CN103106564B - 基于rfid技术的育肥牛质量安全饲养管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于RFID技术的育肥牛质量安全饲养管理方法与系统。通过将RFID牛耳标，对育肥牛饲养过程进行跟踪，通过RFID数据读写技术，记录饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况，全面真实地记录育肥牛饲养的全过程，并为将来的质量与安全追溯提供充分的饲养信息。

Description

基于RFID技术的育肥牛质量安全饲养管理方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于射频识别(RFID)技术的育肥牛质量安全饲养管理方法及系统。

背景技术

在食品安全已成为全球共同关注焦点的当前形势下，世界各国特别是发达国家各国政府迅速制定政策和采取各种措施，加强对农产品安全生产的管理，其中对肉制品的识别与跟踪成为重要措施之一。例如，英国政府就规定对牛、猪、绵羊、山羊、马等饲养动物都必须采取各种跟踪与识别手段。2000年，欧盟公布了《欧盟食品安全白皮书》，从2005年1月1日起，欧盟实行强制性的食品工业标准，其中包含了食品安全追溯的主题，进入欧盟的食品必须具备可追溯性，否则将不得进入。对于进口食品，不具备可追溯性的食品禁止进口。2000年欧盟出台了(EC)No1760/2000和(EC)No1825/2000号法规，其中(EC)No1760/2000号法规又称新牛肉标签法规，法规要求自2002年1月1日起所有在欧盟国家上市销售的牛肉产品必须要具备可追溯性，在牛肉产品的标签上必须标明牛的出生地、饲养地、屠宰场和加工厂，否则不允许上市销售。

美国同样关注食品安全追溯问题。美国2002年发布的“公共安全和生物恐怖主义防备和反应法案”也要求对食品的生产、加工、包装、运输、分销、接收等供应链环节建立记录保存的法律要求，以实现食品的可追溯性。正如白宫发言人所说，“要提高肉类和家禽产品的安全性，必须加强农业部追溯肉类或家禽产品生产、使用历史和相关场所的能力。这就要求有记录保存和审核体系或登记验证。”

澳大利亚建立了“国家畜禽识别系统”，在2002年给全国1.15亿头羊打上了产地标签，有关部门一旦发现某种疾病，可以根据签号迅速查出该羊的产地和农场，并尽快采取预防措施。

日本2001年实行食品溯源制度，从最初的牛肉已经推广到猪肉、鸡肉等肉食品和水产品、蔬菜产业等。2003年6月日本国会上立法通过了称之为“牛肉生产履历表”的牛肉销售履历表制度，并于2003年12月1日正式实施。要求2003年12月1日起在日本各大小超市，所有牛肉包装必须具有八大内容的履历表。这八项内容为：牛肉所属性别、出生年月、饲养地、加工者、零售商、无疯牛病病变说明、检验合格证等。

针对食品安全可追溯性的法律要求，国际物品编码协会(GS1)开发了采用现有的GS1系统(全球统一标识系统，以前称EAN·UCC系统，在我国也称ANCC系统)是以贸易项目、物流单元、位置、资产、服务关系等的编码为核心，集条码和射频等自动数据采集、电子数据交换、全球产品分类、全球数据同步、产品电子代码(EPC)等技术为一体，服务于物流供应链的开放的标准体系。目前已经在145个国家和地区广泛用于贸易、物流、电子商务、电子政务等领域，尤其是日用品、食品、医疗、纺织、建材等行业的应用更为普及，已成为全球通用的商务语言。更多用于跟踪与追溯食品、饮料、牛肉产品、水产品、葡萄酒、水果和蔬菜的应用，并相继出版了《牛肉产品追溯指南》、《生鲜农产品追溯指南》、《鱼类产品追溯指南》、《香蕉供应链追溯指南》、《葡萄酒供应链追溯指南》、《GS1可追溯性实施指南》以及《GS1可追溯性标准》等可追溯性应用指南和标准。目前全世界已有40多个国家和地区，采用GS1系统对食品的生产过程进行跟踪与追溯，获得了良好的效果。联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)已经正式推荐GS1系统用于食品的跟踪与追溯。欧盟采用GS1系统系统对食品进行跟踪与追溯的方法被称为UN/ECE追溯标准。

