DB23_T 3447—2023规模化牧场奶牛采食信息自动监测技术规范.pdf

ICS 65.020.30 CCS B 43 DB23 黑龙江省地方标准 DB23/T 34472023 规模化牧场奶牛采食信息自动监测 技术规范 2023 07 05 发布 2023 08 20 实施 黑龙江省市场监督管理局 发 布 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由黑龙江省农业农村厅提出。本文件起草单位：东北农业大学、哈尔滨钊途科技有限公司、东北林业大学。本文件主要起草人：魏晓莉、沈维政、戴百生、付强、王艳、李洋、张永根、谷志新、孟繁锋、王鑫杰、王宇轩、孙雅琳、张哲。规模化牧场奶牛采食信息自动监测技术规范 1 范围 本文件规定了奶牛采食信息自动监测的术语和定义、采食信息自动监测系统配置要求、采食信息自动监测方法、采食信息采集、量化存储与统计分析等技术要求。本文件适用于规模化牧场奶牛采食信息的自动化监测。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 4943.1 信息技术设备安全 第一部分：通用要求 GB/T 5080.2 可靠性试验 第2部分：试验周期设计 GB/T 7551 称重传感器 GB/T 20014.8 良好农业规范 第8部分：奶牛控制点与符合性规范 GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 22334 动物射频识别 GB/T 29261 信息技术 自动识别和数据采集技术 GB/T 30269 信息技术 传感器网络 GB/T 32909 非结构化数据表示规范 GB/T 33137 基于传感器的产品监测软件集成接口规范 GB/T 33905 智能传感器 GB/T 37116 后备奶牛饲养技术规范 GB/T 37686 物联网 感知对象信息融合模型 GB/T 37973 信息安全技术 大数据安全管理指南 GB/T 40683 信息技术 穿戴式设备 术语 NY/T 34 奶牛饲养标准 NY/T 2662 标准化养殖场 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 采食信息 采食行为是动物从外界环境获取营养物质，维持新陈代谢和个体生命活动的一种重要行为，用于记录、区分和量化奶牛采食行为的信息称为采食信息。3.2 日粮采食量 满足一头奶牛一昼夜（24 h）所需各种营养物质而采食的各种饲料总量。3.3 监测终端 通过称重、视频、射频识别等方式，自动获取奶牛个体身份、日粮采食量、采食时间以及采食频次等进食信息，并利用有线或无线网络将数据传输到应用服务器的监测设备。3.4 采食信息自动监测系统 对奶牛采食信息进行自动监测并对监测数据进行实时处理的系统。4 采食信息自动监测系统配置要求 4.1 自动监测终端 4.1.1 监测终端设备选型 监测终端设备可根据奶牛厂规模、基础条件、操作要求、自动控制水平、维护及投入成本等因素选择类型和数量，并应按 GB/T 7551、GB/T 22334、GB/T 29261 和 GB/T 40683 的规定执行。4.1.2 监测终端配备电器设备的安全性、电器设备的稳定性应按 GB/T 5080.2 的规定执行。4.1.3 监测终端配备传感器的响应时间应小于 0.1 s，其中智能传感器应按 GB/T 33905 的规定执行。4.1.4 监测终端应配备主电源，备用电源。当主电源断电时，应能自动转换到备用电源；当主电源恢复时，应能够自动转换到主电源。4.1.5 监测终端应有过载保护措施及工作状态显示装置。4.1.6 监测终端可靠性要求平均故障间隔时间应大于 180 天。4.2 自动监测服务器 4.2.1 人机交互界面实时显示监测状态，可通过人机交互界面、表格和图表等方式将奶牛采食信息实时显示给使用者，监测软件集成接口协议应按 GB/T 33137 的规定执行。4.2.2 配套软件应具有操作简单、便于运用，可支持数据接入与管理等各项功能。4.3 自动监测系统功能 监测系统包括对奶牛个体身份、日粮采食量、采食时间、采食频次等信息的监测功能。