宁夏肉牛信息化综合管理平台研发与应用

马小明 杨 坚 康晓国 施 安 孙文阳 王秀琴 梁小军

（1 宁夏农林科学院动物科学研究所，宁夏银川 750002；2 宁夏荣华牧业控股有限公司，宁夏吴忠 751300；3 宁夏伊牧云农林牧科技开发有限公司，宁夏吴忠 751300）

宁夏是国家确定的肉牛产业优势产区。 肉牛产 业是宁夏“十四五”农业发展规划提出的9 个重点产业之一，也是宁夏南部山区最具区域特色和发展潜力的支柱产业，对推动当地脱贫攻坚和农村经济发展发挥了十分重要的作用。目前，宁夏南部山区肉牛产业迎来了良好的发展机遇[1]。 近年来，在自治区党委和政府的领导下，全区各级农业农村部门牢固树立新发展理念，以农民增收为核心，着力推进肉牛产业转型升级，发展成效显著，肉牛产业已成为促进农民增收的支柱产业。

随着科学技术的发展，信息技术已经渗透到社会的各个方面，畜牧养殖行业也面临新的挑战，加快信息化技术的应用将有利于推动产业发展。 中国是一个畜牧业大国，如何将畜牧发展和新技术结合，推动传统产业的技术升级， 是个亟待解决的问题，也是未来发展的趋势。

信息技术（information technology）又称为“IT”。现代信息技术是一门综合性很强的新技术，是以电子特别是微电子、通信、计算机、自动化和光电等技术为基础，产生、存储、转换和生成图像、文字、声音及数字信息的一切现代技术的总称。 近20 年来，全球掀起的以生物技术和信息技术为代表的现代科技革命浪潮为农业带来新的发展机遇。 通过引入信息化技术构建肉牛养殖管理信息系统，在一定程度上能有效提高肉牛养殖场的管理效率和生产效率[2]。信息化技术的应用将是现代畜牧业发展的重要组成部分。随着养殖业的不断发展，肉牛养殖场正在从传统的生产管理方式向现代化的管理方式转变，对牧场的管理也正在逐步由传统的粗放型松散化管理向精养型集约化管理方向发展。在肉牛产业发展中，通过应用现代信息技术、生物技术，构建肉牛精准养殖、产品精深加工、产业大数据平台等应用程序，发挥现代技术在牛肉生产、产品溯源、品质保证中的作用，全面推进畜牧业信息化，推动溯源系统、追踪管理体系的建立和产业的快速发展，是新技术新业态发展进步的需求。针对当前宁夏肉牛养殖信息化、精准化水平不高的问题，利用信息化技术手段开发精准养殖、产品溯源等信息化管理系统；针对宁夏肉牛养殖、加工、流通、利用经营体系融合不紧密，需求侧与供给侧还不平衡，优质优价体系难以构建的现状，对信息化技术加以利用和发展，开发肉牛综合信息化管理平台，为产业链各环节衔接提供技术支撑，对支撑宁夏肉牛产业高质量发展具有重要意义。

1 宁夏肉牛养殖情况

肉牛产业是宁夏“十四五”农业发展规划提出的9 个重点产业之一，对促进农民持续增收、助力脱贫攻坚发挥了重要作用。 依托宁夏资源禀赋和产业发展基础，基本形成了中南部山区和引黄灌区2 个优质肉牛产区[3]，肉牛养殖规模化比重不断提高。 随着相关政策的不断实施，产业结构得到进一步调整，有力地促进了肉牛产业扩量、节本增效和可持续发展，实现了养殖效益持续稳定增长。 肉牛产业的持续健康发展同时带动了饲草料生产、物流运输、有机肥加工等相关产业发展，产值达66.14 亿元，对经济及民生的贡献意义重大，对提升宁夏畜牧业发展水平和肉牛养殖水平、加快实现农业高质量发展意义重大，对满足人们不断提高的物质文化需求、提供优质安全的农产品、助推产业发展方式改变、改善民生、加快宁夏地区实现小康社会意义重大。2019 年，宁夏肉牛饲养量169 万头，较2015 年增长23.81%。其中：肉牛存栏97.1 万头，居全国第20 位；基础母牛存栏45.1 万头，占存栏总数的46.5%，较全国基础母牛存栏比例高12 个百分点以上；肉牛出栏71.9 万头，居全国第19 位；牛肉产量11.5 万t，居全国第19 位；人均牛肉占有量16.6 kg，是全国平均水平（5.3 kg）的3 倍，居全国第5 位。 同时，宁夏肉牛养殖场也普遍存在饲草料价格高、科学配比和管理水平低、母牛饲养成本高、繁殖周期长、育肥牛日增重参差不齐等问题[4]。

2 肉牛信息化综合管理平台实现路径

在现代畜牧业发展中，科学技术发挥了重要作用，可以让畜牧业在发展中利用更多现代科技成果[5]。肉牛信息化综合管理平台系统采用B/S 架构，在Win7 平台和Jdk1.6 环境下，采用Java+Spring+Spring MVC+Mysql+MyBatis技术、JSON 技术、CSS/DIV 网页布局等技术进行开发。 通过前期对肉牛信息化综合管理平台系统进行需求调研分析，确立系统采用的关键技术，对系统技术架构进行整体把控设计；然后依据系统业务需求，对系统的用户角色权限、关键业务流程、功能模块进行设计，对系统界面UI 进行整体设计；最后完成对系统平台功能的整体研发、测试（图1）。

