王海彬,王洪斌,肖建華

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030)

近年來,奶牛業(yè)取得了較快發(fā)展,但是對于我國奶牛養(yǎng)殖規(guī)?；潭鹊?飼養(yǎng)水平不高,飼養(yǎng)管理水平低下,環(huán)境衛(wèi)生差,疾病的監(jiān)控和預(yù)防工作沒能充分得到重視,嚴(yán)重影響牛奶產(chǎn)量和質(zhì)量。大多數(shù)牛場缺乏有效的疾病管理體制,各種疾病頻頻發(fā)生,嚴(yán)重影響奶牛業(yè)的發(fā)展。因此,構(gòu)建一個以牛舍環(huán)境和奶牛個體為對象的管理信息系統(tǒng),通過對奶牛健康相關(guān)因素的持續(xù)監(jiān)測、科學(xué)評估,不但可以為管理者和獸醫(yī)提供決策支持依據(jù),還可以提高奶牛業(yè)的健康管理水平,從而提高奶牛業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

1.1 硬件環(huán)境 聯(lián)想鋒行K 3020A CPU:AMD A thlonTM64 3000+硬盤:80G內(nèi)存:512MB。

1.2 軟件環(huán)境 操作系統(tǒng):W indow s XP Professional Service Pack 2;開發(fā)語言:V isual Basic.NET2003 、A sp.NET;數(shù)據(jù)處 理:Microsoft SQL Server 2003個人版;Internet信息服務(wù)系統(tǒng):IIS5.1信息服務(wù)器、中文瀏覽器IE6.0。

2 系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)及子系統(tǒng)功能

2.1 平臺結(jié)構(gòu) 奶?？当O(jiān)測管理系統(tǒng)采用“面向?qū)ο蟆钡脑O(shè)計(jì)方法,以牛只信息的數(shù)字化管理為中心,通過對研究對象構(gòu)建模型、對管理流程構(gòu)建模型、對數(shù)據(jù)庫構(gòu)建模型,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)。從層次劃分上可分為信息采集、信息處理和信息應(yīng)用3部分(見圖1)。

圖1 奶牛健康管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在信息采集層面上,通過到牛場對牛只相關(guān)信息的現(xiàn)場調(diào)研、專家組座談、查閱資料和相關(guān)法律、法規(guī)等方式,獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)材料和最新的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識,為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、用戶需求分析做好充分的準(zhǔn)備。

在信息處理層面上,首先在做好可行性分析和用戶需求分析的條件下,建立一個管理數(shù)據(jù)庫即牛只全程跟蹤管理數(shù)據(jù)庫和一個奶牛健康相關(guān)知識庫[2]。牛只全程跟蹤管理數(shù)據(jù)庫包括牛場管理信息數(shù)據(jù)庫、牛只基本信息數(shù)據(jù)庫、牛只健康動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、藥物檢索數(shù)據(jù)庫、牛只電子病歷管理數(shù)據(jù)庫和牛群疾病預(yù)防控制管理數(shù)據(jù)庫;奶牛健康相關(guān)知識庫包括疾病診斷、防治、藥物檢索、藥物配伍、飼料管理、飲水管理知識庫、輔助決策知識庫、監(jiān)測知識庫和法律法規(guī)庫。在數(shù)據(jù)庫和知識庫的支持下,運(yùn)用NET服務(wù)器組件、Asp.NET的Web服務(wù)等技術(shù)手段在前端建立起面向廣大用戶群的Web平臺。

在信息應(yīng)用層面上,主要是面向分散在各地的廣大牛場用戶。在整個數(shù)字化平臺搭建好的基礎(chǔ)上,不同用戶可通過界面友好、簡便易行的Web頁面根據(jù)自己實(shí)際情況自行錄入數(shù)據(jù),查詢牛只相關(guān)信息,了解與奶牛健康有關(guān)的專業(yè)知識、藥物知識、法律法規(guī)以及監(jiān)測知識等,從而有效的控制疾病的發(fā)生及流行,從而提高奶牛場的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 子系統(tǒng)功能 系統(tǒng)按功能劃分為基礎(chǔ)管理子系統(tǒng)、健康監(jiān)測子系統(tǒng)、疾病預(yù)防子系統(tǒng)、健康評估子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)和知識學(xué)習(xí)子系統(tǒng)6個子系統(tǒng),各子系統(tǒng)模塊功能如圖2。

