DB15 T 4178.4-2025 奶山羊智慧牧场 第4部分：发情监测.pdf

1、 ICS 65.020.30 CCS B 44 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 4178.42025 奶山羊智慧牧场 第 4 部分：发情监测 Smart farm for dairy goat Part 4：Estrus monitoring 2025-08-29 发布2025-09-29 实施内蒙古自治区市场监督管理局发 布 DB15/T 4178.42025 I 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。本文件是DB15/T 4178奶山羊智慧牧场的第4部分，DB15/T 4178已经发布了以下部分：第 1 部分：环境

2、监测与控制；第 2 部分：养殖管理；第 3 部分：羊只福利监测；第 4 部分：发情监测；第 5 部分：生乳收购；第 6 部分：分群管控；第 7 部分：粪污处理；第 8 部分：生乳质量追溯；第 9 部分：精准饲喂。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。本文件由内蒙古自治区畜牧业标准化技术委员会（SAM/TC 19）归口。本文件起草单位：内蒙古工业大学、内蒙古科学技术研究院、内蒙古人才发展研究院、内蒙古自治区农牧业技术推广中心、内蒙古伊利实业集团股份有限公司、内蒙古智慧牧业信息技术集团有限公司。本文件主要起草人：房建东、赵于东、郜继红、范争气、郭敏、寇迪顿、王瑞

3、利、唐军、李晓敏、宋健、李琦、赵珈琪、鲁林、巩韶飞、赵柏全、张莉、纪寅、王春、肖静楠、尹晖。DB15/T 4178.42025 II 引言 随着现代畜牧业的发展，奶山羊的规模化、集约化养殖成为趋势，传统的人工管理方式已经难以适应规模化养殖的需求，数字化智慧化为奶山羊牧场建设提供了新的解决方案。奶山羊智慧牧场系列标准是指导我区奶山羊智慧化养殖的系统性技术管理规范，涵盖了集繁育、饲喂、产奶、保健、防治、运输、粪污处理等奶山羊数字化管控全过程。本系列标准旨在指导养殖者建立高效的自动化管理系统，确保奶山羊生活环境的适宜性和稳定性，促进奶山羊健康成长和牧场经济效益的持续提升，由9部分构成。第 1 部分：

4、环境监测与控制。目的在于规范舍饲奶山羊养殖环境中温度、湿度及有害气体等关键参数的监测与控制，指导养殖者建立高效的自动化管理系统，确保奶山羊生活环境的适宜性和稳定性。第 2 部分：养殖管理。目的在于使牧场能够实现对奶山羊的精准饲喂、健康监测、繁殖管理、疾病预防和产奶量监控，从而优化养殖流程，提高管理的科学性和效率。第 3 部分：羊只福利监测。目的在于为奶山羊养殖场提供一套科学、有效的福利监测与调控手段，帮助其在保障生产效益的同时，满足动物福利需求，推动畜牧业的可持续发展。第 4 部分：发情监测。目的在于掌控奶山羊发情周期，准确监测和识别奶山羊发情时段，从而有效提高奶山羊受孕机率，提高产奶奶山羊比

5、率，提升养殖效率，降低养殖成本。第 5 部分：生乳收购。目的在于规范生鲜乳运输收购系统的构建与运行，通过自动化的车牌识别、称重管理、装奶过程控制和全程视频监控，实现对鲜奶收购环节的实时监管。第 6 部分：分群管控。目的在于采用电子信息和自动化控制手段，确立规模化奶山羊养殖中，有效的提升羊只分群效率，从而实现分群管理，优化饲养策略，提高生产效益，保障羊只健康。第 7 部分：粪污处理。目的在于（确立）采用电子化和自动化手段，对奶山羊粪污从采集到处理的全过程进行监测和控制，从而有效提高粪污的处理能力和处理效率，保障生态环境前提下实现粪潜污再利用。第 8 部分：生乳质量追溯。目的在于实现从源头到消费终

6、端的全过程数字化监管，以提升山羊奶市场资信度，确保消费者的饮食健康，推进奶产品的市场知名度。第 9 部分：精准饲喂。目的在于打造精准饲喂的数字化基础规范，提供定制化饲喂方案，精准评估奶山羊养殖期间的健康状况。优化饲料的使用，改善奶山羊养殖期间的营养状况，从而降低饲料成本。DB15/T 4178.42025 1 奶山羊智慧牧场 第 4 部分：发情监测 1 范围 本文件规定了基于运动量的奶山羊发情智能监测系统的基本配置要求、总体结构、性能标准、功能要求、数据管理、以及对系统的功能和性能的特性。本文件适用于基于运动量的奶山羊发情监测系统平台，通过软件开发及硬件建设和使用实现奶山羊发情监测。2 规范性

7、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/T 4208 外壳防护等级（IP代码）GB/T 4793.2 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第2部分：电工测量和试验用手持和手操电流传感器的特殊要求 GB/T 7665 传感器通用术语 GB/T 13016 标准体系构建原则和要求 GB/T 20643.2 特殊环境条件 环境试验方法 第2部分：人工模拟试验方法及导则 电工电子产品（含通信产品）GB/T 25110.1 工业自动化系统与集