3 肉牛信息化综合管理平台总体架构

肉牛信息化综合管理平台系统的总体架构如图2 所示，共分为9 层。其中：用户层包括了管理员、养殖人员、屠宰场用户；表现层分为2 个，后台与手机App；系统内容及功能展示在应用层，包括肉牛信息化综合管理平台系统、手机App，通过应用层实现养殖信息管理、屠宰场信息管理、销售信息管理等；平台层主要对数据信息进行共享、发布和管理；数据层包含系统所有数据，也可以指数据库；基础设施层属于物理层，包括系统开发所需的存储设备、物联网设备、服务器和互联网等物理条件；网络层主要实现2 个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择以及连接的建立、保持和终止等；感知层主要展示用户如何访问外部设备。

系统设计开发基于国际标准编码和规范体系，在基础网络环境下，采用了系统级安全策略、网络安全防护、病毒安全防护策略和系统备份策略等信息安全策略。

4 肉牛信息化综合管理平台主要模块

4.1 精准养殖模块

通过研究肉牛生长规律，制定科学合理的养殖方案，实现宁夏肉牛精准养殖。通过平台提供的管理模块，借助于先进的智能化设施设备、物联网技术，实现对肉牛生长过程的管理，包括饲草料和日粮配方、繁殖、疫病防控、配种，并通过智能化预警、图表分析有效指导养殖场正常生产经营，帮助宁夏肉牛产业全面实现信息化，提升成本核算水平和管理效能。

4.2 屠宰加工模块

屠宰管理系统能够有效解决肉牛企业屠宰加工过程中屠宰加工管理水平低、自动化程度不高等问题。 该屠宰管理信息系统包括活牛活体称重、胴体称重、胴体销售、分割定级、产品编码、标签打印、装箱入库及库存数据统计等功能，可完成肉牛屠宰加工过程中的信息自动采集、数据处理、产品编码、标签打印、装箱入库，实现上述屠宰分割流程管理的信息化和自动化。在屠宰环节中，系统需要记录肉牛的屠宰信息，主要包括牛号、胴体号、屠宰日期、检疫员、检疫信息等字段；记录屠宰厂基本信息，主要包括屠宰厂名称、屠宰厂编号、屠宰厂地址、负责人、联系方式、官方兽医等字段；此外，还要记录待宰信息、胴体信息等数据。

4.3 产品溯源模块

建立溯源查询系统，实现肉牛养殖、屠宰、销售产业链的全程跟踪，对于提升肉牛养殖管理水平、确保肉牛产品质量安全、与国际可追溯体系大趋势接轨等具有重要的现实意义。

实现肉牛产品质量信息可追踪，需要实现向下跟踪和向上追溯2 个功能，并由信息管理平台统一管理。 向下跟踪是指建立一套完善的肉牛在场信息档案，包括肉牛基础信息、检疫信息、健康信息、用药记录等，为每头肉牛建立完整的电子信息档案。 向上追溯是指为养殖企业建立完善的屠宰、销售档案，即追溯某一产品或某一批次的屠宰信息、产品加工信息等，当产品出现质量问题时，能及时找到出现问题的环节并采取补救措施，防止问题产品扩散。建立溯源查询系统，在实现养殖企业信息化管理的同时，也有利于政府监管部门对肉畜生产过程关键环节进行实时监管。

4.4 在线咨询模块

该模块设计可以为用户和养殖户等提供在线问题解答服务，由系统特约专家库专家针对用户和养殖户在生产中或系统使用过程中所遇到的问题进行详细解答，用户或养殖户在得到答复后对解答结果进行评价。如果评价结果为不满意的话，系统将提醒专家进行再次解答。

4.5 知识库模块

养殖户可以查看、收藏、点赞文章，增加自身知识储备，从根本上解决畜牧养殖问题。管理员可以发布肉牛养殖知识到知识库中。 知识库中的内容按类型划分种类，用户按需阅读。

4.6 活畜质押信贷及金融保险服务模块

4.6.1活畜动态监测。 对养殖户所养殖活畜进行动态监测，为实现活畜质押信贷及金融保险服务提供证明。

4.6.2政策补贴兑付。在养殖户注册认证后，按照政策要求，对养殖户提供的信息进行核对，实现养殖政策补贴兑付。

4.6.3活体资产评估。 通过对用户或养殖户提供的资料进行审核，包括养殖品种、数量、养殖规模证明等，为实现活畜质押信贷及金融保险服务提供证明。

5 结语

近年来，国家高度重视养殖行业信息化发展，计算机应用技术被广泛应用在畜牧生产中，规模化、集约化、信息化是今后畜牧业的主要发展方向。现代养殖业信息化不只是单纯的养殖过程信息化，而是包含生产管理信息化、基础设施信息化、经验管理信息化、生活消费信息化等多个方面内容，既要通过现代的科学技术、经营理念使养殖业快速发展，又要减少环境污染，保证养殖业可持续发展和保障食品安全。可以预期，信息化技术的应用将是未来畜牧业发展的重要组成部分。