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《黑龍江八一農(nóng)墾大學學報》2016年第6期

摘要：

為了實現(xiàn)奶牛主要群發(fā)性生產(chǎn)疾病的早期預警，降低養(yǎng)殖成本，以Asp.net和SQLServer2008為開發(fā)工具，采用SOA基礎架構和三層分布式網(wǎng)絡體系結構，采用UML進行可視化建模，運用迭代式開發(fā)方法設置階段控制點來實現(xiàn)系統(tǒng)的研發(fā)過程，對奶牛主要群發(fā)性疾病，如酮病、鈣磷代謝障礙等進行早期監(jiān)測，為早期預報奶牛主要群發(fā)性生產(chǎn)疾病提供科學的依據(jù)。

關鍵詞：

奶牛；群發(fā)性疾病；預警；系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

利用群體健康觀念進行奶牛群發(fā)性生產(chǎn)疾病的風險評估和預警是近年來國內外研究的熱點。隨著信息化技術在畜牧領域的廣泛應用，各種管理軟件、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件、專家診斷軟件、服務軟件相繼出現(xiàn)，并在實際應用中取得了顯著效果，成為推進畜牧產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展的重要手段之一，也符合國家大力提倡的節(jié)能減排的指導思想。通過調查黑龍江地區(qū)集約化牛場的飼養(yǎng)管理情況及主要生產(chǎn)性疾病的發(fā)病情況，建立黑龍江省地區(qū)圍產(chǎn)期奶牛群體代謝健康評估體系，確定奶牛群體圍產(chǎn)期酮病、乳熱、硒缺乏、真胃變位等疾病的風險預警指標，開發(fā)早期預警系統(tǒng)，為早期預報奶牛主要群發(fā)性生產(chǎn)疾病、提高奶牛養(yǎng)殖效率提供科學保障。

1系統(tǒng)設計原則

（1）采用標準和開放的架構，使系統(tǒng)具有高擴展性和兼容性。

（2）采用平臺化設計，系統(tǒng)按照平臺化的設計思想，通過系統(tǒng)界面化配置，即可應對系統(tǒng)功能及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的變動。

（3）先進性和實用性，系統(tǒng)從開發(fā)工具選擇、框架搭建、開發(fā)方法、技術路線等各方面都保證了系統(tǒng)的先進性，同時界面設計快捷、實用。

（4）安全性原則。系統(tǒng)采用SOA基礎架構和多種安全防范措施，極大地提升了系統(tǒng)在應用、數(shù)據(jù)等方面的安全性。

（5）標準化原則。系統(tǒng)研發(fā)設計時既要符合畜牧行業(yè)內部的相關標準，又要基于信息行業(yè)相關標準和規(guī)范，系統(tǒng)在軟件工程方面則要滿足ISO90001軟件工程國際質量體系要求，支持中文國家標準第二級（GB2312-80）的中文字符的存儲處理，支持UNI－CODE通用編碼格式。

2系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結構設計

在系統(tǒng)結構設計中，應用目前主流的B/S/D結構（即：WEB瀏覽器/WEB服務器/數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構），這種結構基于分布式技術，將系統(tǒng)客戶層和應用層分離，并按功能劃分為客戶層、應用層和數(shù)據(jù)層，分別放置在相同或不同的硬件平臺上。運用此構造方法，實現(xiàn)了系統(tǒng)的B/S網(wǎng)絡化結構，實現(xiàn)了在互聯(lián)網(wǎng)上的應用，并提高了系統(tǒng)的向后兼容性，符合網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢，同時，大大降低了系統(tǒng)更新所需的工作量。在研發(fā)過程中，通過采用ASP/XML技術，自定義模型及指標等辦法，增強了系統(tǒng)的可擴充性，降低了系統(tǒng)維護的復雜性[1]。系統(tǒng)的三層分布式網(wǎng)絡體系結構如圖1。

（1）客戶端。系統(tǒng)客戶端為系統(tǒng)界面，它的作用是實現(xiàn)應用程序對客戶端的各種訪問，能夠將系統(tǒng)輸出的可用信息展現(xiàn)給操作用戶，同時完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入。系統(tǒng)界面由.NETWeb窗體和代碼隱藏文件組成，系統(tǒng)操作用戶利用HTML完成對系統(tǒng)的操作，而代碼隱藏文件則是對系統(tǒng)的各種控件的事件進行處理。

（2）服務層。系統(tǒng)的服務層包括業(yè)務服務層和數(shù)據(jù)邏輯層。業(yè)務服務層負責解釋用戶輸入信息的邏輯。包括數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)規(guī)則、數(shù)據(jù)驗證和數(shù)據(jù)處理等內容；數(shù)據(jù)邏輯層是在業(yè)務服務層和數(shù)據(jù)庫之間的一個接口[2]。

（3）數(shù)據(jù)層。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層包括數(shù)據(jù)存儲層和公共組件實體層。數(shù)據(jù)存儲層為系統(tǒng)臨時存儲數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集間的存儲系統(tǒng)。公共組件實體層用來存放系統(tǒng)所有的組件實體。