圖2 奶牛健康管理系統(tǒng)功能模塊

2.2.1 基礎(chǔ)管理子系統(tǒng) 基礎(chǔ)管理包括人員管理、牛場管理和牛只管理三部分基本的管理內(nèi)容。人員管理模塊包括牛場員工的基本信息的錄入、查詢、修改、刪除等信息;牛場管理模塊包括已注冊牛場的信息查詢與修改、未注冊牛場的用戶進(jìn)行注冊及用戶信息的查詢等功能;牛只管理模塊包括牛只基本信息的錄入、查詢、修改、刪除、免疫信息查詢、驅(qū)蟲信息查詢、病歷信息查詢、牛只檔案信息查詢等功能。

2.2.2 健康監(jiān)測子系統(tǒng) 健康監(jiān)測子系統(tǒng)包括牛場監(jiān)測和牛只監(jiān)測2部分內(nèi)容。牛場監(jiān)測模塊包括環(huán)境監(jiān)測、飲水監(jiān)測、飼料監(jiān)測和噪聲監(jiān)測4部分,環(huán)境監(jiān)測、飲水監(jiān)測、飼料監(jiān)測又分為牛場現(xiàn)場監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測2個方面進(jìn)行監(jiān)測,噪聲監(jiān)測在現(xiàn)場進(jìn)行;牛只監(jiān)測模塊包括現(xiàn)場監(jiān)測、檢驗(yàn)監(jiān)測、診斷監(jiān)測、免疫監(jiān)測、重要疾病監(jiān)測和寄生蟲監(jiān)測6個部分。

牛只現(xiàn)場監(jiān)測部分包括14項(xiàng)日常指標(biāo)和6項(xiàng)生產(chǎn)性能指標(biāo),檢驗(yàn)監(jiān)測包括20項(xiàng)血液生理指標(biāo)、23項(xiàng)血液生化指標(biāo)、10項(xiàng)尿液指標(biāo)和7項(xiàng)乳汁指標(biāo),8項(xiàng)診斷監(jiān)測指標(biāo),免疫監(jiān)測包括8種牛只比較重要的疾病的抗體水平的監(jiān)測,重要疾病監(jiān)測對牛只生產(chǎn)性能影響比較大的12種疾病定期監(jiān)測,寄生蟲監(jiān)測對牛只常發(fā)16種寄生蟲進(jìn)行定期監(jiān)測。

系統(tǒng)監(jiān)測的方法和手段,系統(tǒng)監(jiān)測的各種指標(biāo)需要不同部門得到的數(shù)據(jù)匯總錄入,有些現(xiàn)場指標(biāo)需要飼養(yǎng)員、獸醫(yī)現(xiàn)場監(jiān)測得到,有些需要化驗(yàn)室人員通過各種相關(guān)檢測儀器化驗(yàn)、檢測得到。這些指標(biāo)數(shù)據(jù)可以通過人工上報錄入系統(tǒng)或者通過一些PDA、智能手機(jī)、數(shù)據(jù)卡等上傳計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

2.2.3 疾病防治子系統(tǒng) 疾病防治子系統(tǒng)包括疾病預(yù)防、病例管理和藥物使用3部分。

疾病預(yù)防模塊包括:牛只免疫、牛只驅(qū)蟲、牛舍消毒和修蹄護(hù)蹄4部分。牛只免疫部分實(shí)現(xiàn)了免疫信息的錄入、查詢及免疫程序指導(dǎo)等功能;牛只驅(qū)蟲部分實(shí)現(xiàn)了牛只驅(qū)蟲信息的錄入、查詢及驅(qū)蟲程序指導(dǎo)等功能;牛舍消毒部分實(shí)現(xiàn)了牛舍消毒信息的錄入、查詢及消毒指導(dǎo)等功能;修蹄護(hù)蹄與前3項(xiàng)實(shí)現(xiàn)的功能大致相同,并分別做出相應(yīng)指導(dǎo),使用戶使用方便,簡單易懂。

電子病歷是屬于一個廣泛性的牛只健康信息,它收集了關(guān)于每頭牛只終生與健康有關(guān)的所有信息,是牛只從出生到死亡的病歷資料的記載。其內(nèi)容是以發(fā)病、診斷、治療相關(guān)的諸多項(xiàng)目的記錄。

