寧夏肉牛信息化綜合管理平臺研發(fā)與應(yīng)用

馬小明 楊 堅(jiān) 康曉國 施 安 孫文陽 王秀琴 梁小軍

（1 寧夏農(nóng)林科學(xué)院動物科學(xué)研究所，寧夏銀川 750002；2 寧夏榮華牧業(yè)控股有限公司，寧夏吳忠 751300；3 寧夏伊牧云農(nóng)林牧科技開發(fā)有限公司，寧夏吳忠 751300）

寧夏是國家確定的肉牛產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。 肉牛產(chǎn) 業(yè)是寧夏“十四五”農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出的9 個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一，也是寧夏南部山區(qū)最具區(qū)域特色和發(fā)展?jié)摿Φ闹еa(chǎn)業(yè)，對推動當(dāng)?shù)孛撠毠?jiān)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了十分重要的作用。目前，寧夏南部山區(qū)肉牛產(chǎn)業(yè)迎來了良好的發(fā)展機(jī)遇[1]。 近年來，在自治區(qū)黨委和政府的領(lǐng)導(dǎo)下，全區(qū)各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門牢固樹立新發(fā)展理念，以農(nóng)民增收為核心，著力推進(jìn)肉牛產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，發(fā)展成效顯著，肉牛產(chǎn)業(yè)已成為促進(jìn)農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到社會的各個(gè)方面，畜牧養(yǎng)殖行業(yè)也面臨新的挑戰(zhàn)，加快信息化技術(shù)的應(yīng)用將有利于推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 中國是一個(gè)畜牧業(yè)大國，如何將畜牧發(fā)展和新技術(shù)結(jié)合，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級， 是個(gè)亟待解決的問題，也是未來發(fā)展的趨勢。

信息技術(shù)（information technology）又稱為“IT”。現(xiàn)代信息技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的新技術(shù)，是以電子特別是微電子、通信、計(jì)算機(jī)、自動化和光電等技術(shù)為基礎(chǔ)，產(chǎn)生、存儲、轉(zhuǎn)換和生成圖像、文字、聲音及數(shù)字信息的一切現(xiàn)代技術(shù)的總稱。 近20 年來，全球掀起的以生物技術(shù)和信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科技革命浪潮為農(nóng)業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。 通過引入信息化技術(shù)構(gòu)建肉牛養(yǎng)殖管理信息系統(tǒng)，在一定程度上能有效提高肉牛養(yǎng)殖場的管理效率和生產(chǎn)效率[2]。信息化技術(shù)的應(yīng)用將是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的重要組成部分。隨著養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，肉牛養(yǎng)殖場正在從傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式向現(xiàn)代化的管理方式轉(zhuǎn)變，對牧場的管理也正在逐步由傳統(tǒng)的粗放型松散化管理向精養(yǎng)型集約化管理方向發(fā)展。在肉牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，通過應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)，構(gòu)建肉牛精準(zhǔn)養(yǎng)殖、產(chǎn)品精深加工、產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺等應(yīng)用程序，發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)在牛肉生產(chǎn)、產(chǎn)品溯源、品質(zhì)保證中的作用，全面推進(jìn)畜牧業(yè)信息化，推動溯源系統(tǒng)、追蹤管理體系的建立和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，是新技術(shù)新業(yè)態(tài)發(fā)展進(jìn)步的需求。針對當(dāng)前寧夏肉牛養(yǎng)殖信息化、精準(zhǔn)化水平不高的問題，利用信息化技術(shù)手段開發(fā)精準(zhǔn)養(yǎng)殖、產(chǎn)品溯源等信息化管理系統(tǒng)；針對寧夏肉牛養(yǎng)殖、加工、流通、利用經(jīng)營體系融合不緊密，需求側(cè)與供給側(cè)還不平衡，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)體系難以構(gòu)建的現(xiàn)狀，對信息化技術(shù)加以利用和發(fā)展，開發(fā)肉牛綜合信息化管理平臺，為產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)銜接提供技術(shù)支撐，對支撐寧夏肉牛產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1 寧夏肉牛養(yǎng)殖情況

