支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统及其方法与流程

本发明涉及数据分析及信息处理技术，尤其涉及一种支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统及其方法。

背景技术：

随着我国农业产业机构的不断调整和人民生活生活水平的日益提高，我国奶牛养殖业在近些年来取得了飞速的发展。给奶牛挤奶是奶牛养殖业在牛奶生产过程中的关键环节，目前机械化挤奶基本已经成为规模化牧场的标准化配置。挤奶设备在工作过程中会记录大量的工作参数，一些大型的挤奶厂商都会配套相应的奶厅软件，用以生成奶厅工作工程中产生的数据，通过分析上述奶厅工作过程中产生的大量数据，对于牧场奶厅工作评估监控以及奶厅管理具有重要的意义。

但是，不同的挤奶设备厂商各自提供的相应配套软件不同，造成记录奶牛挤奶过程中生成的大量数据的格式也各不相同，相应的，所述不同厂商配套软件提供的对生成的数据进行展示的方法也不尽相同，这样就使得不同的挤奶设备如挤奶机产生的数据之间缺乏可比性，无形中降低了挤奶设备产生数据的应用价值。

此外，不同的奶厅软件界面也不尽相同，可操作性不强，如果一一去学会如何操作则学习成本较高。另外，不同软件可呈现的数据不一致性高，且由于软件均为单机版，进行查询也仅能在奶厅中或者牧场范围内进行查询及分析，因此奶厅软件在使用中生成的大量有价值的数据的应用价值亟待采用新的技术加以分析和利用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统及其方法，旨在降低操作者对不同奶厅软件的学习成本，改善奶厅软件操作的简捷性；更重要的是通过该数据整合分析系统对奶厅软件使用中生成的数据进行包括格式转换、统计、计算等必要的处理过程，呈现统一的数据报告，为牧场分析挤奶厅奶牛的产量信息及挤奶流程提供相对统一标准化的参考；另外，借助云平台技术，不但可将不同奶厅中数据自动读取至同一云平台当中，从而使查看分析云平台数据不受空间的限制，同时可以通过接口交换，能够将当前数据整合分析系统中最新的数据重新发送回奶厅软件当中，以减少对奶厅软件的手工干预，进一步降低数据的错误率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统，包括奶厅计算机和云服务器；其中：

所述奶厅计算机，包含文件传输程序模块；所述奶厅计算机用于将至少一种奶厅软件在记录挤奶过程中生成的原始不同格式文件的挤奶数据通过所述文件传输程序模块发送到云服务器的文件解析转换程序模块中；

所述云服务器，包含文件解析转换程序模块、数据库和报告生成程序模块；所述文件解析转换程序模块，用于将所述不同格式文件的挤奶数据通过解析处理后，转换为统一格式文件的挤奶数据，然后传送至所述数据库中保存；所述报告生成程序模块读取所述数据库中的统一格式的挤奶数据生成各种报告文件。