总的来说，欧盟和日本拥有深度最深的强制性系统，他们通过最终包装上的标签信息对动物从源头到零售商店间的信息进行了链接。澳大利亚的可追溯系统没有对屠宰场和零售商店进行链接，但是当牛肉出口时，系统会记录容器及其内存物从而使得进口代理商了解这些信息。巴西、日本、澳大利亚和欧盟均拥有宽度最大的系统。日本、欧盟、澳大利亚和巴西已经成立了精度最大的系统，这些国家的个体动物和它们的农场起源可以用牛肉系统进行链接。澳大利亚的牛肉可追溯系统建立在电子标记的基础上，据称电子标记能够准确地搜集和记录信息。加拿大和阿根廷的系统主要依靠农场和加工商提供的信息，并没有国家或私人认证。

我国政府及相关部门也一直在积极采取措施加强食品安全的监管力度。中国物品编码中心作为组织、协调与管理全国商品条码、物品编码、产品电子代码与标识工作的管理机构，一直致力于将物品编码与自动识别技术应用于食品安全追溯及质量监管中。2003年以来参照国际编码协会出版的相关应用指南，并结合我国的实际情况相继出版了《牛肉产品跟踪与追溯指南》、《水果、蔬菜跟踪与追溯指南》和《食品安全追溯应用案例集》这些规范和指南对于建立与完善我国食品质量安全与追溯体系起到积极的指导和推动作用。编码中心通过“中国条码推进工程”，并结合国际先进经验和国情，在众多领域开展了多个食品安全追溯项目的研究。

育肥牛饲养是整个生产过程中周期最长的一个环节，也是育肥牛出现质量问题的主要环节。所以，有必要全面真实地记录育肥牛饲养的全过程，以便并为将来的质量与安全追溯提供充分的饲养信息。但是，目前尚无实现上述目标的有效的方法和系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于射频识别RFID技术的育肥牛质量安全饲养管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，通过RFID读写器将生成的RFID编码写入耳标，将所述RFID编码与育肥牛的基本信息进行关联，然后将耳标钉入育肥牛耳部；

步骤二，通过RFID读写技术，采集并记录饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况；

步骤三，将步骤二中所采集的饲养过程中的数据上报到中心管理平台的数据库；

步骤四，管理人员根据不同的查询条件对工厂正在饲养或过去的饲养情况进行查询和统计。

优选地，其中步骤二具体包括：

在饲养场的出入口放置RFID读写器通道，用来记录育肥牛出入饲养场的情况以及饲养场饲料、饲养员、饲养工具设备、兽药的进出记录；

饲养员使用手持RFID读写设备或固定设备读取育肥牛耳标编码，记录当前使用的饲料及其添加剂信息和卫生消毒信息，并将上述信息与育肥牛耳标编码相关联；

医务人员使用手持RFID读写设备或固定设备读取育肥牛耳标编码，记录育肥牛的疾病护理信息和防疫免疫信息，并将上述信息与育肥牛耳标编码相关联；

在饲养场、饲养栏设置传感器网络，以对育肥牛生活的环境因素进行监测，所述环境因素主要包括温度和湿度。

本发明还提出了一种基于射频识别RFID技术的育肥牛质量安全饲养管理系统，其特征在于，包括：

系统信息维护子系统，用于分配不同的用户和权限给信息录入人员和工厂管理人员，以及对来往的供应商和客户以及常用的饲料疫苗、兽药的信息进行管理；

信息采集子系统，为信息录入人员提供信息录入界面，以录入所采集的饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况的数据；

信息数据上传子系统，与中心管理平台的数据库进行通信，以将信息采集子系统所录入的数据经过审核后上报到中心管理平台的数据库；

基本信息查询/统计子系统，根据用户选择的查询条件，通过访问中心管理平台的数据库获取相应的数据，提供查询和统计的功能。

优选地，其中系统信息维护子系统具体包括饲养员信息维护模块、育肥牛信息维护模块、疫苗信息维护模块、饲料信息维护模块、兽药信息维护模块和用户权限维护模块，其中用户权限维护模块通过将读取的用户RFID卡的编码信息与后台数据进行匹配确定用户的合法性和对应的权限。