肉牛產(chǎn)業(yè)是寧夏“十四五”農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出的9 個(gè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一，對促進(jìn)農(nóng)民持續(xù)增收、助力脫貧攻堅(jiān)發(fā)揮了重要作用。 依托寧夏資源稟賦和產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，基本形成了中南部山區(qū)和引黃灌區(qū)2 個(gè)優(yōu)質(zhì)肉牛產(chǎn)區(qū)[3]，肉牛養(yǎng)殖規(guī)模化比重不斷提高。 隨著相關(guān)政策的不斷實(shí)施，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步調(diào)整，有力地促進(jìn)了肉牛產(chǎn)業(yè)擴(kuò)量、節(jié)本增效和可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖效益持續(xù)穩(wěn)定增長。 肉牛產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展同時(shí)帶動了飼草料生產(chǎn)、物流運(yùn)輸、有機(jī)肥加工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)值達(dá)66.14 億元，對經(jīng)濟(jì)及民生的貢獻(xiàn)意義重大，對提升寧夏畜牧業(yè)發(fā)展水平和肉牛養(yǎng)殖水平、加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展意義重大，對滿足人們不斷提高的物質(zhì)文化需求、提供優(yōu)質(zhì)安全的農(nóng)產(chǎn)品、助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式改變、改善民生、加快寧夏地區(qū)實(shí)現(xiàn)小康社會意義重大。2019 年，寧夏肉牛飼養(yǎng)量169 萬頭，較2015 年增長23.81%。其中：肉牛存欄97.1 萬頭，居全國第20 位；基礎(chǔ)母牛存欄45.1 萬頭，占存欄總數(shù)的46.5%，較全國基礎(chǔ)母牛存欄比例高12 個(gè)百分點(diǎn)以上；肉牛出欄71.9 萬頭，居全國第19 位；牛肉產(chǎn)量11.5 萬t，居全國第19 位；人均牛肉占有量16.6 kg，是全國平均水平（5.3 kg）的3 倍，居全國第5 位。 同時(shí)，寧夏肉牛養(yǎng)殖場也普遍存在飼草料價(jià)格高、科學(xué)配比和管理水平低、母牛飼養(yǎng)成本高、繁殖周期長、育肥牛日增重參差不齊等問題[4]。

2 肉牛信息化綜合管理平臺實(shí)現(xiàn)路徑

在現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展中，科學(xué)技術(shù)發(fā)揮了重要作用，可以讓畜牧業(yè)在發(fā)展中利用更多現(xiàn)代科技成果[5]。肉牛信息化綜合管理平臺系統(tǒng)采用B/S 架構(gòu)，在Win7 平臺和Jdk1.6 環(huán)境下，采用Java+Spring+Spring MVC+Mysql+MyBatis技術(shù)、JSON 技術(shù)、CSS/DIV 網(wǎng)頁布局等技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。 通過前期對肉牛信息化綜合管理平臺系統(tǒng)進(jìn)行需求調(diào)研分析，確立系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)，對系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行整體把控設(shè)計(jì)；然后依據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求，對系統(tǒng)的用戶角色權(quán)限、關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程、功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，對系統(tǒng)界面UI 進(jìn)行整體設(shè)計(jì)；最后完成對系統(tǒng)平臺功能的整體研發(fā)、測試（圖1）。

3 肉牛信息化綜合管理平臺總體架構(gòu)

肉牛信息化綜合管理平臺系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖2 所示，共分為9 層。其中：用戶層包括了管理員、養(yǎng)殖人員、屠宰場用戶；表現(xiàn)層分為2 個(gè)，后臺與手機(jī)App；系統(tǒng)內(nèi)容及功能展示在應(yīng)用層，包括肉牛信息化綜合管理平臺系統(tǒng)、手機(jī)App，通過應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖信息管理、屠宰場信息管理、銷售信息管理等；平臺層主要對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享、發(fā)布和管理；數(shù)據(jù)層包含系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)，也可以指數(shù)據(jù)庫；基礎(chǔ)設(shè)施層屬于物理層，包括系統(tǒng)開發(fā)所需的存儲設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)等物理?xiàng)l件；網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)2 個(gè)端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送，具體功能包括尋址和路由選擇以及連接的建立、保持和終止等；感知層主要展示用戶如何訪問外部設(shè)備。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)基于國際標(biāo)準(zhǔn)編碼和規(guī)范體系，在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，采用了系統(tǒng)級安全策略、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、病毒安全防護(hù)策略和系統(tǒng)備份策略等信息安全策略。

4 肉牛信息化綜合管理平臺主要模塊

4.1 精準(zhǔn)養(yǎng)殖模塊

通過研究肉牛生長規(guī)律，制定科學(xué)合理的養(yǎng)殖方案，實(shí)現(xiàn)寧夏肉牛精準(zhǔn)養(yǎng)殖。通過平臺提供的管理模塊，借助于先進(jìn)的智能化設(shè)施設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對肉牛生長過程的管理，包括飼草料和日糧配方、繁殖、疫病防控、配種，并通過智能化預(yù)警、圖表分析有效指導(dǎo)養(yǎng)殖場正常生產(chǎn)經(jīng)營，幫助寧夏肉牛產(chǎn)業(yè)全面實(shí)現(xiàn)信息化，提升成本核算水平和管理效能。

