11基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)解決方案設(shè)計單位：天津物聯(lián)智慧科技設(shè)計日期：2021年11月目錄TOC\o"1-4"\h\z\u第一章概述3禽類養(yǎng)殖及溯源的現(xiàn)狀3禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)的總體目標(biāo)4設(shè)計原那么4第二章禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)6禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容6全程溯源系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容7體系結(jié)構(gòu)7第三章禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)解決方案82.1禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)8禽舍內(nèi)環(huán)境信息的采集與自動控制系統(tǒng)9通信組網(wǎng)設(shè)計13禽類智慧養(yǎng)殖應(yīng)用系統(tǒng)13禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺15禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)與全程溯源系統(tǒng)接口182.2全程溯源系統(tǒng)192.2.1業(yè)務(wù)系統(tǒng)概要流程192.2.2主要模塊建設(shè)192.2.3系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)202.2.4系統(tǒng)設(shè)計21第一章概述1.1禽類養(yǎng)殖及溯源的現(xiàn)狀我國現(xiàn)代禽類養(yǎng)殖是一種“高投入、高產(chǎn)出、高效益〞的集約化產(chǎn)業(yè)。資本密集型和勞動集約化是其根本特征。這種集約化的產(chǎn)業(yè)消耗了大量的人力和自然資源，并在某種程度上對環(huán)境造成負(fù)面影響。使用物聯(lián)網(wǎng)可以有效降低資源消耗，并減少對環(huán)境的影響，使禽類養(yǎng)殖成為管理科學(xué)、資源節(jié)約、環(huán)境友好、效益顯著的產(chǎn)業(yè)。加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)下禽類養(yǎng)殖建設(shè)中的應(yīng)用已成為我國禽類養(yǎng)殖業(yè)開展的必然選擇。目前，我國針對新時期不斷出現(xiàn)的食品平安新問題，已提出了構(gòu)建平安戰(zhàn)略框架的設(shè)想，其中一個重要的構(gòu)建原那么就是可追溯性原那么。建立禽產(chǎn)品平安性全程可追溯系統(tǒng)是確保食品平安的關(guān)鍵。以物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)為載體，以現(xiàn)在信息化技術(shù)為手段，實現(xiàn)禽產(chǎn)品從養(yǎng)殖場到屠宰場，從屠宰場到超市，從超市到市民餐桌的全程、有效監(jiān)管。食品平安關(guān)系到國民最根本的生存需求，利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來提升禽產(chǎn)品平安的管理意義重大。1.2禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)的總體目標(biāo)本工程由禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)和全程溯源系統(tǒng)構(gòu)成。禽類智慧養(yǎng)殖建設(shè)目標(biāo)是：禽類飼養(yǎng)場環(huán)境的智能化監(jiān)測是當(dāng)今禽類養(yǎng)殖業(yè)開展的重要方向,它推動著粗放式、低效的養(yǎng)殖業(yè)向知識型、技術(shù)型、現(xiàn)代化的高效禽類養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)變。與此同時也必然對養(yǎng)殖環(huán)境特別是禽舍環(huán)境方面提出了更高的要求。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能感知、識別與普適計算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合，來大幅提升禽類飼養(yǎng)效率、能源節(jié)約、防疫檢疫水平，在實現(xiàn)自動化、智能及平安管理的同時創(chuàng)造最大的經(jīng)濟和社會效益。禽產(chǎn)品全程溯源體系建立的總體目標(biāo)是：以新型的禽類“電子標(biāo)簽〞為載體，利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、成熟的計算機與數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在科學(xué)合理的管理標(biāo)準(zhǔn)與完備通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，建立食品平安數(shù)據(jù)庫，通過標(biāo)識編碼、標(biāo)識佩戴、身份識別、信息錄入與傳輸、數(shù)據(jù)分析和查詢，給禽類食品配一個唯一的“電子身份證〞，使禽類養(yǎng)殖場中的養(yǎng)殖、防疫檢疫、監(jiān)督與后期加工、銷售有機結(jié)合，完成禽類食品從“養(yǎng)殖場到餐桌〞各環(huán)節(jié)的一體化全程追蹤和追溯，從而實現(xiàn)對禽類疫情和產(chǎn)品平安事件的快速處理。