优选地，其中信息采集子系统具体包括育肥牛信息采集模块、饲料信息采集模块、免疫信息采集模块、疾病信息采集模块、放养信息采集模块和卫生清洁信息采集模块，供饲养员和医务人员录入相应的信息。

优选地，其中基本信息查询/统计子系统具体包括育肥牛基本信息查询模块、饲养人员信息查询模块、饲料查询模块、免疫查询模块、疾病查询模块、清洁卫生信息查询模块和检测检验信息查询模块，供用户查询或统计相应的信息。

总之，本发明通过将RFID牛耳标，对育肥牛饲养过程进行跟踪，通过RFID数据读写技术，记录饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况，全面真实地记录育肥牛饲养的全过程，并为将来的质量与安全追溯提供充分的饲养信息。

附图说明

图1是育肥牛饲养过程的流程图；

图2为阐述本发明一个优选实施例的育肥牛饲养的方法的示意图；

图3为应用了本发明的育肥牛质量安全饲养管理方法的肉牛食品安全追溯方法的示意；

图4为根据本发明的优选实施例的育肥牛质量安全饲养管理系统的框图；

图5为实施本发明的方法和系统的一个示例性的硬件改造方案示意图。

具体实施方式

如图1所示，是育肥牛饲养过程的流程图。根据图1所示，育肥牛进场后进行育肥的流程分为以下几个阶段：育肥牛进场、贴耳标、称重、进场检疫、隔离饲养、锯尖去虫、分栏饲养、出栏检疫、出栏称重、出栏。图2所示为阐述本发明一个优选实施例的育肥牛饲养的方法的示意图。下面将结合附图对其中每一个流程与其中涉及的数据与文档信息进行详细说明。

首先，种牛、牛犊入场安装订制耳标(建立基本信息档案：出生日期，入场日期，牛犊亲本信息，重量，入场检疫，饲养单位信息)。其中采用的标识育肥牛个体的RFID标签称为耳标，内置电子芯片和天线，加施于牲畜耳部，用于证明牲畜身份、承载牲畜个体信息的标志物。

耳标由主标和辅标两部分组成。主标由主标耳标面、耳标颈、耳标头组成；主标耳标面的背面与耳标颈相连，使用时耳标头穿透牲畜耳部、嵌入辅标、固定耳标，耳标颈留在穿孔内。

目前，我国开始在部分地区尝试应用射频识别(RFID)电子耳标，由于RFID具有非接触、远距离自动识别移动物体的特性，一些自动化计量、测量、定量系统在畜牧业中得以推广使用。例如：凯泰科技有限公司利用先进技术自行研制的智能电子标签，专门用于标志和区分不同牲畜的基本信息。在2-8cm的距离内，内码标志均可读出。它采用美国大型集成电路，用半导体编码器进行编码，内置激光工艺刻录的64位二进制，全球唯一编码的硅晶片；外面用强树脂材料封装，具有超强的抗冲击、防静电、防腐蚀、防水、防尘、耐磨擦等性能。

耳标是无源器件。现场安装无须布线，不受现场条件限制、无须日常维护，使用寿命在20年以上，是国际通用型信息标志物。将耳标钉入牲畜的耳朵中，牲畜很难将它摘下，方便管理。技术指标：重量为1.0g；识读次数＞100万次；使用寿命＞20年；工作温度-40℃，85℃；规格为硬币、钥匙牌、柱形等多种封装形式。

管理人员手工录入育肥牛的基本信息并保存在系统中。包括详细记录牲畜编码、牲畜来源、畜别、父母代品系、出生时间、畜养时间、健康证明等。牲畜来源包括自繁自养或购入，如果是购入则包括出生日期、购入时间、牲畜出生地、购入批次、饲养企业等；如果来源方式为自养自繁，则包括饲养栏、饲养班组、父母个体编码等。

