李明贵 岳庆磊 李晨

doi：10.3969/j.issn.1008-4754.2021.11.062

摘要：数字化生产技术已经在深刻的改变畜牧产业发展模式，并极大地提高现有畜牧产业生产效率，对于提高国内畜牧业发展水平具有重要意义。本文对数字化集成技术在奶牛场的具体应用进行了简要分析，主要以2016-2018年间山东祥和乳业有限责任公司现有标准化奶牛养殖场为依托进行试验示范，结果显示通过奶牛数字化集成技术的应用，山东祥和乳业奶牛场的泌乳牛平均产奶量提高了22.1%，生鲜奶蛋白质含量由原来的3.12g/100g提高到3.45g/100g，隐性乳房炎的感染率降低了31%，犊牛存活率增长了5.6%，细菌总数由85万个/mL降低到40万个/mL，提升效果明显，该技术值得推广。

关键词：数字化技术;奶牛场;应用

近年来，随着奶牛业的不断发展，养牛业已从传统的生产管理方式向现代化的管理方式转变，使得对牛群结构和生产过程的数字化管理势在必行。为发挥牛群的整体生产潜力，运用计算机软件对规模化奶牛场进行科学的管理就可以轻松的解决这个矛盾^[1]。计算机能及时准确地收集、加工、存贮、分析每一牛只的每一天变化，使饲养管理达到像对待产妇一样精心准确、周全的程度，以规范有序的管理措施来保证奶牛的健壮和高产。因此，建立一套较为完整的适合规模化奶牛场管理的现代化信息技术，是奶牛业发展的当务之急。

1 试验时间与地点

2016—2018年，主要以山东祥和乳业有限责任公司现有标准化奶牛养殖场为依托进行试验示范。

2 主要建设内容

根据山东祥和乳业奶牛场实际情况，奶牛数字化管理平台由计算机信息采集系统、信息分析系统和自动控制系统这三大部分组成。

2.1 设备、软件的配备、安装和调试

1） 软件配备 引进阿菲金管理软件。

2） 设备配备 购买数据库服务器、电子分栏系统Textron3000、VGA分配器、数字牛号信号接收，交换机、身份识别计步器和感应器、电子式控制面板、智能球型云台摄像机、牛奶电子计量器、行进式自动称重系统、体温感应测定器、牛奶成分在线分析仪等仪器设备，并进行安装、调试，构建形成一个较为完整的管理系統。

试验时课题组根据实际需要，把电子式控制面板、行进式自动称重系统、身份识别计步器和感应器、牛奶成分在线分析仪、牛奶电子计量器、体温感应测定器等设备分别安装在牛只肢体部位、较为集中的活动区域、挤奶生产区等不同地方，结合奶牛场的实际应用来采集信息和传递信息^[2]。

①身份识别计步器和感应器。身份识别计步器和感应器，这是集三种基本功能于一体的电子产品，首先，它是所佩戴牛只的“电子身份证”，在网络设施中被准确识别;其次，能随身记录佩戴牛只的活动状况，像奶牛的起卧次数，走动的步数。该项目计步器主要佩戴在牛只的后脚踝位置，佩戴后奶牛的活动频率一旦出现反常现象，就会体现在记录数据上;此外，具有电子感应作用，当牛只通过奶牛场安装的固定感应器时，这些信息便被接收并传递到数据库中，提供给分析系统做判定依据。

②通道。通道是奶牛从运动场到挤奶厅“上下班”的必经之路，这里，混合安装着自动控制系统和信息采集系统的设施，各自发挥着“管理职能”。

③感应器。感应器，如同“刷卡机”一样，固定感应器对牛只佩带的感应器发生连通作用进行“身份”识别，使后面的体重测定、体温测定数据对应。

④行进式自动称重系统。行进式自动称重系统，安装在通道中，在入口处有一用于牛号识别的感应器，当牛只“刷卡”之后，在自动称得牛只体重的同时，牛号也自动识别，所以体重就和特定的牛号相对应，体重数据通过数据线传送到数据库去，准确无误的归入“一牛一档”中。