1.3設(shè)計原那么禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)的建設(shè)須堅持“先進性、實用性、開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠性、穩(wěn)定性、平安性、易維護性、可管理性〞的設(shè)計原那么。先進性：采用先進的思想、成熟的技術(shù)與設(shè)計方法，符合當(dāng)前潮流與未來開展趨勢，以便跟上信息技術(shù)的開展，具有較強的生命力，具有長期使用價值。實用性：建設(shè)的核心目的就是“應(yīng)用〞，須堅持實用的設(shè)計原那么，緊緊圍繞市場食品平安的實際需求。在能夠滿足禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)建設(shè)要求的前提下，以盡可能以少的投入，取得盡可能大的效益。開放性：具有良好的開放性和兼容性。通過信息門戶、唯一身份標(biāo)識和公共數(shù)據(jù)交換，整合、集成各環(huán)節(jié)應(yīng)用系統(tǒng)和各種信息資源，建立完善多級互聯(lián)互通的可追溯網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)化：應(yīng)符合業(yè)界主流標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)，包括基礎(chǔ)架構(gòu)與各個應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與標(biāo)識數(shù)據(jù)整合，均遵循標(biāo)準(zhǔn)化原那么，不依賴特定的網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)軟件與硬件，能夠部署并運行在各種主流的軟硬件環(huán)境中，解決目前該領(lǐng)域系統(tǒng)軟件不兼容的問題?？煽啃裕呵蓊愔腔垧B(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)支撐著整個食品生產(chǎn)銷售鏈的管理與監(jiān)督，必須具有高可靠性、高容錯性和強大的數(shù)據(jù)處理能力，以確保不間斷運行、確保局部出錯不影響整體、確保快速響應(yīng)。穩(wěn)定性：必須具有良好的穩(wěn)定性，保證持續(xù)運行時間長、故障間隔大、無故障時間長。平安性：禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)涉及到從“養(yǎng)殖到餐桌〞的大量敏感數(shù)據(jù)，平安運行至關(guān)重要。必須構(gòu)建全方位、多層次、完善的平安保障體系，在保證物理平安和網(wǎng)絡(luò)平安的基礎(chǔ)上，保證數(shù)據(jù)平安。易維護性：禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)涉及從養(yǎng)殖、防檢疫、加工、銷售到餐桌食用眾多環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)量、信息量巨大，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有重大考驗，因此必須堅持易維護的設(shè)計原那么，確保結(jié)構(gòu)清晰、操作簡單、維護方便。可管理性：應(yīng)具有高可管理性，使得系統(tǒng)管理員和運行維護人員的管理簡便快捷，降低運行維護費用。綜上，禽類智慧養(yǎng)殖與全程追溯涵蓋食品平安的諸多方面，應(yīng)進行統(tǒng)一規(guī)劃、承前啟后、分步實施。第二章禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，涉及物聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)的各個層面。建設(shè)應(yīng)遵從“頂層設(shè)計，分步實施，邊建邊用邊完善〞的原那么。首先提出總體解決方案，確定禽類智慧養(yǎng)殖的體系結(jié)構(gòu)，制定全程溯源的信息標(biāo)準(zhǔn)，以及各系統(tǒng)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括：禽舍內(nèi)環(huán)境信息采集和自動控制建設(shè)〔傳感層〕：實時監(jiān)測禽舍內(nèi)溫度、濕度、光照強度、氨氣濃度、硫化氫濃度和二氧化碳濃度。布置監(jiān)測節(jié)點、構(gòu)建無線傳感網(wǎng)絡(luò)、安裝禽舍內(nèi)自動控制執(zhí)行機構(gòu)；通訊組網(wǎng)連接〔傳輸層〕：搭建有線通信和無線通信相結(jié)合的綜合組網(wǎng)方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的短距離傳輸和長距離中繼功能；禽類智慧養(yǎng)殖應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)〔應(yīng)用層〕：由精細飼養(yǎng)子系統(tǒng)、能耗控制子系統(tǒng)、疾病防檢子系統(tǒng)和糞便清理子系統(tǒng)組成；禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺建設(shè)：進行數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理、分析、接口、運維。