其中：所述云服务器中的报告生成程序模块，还用于将生成的各种报告文件回传给所述数据库中保存。

所述云服务器中设有数据传输模块，用于读取所述数据库中的统一格式文件的挤奶数据，回传给所述奶厅计算机。

所述奶厅计算机还包含奶厅软件接口模块，用于接收数据传输模块发送的统一格式文件的挤奶数据，并通过所述奶厅软件接口模块发送回奶厅软件中。

一种支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析方法，包括如下步骤：

a、利用奶厅计算机的文件传输程序模块将至少一种奶厅软件在记录挤奶过程中生成的原始不同格式文件的挤奶数据传送至云服务器的文件解析转换程序模块的步骤；

b、利用所述云服务器的文件解析转换程序模块将所述不同格式文件的挤奶数据通过解析处理后，转换为统一格式文件的挤奶数据，并保存在数据库中的步骤；

c、通过云服务器的报告生成程序模块读取所述数据库中的统一格式的挤奶数据生成各种报告文件的步骤。

其中：该方法还包括：利用报告生成程序模块，将生成的各种报告文件回传给所述数据库中保存的步骤。

该方法还包括：通过云服务器中的数据传输模块读取数据库，并将所读取的统一格式文件的挤奶数据，回传给所述奶厅计算机的步骤。

该方法进一步包括：通过奶厅计算机中的奶厅软件接口模块，接收数据传输模块发送的统一格式文件的挤奶数据，并通过所述奶厅软件接口模块发送回奶厅软件中。

本发明的支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统及其方法，具有如下有益效果：

1)通过利用奶厅计算机中的文件传输程序模块、云服务器中的文件解析转换程序模块，可以将至少一种奶厅软件在记录挤奶过程中生成的原始不同格式文件的挤奶数据通过所述文件传输程序模块发送到云服务器的文件解析转换程序模块，再经过所述文件解析转换程序模块，将不同格式文件的挤奶数据通过解析处理后，转换为统一格式文件的挤奶数据，并传送至数据库中保存，从而实现了挤奶数据格式的统一，并使得利用该数据生成的各种报告文件呈现统一的数据报告，为牧场分析挤奶厅奶牛的产量信息及挤奶流程提供相对统一标准化的参考，因而具有了同一标准下比较的意义。

2)通过对该原始不同格式文件的统一化处理，降低了操作者对不同奶厅软件的学习成本，改善奶厅软件操作的简捷性。

3)本发明还借助云存储/云平台技术，将不同奶厅中数据自动读取至同一云平台当中，从而使查看分析云平台数据不受空间的限制，同时可以通过接口交换，能够将当前数据整合分析系统中最新的数据重新发送回奶厅软件当中，以减少对奶厅软件的手工干预，进一步降低数据的错误率。

附图说明

图1为本发明实施例支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统的架构示意图；

图2为本发明实施例数据整合分析系统的报告生成程序模块得到的奶牛个体泌乳曲线示意图；

图3为本发明实施例数据整合分析系统的报告生成程序模块得到的群体产奶量散点分布情况示意图；

图4为本发明实施例各牛区奶量报告示意图；

图5为本发明实施例各牛舍计量表现报告示意图；

图6为本发明实施例挤奶位异常表现报告示意图；

图7为本发明实施例识别器错误报告示意图；

图8为本发明实施例胎次泌乳曲线示意图；

图9为本发明实施例实现奶厅软件数据回传后查询得到的个体牛只奶量及泌乳曲线示意图；

图10为本发明实施例实现奶厅软件数据回传后查询得到的批量奶量信息示意图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统及其方法作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统的架构示意图。

如图1所示，该支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统，主要包括奶厅计算机和云服务器。其中：

所述奶厅计算机，包含文件传输程序模块；所述奶厅计算机用于将至少一种奶厅软件在记录挤奶过程中生成的原始不同格式文件的挤奶数据通过所述文件传输程序模块发送到云服务器的文件解析转换程序模块中。

所述云服务器，包含文件解析转换程序模块、数据库和报告生成程序模块；所述文件解析转换程序模块，用于将所述不同格式文件的挤奶数据通过解析处理后，转换为统一格式文件的挤奶数据，然后传送至所述数据库中保存；所述报告生成程序模块读取所述数据库中的统一格式的挤奶数据生成各种报告文件。

进一步地，所述云服务器中的报告生成程序模块，还用于将生成的各种报告文件回传给所述数据库中保存。

较佳地，所述支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统的云服务器中，还设有数据传输模块，用于读取所述数据库中的统一格式文件的挤奶数据，回传给所述奶厅计算机。

所述支持多种奶厅软件数据接口的数据整合分析系统的奶厅计算机中还设有奶厅软件接口模块，用于接收数据传输模块发送的统一格式文件的挤奶数据，并通过所述奶厅软件接口模块发送回奶厅软件中。

我们开发该数据整合分析系统的目的之一，在于降低使用者对不同奶厅软件的学习成本，改善操作的简洁性，同时将不同奶厅中数据自动读取至同一云服务器(即数据处理平台)中，使查看分析云平台数据不受空间的限制，同时通过奶厅软件接口模块进行数据交换，将当前系统中最新数据重新发送回奶厅软件当中，以减少对奶厅软件的手工干预，进一步减小数据的错误率。