藥物使用模塊包括藥物檢索、藥物配伍監(jiān)測和處方配伍監(jiān)測3部分。藥物檢索模塊可以通過藥物名稱對藥物進(jìn)行檢索;藥物配伍監(jiān)測通過輸入兩種藥物來判斷它們之間配伍使用是否合理,是否可以配伍使用的模塊;處方配伍監(jiān)測模塊是通過獸醫(yī)所下藥方輸入后兩兩進(jìn)行配伍判斷來判斷獸醫(yī)所下藥方是否合理的系統(tǒng)。

2.2.4 健康評估子系統(tǒng) 健康評估子系統(tǒng)包括牛只健康評估、牛舍健康評估和牛場健康評估3部分。

牛只健康評估模塊包括健康監(jiān)測指標(biāo)查詢、牛只健康日志查詢和牛只個體健康評估3部分。健康監(jiān)測指標(biāo)查詢模塊包括兩部分,一部分是對于監(jiān)測指標(biāo)的日志查詢,可以查詢某個牛場的可能對健康和生產(chǎn)性能有影響的環(huán)境因素的情況,還可以查詢某一天的某個牛的健康指標(biāo)情況;另有一部分?jǐn)?shù)字型連續(xù)指標(biāo)可以進(jìn)行曲線查詢,判斷指標(biāo)趨勢。牛只健康日志查詢可以查詢?nèi)粘Ｖ笜?biāo)、生理指標(biāo)、生化指標(biāo)、尿液指標(biāo)、乳汁指標(biāo)是否正常和是否有重要疾病、寄生蟲病等健康相關(guān)情況。牛只個體健康評估模塊根據(jù)上述判斷來判定牛只健康情況。

牛舍健康評估模塊給出該舍牛只平均月齡、平均胎次、營養(yǎng)狀況、有無疾病、平均產(chǎn)奶量等數(shù)據(jù)。

牛場健康評估模塊包括牛場監(jiān)測評估和牛只淘汰兩個部分。牛場健康評估部分同牛舍健康評估部分,只不過范圍是整個牛場。牛只淘汰部分根據(jù)病例部分的數(shù)據(jù)以及重要疾病監(jiān)測數(shù)據(jù)給出牛場中需要淘汰的牛只情況。

2.2.5 決策支持子系統(tǒng) 牛場決策支持子系統(tǒng)包括疾病診斷治療、牛只免疫指導(dǎo)、牛舍環(huán)境控制、飼料飲水管理等功能。

在疾病診斷治療模塊鏈接奶牛疾病診斷專家系統(tǒng),根據(jù)牛只的疾病癥狀選項(xiàng)來診斷疾病,并給出治療辦法和解決方案;牛只免疫模塊給出針對本地區(qū)、本牛場情況的牛只免疫程序;牛舍環(huán)境控制模塊給出影響牛只健康的環(huán)境因素異常的一些簡便可行、效果最佳的解決方案;飼料飲水管理模塊提供飼料飲水異常現(xiàn)象的解決方案。

2.2.6 知識學(xué)習(xí)子系統(tǒng) 知識學(xué)習(xí)子系統(tǒng)包括:健康知識、飼養(yǎng)管理知識、監(jiān)測知識以及牛場相關(guān)法律法規(guī)知識的學(xué)習(xí)4部分內(nèi)容。這些內(nèi)容以靜態(tài)網(wǎng)頁的形式組成,集中了牛場管理、監(jiān)測、化驗(yàn)、檢驗(yàn)、法律、法規(guī)等牛場所需的知識,便于牛場管理者、飼養(yǎng)員、獸醫(yī)和化驗(yàn)員查找、學(xué)習(xí)相關(guān)知識。

3 小結(jié)

3.1 健康管理系統(tǒng)與動物福利 所謂動物福利,國際上公認(rèn)的是動物享有五大自由:不受饑渴的自由,生活舒適的自由,不受痛苦傷害和疾病威脅的自由,生活無恐懼的自由,表達(dá)天性的自由。通俗地講,就是在動物飼養(yǎng)、運(yùn)輸、宰殺過程中要盡可能地減少痛苦,不得虐待[3]。