⑤感应式体温测量仪。感应式体温测量仪，应用感应功能，对经过牛只测定体温，使系统不断掌握着该牛的体温变化。

⑥挤奶站。挤奶站是一个生产集中的区域，也是数字化管理中信息采集、监控监管的重点环节，因此，这里的检测和监测设备的功能、性能会直接影响信息系统的精确水准。该项目所安装的配套设备是引进的以色列阿菲金和瑞士利拉伐专业公司的产品。

⑦电子控制面板。电子控制面板，安装在挤奶人员便于观察的位置，它具有三种主要功能：①在挤奶时显示当前产奶量、流速、电导率等数据，并将数据发送到信息库;②可随时查看被挤奶牛只的历史记录数据，例如之前的平均奶产量和平均流速、平均电导率、泌乳天数、怀孕天数等;③挤奶进行中一旦出现电导率上升、或者奶产量下降等情况，系统会在电子控制板上发出警告，提示管理人员进行处理措施。例如，出现抗生素奶、自动控制系统会将“问题奶”自动分流，防止污染奶罐。在系统软件的同步运作下，电子控制面板还可以显示计算机传过来的提示信息，如产量下降警告，以及时补充营养或者检查奶牛健康状况。

⑧牛奶电子计量器。牛奶电子计量器，它能准确地测量出每头牛的产奶量和电导率，并把数据自动传送到管理软件的数据库。

⑨牛奶成分在线分析仪。牛奶成分在线分析仪，外号“魔盒”，它能够在挤奶的同时，对牛乳中的乳脂、乳蛋白、乳糖、含血量、尿素、体细胞等成分进行在线分析，测得的数据自动传输到数据库及分析室。通常，魔盒分析的乳成分包括：乳脂、乳蛋白、乳糖、含血量、尿素和体细胞。检测和掌握这些乳成分信息，可以马上链接到下一步的管理工作，根据奶成分变化，早期发现症状，做出准确的诊断去及早治疗，而且科学准确。例如，当奶量下降，电导率及乳脂率上升，就表示乳房有细菌感染。可以做到乳房炎早期监测。

2.2 信息登记

运用阿菲金管理软件，对于每头牛的各胎次的配种、妊检情况和诊疗情况等基本信息进行登记。

2.3 数字化集成技术特点

本项目研发的奶牛场数字化集成技术是一个功能更加全面的生产管理技术。其次，繁育、泌乳等过程关系密切，各个阶段环环相扣^[3]。系统的统计分析模块可以较全面的对奶牛的各项生产数据进行统计分析，同时，系统以文字、图标的形式反馈统计报告。根据数据分析结果和适当地预测信息，牛场管理者能够对牛群的实际情况做出客观、准确、科学地判断，从而提高经济效益。

3 试验结果

通过奶牛数字化集成技术的应用，山东祥和乳业奶牛场的泌乳牛平均产奶量提高了22.1%，生鲜奶蛋白质含量由原来的3.12g/100g提高到3.45g/100g，隐性乳房炎的感染率降低了31%，犊牛存活率增长了5.6%，细菌总数由85万个/mL降低到40万个/mL，项目实施以来，累计实现销售收入8，378.5万元，新增产值5，004.95万元，新增利润1，321.1万元。

4 应用前景

本项目运用奶牛数字化集成技术对规模化奶牛场进行科学管理，不仅可以节约奶牛养殖成本，还能使奶牛集约化管理更加科学有效，增加养殖效益。经济、社会和生态效益显著，推广应用前景和发展空间广阔。

参考文献：

[1] 张忠华.阿菲金管理软件在规模化奶牛场的应用[J].新疆农垦科技，2009，32（1）：33-34.

[2] 岳庆磊，李明贵.规模化奶牛场数字化集成技术应用试验[J].中国畜禽种业，2017，13（3）：76-77.

[3] 范福祥.奶牛场数字化生产管理系统的构建[D].东北农业大学，2011.