在本发明实施例中，我们采用java语言编程，将不同的奶厅软件中的不同文件格式的原始挤奶数据导出后通过文件传输程序模块上传到云服务器中，再利用文件解析转换程序模块进行识别，并将不同文件格式的原始挤奶数据文件转换为预设的统一的格式(也可称为标准格式)，之后再经过至少两次数据转换，分别将每个班次、每个牛舍的产量和一些挤奶相关信息以及每头牛每周的平均奶量储存进入数据库当中，并在前端展示标准报告及绘制成母牛不同胎次的泌乳曲线示意图(如图2所示)、以及得到群体产奶量散点分布情况示意图(如图3所示)。

参考图1，对本发明技术方案结合具体实施过程进行详细的说明。

奶牛每天会在固定时间前往挤奶机器所处的位置进行挤奶，奶牛挤奶的区域称为奶厅(parlor)，一般每头泌乳牛一天会挤奶3次，高产牛群可能会挤奶4次，全部泌乳牛群挤奶1次称为一个班次(shift)，大中型奶牛场的挤奶设备通常在每一头牛挤奶时配有计量设备，可记录牛只的牛奶产量，而且通常奶厅设备生产厂商都会配备相应的奶厅软件呈现产奶量，挤奶顺序，挤奶时间等设备参数。

开发本发明的系统的目的还在于，使操作者以较便捷的方式将奶牛场牛群的牛奶产量导入系统中并形成相关的记录历史牛奶产量的的数据库，将奶牛产量数据与繁育数据及采食数据结合分析，还可对指导奶牛场生产管理、群体育种、配方调整有重要的指导意义。

由于不同品牌的奶厅软件均可产生、并记录不尽相同的原始生产数据，其导出方式也不同，有些会即时生成记录到文件中，有的在每个挤奶班次结束后生成一个文件，有的每天生成一个文件。不同软件导出的文件格式也不进相同，因此在本实施例中，我们使用java语言开发了一个包含各种数据接口并可自动将不同格式的挤奶数据上传至云服务器的文件传输程序模块。具体的，该程序模块能够在每一个班次结束后定时取出原始文件并写入服务器接口中，并通过局域网或互联网发送到云服务器端。云服务器指定文件夹获取该挤奶数据后，利用根据不同的格式文件自动识别接口种类，并根据预先编写好的文件解析转换程序模块，进行文件解析文件并转换为统一的格式后存储进入系统的数据库中。之后再根据相应的算法进行计算和处理，然后存入另外3张表中。

下面以具体的挤奶机(如博美特)及与其配套的奶厅软件(smartdairy)为例，通过调用文件传输程序模块，在每个班次挤奶结束时，定时从smartdairy中导出原始文件并导入到dcweb指定文件夹当中，示例文件内容见表1所示cowmilk.csv格式文件。

表1：

(续表1)

上述表1中对应的字段的中文含义分别是：设备号、电子耳标号、牛号、识别时间、奶厅名称、脱杯位置、上杯时间id、上杯时间、脱杯时间、挤奶时间(s)、自动挤奶量、挤奶班次、最后产量、奶牛状态、活动量、牛奶导电率、脱杯流量、识别标记、丢弃奶量、手动模式、手动脱杯、0-15s流量、15-30s流量、30-60s流量、60-120s流量、低流量时间。

然后，再通过预先在电脑中启动的文件传输程序模块(程序名称为dcmilk)，在该文件生成之后dcmilk程序在接下来设定好的下一个时间点会自动读取该文件，并通过局域网或互联网接口将其传送到云服务器指定文件夹中，然后再在云服务器中的文件解析转换程序模块会读取cowmilk.csv文件中相应字段的内容存入服务器数据库中的单班次产量信息表milking_data中，具体数据库对应内容见表2：产奶量存储db表。

表2：

最后，再根据牛舍pen字段相同的值进行求和及求平均等的计算，经过一次数据转换将数据存入各牛区产量信息表parlor_info当中，用于之后系统页面“产量管理”中奶厅报告的呈现，及各牛舍“历史奶量”的查询。