8、成 工业应用中的分布式安装 第1部分：传感器和执行器 GB/T 28827.1 信息技术服务 运行维护 第1部分：通用要求 GB/T 33711 移动实验室 信息传输系统通用技术规范 GB/T 33745 物联网 术语 GB/T 36623 信息技术 云计算 文件服务应用接口 GB/T 37344 可穿戴产品应用服务框架 GM/T 0054 信息系统密码应用基本要求 DB15/T 2132 智慧牧场（奶牛）术语 3 术语和定义 GB/T 13016、GB/T 33745界定的以及下列术语和定义适用于本文件。传感器 sensor 能够感受到声音、光照、电流等被测量的信息，并将信息转换成为电信号或

9、者其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。DB15/T 4178.42025 2 发情项圈 estrus collar 是一种基于物联网技术，用于监测动物发情状态的智能设备，通常佩戴在动物颈部。它一般由传感器、处理器、通信模块和电源等部分组成，通过传感器采集动物的活动量、体温、反刍、采食等数据。物联网 internet of things 基于感知控制设备，通过通信网络，使物理实体（3.1.5）、人、系统和信息资源相连接，响应和处理物理和虚拟世界信息的基础设施。来源：GB/T 33745-2025，3.1.1 4 总体要求 本文件适用于大型养殖场

10、环境下的山羊只发情信息的监测，是基于无线射频技术的牧场环境下自动监测平台基本规范。本文件包含利用传感器手机奶山羊运动量数据信息，实时上报至数据存储库，自动生成阶段性运动量曲线示意图，当曲线趋势增加明显，有突变现象，将进行上报预警，通过人工读取奶山羊身份信息精准定位疑发情奶山羊，最终结合体温等生理信息综合判断奶山羊生理阶段，达到自动监测奶山羊发情的目的。5 基本配置要求 检测设备 5.1.1 工作模式 检测设备时应符合GB/T 4793.2的规定。工作模式为监测活动量及体温等生理特征数据。5.1.2 通讯方式 通讯方式为使用无线传输数据到中心处理器，中心处理器在本地处理数据并将结果显示于终端。5

11、1.3 持续工作时间 检测设备持续工作时间大于60个月。5.1.4 使用环境条件 羊体颈部佩戴应符合GB/T 20643.2的规定。5.1.5 防护等级 防护等级为IP 55。符合GB/T 4208的规定。数据库处理 5.2.1 工作模式 工作模式为数据进行收集中转。DB15/T 4178.42025 3 5.2.2 通讯方式 通讯方式为无线传输。5.2.3 使用环境条件 室外安装，符合GB/T 20643.2的规定。5.2.4 防护等级 防护等级为IP 55。符合GB/T 4208的规定。数据网关 5.3.1 工作模式 工作模式为数据实时存储上传。5.3.2 通信方式 通讯方式为无线传输。

12、5.3.3 使用环境条件 室内安装，符合GB/T 33711中规定的环境适应性要求。5.3.4 防护等级 防护等级为IP 54。符合GB/T 4208的规定。6 设备通用技术要求 外观 所有系统设备应标有型号、规格、制造厂(或商标)、检验标志。系统完整性 配件齐全、应提供安装说明书、用户说明书、产品合格证。系统的完整性要求符合GB/T 28827.1的规定。工作正常性 安装方法和功能实现与说明书一致。7 系统工作流程 总体工作流程 基于运动量的奶山羊发情监测系统由数据采集、数据转发、配置命令和应用平台等流程组成，见附录 A。硬件业务流程 DB15/T 4178.42025 4 7.2.1 硬件

13、业务由底层物联网设备完成，并通过运营商物联网服务与软件业务通信。硬件业务包括发情主控（中继设备）和发情项圈两个功能模块。硬件业务应符合 GB/T 25110.1 和 GB/T 7665 的规定。7.2.2 发情主控的主要功能是按照存储发情项圈数据库中的发情项圈编号信息来收集相应发情项圈采集的数据，并将所有数据转发到云服务器，发情主控还有接收软件下发命令的功能。7.2.3 发情项圈佩戴于奶山羊的颈部，主要功能是利用传感器将奶山羊的运动信号转化为数字信号，并对数字信号进行处理，转译为奶山羊的活动步数，即活动量。发情项圈的功能是定时将采集到的数据发送至发情主控。发情主控安装于山羊舍中，安装的最佳位置

14、是山羊舍的中心，最大程度地使信号覆盖山羊舍中所有的奶山羊。软件业务流程 7.3.1 云服务器的主要功能是将发情主控发送来的数据进行整理，将需要存储的数据归类存储于数据库中，并响应 Web 服务端的请求，从数据库中调取相应的数据发送给 Web 服务端。7.3.2 Web 服务端是面向用户的终端产品，它的主要功能是展示奶山羊的信息，包括基本的活动数据和经过算法处理的发情预警信息。7.3.3 软件业务应符合 GB/T 36623 的规定。8 系统结构 总体要求 系统架构应按照GB/T 25110.1和GB/T 7665的规定进行搭建。数据采集 数据采集是基于传感器的运动量统计数据，通过无线传输方式将