耳标的RFID编码事先按照特定编码体系生成且通过RFID读写器被写入耳标，为配合检疫检验部门对牲畜进行防疫检验，生成的耳标编码需在当地检疫检验部门进行备案。往育肥牛耳部耳标时，先用RFID读写器读取耳标编码，同时在系统中选取已经存储好的基本信息记录，将耳标编码与基本信息记录进行关联，然后将耳标钉入育肥牛耳部，完成利用RFID技术继续实现对育肥牛个体从物理追溯转变至逻辑追溯的第一步。从这一时刻开始，该耳标便唯一标识当前育肥牛，贯穿整个饲养过程，并在屠宰、流通和销售环节作为其他信息记录关联的目标。

第二步，采集并记录饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况。具体包括：

进入饲养栏：

(1)饲养场、饲养栏信息

通常情况下，针对不同的育肥牛品种对饲养环境和设备的要求不同，饲养场会拥有多个饲养场，每个饲养场又被分为多个饲养栏(棚)，饲养场的基本信息包括其所处位置、建立时间、管理员、面积等，饲养栏则所属于某一饲养场，需要对该饲养栏在所属饲养场中的编号，以便后续管理，同时需要记录饲养栏当前时刻圈养的牲畜。饲养场的环境监测可以通过传感器网络完成，特定场合下，环境监测可能会细化至饲养栏。在基于RFID技术的牛/育肥牛安全与质量追溯管理解决方案中，将会在饲养场的出入口放置RFID读写器通道，用来记录饲养育肥牛出入饲养场的情况，该读写器通道也可能用来管理饲养场饲料、饲养员、饲养工具设备、兽药等的进出记录。

(2)育肥牛进栏

耳标的育肥牛被送至指定饲养场入口，在此之前，饲养场及其拥有的饲养栏数据已经被初始化。来到的育肥牛依次通过RFID读写器通道，通过读写器读取附着在育肥牛耳朵上的RFID耳标，操作人员选取饲养场内空闲的饲养栏，将该饲养栏与读取到的RFID耳标数据进行关联，完成饲养场、饲养栏与育肥牛实体的映射。这一过程在某些场合下可以通过程序来自动完成，比如饲养企业在育肥牛来到饲养场之前已经为育肥牛安排好饲养场(栏)，此时，在育肥牛通过读写器通道时，只需读取其耳标数据，确认其属于该饲养场，直接由操作人员将其牵引至预分配的栏舍内即可。

饲养过程：

(1)饲料喂养

喂养的原料主要指饲料和饲料添加剂，饲养场的饲料和添加剂一般由采购而来，然后按照设定的饲料配方对育肥牛进行喂养。对育肥牛的饲料喂养过程进行质量与安全追溯，需要详细记录喂养饲料及其添加剂的供应商、采购批次、质量状况，通常情况下，饲料的追溯精度为批次，添加剂的精度为剂，同时也需要记录喂养的时间、饲养员、使用的工具、育肥牛的进食状况。

进行饲料喂养时，饲养员使用手持RFID读写器读取栏内育肥牛耳标编码，从饲料管理部门获取当前使用的饲料及其添加剂信息，根据育肥牛进食状况填写育肥牛喂养记录。在某些情况下，饲料及其添加剂信息可以从饲养场已有的管理系统中导出，在更精细的管理中，饲养员与饲养牲畜之间也存在着对应关系，因此在生成饲养记录时，需要确认饲养员的身份。

(2)卫生清洁

对牲畜的生活环境和饲养工具进行适当的消毒可以加强牲畜的免疫能力，提高牲畜的存活率。生产无公害肉质食品对饲养过程中牲畜的卫生消毒有一定的要求，具体而言，即应该选择对人、牲畜和环境比较安全，没有残留毒性，对设备没有破坏，在牲畜体内不会产生有害积累的消毒剂。常见的消毒剂有：次氯酸盐、有机碘混物、过氧乙酸、新洁尔灭等。

需要记录的牲畜卫生消毒信息包括：消毒方法(喷雾消毒、浸液消毒、紫外线消毒、喷洒消毒、火焰消毒、重蒸消毒等)、消毒目标(环境、人员、栏舍、用具、牲畜等)、消毒剂、时间、消毒人员，根据不同的消毒目标，对消毒记录与牲畜的关联进行相应调整。