由于挤奶设别长期下来会生成海量的数据，所以我们只储存1天的数据进入单班次产量信息表当中，根据牧场管理的不同一般一天会挤2-4班挤奶，第二天的同一班次将会覆盖前一天相同班次内容，单班次产量信息表相当于与是过渡表，所以每当读取到一个新的班次信息后，我们随即进行计算，取当前班次牛舍pen字段相同的值进行计算存入各牛区产量信息表parlor_info中，同时我们会根据牛号、日期与班次取得当班次的产奶量存入各牛区产量信息表parlor_info中，在获取到一天的最后一个班次后，系统将今日所有班次求和存储为当日日产量，对于每个牛只，系统会存储最近8天的产量信息，每当其(泌乳天数-1)是7或者7的倍数时，我们取其平均产量存入周平均奶量表weekly_milk_info中，周平均奶量表中数据主要用来绘制个体及群体泌乳曲线，泌乳曲线对于牧场牛群管理有重要的意义。

在我们系统当中产奶管理中具体呈现的报告包括：各牛区奶量报告(如图4)、各牛舍计量表现报告(如图5)、挤奶位异常表现报告(如图6)、识别器错误报告(如图7)和胎次泌乳曲线(如图8)。其中：

图4为本发明实施例各牛区奶量报告示意图。从奶厅报告可查看每个班次的各挤奶牛舍的奶量及挤奶时长表现。首先可选择不同挤奶班次及挤奶设备，生成对应班次报告，点击各牛区奶量。该报告内容包括：

(1)牛舍：牛舍名称；

(2)各牛区奶量：该牛舍该班次总奶量，单位：公斤；

(3)奶量/小时：该牛舍总奶量/总挤奶时间得到的挤奶速度；

(4)奶量/牛：该牛舍总奶量/总牛头数，即该牛舍牛只当班次平均产量；

(5)牛数/小时：该牛舍总牛头数/总挤奶时间，即牛舍当班次每小时头数；

(6)总时间：该牛舍总挤奶时间；

(7)开始时间：该牛舍开始挤奶时间；

(8)停止时间：该牛舍挤奶结束时间；

(9)奶量/分：该牛舍平均每分钟挤奶量；

(10)平均时间：该牛舍平均挤一头牛需要花费的时间；

(11)平均偏差：该牛舍当班次产量与过去一周平均值比较差值；

(12)牛数偏差：该牛舍奶厅实际识别牛头数与系统中该牛舍总牛头数的差值。

图5为本发明实施例各牛舍计量表现报告示意图。奶厅报告还可查看每个班次的每个挤奶牛舍的工作效率情况。首先可选择不同挤奶班次及挤奶设备，生成对应班次报告，点击各牛舍计量表现。该报告内容包括：

(1)工作时间(％)：该牛舍挤奶时间占比；

(2)产量/挤奶位/小时：该牛舍每个小时每个挤奶位点的平均产量，单位：公斤；

(3)牛数/挤奶位/小时：该牛舍每个小时每个挤奶位点的平均挤奶头数；

(4)0-15s流量：该牛舍在当前班次奶牛挤奶上杯后第0秒-第15秒的平均奶流量；

(5)15-30s流量：该牛舍在当前班次奶牛挤奶上杯后第16秒-第30秒的平均奶流量；

(6)30-60s流量：该牛舍在当前班次奶牛挤奶上杯后第31秒-第60秒的平均奶流量；

(7)前两分钟产量：该牛舍在当前班次奶牛挤奶上杯后前两分钟的平均奶产量；

(8)前两分钟产量(％)：该牛舍各挤奶牛当前班次前两分钟产量占其总挤奶量的比例；

(9)低流量时间：该牛舍在当前班次低流量平均持续时间；

(10)低流量占比：该牛舍在当前班次低流量平均持续时间占挤奶总时间的比率。

图6为本发明实施例挤奶位异常表现报告示意图。奶厅报告还可查看每个班次的每个挤奶台挤奶位点的工作异常情况。首先，可选择不同挤奶班次及挤奶设备，生成对应班次报告，点击挤奶位异常表现。该报告内容包括异常原因：偏差问题、奶量偏低、时间过长、流速偏低、电导率异常、手动脱杯、手动模式等内容。

