。

豬舍種類信息表：主要是用來記錄豬舍的種類。

豬舍環境信息表，主要用來記錄豬舍的環境信息。

防治措施信息表主要用來記錄當生豬出現異常行為或者豬舍環境出現異常值的時候，推薦的解決方法。

溫濕度信息表主要用于記錄不同豬舍的溫濕度情況，包括豬舍內的溫度舒適范圍、濕度舒適范圍等。

用戶信息表主要是用來存儲用戶相關的信息，主要包括用戶名、密碼、真名、手機號等。

3 系統實現

以環境溫濕度管理模塊和數據比對預警模塊為例，介紹系統的實現方法和過程。

3.1 環境溫濕度管理模塊

如圖2所示，為溫濕度管理模塊主界面，主要是現實溫濕度的相關信息，根據不同的豬舍情況來指定不同的溫濕度指標，例如種公豬舍和保育豬舍在溫度舒適范圍、濕度舒適范圍、溫濕度高臨界、溫濕度低臨界都有些許的不同。通過該模塊功能的實現，可以大大提高在養殖過程中的效率，使養殖生產更加的具有針對性，將產能最優化最大化。同樣，系統中的刪除這類高危操作依然設置了提醒，當要添加信息的時候，有一項沒填的話，依然會根據設置好的id依次提醒用戶，例如，如果設置的時候，只填寫了溫濕度舒適范圍沒有填寫其他變量，系統只會提醒管理員溫度高臨界不能為空，其余為空不做提示。

3.2 數據比對預警模塊

該功能是該系統的關鍵所在，目標是將系統檢測到的所有信息，包括之前的溫濕度信息、空氣指標信息等同生豬的異常行為聯系起來，然后同數據庫中的數進行對比，進而得出可能的結果，并把該結果反饋給用戶。當用戶使用的時候需要手動選擇當時情況，模擬系統監測到的數據，選好之后點擊確定按鈕，就可以顯示可能的原因和可以選擇的防治措施，如果該功能足夠強大，就算是對養豬知之甚少的人，也可以把養豬行業做的很好。

數據比對模塊主要就是通過確定按鈕觸發讀取數據庫的行為，這些數據早已經寫入數據庫，當點擊確實，實際就是讀取數據庫的操作。如圖3所示，例如當監測到溫度大于35度，和監測到豬的行為是大量豬來回踱步，當點擊確定之后即可得到解答。

4 結論與展望

（1）系統實現了豬舍環境和生豬行為信息分析，具有強大的數據處理、統計功能，人機界面友好，操作簡單，交互性強。隨著信息化技術和規模養殖業的發展，系統的功能和性能還需進一步擴充和提升，以便更有效地發揮信息管理系統的優勢，提高工作效率。

（2）將傳感技術和自動化技術與該系統結合起來，形成基于物聯網的生豬養殖，將為養豬企業節約大量的人力，實現生豬養殖的智能化、自動化，為養殖企業帶來巨大經濟效益。

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