(3)防疫免疫

防疫免疫主要是指疫苗注射与饲料中添加流行病抗菌药物。饲养场需要保证注射疫苗和抗菌药物的可靠性，为使牲畜体内能产生足量的抗体，疫苗接种的途径、注射方法、接种的剂量要准确，流行病期间抗菌药的使用也要注意其剂量，在此基础上，为追溯牲畜防疫免疫活动给牲畜质量和安全带来的影响，疫苗或抗菌药的供应商、质量状况、防疫免疫的人员、时刻、效果等信息也需要被记录，关联牲畜耳标数据后被保存下来，以便后续安全与质量追溯。

(4)环境监测

由传感器网络对牲畜生活的饲养场、饲养栏环境因素进行监测，主要包括温度、湿度等。由于传感器网络带来的成本和技术问题，一般情况下，环境监测以饲养场为单位，因此要查询某育肥牛在饲养过程中某时刻的生活环境参数，需要查询其当时所在饲养场的环境监测数据，此外，环境监测产生的实时数据具有大量快速的特点，因此如何管理好这些数据需要特殊的方式，比如使用实时数据库技术等。

(5)疾病护理

育肥牛饲养过程中，难免会出现病情，对病育肥牛的处理是否合理将极大的影响该育肥牛产生的肉类食品最终的质量与安全。与防疫免疫类似，病情处理过程中，使用的兽药必须确保可靠，兽药的供应商、采购批次、质量状况、用药量、疾病护理人员、护理时间等信息需要在该育肥牛的疾病护理记录中被保存，以备后续追溯。

(6)检验检疫

根据国家动物检验检疫管理办法规定，牲畜出饲养场需向当地检验检疫部门提交检验检疫申请，由检验检疫部门指派兽医前往饲养场或指定地点对出场牲畜群进行检疫，检疫合格后方可离开饲养场，出场育肥牛的《动物检疫合格证明》和检疫检验申请需保存以备后续追溯，同时检验检疫时间、检疫人员、地点以及检疫过程其他的操作也应被记录下来，形成检验检疫记录。饲养场内部对牲畜进行的检验检疫操作也将形成检验检疫记录，成为牲畜安全与质量追溯管理中检验检疫追溯的一部分。

(7)转栏

育肥牛在饲养过程中，有可能更换饲养栏，一般而言，目标饲养栏与原饲养栏处于同一饲养场，因此在转栏记录的内容包括：育肥牛耳标、时间、原饲养栏编号、目标饲养栏编号、饲养员等。如果目标饲养栏与原饲养栏不处于同一饲养场，转栏之前需要出饲养场，这一步骤需要饲养场管理员监督，并生成记录记载育肥牛出饲养场(类似于放养出场)，之后进入目标饲养场(栏)。

饲养过程中，产生的饲养、卫生消毒、放养、病情护理、环境监测、检验检疫、防疫免疫信息与育肥牛耳标的编码关联，共同构成育肥牛安全与质量饲养环节追溯的主要关注点，在生成和记录这些信息时，需要保证信息的准确性和实效性，通过查询这些信息，可以还原育肥牛饲养的真实过程，从而为追溯育肥牛饲养环节影响其安全与质量的因素提供可能性，虚假或者不准确的信息显然不能有助于完成这一目标。

出饲养场：

育肥牛群依次通过饲养场出口通道，通过并汇总读取育肥牛个体的耳标，并将其与出场批次信息对比，以及结合个体的检验检疫记录，生成育肥牛出饲养场记录。出饲养场记录信息主要包括：出场育肥牛个体、操作员、时间、对应批次等。