3系統(tǒng)實現(xiàn)方法和技術路線

在選擇課題的開發(fā)方法時，根據(jù)業(yè)務特點和課題周期，課題組選用迭代式開發(fā)方法，將整個開發(fā)周期分成多個階段周期，可迭代開發(fā)。每個階段周期具有相同的開發(fā)過程，并設立階段控制點進行開發(fā)進度和質量控制。在實施過程中，采用面向對象的方法進行系統(tǒng)設計，并充分利用面向對象的開發(fā)工具以及代碼復用技術，來提高原型的實用程度和可靠性，加快了系統(tǒng)開發(fā)進度[3]。系統(tǒng)的技術路線設計如圖2。

（1）預備階段：此階段我們所做的主要工作是獲取奶牛基地數(shù)據(jù)信息，結合研究成果，進行系統(tǒng)模型建立和驗證工作。

（2）需求分析：進行需求獲取和分析，調研、記錄、細化、整合業(yè)務需求，明確業(yè)務處理目標和基本處理流程，分析用戶當前數(shù)據(jù)信息。

（3）系統(tǒng)設計：采用面向對象的分析方法，以UML作為建模工具，根據(jù)業(yè)務對象、屬性、方法及流程，確定人機交互、數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡通信等具體實現(xiàn)對象，進行功能模塊、數(shù)據(jù)流邏輯和數(shù)據(jù)庫設計[4]。同時，編制系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理流程圖。

（4）程序實現(xiàn)：此階段主要是根據(jù)設計文檔，進行程序代碼實現(xiàn)。

（5）系統(tǒng)測試：依據(jù)需求和設計，利用測試數(shù)據(jù)對程序功能和性能進行驗證，出具測試記錄和測試報告。

4系統(tǒng)可視化建模

在系統(tǒng)設計時，采用UML為系統(tǒng)建模。首先利用UML的案例圖對用戶需求進行描述，并以此作為系統(tǒng)功能設計的依據(jù)。經(jīng)評審確認后，再使用Use－Case框圖完成對案例圖的流程標注，之后再分別用Collaboration和Sequence框圖構建案例對象與對象之間的數(shù)據(jù)邏輯關系，從而完成對系統(tǒng)功能的可視化建模[5]。可視化建模是系統(tǒng)設計的重要部分，也是開發(fā)人員進行系統(tǒng)功能實現(xiàn)的重要依據(jù)[6-7]。系統(tǒng)牛群結構功能結構如圖3。

5系統(tǒng)功能實現(xiàn)

系統(tǒng)主要功能包括系統(tǒng)管理、牛場管理、業(yè)務功能和查詢分析四個部分，首先實現(xiàn)了奶牛場基本信息建立，如牛場信息、人員信息、牛舍信息等；然后通過奶牛基本信息的建立，如奶牛檔案、繁育、診斷、生產(chǎn)、淘汰等信息，實現(xiàn)奶牛從進場、生產(chǎn)、繁育、泌乳和疾病等環(huán)節(jié)的信息化管理；第三，自動生成牛群結構分析模型，實現(xiàn)對其圖形化數(shù)據(jù)分析；第四，自定義牛群群體性指標預警模型，如：酮病、鈣磷代謝障礙、微量元素硒缺乏、奶牛乏情和瘤胃酸中毒等疾病，實現(xiàn)三級不同顏色預警；第五，實現(xiàn)對牛群群發(fā)性發(fā)病情況、發(fā)病指標的分析；第六，實現(xiàn)對牛場奶牛情況、疾病情況、指標情況等數(shù)據(jù)的查詢與統(tǒng)計功能；最后是系統(tǒng)設置功能，能夠設置操作人員、使用權限、登陸管理、模型建立、指標參數(shù)等內容，系統(tǒng)的主要功能及預警界面如圖4、圖5。

6結論

從軟件工程的角度闡述了奶牛群發(fā)性疾病早期預警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)過程。開發(fā)了奶牛主要群發(fā)性生產(chǎn)疾病的早期預警系統(tǒng)，可以利用該系統(tǒng)對奶牛主要生產(chǎn)性疾病進行早期預警。用戶可以在系統(tǒng)的幫助下，通過輸入某一個疾病的預警指標數(shù)值，再通過系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)匹配及數(shù)據(jù)的處理，經(jīng)過一系列規(guī)則的運算，最終得出牛群發(fā)病幾率的高低。通過試驗結果表明，專家系統(tǒng)具有科學性強、可信度大、準確率高等優(yōu)點，可以更好的為奶牛場開展群發(fā)性疾病早期預防提供技術支撐，為奶牛業(yè)的健康發(fā)展提供有利的醫(yī)療技術保障。

參考文獻：

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［7］邵慶，于成江.基于ASP.NET的黨建平臺構建［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學學報，2015，27（4）：96-98.

作者:鄭家三 魯明福 徐闖 張洪友 夏成 單位:黑龍江八一農(nóng)墾大學動物科技學院 大慶市紅崗區(qū)動物衛(wèi)生監(jiān)督所