具備海量數(shù)據(jù)存儲和大規(guī)模計算性能。支撐遠程及智能終端的查詢、管理和控制；設(shè)立禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)與全程溯源系統(tǒng)接口：基于物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)構(gòu)建覆蓋禽類從生產(chǎn)、養(yǎng)殖、屠宰或生產(chǎn)加工、流通到消費各個環(huán)節(jié)的，統(tǒng)一且唯一的“電子身份〞，作為禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)與全程溯源系統(tǒng)的硬件接口。禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺為禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)與全程溯源系統(tǒng)提供軟件接口。全程溯源系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容建立統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)禽產(chǎn)品全程溯源的管理標(biāo)識規(guī)那么，為確保數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性與一致性提供依據(jù)；建立一個從養(yǎng)殖到最終消費品，覆蓋食品生產(chǎn)各個階段資料的中心數(shù)據(jù)信息庫，集中信息資源管理、應(yīng)用效勞管理和內(nèi)容整合；構(gòu)建統(tǒng)一的“電子身份〞認(rèn)證系統(tǒng)，集中養(yǎng)殖場禽類及其產(chǎn)品的生產(chǎn)、防檢疫、加工、銷售過程中電子信息的管理，產(chǎn)品電子身份的唯一性、真實性，實現(xiàn)全程可追溯；構(gòu)建平安可靠的公共數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，實現(xiàn)國家、省、市、縣、企業(yè)、消費者等各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)共享；利用3G網(wǎng)絡(luò)和RFID技術(shù)，開發(fā)基于的可追溯終端。2.3體系結(jié)構(gòu)通過以上分析，結(jié)合天津物聯(lián)智慧產(chǎn)品線及專業(yè)的工程實施經(jīng)驗，本方案給出先進，完善的禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用解決方案，如下圖：第三章禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)解決方案禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)主要實現(xiàn)：禽舍內(nèi)環(huán)境信息的采集與自動控制；禽舍內(nèi)的信息及數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳感網(wǎng)、有線傳輸方式、無線傳輸方式進行聚集、存儲；再由禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺進行統(tǒng)一地分析、處理，支持遠程查詢、管理和控制；從而實現(xiàn)禽舍內(nèi)環(huán)境監(jiān)測、精細飼養(yǎng)、節(jié)能減排、疾病檢防和糞便清理等功能；建立統(tǒng)一且唯一的“電子身份〞，奠定覆蓋從養(yǎng)殖到消費的全程質(zhì)量平安追溯的基礎(chǔ)。具體如下：禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)水、電、飼料節(jié)能、糞便再利用溯源管理系統(tǒng)RFID電子標(biāo)識系統(tǒng)綜合管理中心數(shù)據(jù)信息中心無線網(wǎng)絡(luò)布置有線網(wǎng)絡(luò)布置內(nèi)部環(huán)境自動監(jiān)圖1.系統(tǒng)主要構(gòu)成禽舍內(nèi)環(huán)境信息的采集與自動控制系統(tǒng)根據(jù)禽舍環(huán)境的特點，本方案主要對以下幾個對雞生長影響較大的環(huán)境參數(shù)進行重點的自動化監(jiān)控：溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度、硫化氫濃度、氨氣濃度、粉塵控制和視頻圖像。ZigBee傳感器節(jié)點采集前七項環(huán)境參數(shù)，在禽舍內(nèi)構(gòu)建無線傳感網(wǎng)，由禽舍內(nèi)環(huán)境信息控制器〔根據(jù)禽舍內(nèi)具體設(shè)備情況由天津物聯(lián)智慧科技基于嵌入式技術(shù)進行專項開發(fā)〕進行各傳感器數(shù)據(jù)的匯總與分析，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定參數(shù)閾值對禽舍內(nèi)風(fēng)機等設(shè)備進行自動控制，調(diào)節(jié)禽舍內(nèi)環(huán)境。