4.2 屠宰加工模塊

屠宰管理系統(tǒng)能夠有效解決肉牛企業(yè)屠宰加工過程中屠宰加工管理水平低、自動化程度不高等問題。 該屠宰管理信息系統(tǒng)包括活牛活體稱重、胴體稱重、胴體銷售、分割定級、產(chǎn)品編碼、標(biāo)簽打印、裝箱入庫及庫存數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，可完成肉牛屠宰加工過程中的信息自動采集、數(shù)據(jù)處理、產(chǎn)品編碼、標(biāo)簽打印、裝箱入庫，實(shí)現(xiàn)上述屠宰分割流程管理的信息化和自動化。在屠宰環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)需要記錄肉牛的屠宰信息，主要包括牛號、胴體號、屠宰日期、檢疫員、檢疫信息等字段；記錄屠宰廠基本信息，主要包括屠宰廠名稱、屠宰廠編號、屠宰廠地址、負(fù)責(zé)人、聯(lián)系方式、官方獸醫(yī)等字段；此外，還要記錄待宰信息、胴體信息等數(shù)據(jù)。

4.3 產(chǎn)品溯源模塊

建立溯源查詢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)肉牛養(yǎng)殖、屠宰、銷售產(chǎn)業(yè)鏈的全程跟蹤，對于提升肉牛養(yǎng)殖管理水平、確保肉牛產(chǎn)品質(zhì)量安全、與國際可追溯體系大趨勢接軌等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

實(shí)現(xiàn)肉牛產(chǎn)品質(zhì)量信息可追蹤，需要實(shí)現(xiàn)向下跟蹤和向上追溯2 個(gè)功能，并由信息管理平臺統(tǒng)一管理。 向下跟蹤是指建立一套完善的肉牛在場信息檔案，包括肉牛基礎(chǔ)信息、檢疫信息、健康信息、用藥記錄等，為每頭肉牛建立完整的電子信息檔案。 向上追溯是指為養(yǎng)殖企業(yè)建立完善的屠宰、銷售檔案，即追溯某一產(chǎn)品或某一批次的屠宰信息、產(chǎn)品加工信息等，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，能及時(shí)找到出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)并采取補(bǔ)救措施，防止問題產(chǎn)品擴(kuò)散。建立溯源查詢系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖企業(yè)信息化管理的同時(shí)，也有利于政府監(jiān)管部門對肉畜生產(chǎn)過程關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管。

4.4 在線咨詢模塊

該模塊設(shè)計(jì)可以為用戶和養(yǎng)殖戶等提供在線問題解答服務(wù)，由系統(tǒng)特約專家?guī)鞂＜裔槍τ脩艉宛B(yǎng)殖戶在生產(chǎn)中或系統(tǒng)使用過程中所遇到的問題進(jìn)行詳細(xì)解答，用戶或養(yǎng)殖戶在得到答復(fù)后對解答結(jié)果進(jìn)行評價(jià)。如果評價(jià)結(jié)果為不滿意的話，系統(tǒng)將提醒專家進(jìn)行再次解答。

4.5 知識庫模塊

養(yǎng)殖戶可以查看、收藏、點(diǎn)贊文章，增加自身知識儲備，從根本上解決畜牧養(yǎng)殖問題。管理員可以發(fā)布肉牛養(yǎng)殖知識到知識庫中。 知識庫中的內(nèi)容按類型劃分種類，用戶按需閱讀。

4.6 活畜質(zhì)押信貸及金融保險(xiǎn)服務(wù)模塊

4.6.1活畜動態(tài)監(jiān)測。 對養(yǎng)殖戶所養(yǎng)殖活畜進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，為實(shí)現(xiàn)活畜質(zhì)押信貸及金融保險(xiǎn)服務(wù)提供證明。

4.6.2政策補(bǔ)貼兌付。在養(yǎng)殖戶注冊認(rèn)證后，按照政策要求，對養(yǎng)殖戶提供的信息進(jìn)行核對，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖政策補(bǔ)貼兌付。

4.6.3活體資產(chǎn)評估。 通過對用戶或養(yǎng)殖戶提供的資料進(jìn)行審核，包括養(yǎng)殖品種、數(shù)量、養(yǎng)殖規(guī)模證明等，為實(shí)現(xiàn)活畜質(zhì)押信貸及金融保險(xiǎn)服務(wù)提供證明。

5 結(jié)語

近年來，國家高度重視養(yǎng)殖行業(yè)信息化發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)被廣泛應(yīng)用在畜牧生產(chǎn)中，規(guī)模化、集約化、信息化是今后畜牧業(yè)的主要發(fā)展方向。現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)信息化不只是單純的養(yǎng)殖過程信息化，而是包含生產(chǎn)管理信息化、基礎(chǔ)設(shè)施信息化、經(jīng)驗(yàn)管理信息化、生活消費(fèi)信息化等多個(gè)方面內(nèi)容，既要通過現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)、經(jīng)營理念使養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，又要減少環(huán)境污染，保證養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保障食品安全。可以預(yù)期，信息化技術(shù)的應(yīng)用將是未來畜牧業(yè)發(fā)展的重要組成部分。