DHI智能牛奶采样盒在奶牛养殖业中的应用

任 洁,郑卫民,李 玲,杨 璐,张力妮

(西安市牛奶育种中心，陕西 西安，710065)

奶牛生产性能测试(DHI)的含义是奶牛群体改良计划，它可以通过分析牛乳成分含量的变化来指导奶牛饲养管理、繁殖育种、疾病防治等工作，从而科学有效地进行量化管理，最大限度地发挥牛群生产性能。随着科技进步、奶业发展和测定技术的不断完善，DHI技术被广泛应用于我市奶牛的生产管理中，但在奶样采集过程中往往会出现奶羊采集不规范、参测牛只编号与样品编号混乱等现象。针对存在的实际问题，DHI智能牛奶采样盒的应用在一定程度上弥补了牧场在DHI测试采样环节中的不足。

1 DHI智能牛奶采样盒

DHI智能牛奶采样盒是利用电子技术、计算机人机对话、人工智能、信息处理模块、软件技术、数据、传输系统、采样托盘组成新型采样盒装备实现快速寻找第一次挤奶编序号的采样方式。即在第一次挤奶抽样后将奶牛编号输入到采样盒某一个固定位置后，在第二次、第三次抽取该牛只样品时采样员只需输入牛号或人员号码口令在数据内快速找到该牛只样瓶的位置。该技术的应用可以减少采样员寻找奶样瓶所消耗的时间，降低采样员工作强度，避免了多次采样出现的漏采和样品出错的情况，提高了取样的合格率，为DHI分析报告的真实可靠奠定了良好的基础，可进一步推进牛群改良。

2 DHI智能采样盒系统

DHI智能牛奶采样盒结合物联网实时操作系统，通过手机微信小程序技术，以云信息网络管理平台为载体，在现代牧场先进的挤奶厅快速挤奶工作流程中，为DHI测定技术的牛只泌乳采样环节，提供一种快速在采样盒中查找采样瓶的“人机对话”功能。

DHI智能牛奶采样盒结构简图如图1所示，主要由外部结构和软件控制系统组成。

2.1 智能采样盒外部结构

智能采样盒外部主要由采样盒主机和不锈钢运输支架组成。每一个采样盒都有其专属的采样盒ID二维码标签，每个采样盒有5行10列共50个孔位，可放置50个采样瓶，每一个孔位周围都有4个LED指示灯(如图1所示)。采样前，打开电源开关，当用户使用手机微信小程序成功搜索采样盒后，采样盒上的选中状态指示灯会亮起。采样时，粘贴有标签的采样瓶可按照标签所指示的孔位坐标，放在带有支架的采样盒主机上；待采样完成后，可将与智能采样盒分离后的采样瓶连同不锈钢运输架一同送往DHI检测中心(如图2所示)。

图1 智能采样盒外部结构简图

图2 红色区域为分离后的采样瓶和运输架

2.2 软件控制系统

2.2.1 信息录入 智能采样盒在使用前需要在计算机中登录系统云管理平台(图3)，登录后可在超级管理员后台对牛场和采样盒信息进行编辑并存入管理平台；可在牛场管理员后台编辑牛圈和需要采样的奶牛信息，填写采样盒UID添加编辑并保存采样盒信息，点击“分配牛号”按钮即可将编辑好的数据库信息通过与智能采样盒的联系，将需要采样的奶牛牛号分配至该采样盒中，每一个采样盒最多可分配50个牛号，每一个牛号对应一个采样瓶标签，将打印好的采样瓶标签贴在采样瓶上，并根据标签指示的坐标将采样瓶放置到采样盒对应的孔位，以备采集奶样时调用，点击“添加采样员”按钮填写相关信息户即可为奶牛场添加一个采样员，在牛场信息设置页面可以设置牛场专属logo、牛场名称等信息。

图3 智能牛奶采样盒系统

2.2.2 识别和控制 采样时，个体牛号的识别和控制是通过智能牛奶采样盒和手机微信小程序来实现的。采样工作开始时，采样员打开微信小程序扫描二维码后进入智能牛奶采样盒小程序(如图4)，输入密码登录系统，通过读出牛号或键入牛号来查找对应的采样瓶所处的采样盒及孔位，手机发出的指令可以通过蓝牙来控制和驱动采样盒LED灯板，点亮采样盒的指示灯和孔位周围的4个指示灯，以便采样员快速准确地定位采样瓶所放置的位置。

图4 智能牛奶采样盒小程序

2.2.3 适用条件及要求 HTDHI智能采样盒适用于参加奶牛生产性能测定的牧场；采样盒主板是通过低功耗蓝牙与手机小程序通讯，所以需要打开手机蓝牙与采样盒连接，接收牛号坐标；采样盒主机是通过USB接口充电，可使用手机充电器、移动电源或电脑对采样盒的电池充电。

3 结论

DHI智能采样盒的应用可使牧场信息、牛只信息与采样盒信息相联系，可提高DHI奶牛生产性能测定采样环节中的智能化水平，可以使采样员快速、精确查找到对应牛号的采样瓶，提高采样的工作效率；同时可以有效的预防其他牛号的奶样混入目标牛号采样瓶中，提高样品的准确率；DHI智能采样盒的应用和推广，可从采样环节为DHI奶牛生产性能测定工作提供科学、真实的奶牛信息数据奠定基础。