圖2.禽舍內(nèi)環(huán)境信息的采集與自動控制子系統(tǒng)一、溫度監(jiān)測溫度在雞的生長過程中起著至關(guān)重要的作用。如果溫度過低，雞容易受涼而引起拉稀或產(chǎn)生呼吸道疾病等；小雞為了取暖容易造成扎堆，影響采食和活動，造成傷殘，嚴(yán)重時會造成大量死亡。雛雞生長的最適溫度，隨日齡的增加而下降，1日齡為34.4～35℃，此后有規(guī)律的下降，到十八日齡為℃，32日齡為℃。因此，適宜的溫度控制是養(yǎng)雞場成敗的關(guān)鍵?？紤]到禽類養(yǎng)殖場特殊的現(xiàn)場環(huán)境,傳感器應(yīng)該滿足以下條件:傳感器的特性參數(shù)與被檢測量的線性相關(guān)程度好,易于測量,精度高；誤差小,老化慢,對檢測信號以外的物理量不敏感；耐機械、化學(xué)和熱作用；結(jié)構(gòu)簡單,造價低,體積小。擬定測量范圍:-55～+l25攝氏度,測量精度:士0.5%攝氏度。二、濕度監(jiān)測養(yǎng)雞場不僅要保持適宜的溫度，適宜的濕度也同樣重要，濕度太高，有利于病原性真菌、細菌和寄生蟲的生長繁殖。在高濕的環(huán)境下，雞的機體抵抗力下降，發(fā)病率增加，容易傳染病得蔓延，死亡率升高。高溫高濕的環(huán)境還容易使飼料霉敗，可使雛雞群爆發(fā)曲霉菌病。濕度過低，容易造成雞的羽毛生長不良。本方案在畜舍現(xiàn)場環(huán)境采用陶瓷濕度傳感器。它利用微細孔分布的金屬氧化物陶瓷主體吸附水分后,導(dǎo)電性質(zhì)發(fā)生變化的原理制成的,具有性能穩(wěn)定、體積小、靈敏度高和測量范圍寬等優(yōu)點,特別適合在畜舍惡劣的環(huán)境下使用。擬定測量范圍:O～100%RH,測量精度:2%RH(0～1OO%RH,25攝氏度),非線性誤差士0.5%RH,響應(yīng)時間:155(25攝氏度及空氣緩慢流動環(huán)境下)。三、光照度監(jiān)測光照的強度和畜禽的健康息息相關(guān)，自然光中含有紫外線，適量的光照能夠殺死細菌病毒等，而且還能促進畜禽對鈣、磷的吸收，保證骨骼的正常發(fā)育等等。然而，如果過強的光照會使動物身體溫度過高，影響動物正常的新陳代謝等活動，可見光照度的監(jiān)測是必要的。選用具有較高靈敏度、測量精度高、安裝方便、價格低廉的感光探測器。四、二氧化碳濃度監(jiān)測雞舍中二氧化碳濃度過高，會導(dǎo)致雞舍中氧濃度過低，雞舍缺氧，引起慢性毒害作用，使雞食欲下降，體質(zhì)減弱。因此，實時準(zhǔn)確地監(jiān)測雞舍內(nèi)二氧化碳，構(gòu)建雞舍二氧化碳信息采集網(wǎng)系統(tǒng)，對于提高蛋雞的生產(chǎn)能力、降低發(fā)病率和死亡率具有重要的意義?？紤]到禽舍中二氧化碳氣體的濃度比擬大,根據(jù)系統(tǒng)氣體采樣的要求,采用根據(jù)比爾定律和氣體對紅外線的選擇性吸收原理設(shè)計的二氧化碳分析儀進行二氧化碳監(jiān)測。五、硫化氫濃度監(jiān)測禽舍內(nèi)空氣中的硫化氫主要來自含硫有機物〔墊草、糞尿和飼料等〕的分解。較高的硫化氫對禽類和人都有危害。因此對畜舍養(yǎng)殖環(huán)境進行硫化氫濃度的監(jiān)測顯得尤為必要。根據(jù)本方案的整體要求，本方案選擇電化學(xué)氣體傳感器。要求具有良好的靈敏度、簡單的驅(qū)動電路、長使用壽命、易于標(biāo)定、安裝和調(diào)試。六、氨氣濃度監(jiān)測氨氣屬于堿性物質(zhì)，其溶解度很高。它常被吸附或溶解在畜禽的黏膜、潮濕的墻壁和地面上，對皮膚組織有強烈的刺激和腐蝕性，它會破壞細胞膜的結(jié)構(gòu)。雞在短期內(nèi)吸入少量的氨氣，可以被體液所吸收，最終變成尿素被排出體外，但在一定程度上會降低雞的體質(zhì)；雞假設(shè)生長在高濃度氨氣環(huán)境中，身體組織會直接受到強烈的刺激，引起皮膚組織灼傷，使組織溶解、壞死，還能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，中毒性肝病、心肌損傷等病癥。由于本方案氨氣傳感器主要用于畜舍內(nèi)部，環(huán)境濕度較大，又要考慮到本錢問題，因此，將選用電化學(xué)式氨氣傳感器。要求驅(qū)動電路簡單、良好的靈敏度和長使用壽命、數(shù)據(jù)易于傳輸讀取，適合多數(shù)場合的安裝和拆卸。七、粉塵控制禽舍內(nèi)的粉塵來源于谷物，墊料，羽毛，排泄物和微生物等，是病毒、細菌、真菌孢子等有機物質(zhì)的載體，同時可能攜帶有害氣體和臭氣。粉塵微粒過多會影響雞的采食、增重和生產(chǎn)性能，使機體的免疫力降低，患上各種呼吸系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重影響畜禽生產(chǎn)效益。粉塵危害工作人員的健康,研究說明，粉塵會引起呼吸困難、哮喘、粉塵中毒綜合癥和支氣管炎，嚴(yán)重的情況會導(dǎo)致肺功能衰竭。另外，粉塵通過氣體交換傳播到雞舍外，會使周邊環(huán)境在一定范圍內(nèi)受到污染。為此，采用畜禽舍電凈化防疫系統(tǒng)這一綜合性技術(shù)裝備。該系統(tǒng)既可降低有害氣體濃度又可除去粉塵。它可在禽舍內(nèi)建立空間電場控制網(wǎng)絡(luò)，而空間電場控制網(wǎng)絡(luò)是由一定數(shù)量的絕緣子依據(jù)禽舍結(jié)構(gòu)對空間電場強度影響規(guī)律而合理地懸置在棚梁上的，絕緣子之間由電極線連接在一起，該空間電極網(wǎng)絡(luò)由主電源供電。