第三步，将上述步骤中所采集的饲养过程中的数据上报到中心管理平台的数据库；

第四步，管理人员根据不同的查询条件对工厂正在饲养或过去的饲养情况进行查询和统计。

图3所示为应用了本发明的育肥牛质量安全饲养管理方法的肉牛食品安全追溯方法的示意图。

图4所示为根据本发明的优选实施例的育肥牛质量安全饲养管理系统的框图。如图所示，所述饲养育肥牛质量安全饲养管理系统系统包括：信息维护子系统，用于分配不同的用户和权限给信息录入人员和工厂管理人员，以及对来往的供应商和客户以及常用的饲料疫苗、兽药的信息进行管理；信息采集子系统，为信息录入人员提供信息录入界面，以录入所采集的饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况的数据；信息数据上传子系统，与中心管理平台的数据库进行通信，以将信息采集子系统所录入的数据经过审核后上报到中心管理平台的数据库；基本信息查询/统计子系统，根据用户选择的查询条件，通过访问中心管理平台的数据库获取相应的数据，提供查询和统计的功能。其中系统信息维护子系统具体包括饲养员信息维护模块、育肥牛信息维护模块、疫苗信息维护模块、饲料信息维护模块、兽药信息维护模块和用户权限维护模块，其中用户权限维护模块通过将读取的用户RFID卡的编码信息与后台数据进行匹配确定用户的合法性和对应的权限。其中信息采集子系统具体包括育肥牛信息采集模块、饲料信息采集模块、免疫信息采集模块、疾病信息采集模块、放养信息采集模块和卫生清洁信息采集模块，供饲养员和医务人员录入相应的信息。其中基本信息查询/统计子系统具体包括育肥牛基本信息查询模块、饲养人员信息查询模块、饲料查询模块、免疫查询模块、疾病查询模块、清洁卫生信息查询模块和检测检验信息查询模块，供用户查询或统计相应的信息

企业安装饲养管理子系统，在日常管理中借助电子标签保持完备的信息记录，及时进行信息管理和数据上报。用户登陆系统后，可具有辅助以及完成育肥牛溯源系统，并将育肥牛饲养信息在育肥牛转出后及时进行信息上传至中心管理平台系统的功能。饲养企业主要完成以下任务：

(1)用户信息维护

用户可分配不同的用户和权限给信息录入人员和工厂管理人员，以及对来往的供应商和客户以及常用的饲料疫苗、兽药等进行管理。具体有：用户信息维护：用户权限维护；客户信息维护；饲料信息维护；疫苗信息维护；兽药信息维护。

(2)信息录入

信息录入是溯源信息的主要组成部分。沿着饲养流程逐步录入溯源数据，进行安全控制和追溯。具体有：育肥牛入厂信息录入；育肥牛饲料使用信息录入；育肥牛兽药使用信息录入；病死个体育肥牛处理信息录入：育肥牛检疫信息录入；育肥牛转出信息录入。

(3)数据审核和上报

饲养系统可以在工厂进行分段录入和数据分批上报。录入情况根据个体育肥牛的实际饲养、免疫、饲喂等情况进行及时录入或实时控制上报，数据录入员录入数据后，系统中将录入的信息进行保留，而数据审核和工厂管理人员根据管理权限，将数据审核后，可选择模块对有关数据进行上报。数据上报时，上报人员根据实际情况，进行数据的单批或整批信息的上报。但作为溯源系统来讲，饲养的有关信息最晚应该在个体育肥牛离开饲养场到屠宰厂前进行数据上报，便于育肥牛生产链整体溯源信息的完整性和时效性，确保育肥牛产品的信息完整性。

(4)数据查询统计

在工厂的日常管理中，数据录入人员和工厂管理人员，可通过数据查询统计来对工厂的饲养情况进行了解和查询统计。数据库设计了各种查询条件，管理人员可通过不同的查询条件对工厂正在饲养或者过去的饲养情况进行查询统计。其中，查询统计按出生信息(出生日期、耳标号、出生地企业或者圈栏号等)、饲料信息(饲养日期、饲料名称等)、免疫信息(免疫日期、疫苗名称、疫苗生产厂家或者疫苗批号)、兽药使用信息(兽药使用日期、使用兽药名称、兽药生产厂家、批号)、检疫信息(检疫日期、检疫证号)、转出信息(转出日期、转出目的地企业名称、运输车辆车牌号或者运输企业名称等)各种信息进行查询。也可以在发生问题时，根据相关信息进行向上溯源。查找和确认问题原因，及时对相关产品进行处理。

系统关键用例描述：

一、角色分配

(1)饲养员

所属于饲养场，负责育肥牛饲养过程中的饲养、卫生清洁、为育肥牛佩戴以写入数据的RFID耳标以及与饲养场管理协作完成育肥牛的进栏出栏、放养管理。饲养员通常作为饲养场的员工，在饲养场范围内的作业需遵循RFID人员识别管理。