4.4 监测系统安装要求 4.4.1 现场监测装置及其接线盒的设置、安装应按 GB/T 33905 的规定执行。4.4.2 如装置有金属外壳应可靠接地，应按照现场监测装置的技术说明书或使用标签的规定进行安装和使用。4.4.3 若配有与监测设备有自动控制关系的饲喂槽、料斗等饲喂装置均应安装。5 采食信息自动监测方法 5.1 奶牛个体身份识别 根据奶牛场的具体情况，确定适合进行奶牛个体身份识别的方法，例如采用标签、射频RFID、视频图像等方法识别，并应按NY/T 2662的规定执行。5.2 日粮采食量监测 根据奶牛场的具体情况，确定适合进行奶牛日粮采食量的监测方法，例如采用称重采食槽、视频图像、可穿戴设备等方法监测，并应按NY/T 2662的规定执行。5.3 采食时间及采食频率 根据奶牛场的具体情况，确定适合进行奶牛采食时间及采食频率的监测方法，例如采用称重采食槽、视频图像、可穿戴设备等方法监测，并应按NY/T 2662的规定执行。6 采食信息采集、量化存储与统计分析 6.1 采食信息采集 6.1.1 采食数据获取 对于某一类（同品种、同生理周期）奶牛群体，需至少选取4 头8 头健康奶牛作为监测对象；对于监测终端类型及数量的选取，则应根据奶牛场已具备的监测手段参照监测对象群体数量进行匹配，监测终端 数量一般不低于群体总数量的3%，同类型监测终端设置条件应一致，各监测终端获取的数据具有可比性；监测终端可通过分布式系统接口等技术进行数据采集。6.1.2 采食数据格式 支持对结构化、非结构化、半结构化等类型数据的采集及数据格式的转换；支持实时或定时增量数据采集，并可提供实时同步和定时采集等服务；支持条件过滤，并能按照指定条件进行指定过滤；支持采集过程管理；支持条件触发、并发、周期循环等采集模式；支持采集作业的启动、停止、暂停、恢复等操作；支持数据标签，并可依据数据清洗要求标记数据标签；支持数据建模，提供针对奶牛精细饲喂过程中不同问题需求进行数据建模功能；应由专业人员开展数据检查和质量控制，对监测数据的值域范围、数据完整性、数据格式进行检查，及时发现并处理异常数据。6.1.3 采食数据传输 监测终端向服务器传输数据间隔不超过30 min，并按时间序列记录奶牛个体采食时间、日粮采食量等数据。监测终端设备应具备复杂网络环境下，对不同异构数据源进行高速、稳定、弹性同步的能力。6.2 采食信息量化与存储 6.2.1 对奶牛采食信息数据源进行分析，并通过数据融合、数据分类、数据关联等方法，分析原始数据并形成完整、有效的量化数据。6.2.2 数据处理后上传至信息监测服务器进行存储，应支持时序型数据库存储实时性数据，支持关系型数据库存储历史性数据。6.2.3 具有本地和远程的数据导入和导出等功能，监测数据每 3 个月至少备份 1 次。6.2.4 采食信息监测数据及相关记录应作为档案资料保存。6.3 数据统计与分析 6.3.1 监测系统提供数据分析方法或者中间件，将准备模块输出的数据以及数据建模过程中产生的中间数据转变成知识或者决策。6.3.2 监测系统应具备监测数据查询、统计分析（如基本数值统计、数据集中趋势统计及数据离散程度分析等）、可视化分析（如柱状图、折线图、表格等）等功能，并能够生成奶牛采食信息监测记录与统计分析报告。6.3.3 监测系统应提供建立数据模型和应用模型的算法库或者工具库。7 信息安全与运行维护 7.1 信息安全 奶牛采食信息技术设备安全、信息安全应按GB 4943的规定执行，数据采集、存储、处理、分发等主要活动安全应按GB/T 37973的规定执行，监测网络安全性应按GB/T 30269的规定执行。7.2 运行维护 7.2.1 每 3 个月应对监测系统的硬件设备、传输网络、软件系统进行运行完好性核查。7.2.2 运行巡查应做好记录，发现故障及时报告，运行巡查应包含但不限于下列内容：a）监测终端及附属设备运行状态是否正常；b）监测系统安装空间内电路系统、通信系统是否正常；c）数据采集、数据传输及量化存储是否正常；d）服务器及系统软件运行是否正常。7.2.3 应建立并保存系统运行、维护、校验、维修等原始记录。