空間電極與地面和建筑結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的強電場、高能帶電粒子、微量臭氧能非常有效地除塵、除霧、除濕和殺滅空氣中和物體外表的病原微生物。八、視頻圖像監(jiān)控視頻監(jiān)控不僅可以監(jiān)控進入養(yǎng)雞場的人，包括外來人員和雞場養(yǎng)殖工人，而且還可以對雞場的環(huán)境和雞本身進行實時監(jiān)控，例如監(jiān)控死雞病雞等。監(jiān)控攝像系統(tǒng)采用可變焦攝像頭，根據(jù)需要可隨時變焦，通過監(jiān)控平臺或等遠程智能終端查看各養(yǎng)殖場的狀況了解雞的狀態(tài)，有利于對雞場進行更加及時、細致地管理。圖3.禽舍內(nèi)視頻圖像監(jiān)控通信組網(wǎng)設(shè)計將根據(jù)禽舍養(yǎng)殖場建設(shè)具體情況，采用無線傳感網(wǎng)、有線通信、無線通信相融合的綜合組網(wǎng)設(shè)計。在禽舍內(nèi)部采用無線傳感網(wǎng)；有線通信性能可靠，前提投入低；無線通訊覆蓋范圍大、后期維護方便。基于ZigBee的無線傳感網(wǎng)基于RS485或光纖的有線通信基于3G/4G/GPRS的無線通信圖4.禽類智慧養(yǎng)殖通信組網(wǎng)禽類智慧養(yǎng)殖應(yīng)用系統(tǒng)由精細飼養(yǎng)子系統(tǒng)、能耗控制子系統(tǒng)、疾病防檢子系統(tǒng)和糞便處理子系統(tǒng)組成。一、精細飼養(yǎng)子系統(tǒng)包括兩個主要模塊：自動投喂模塊，根據(jù)不同畜〔禽〕的生長模型，結(jié)合畜〔禽〕個體的體重和月齡等情況，計算該個體〔或小群體〕的天進食量，分時分量自動投喂；自動投喂設(shè)備，根據(jù)自動投喂模塊的分析結(jié)果，完成自動投喂控制，當(dāng)發(fā)生異常情況時自動報警。二、能耗控制子系統(tǒng)將普通的白熾燈換成led節(jié)能燈，LED照明系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)化效率高，是白熾燈的5倍左右；LED燈具壽命長、發(fā)熱低，雞場能耗可以大大降低；還可防止白熾燈破滅引起雞的猝死；最主要的是，LED照明系統(tǒng)可以實現(xiàn)智能化調(diào)控，可根據(jù)禽類生長的光需求特性來選擇不同的光色、光強和光周期參數(shù)，定制禽類生長所需的最正確光源。安裝乳頭飲水器。它是一種自動化的供水系統(tǒng)，可以很好的解決真空飲水器和普拉松飲水器易受到污染、不利于疫病的預(yù)防和控制、增加飼料消耗、不利于糞便處理等缺點。三、疾病防檢子系統(tǒng)基于視頻圖像監(jiān)控技術(shù)，將由可變焦攝像頭構(gòu)建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)與紅外攝像儀相結(jié)合，對雞舍內(nèi)的死雞、病雞進行實時監(jiān)測。可采用基于紅色區(qū)域提取及二值邏輯與運算和基于物體輪廓提取和支持向量機的死雞探測算法對死雞進行探測，還可使用紅外攝像儀對整個禽舍溫度進行監(jiān)測，如圖5所示。圖5.禽類智慧養(yǎng)殖通信組網(wǎng)四、糞便處理子系統(tǒng)人工清糞與糞便處理機相結(jié)合，建立沼氣池對禽舍內(nèi)的糞便統(tǒng)一管理。沼氣池發(fā)酵后的沼渣、沼液，發(fā)酵充分是很好的有機食品的理想肥料，同時沼渣又是一種很好的魚料這樣不僅實現(xiàn)環(huán)境的保護而且變廢為寶實現(xiàn)資源的再利用。同時沼氣可以用來發(fā)電，節(jié)省電力資源。4禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺養(yǎng)殖管理主要對種雞苗的育雛期、育成期、產(chǎn)蛋期、孵化期等飼養(yǎng)情況進行管理,可記錄、統(tǒng)計各期的用料、用藥、防疫、體重、產(chǎn)蛋、孵化情況及各種實際指標(biāo),并與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)進行比擬分析，做到科學(xué)養(yǎng)殖。本方案提出的禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺由養(yǎng)殖ERP管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)采集軟件和數(shù)據(jù)查詢軟件構(gòu)成。一、養(yǎng)殖ERP管理軟件功能模塊設(shè)計養(yǎng)殖ERP管理系統(tǒng)功能模塊如下列圖所示：圖6.養(yǎng)殖ERP管理系統(tǒng)功能模塊二、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計的好壞直接影響到前期系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)部署和后期的系統(tǒng)擴展和維護，因此數(shù)據(jù)庫設(shè)計尤為重要。在禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺中的數(shù)據(jù)種類包括實時測量數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、用戶登錄日志等，這些數(shù)據(jù)問有可能重復(fù)，為了把這些數(shù)據(jù)信息合理的保存在數(shù)據(jù)庫中，更好的組織起來，必須以某種的特定形式將這些數(shù)據(jù)加以關(guān)聯(lián)。