奶牛數(shù)字化管理的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、奶牛數(shù)字化管理的關(guān)鍵技術(shù)在于通過各種先進(jìn)的電子設(shè)備采集奶牛的信息，再經(jīng)計算機軟件分析，得出與奶牛有關(guān)的各種數(shù)據(jù)，為奶牛飼養(yǎng)人員提供各種飼養(yǎng)建議。該系統(tǒng)主要由奶牛信息采集設(shè)備和奶牛信息分析軟件組成。奶牛信息采集設(shè)備是實現(xiàn)奶牛數(shù)字化管理的關(guān)鍵技術(shù)，包括在線乳成分分析儀、奶牛反芻監(jiān)測裝置、奶?；顒恿勘O(jiān)測裝置和奶牛定位裝置四部分，這些采集設(shè)備將每頭奶牛各種數(shù)據(jù)記錄下來，然后通過數(shù)據(jù)鏈路上傳到運行奶牛信息分析軟件的計算機進(jìn)行分析處理。
　　

2、在線乳成分分析儀是一種實時、快速、低成本的在線式牛奶成分分析儀器，是實現(xiàn)牛奶生產(chǎn)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一，對提高牛奶的品質(zhì)有至關(guān)重要的作用。分析儀可以實時測量牛奶的蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖含量，并將測量到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)，由專用的計算機軟件判斷原奶的品質(zhì)，并控制電磁閥將不同品質(zhì)的原奶送到不同的容器中，從而實現(xiàn)了原奶的分離功能。該儀器還可以用于檢測每頭奶牛的健康狀況，簡化奶牛的飼養(yǎng)管理。
　　奶牛反芻監(jiān)測與奶?；顒恿勘O(jiān)測主要用于檢測

3、奶牛的健康狀態(tài)。奶牛的反芻節(jié)奏和時間與奶牛的健康狀況有密切的關(guān)系，通過對反芻信號進(jìn)行采集和分析，可以更精確的檢測奶牛的生理活動，并及時發(fā)現(xiàn)反芻動物的健康問題。通過監(jiān)控奶牛的活動量，可以發(fā)現(xiàn)發(fā)情的母牛，以便達(dá)到確定配種日期的目的。
　　奶牛定位裝置用于對牛場內(nèi)帶有識別裝置的奶牛進(jìn)行定位，并且顯示在地圖上，可以隨時找到發(fā)情或者生病的奶牛，同時可以記錄下奶牛的運動軌跡，作為奶?；顒恿勘O(jiān)測的依據(jù)。
　　本論文共有以下創(chuàng)新點:

4、　　(1)在線乳成分分析儀采用了先進(jìn)的LED光源技術(shù)，不同于傳統(tǒng)的光譜分析儀器，使用低成本的LED代替了昂貴的光學(xué)分光器件，大大降低了生產(chǎn)成本以及整機功耗，同時縮小了儀器的體積，加快了測量速度，可以做到每一個擠奶位置配置一臺。
　　(2)在線乳成分分析儀可以在線測量，測量過程不會污染樣品，可以實現(xiàn)對單頭奶牛的乳成分監(jiān)測與不同品質(zhì)牛奶的分離兩個傳統(tǒng)乳成分分析儀無法實現(xiàn)的功能。
　　(3)在線乳成分分析儀采用了恒溫技術(shù)，對光源部

5、分進(jìn)行了恒溫處理，可以有效的抑制環(huán)境溫度改變對測量結(jié)果的影響。
　　(4)在線乳成分分析儀采用了300～1000nm的波段，不同于研究較多的的近紅外(0.8～2.5μm)、中紅外(2.5～25μm)牛奶成分分析方法，具有獨創(chuàng)性。
　　(5)反芻信息采集裝置采用了壓電陶瓷傳感器，相對于駐極體麥克風(fēng)大大降低了噪聲，提高了整體的可靠性。
　　(6)反芻信息采集裝置采用了低功耗的電路設(shè)計，大大延長了電池使用時間，使用壽命內(nèi)無需

6、更換電池，使用更加方便。
　　(7)反芻信息采集裝置采用了防水、防塵、防碰撞設(shè)計，安裝在奶牛頸部不易損壞，提高了可靠性，大大延長了使用壽命。
　　(8)奶?；顒有员O(jiān)測裝置采用了創(chuàng)新的傳感器與分析算法，可以安裝于奶牛的頸部，因此可以將奶?；顒有员O(jiān)測裝置與反芻信息采集裝置整合在一起，安裝使用更加方便。
　　(9)將定位技術(shù)應(yīng)用于奶牛，并且在衛(wèi)星地圖上顯示奶牛的位置，在國內(nèi)外均屬于首創(chuàng)。
　　(10)采用基于ARM的嵌