(1)挤奶位：表示双列式或转盘式该挤奶位点编号；

(2)牛舍：当前班次该挤奶位点出现异常原因的牛头数；

(3)偏差：该挤奶位点的当班次产奶量与周平均的平均偏差；

(4)奶量：该挤奶位点平均挤奶量均值；

(5)时间：该挤奶位点挤奶时长；

(6)流速：该挤奶位点每分钟的挤奶量；

(7)电导率：该挤奶位点的平均电导率；

(8)手动脱杯：该挤奶位点手动脱杯牛头数；

(9)手动模式：该挤奶位点手动模式操作牛头数。

图7为本发明实施例识别器错误报告示意图。奶厅报告还可检测每个班次的母牛识别器异常情况。首先，可选择不同挤奶班次及挤奶设备，生成对应班次报告，点击识别器错误报告。该报告内容包括：

(1)识别器错误包括：识别器重复、识别器未被识别、识别器为空及识别器错误等的牛号；

(2)牛号：在当前班次中出现识别器错误信息的牛只耳号；

(3)上杯时间：发生错误时的挤奶日期及挤奶时间；

(4)识别器号：为与奶厅系统配套使用的计步器号或电子耳标号；

(5)奶厅识别牛号：挤奶时挤奶系统根据识别器号识别到的牛只耳号。

图8为本发明实施例胎次泌乳曲线示意图。

如图8所示，横坐标代表泌乳天数或泌乳周龄；纵坐标代表每日或每周的平均奶产量，即平均日单产或平均周产量。不同的灰度的曲线分别代表不同的胎次，区分为3个胎次，即头胎牛、二胎牛及二胎以上牛。图中最平滑的代表标准曲线，目前为8000公斤。

以上是奶厅报告即各牛区奶量报告、各牛舍计量表现报告、挤奶位异常表现报告、识别器错误报告和胎次泌乳曲线的相关信息说明。

当本发明的系统实现将云服务器中数据库的统一数据格式的数据回传给奶厅计算机，即实现奶厅软件的数据更新后，即可在奶厅或其他与之实现数据共享的终端上查询个体牛只对奶量信息。所述个体牛只奶量信息包括：牛只的最近8天的每班次的产量，从产犊到当前日期的泌乳曲线、周平均奶量、奶量偏差等信息；以及过去各个胎次的历史产量及泌乳天数等内容。

图9为本发明实施例实现奶厅软件数据回传后查询得到的个体牛只奶量及泌乳曲线示意图。

首先，在个体牛只查询界面输入牛只耳号，查询进入牛只卡片中的当前胎次信息，即可看到牛只奶量数据。该报告内容包括：

(1)曲线图，其横坐标代表泌乳天数，左侧纵坐标代表奶产量(公斤)，右侧纵坐标为乳脂率或乳蛋白率等信息。根据泌乳天数即可绘制出该牛的奶量曲线图。

(2)表格中“班次”：每日的挤奶班次--第一班次、第二班次、第三班次；

(3)“合计”：当日三班次的合计奶量；

(4)日期：最近8天的每天各班次挤奶日期；

(5)平均值：最近7天(不包括今天产量)的各班次平均奶量及每天合计奶量平均值；

(6)偏差：为今天各班次奶量与“平均值”之差。

图10为本发明实施例实现奶厅软件数据回传后查询得到的批量奶量信息示意图。

通过群体查询功能，批量查找出符合条件的牛只奶量信息(周平均奶量)、第一班次、第二班次、第三班次及第四班次奶量等。可以同时列出牛只的繁殖状态，泌乳天数等信息。

以上是对本发明的数据整合分析系统中，与奶厅计算机对接的云服务器中生成的报告内容，及将数据库中的统一文件格式的挤奶数据回传给奶厅软件进行数据更新后后可查询的内容的说明。

从本发明的上述实施例不仅可以便捷地得到或查看到挤奶产奶管理中各个报告的内容，并将其存储在云服务器的数据库中，只需通过互联网接入该系统或访问该云服务器，即可随时随地查看上述报告的内容，打破了现有奶厅数据存储在奶厅或牧场只能通过单机查询的限制，因而大大降低了操作者对使用现有奶厅软件进行分析数据时的学习成本。

此外，利用本发明数据整合分析系统实现对不同奶厅软件产生的不同格式文件的统一格式化处理，有助于实现不同奶厅软件在同一标准下的比较，具有较高的现实意义。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。