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)中關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計如圖7所示。圖7.養(yǎng)殖ERP管理軟件功能模塊本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫按不同的功能分為以下幾個局部：區(qū)域表，本系統(tǒng)可以同時監(jiān)控多個區(qū)域，區(qū)域表記錄著區(qū)域名稱、地址等信息，區(qū)域最大；養(yǎng)殖環(huán)境表，在一個養(yǎng)殖場中可能有多個養(yǎng)殖場，每個養(yǎng)殖場都有自己的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，區(qū)域表定義相關(guān)的名稱和地址等相關(guān)信息，是整個數(shù)據(jù)庫的中心表；用戶表，是為遠程查詢系統(tǒng)設(shè)計的，只有登陸信息與數(shù)據(jù)庫中的信息匹配上才能登陸到遠程查詢系統(tǒng)，增強系統(tǒng)的平安性；日志信息表，記錄用戶每次登陸的相關(guān)信息，例如登陸時間、操作記錄等等。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)平安問題的時候，能夠溯源問題的源頭，及時解決問題；最新數(shù)據(jù)表，記錄最近一次采集回來數(shù)據(jù)的信息，包括溫濕度、二氧化碳濃度、氨氣濃度、硫化氫濃度、光照度和采集時間等等；歷史數(shù)據(jù)表，存儲所有采集回來的數(shù)據(jù)，方便用戶統(tǒng)計信息；報警上下限表，存儲相關(guān)環(huán)境信息報警的上下限值，當(dāng)環(huán)境信息超過此值時會報警，提示用戶采取相應(yīng)措施；錯誤信息表，存儲相關(guān)的錯誤信息，例如采集器無法采集數(shù)據(jù)，或者網(wǎng)絡(luò)通訊異常等錯誤信息，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況后，方便查找問題來源，快速解決問題。三、養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)采集軟件該軟件基于C/S架構(gòu)，主要負(fù)責(zé)禽舍養(yǎng)殖環(huán)境相關(guān)信息的錄入、數(shù)據(jù)的采集、超限報警、數(shù)據(jù)存儲和本地實時數(shù)據(jù)顯示、查詢、修改等工作，并判斷環(huán)境參數(shù)是否處于合理范圍內(nèi)。四、數(shù)據(jù)查詢軟件該軟件基于B/S架構(gòu)，是對外數(shù)據(jù)發(fā)布的平臺，查詢相關(guān)的禽舍環(huán)境信息，并提供相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)和趨勢圖等。該軟件利用WWW技術(shù)，在計算機效勞器中安裝Web效勞軟件，通過Web站點和動態(tài)網(wǎng)頁，實現(xiàn)遠程聯(lián)網(wǎng)，進行Internet遠程數(shù)據(jù)查詢，監(jiān)測禽舍養(yǎng)殖環(huán)境信息的狀態(tài)，系統(tǒng)日志和操作記錄等。圖8.登錄頁面5禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)與全程溯源系統(tǒng)接口 分為軟件和硬件接口，其中軟件接口由禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺提供。硬件接口采用電子腳環(huán)作為覆蓋禽類從生產(chǎn)、養(yǎng)殖、屠宰或生產(chǎn)加工、流通到消費各個環(huán)節(jié)的，統(tǒng)一且唯一的“電子身份〞。選型決定因素包括：電子腳環(huán)

必須應(yīng)用直徑不大于的小腳環(huán)

腳環(huán)需支持讀寫功能

腳環(huán)容量不小于256bit

通道式讀寫器

遠距離讀卡器有效識讀距離到達50CM根據(jù)雞通過時的特點，遠距離讀卡器可以覆蓋雞的通過范圍

手持設(shè)備

手持機具備讀寫腳環(huán)功能，讀寫距離不低于5CM

手持機可通過串口或藍牙方式與PC進行通訊

手持機提供編程接口，可支持應(yīng)用開發(fā)圖9.電子腳環(huán)全程溯源系統(tǒng)2.2.1業(yè)務(wù)系統(tǒng)概要流程圖10.全程溯源系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)概要流程.2主要模塊建設(shè)統(tǒng)一信息標(biāo)準(zhǔn)平臺、統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)、過程跟蹤模塊、數(shù)據(jù)中心、預(yù)警自動上報模塊、數(shù)據(jù)信息管理模塊、公共數(shù)據(jù)交換平臺、網(wǎng)絡(luò)平安體系是禽類產(chǎn)品全程溯源系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容。具體如下：統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)平臺的建設(shè)：標(biāo)準(zhǔn)禽類養(yǎng)殖及食品溯源的管理標(biāo)識規(guī)那么，為確保數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性與一致性提供依據(jù)；統(tǒng)一身份標(biāo)簽認(rèn)證系統(tǒng)建設(shè)：建立統(tǒng)一的身份認(rèn)證中心。