15、数据传送至数据中心。数据传输层 数据传输层将数据源采集到的数据实时传输到云服务器。颈部发情项圈采集奶山羊运动信息，在通过UHF波段（433 MHz、915 MHz、2.4 GHz等）RF信号发送给接收天线；接收天线接收一定范围内（一般为半径100 m500 m）的发情项圈的RF信号并将其变频解译为数字信号发送给中心处理器；中心处理器收集接收天线传来的数据，整理分析处理后将结果显示在显示终端；中心处理器连接到互联网，将数据传输到云服务器。注：UHF波段是指特高频无线电波，特高频是指频率为300 MHz3000 MHz，波长在1 m1 dm的无线电波。应用层 由发情项圈传感器进行采集、传输、处理、

16、分析等完整数据流中各个环节所涉及的企业数据管理功能组成，根据采集、存储和分析管理的标准要求与应用平台建立数据信息对接。平台为监管部门、管理员为主，将奶山羊的运动量数据、体温数据等进行上传分析和存储为此提供相关应用接口，满足全应用链奶山羊发情监控的需求。9 功能要求 活动量管理 DB15/T 4178.42025 5 系统应该具备活动量管理的功能，该功能是指管理羊只编号、山羊舍、项圈号、上传时间及无数据持续时间。发情预警 系统应该具备发情预警的功能，该功能是及时对奶山羊的发情、乏力、采食行为展示发情预警、乏力预警、采食预警参数。活动量展示 系统应该具备活动量展示的功能，该功能是在系统平台上展示奶

17、山羊的活动量曲线。活动量采集与传输 系统应该具备活动量采集与传输的功能，该功能是利用传感器将奶山羊的运动信号转化为数字信号，并对数字信号进行处理，转译为奶山羊的活动步数，即活动量。最后定时将采集到的数据发送至发情主控。决策控制 系统应该具备决策控制的功能，该功能是利用发情主控模块按照存储发情项圈数据库中的发情项圈编号信息来收集相应发情项圈采集的数据，并将所有数据转发到云服务器并反馈决策命令。10 系统硬件要求 总体要求 系统硬件应符合 GB/T 4208 和 GB/T 4793.2 的规定。发情项圈 佩戴于奶山羊的颈部，主要功能是利用传感器将奶山羊的运动信号转化为数字信号，并对数字信号进行处理

18、转译为奶山羊的活动步数，即活动量。定时将采集到的数据发送至发情主控。发情项圈的标准应符合GB/T 37344的规定。发情主控 安装于山羊舍中，安装的最佳位置是山羊舍的中心，最大程度地使信号覆盖山羊舍中所有的奶山羊。主要功能是按照存储发情项圈数据库中的发情项圈编号信息来收集相应发情项圈采集的数据，并将所有数据转发到云服务器。检测设备 工作模式为监测活动量数据/体温等生理体征数据；通讯方式为无线传输；持续工作时间大于60个月。山羊体佩戴，符合GB/T 20643.2的规定。数据收集器 工作模式为数据收集中转；通讯方式为无线传输；室外安装，符合GB/T 20643.2中规定的环境条件；防护等级为I

19、P 55。符合GB/T 4208的规定。数据网关 DB15/T 4178.42025 6 工作模式为数据存储上传；室内安装，符合GB/T 33711中规定的环境适应性要求；防护等级为IP 54。符合GB/T 4208的规定。11 性能要求 性能应符合 GB/T 28827.1 的规定。应充分考虑数据库中历史记录与系统日志的数据关系。传感器和控制系统设备符合以下要求。a)应支持至少 24 小时数据存储功能；b)存储的数据保存期限应不少于产品保质期满后 1 年，无明确保质期规定的应保留 2 年以上；c)应保证数据可以技术上传至数据库。12 安全要求 安全应根据 GM/T 0054 的规定进行要求。

20、应采取密码安全保护措施。应围绕物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全等方面构建安全体系。应具有数据加密、系统用户认证、访问权限控制等安全防护，安全可靠稳定运行。应支持对用户访问控制权限分级、对用户访问权限进行标识和管理 应具有完整的用户操作日志记录功能，且日志不可随意更改。13 运维要求 运维应根据 GB/T 28827.1 的规定。平台运行维护符合 GB/T 28827.1 的规定。平台建设方应制定系统培训计划，确保参与者具备实施和应用能力。平台建设方和参与方应对平台运行情况进行实时监控，制定完备的应急处理预案，并严格执行。平台运维方应对网络、硬件、数据库、系统应用等方面运行问题及时定位，并按照运维职责实时处理。DB15/T 4178.42025 7 A A 附录A （资料性）奶山羊发情监测系统工作流程图 基于运动量的奶山羊发情监测系统由数据采集、数据转发、配置命令和应用平台等流程组成，总体系统工作流程图见图A.1。图A.1 基于运动量的奶山羊发情监测系统工作流程图