奶牛健康管理系統(tǒng)通過對奶牛場環(huán)境和牛只健康指標(biāo)的監(jiān)測以及飼料、飲水、免疫、疾病情況的定期監(jiān)測,為養(yǎng)殖場主和獸醫(yī)人員改善飼養(yǎng)管理,提高環(huán)境質(zhì)量,提供合理全價的飼料,安全清潔的飲水,定期免疫,驅(qū)蟲、消毒、修蹄護(hù)蹄,及時準(zhǔn)確地進(jìn)行疾病預(yù)防和治療,從而改善動物的福利條件,增加牛奶產(chǎn)量和質(zhì)量,轉(zhuǎn)變養(yǎng)殖生產(chǎn)方式,控制疾病流行,有效地減少了疾病給奶牛業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失,具有重要的意義。

3.2 健康管理系統(tǒng)與動物性食品安全 動物性食品安全存在的主要問題包括:人畜共患病的威脅;化學(xué)性污染,主要是飼料添加劑和獸藥殘留問題;生態(tài)和動物生存空間的環(huán)境的污染等方面問題。具體涉及到奶牛場的食品安全問題至少包括:人畜共患病中的瘋牛病、口蹄疫、沙門菌病、布魯氏桿菌病、牛結(jié)核等疾病[4-6];獸藥的不當(dāng)使用和殘留;飼料添加劑的濫用以及牛舍的環(huán)境污染問題和水的安全等問題。

在奶牛健康管理系統(tǒng)平臺對奶牛場涉及的食品安全問題有所涉及。環(huán)境監(jiān)測部分對牛只生活環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,可以通過監(jiān)測環(huán)境避免了牛只生存環(huán)境的污染問題;飼料、飲水的監(jiān)測和管理部分,可以保障牛只飼料、飲水的安全,從而避免采食飼料、飲水中一些超標(biāo)、非法化學(xué)物質(zhì)的攝入;藥物的使用部分,可以給予獸醫(yī)以用藥查詢和指導(dǎo),避免用錯藥物,以及藥物殘留對食品的污染;牛只監(jiān)測和疾病防治部分可以監(jiān)測一些人畜共患病避免人畜共患病的發(fā)生,保障食品的安全性;牛場、牛只的數(shù)字化管理和病例的數(shù)字化可以為動物產(chǎn)品安全的追溯提供幫助。

3.3 健康管理系統(tǒng)與牛場信息化 建立的奶牛健康管理系統(tǒng)采用了.NET技術(shù)構(gòu)建,按N層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有強(qiáng)大的功能和可伸縮性,所用的各層組件具有可重用性,系統(tǒng)具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性,可以為以后的牛場信息系統(tǒng)的構(gòu)建奠定一定的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)的構(gòu)建不但能夠滿足集約化大型牛場奶牛健康管理的需求,而且也可以滿足采用部分指標(biāo)監(jiān)測的一些中小牛場的奶牛健康管理的需求。在黑龍江省的一些縣市和墾區(qū)的牛場試用時取得了令用戶滿意的效果,可以有效地控制奶牛場的奶牛疾病發(fā)生,降低疾病治療成本,提高奶牛的生產(chǎn)性能,從而提高奶牛場的經(jīng)濟(jì)效益。隨著該系統(tǒng)的使用與推廣將對提高奶牛業(yè)的信息化、數(shù)字化水平,實(shí)現(xiàn)牛場的信息化和提高牛場的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

[1] 李林,王洪斌,董婧,等.奶牛疾病健康管理系統(tǒng)的構(gòu)建[J].中國獸醫(yī)雜志,2007,43(10):83-84.

[2] 董婧,王洪斌,李林,等.基于B/S結(jié)構(gòu)的奶牛疾病數(shù)字化管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建[J].中國獸醫(yī)雜志,2007,43(11):87-89.

[3] Broom D M.Bienestar Animal[M]//Maldonado FG,T ru jillo A O.Etologa Aplicada.Mexico City:U N A M.2004:51-87.

[4] Keck F.Food safety and animal diseases.The Fren ch food safety agen cy,from mad cow disease to bird flu[J].Med Sci,2008,24(1):81-86.

[5] Tor rence M.Epidem iology and food safety[J].Foodborne Pathogens and Disease,2005,2:2211.

[6] O liver S P,Jayarao BM,A lm eida R A.Foodborne pathogens in m ilk and dairy farm environment:Food safety and public health im plications[J].Foodborne Pathogens and Disease,2005,2:115-129.