集中進行禽類身份認(rèn)證，保證禽類及其產(chǎn)品的電子身份的唯一性與真實性，提高整個產(chǎn)品鏈條系統(tǒng)的平安性；過程跟蹤模塊建設(shè)：對某個檢驗活動從開始到結(jié)束完整的狀態(tài)跟蹤及反應(yīng)處理；數(shù)據(jù)中心建設(shè)：建設(shè)一個為整個養(yǎng)殖、生產(chǎn)、加工和銷售鏈條效勞的數(shù)據(jù)中心，保證數(shù)據(jù)實時更新和高度一致；預(yù)警自動上報模塊建設(shè)：根據(jù)數(shù)據(jù)中心獲得的檢測數(shù)據(jù)及時與信息標(biāo)準(zhǔn)平臺的相關(guān)判定法那么相比擬，自動判斷某過程是否出現(xiàn)異常情況并及時上報處理；數(shù)據(jù)信息管理模塊建設(shè)：日常檢測數(shù)據(jù)、監(jiān)管數(shù)據(jù)〔包括正常、異常數(shù)據(jù)〕錄入系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)統(tǒng)計研究之用各類檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計功能某個獨立過程的跟蹤查詢，確保各環(huán)節(jié)溯源的可行性和可靠性公共數(shù)據(jù)交換平臺建設(shè)：建立一個跨網(wǎng)段、跨路由、突破地域限制和軟硬件不兼容問題的溯源產(chǎn)品數(shù)據(jù)上傳、交流和共享的平臺，將分散、異構(gòu)的信息和數(shù)據(jù)資源進行聚合，通過統(tǒng)一的訪問入口，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)溯源數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源、各種應(yīng)用系統(tǒng)跨數(shù)據(jù)庫、跨系統(tǒng)平臺的無縫接入和集成；網(wǎng)絡(luò)平安體系建設(shè)：建立溯源產(chǎn)品全鏈條的網(wǎng)絡(luò)平安和信息平安體系，保證溯源網(wǎng)絡(luò)的平安，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)、關(guān)鍵應(yīng)用模塊的平安，實現(xiàn)溯源系統(tǒng)及其各子系統(tǒng)的平安高效運行。2.2.3系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)禽類信息化養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主要由三個層次、二級節(jié)點和一個數(shù)據(jù)中心與基礎(chǔ)構(gòu)架平臺構(gòu)成。三個層次：網(wǎng)絡(luò)資源平臺系統(tǒng)、公共效勞平臺系統(tǒng)和應(yīng)用效勞平臺系統(tǒng)。二級節(jié)點：由食品供給鏈及平安生產(chǎn)監(jiān)管中心和食品產(chǎn)業(yè)鏈中各關(guān)鍵檢測節(jié)點組成。數(shù)據(jù)中心為海量的禽類食品追溯與平安監(jiān)測數(shù)據(jù)提供充足的存儲空間，保證信息共享的開放性、資源共享及平安性，實現(xiàn)食品追蹤與平安監(jiān)測管理功能。各關(guān)鍵監(jiān)測節(jié)點包括養(yǎng)殖場節(jié)點、生產(chǎn)與加工線節(jié)點、倉庫與配送節(jié)點、消費節(jié)點，實現(xiàn)各節(jié)點的數(shù)據(jù)采集和信息鏈的連接，并使各環(huán)節(jié)可視。一個數(shù)據(jù)中心與基礎(chǔ)構(gòu)架平臺：一個中心為食品供給鏈及平安生產(chǎn)監(jiān)管數(shù)據(jù)管理中心，本中心是構(gòu)建于基礎(chǔ)支撐平臺RFID之上的管理平臺。圖10.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2.4系統(tǒng)本設(shè)計方案主要包括兩個系統(tǒng)：溯源管理系統(tǒng)和電子標(biāo)識系統(tǒng)。全程溯源管理系統(tǒng)：提供整個業(yè)務(wù)流程中的數(shù)據(jù)記錄、查詢功能，從而解決禽類溯源問題。RFID電子標(biāo)識系統(tǒng)：主要標(biāo)識禽類及其產(chǎn)品的身份，以及與“溯源管理系統(tǒng)〞中的數(shù)據(jù)對應(yīng)；并檢驗在產(chǎn)地檢驗檢疫工作和外地檢驗檢疫工作中的檢驗檢疫對象是否統(tǒng)一，從而保證溯源的有效性。全程溯源管理系統(tǒng)功能全程溯源管理系統(tǒng)功能主要包括：中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、養(yǎng)殖場飼養(yǎng)管理信息系統(tǒng)、平安生產(chǎn)與加工管理系統(tǒng)、食品供給鏈管理系統(tǒng)、消費終端查詢系統(tǒng)、檢驗檢疫與監(jiān)控系統(tǒng)、食品平安公共信息效勞平臺系統(tǒng)等組成。中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能主要包括：中心數(shù)據(jù)庫主要包括：食品分類庫及樣品庫、食品相關(guān)監(jiān)管與生產(chǎn)單位等根本數(shù)據(jù)、食品平安標(biāo)準(zhǔn)與平安指標(biāo)、食品生產(chǎn)與管理信息、食品平安監(jiān)測與檢測數(shù)據(jù)、管理效勞系統(tǒng)等。