(2)饲养场管理员

作为解决方案中饲养场环节中，权限最大的角色，饲养场管理员须负责维护饲养场基本信息、饲养场所拥有的饲养场和饲养栏设定、饲养员信息、饲料配方、RFID硬件设备等，其作业也需要在RFID人员识别的基础上进行。

(3)饲养员

负责维护饲养场中的单个牛棚的饲养工作，保持牛棚环境卫生，完成育肥牛的饲养场进出记录，接受RFID人员识别管理。

(4)饲养场医务人员

饲养场医务人员主要负责对生病的育肥牛进行护理，包括录入相关兽药的使用、育肥牛临床病症，医务人员需要接受RFID人员识别后方可作业。

二、系统关键用例

(1)RFID人员识别

基本流：

1.被识别人员出示RFID卡，其中内嵌RFID标签，标签内的编码与其在作业范围的唯一ID关联

2.RFID读写器读取卡内标签编码，将编码与后台数据进行匹配确定人员的合法性以及标识当前操作人员。如果人员合法，转3，否则，报警后转4

3.识别的RFID编码与其关联数据被保存至系统数据库

4.结束

*备选流：N/A

(2)育肥牛佩戴耳标

*基本流：

1.操作人员通过RFID人员识别，否则转4

1.取得备案的RFID耳标，耳标已经被写入特定编码体系下唯一的RFID编码

2.利用读写器测试RFID耳标是否工作正常，如果工作不正常，转1

3.将耳标钉入育肥牛耳部，生成并保存育肥牛耳标佩戴记录，包括操作人员、日期、标签等

4.结束

*备选流：N/A

(3)育肥牛进入饲养栏

*基本流：

1.作业人员(包括饲养员和饲养场管理员)通过RFID人员识别，否则转4

2.佩戴耳标的育肥牛通过饲养场入口RFID通道，耳标的标签被读取，并与后台数据进行匹配，验证育肥牛的合法性。育肥牛不合法，转4

3.饲养场管理为育肥牛手动分配饲养栏，生成并保存入栏记录，包括耳标RFID编码、作业人员、时间、饲养栏编号等

4.结束

*备选流：

3.1如果饲养场已经做好育肥牛入栏计划，饲养场管理员需对照已存在的入栏计划，确保育肥牛以及饲养栏分配的准确性

(4)饲养记录管理

*基本流：

1.饲养人员通过RFID识别

2.饲养人员记录牲畜饲养记录，包括使用的饲料配方、进食状况、时间、作业人员

3.结束

图5所示为实施本发明的方法和系统的一个示例性的硬件改造方案示意图，具体包括：

1.接入网络的建立。(由蒙伊萨公司申请接入一条4Mb电话线宽带一条，作为饲养场向外界传输数据网络通道。)

2.办公监控室(在康辉牧场宿舍区，建立一个20平米左右的小型机房，放置两台办公电脑，及一台数据服务器。)

a)电脑1：对整个牧场信息数据进行处理，查询整个牧场饲养过程的所有信息记录。

b)电脑2：视频监控服务器，对所有牧场实时传回的视频信息进行监控。

c)数据服务器，作为康辉牧场所有饲养阶段，产生信息数据的存储中心。

3.购置网络摄像头21个，康辉牧场的围墙四角和两个配料车间，12个在用牛棚中分别安装，通过无线网桥和无线路由连接，把经过视频服务器转换数据信号传回办公区数据中心。通过办公区数据中心视频监控屏，对牧场各个区域实时情况进行监控。