養(yǎng)殖場飼養(yǎng)管理信息系統(tǒng)功能主要包括：生產(chǎn)原料管理、生產(chǎn)過程管理、實驗室管理、出場管理、腳環(huán)管理、綜合查詢、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護等。平安生產(chǎn)與加工管理系統(tǒng)功能主要是：為養(yǎng)殖場食品進行生產(chǎn)加工進行信息管理。在生產(chǎn)與加工環(huán)節(jié)中，將養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中電子標(biāo)簽所標(biāo)識的信息傳遞入生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)信息鏈，按管理標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)采集生產(chǎn)加工不同節(jié)點上的信息，通過電子標(biāo)簽唯一標(biāo)識，并將該信息傳送到物流配送環(huán)節(jié)中。供給鏈管理系統(tǒng)：主要為倉儲和物流配送進行信息管理，通過RFID技術(shù)在生產(chǎn)加工及商店供給鏈中建立追溯系統(tǒng)。消費終端查詢系統(tǒng)：在食品進入終端銷售時，消費者可以查詢食品相關(guān)信息。6.檢疫監(jiān)控系統(tǒng)：不僅在養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工過程進行檢驗檢疫，基于RFID技術(shù)的檢疫監(jiān)控還可以在道口使用，并將監(jiān)控鏈延伸到超市。RFID電子標(biāo)識系統(tǒng)P149圖6-18.

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對自己所積累的信息進行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸?zé)o點墨，怎么也不會寫出作文來的。寫作能力是每個大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說過，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說詩歌，但是一定要寫工作和生活中實用的文章，而且非寫得既通順又扎實不可?！睂τ诖髮W(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對于大學(xué)生來說，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來的。本科畢業(yè)論文無論是對于學(xué)生個人還是對于院系和學(xué)校來說，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個重要課題。如何提高大學(xué)生的寫作能力的問題必須得到社會的廣泛關(guān)注，并且提出對策去實施解決。二、造成大學(xué)生應(yīng)用文寫作困境的原因：（一）大學(xué)寫作課開設(shè)結(jié)構(gòu)不合理。就目前中國多數(shù)高校的學(xué)科設(shè)置來看，除了中文專業(yè)會系統(tǒng)開設(shè)寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學(xué)生都只開設(shè)了普及性的《大學(xué)語文》課。學(xué)生寫作能力的提高是一項艱巨復(fù)雜的任務(wù)，而我們的課程設(shè)置僅把這一任務(wù)交給了大學(xué)語文教師，可大學(xué)語文教師既要在有限課時時間內(nèi)普及相關(guān)經(jīng)典名著知識，又要適度提高學(xué)生的鑒賞能力，且要教會學(xué)生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務(wù)之重實難完成。（二）對實用寫作的普遍性不重視?！按髮W(xué)語文”教育已經(jīng)被嚴(yán)重地“邊緣化”。目前對中國語文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學(xué)英語的大好勢頭。中小學(xué)如此，大學(xué)更是如此。對我們的母語中國語文，在大學(xué)反而被漠視，沒有相關(guān)的課程的設(shè)置，沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實踐訓(xùn)練。這其實是國人的一種偏見。應(yīng)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個人學(xué)問很大，會寫小說、詩歌、戲劇等，但如果不曉得應(yīng)用文寫作的特點和方法，他就寫不好應(yīng)用文。（三）部分大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學(xué)生對寫作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練都只是集中在《大學(xué)語文》這一門課上，大部分學(xué)生只愿意被動地接受大學(xué)語文老師所講授的文學(xué)經(jīng)典故事，而對于需要學(xué)生動手動腦去寫的作文，卻是盡可能應(yīng)付差事，這樣勢必不能讓大學(xué)生的寫作水平有所提高。（四）教師的實踐性教學(xué)不強。學(xué)生寫作能力的提高是一項艱巨復(fù)雜的任務(wù)，但在