4.在牧场中心立高杆悬挂360度全方位摄像头，对整个康辉牧场实时情况进行监控。

5.在一号牛棚(及育肥牛进场，隔离棚改造)，

a)在育肥牛进栏口，安装固定式RFID阅读器，通道两边各自安装两个信号采集天线。防治采集信息遗漏。

b)改造电子称重称，可以使育肥牛个体重量，信息直接传回数据中心，并和育肥牛电子耳标对应。

c)安装温湿度传感器，对隔离区牛棚温度，湿度进行数据采集监控。如果温湿度指标超出安全指标，发出预警提示。

d)为兽医，检疫人员配置两台PDA手持RFID阅读器，对育肥牛个体饲养情况进行数据采集。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于射频识别RFID技术的育肥牛质量安全饲养管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，通过RFID读写器将生成的RFID编码写入耳标，并用RFID读写器读取耳标内的RFID编码，同时在系统中选取已经存储好的育肥牛的基本信息，将所述RFID编码与育肥牛的基本信息进行关联，并将生成的RFID编码在当地检疫检验部门进行备案，然后将耳标钉入育肥牛耳部，其中，所述耳标为内置电子芯片和天线的RFID标签，所述耳标由主标和辅标两部分组成，主标由主标耳标面、耳标颈、耳标头组成，主标耳标面的背面与耳标颈相连，使用时耳标头穿透牲畜耳部并嵌入辅标以固定耳标，耳标颈留在穿孔内；

步骤二，通过RFID读写技术，采集并记录饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况；其中，在饲养场的出入口放置RFID读写器通道，用来记录饲养育肥牛出入饲养场的情况以及饲养场饲料、饲养员、饲养工具设备、兽药的进出记录，带有耳标的育肥牛被送至指定饲养场入口，在此之前，饲养场及其拥有的饲养栏数据已经被初始化，在育肥牛来到饲养场之前为育肥牛安排好饲养场和饲养栏，来到的育肥牛通过RFID读写器通道时，通过读写器读取附着在育肥牛耳朵上的耳标，确认它属于安排好的饲养场后，自动选取已经为该育肥牛安排好的饲养栏；饲养员使用手持RFID读写设备或固定设备读取育肥牛耳标编码，记录当前使用的饲料及其添加剂信息和卫生消毒信息，并将上述信息与育肥牛耳标编码相关联；使用手持RFID读写设备或固定设备读取育肥牛耳标编码，记录育肥牛的疾病护理信息和防疫免疫信息，并将上述信息与育肥牛耳标编码相关联将防疫免疫活动与所述RFID编码关联；在饲养场、饲养栏设置传感器网络，以对育肥牛生活的环境因素进行监测，所述环境因素包括温度和湿度，将所述环境因素与育肥牛耳标的RFID编码关联，以及将检验检疫记录与所述育肥牛耳标的RFID编码关联；

步骤三，将步骤二中所采集的饲养过程中的数据上报到中心管理平台的数据库；

步骤四，管理人员根据不同的查询条件对工厂正在饲养或过去的饲养情况进行查询和统计。

2.一种实施如权利要求1所述方法的基于RFID技术的育肥牛质量安全饲养管理系统，其特征在于，包括：

系统信息维护子系统，用于分配不同的用户和权限给信息录入人员和工厂管理人员，以及对来往的供应商和客户以及常用的饲料疫苗、兽药的信息进行管理；

信息采集子系统，为信息录入人员提供信息录入界面，以录入所采集的饲养过程中使用的饲料、卫生清洁、防疫免疫、饲养环境、检验检疫以及兽药的使用情况的数据；

信息数据上传子系统，与中心管理平台的数据库进行通信，以将信息采集子系统所录入的数据经过审核后上报到中心管理平台的数据库；

基本信息查询/统计子系统，根据用户选择的查询条件，通过访问中心管理平台的数据库获取相应的数据，提供查询和统计的功能。

3.根据权利要求2所述的系统，其中系统信息维护子系统具体包括饲养员信息维护模块、育肥牛信息维护模块、疫苗信息维护模块、饲料信息维护模块、兽药信息维护模块和用户权限维护模块，其中用户权限维护模块通过将读取的用户RFID卡的编码信息与后台数据进行匹配确定用户的合法性和对应的权限。

4.根据权利要求2所述的系统，其中信息采集子系统具体包括育肥牛信息采集模块、饲料信息采集模块、免疫信息采集模块、疾病信息采集模块、放养信息采集模块和卫生清洁信息采集模块，供饲养员和医务人员录入相应的信息。

5.根据权利要求2所述的系统，其中基本信息查询/统计子系统具体包括育肥牛基本信息查询模块、饲养人员信息查询模块、饲料查询模块、免疫查询模块、疾病查询模块、清洁卫生信息查询模块和检测检验信息查询模块，供用户查询或统计相应的信息。