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泌乳牛乳房炎線上導電度檢測系統

中興大學　萬一怒

畜試所新竹分所　陳煥南

嘉義大學　連振昌

伍氏電子公司　陳存正

壹、簡介

　　泌乳牛乳房炎是乳腺組織發炎的一種疾病，當乳腺組織受到病原菌感染時，牛乳的體細胞數會增加，因此牛乳的體細胞數多寡可作為泌乳牛乳房健康或被感染的指標之一，此外由於炎症反應亦會使牛乳的導電度提高，因此可藉由牛乳導電度的變化檢測出泌乳牛是否感染乳房炎。泌乳牛感染非臨床性乳房炎時，因乳房及乳汁之外觀症狀並不明顯，酪農往往不易及時察覺而延誤防治造成嚴重的損失，乳房炎會造成酪農嚴重的經濟損失，包括牛乳產量減少、治療費用增加、生乳品質降低、牛乳的不能繳交及泌乳牛的提早淘汰。因此提早檢測出泌乳牛罹患非臨床性乳房炎，加以預防治療，對酪農生產事業是相當重要的一環。

　　在泌乳牛機械擠乳的過程中對牛乳進行線上導電度量測，可作為乳房炎的自動化檢測，達到牛乳品質的即時監測。本研究開發研製的泌乳牛乳房炎線上導電度檢測系統，在擠乳過程中以導電度警告燈號配合導電度比值警告燈號提醒現場作業的擠乳工人注意可能感染乳房炎的泌乳牛隻，能即時量測泌乳牛分房乳導電度以獲得分房乳的健康訊息，早期檢測出非臨床性乳房炎，這對乳房炎的防治是有很大的幫助。目前國內已有五個乳牛場擠乳室裝設此套線上導電度檢測系統，對於檢測儀操作使用及乳房炎檢測結果均能符合酪農的需求。

貳、檢測系統

一、	泌乳牛乳房炎線上導電度檢測系統之示意圖及實體圖如圖1及圖2所示，包括分房乳導電度連線檢測儀、附有導電度及溫度感測器的集乳座、資料及電源傳輸線、RS485-RS232 資料轉換器、電源供應器及筆記型電腦，泌乳牛乳房炎導電度感測器示意圖如圖3，四對導電度電極量測四個分房乳導電度，一個溫度感測器量測牛乳溫度。
二、	導電度連線檢測儀液晶螢幕除顯示牛隻編號COW、乳溫TEMP、最大分房乳導電度值MAX、對應的體細胞數SCC及各分房乳導電度值EC大小外，在液晶螢幕左側有四個LED發光二極體的警告燈對應四個分房乳導電度值EC，液晶螢幕右側亦有有四個LED發光二極體的警告燈對應四個等級的導電度比值ECR，如圖4所示。

　

　

三、	由分房乳導電度連線檢測儀面板上按鍵輸入牛號、設定導電度門檻高值（H）、設定導電度門檻低值（L）、設定導電度比值ECR門檻值及連線檢測儀設定碼ID。
四、	各部分房乳導電度連線檢測儀的RS485訊號以串接方式，由資料及電源傳輸線將此RS485訊號傳至資料轉換器，資料轉換器將此RS485訊號轉換成RS232訊號，再以RS232訊號由筆記型電腦做資料擷取。電腦資料擷取系統自動記錄擠乳過程中的資料點數目、午別、時間、牛號、對應的體細胞數、ECR、最高乳溫、各分房乳導電度、結束鍵及ID碼等資料，如表 1 所示。
五、	圖5 為泌乳牛乳房炎線上導電度檢測設備於酪農場之實測圖，當某個分房乳導電度或分房乳導電度比值超過設定導電度或導電度比值門檻值時，線上導電度檢測儀左上方及右上方對應的LED發光二極體會閃爍且發出警告聲，以導電度配合導電度比值使用警告燈號及警告聲響提醒現場作業的擠乳工人注意可能感染乳房炎的泌乳牛隻。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　表 1. 軟體擷取單頭泌乳牛擠乳時之資料

　　　說明：PM 為下午；SCC 為體細胞數等級；ECR 為導電度比值；LF 為左前分房、LR為左後分房、RF 為右前分房
　　　　　、RR 為右後分房。

參、檢測結果

一、	圖6 為健康泌乳牛擠乳過程中各分房乳導電度與導電度比值圖，擠乳過程從頭至尾各分房乳的導電度不是一個固定值。圖7 為感染乳房炎的泌乳牛擠乳過程中各分房乳導電度與導電度比值圖，感染泌乳牛各分房乳的導電度比健康泌乳牛較高及很明顯變化外，且有較高的分房乳導電度比值 ECR。

　

　

二、	使用導電度EC門檻值為 5.6 mS/cm 配合導電度比值ECR門檻值為1.10時，試驗結果如表 2 所示；健康泌乳牛的特定度為 86.6 ﹪，而感染泌乳牛的敏感度為 66.7 ﹪，正確率可達 79.2 ﹪。

肆、執行成果

一、	目前裝置泌乳牛乳房炎線上導電度檢測系統的酪農場計有畜產試驗所新竹分所、嘉義縣中埔鄉永榮牧場、彰化縣秀水鄉施純森牧場、嘉義大學畜牧場及新竹縣湖口鄉新竹牧場。
二、	指導並協助酪農場使用乳房炎線上導電度檢測系統，現場作業的擠乳工人對於乳房炎導電度檢測儀的操作使用及檢測結果頗感滿意及肯定，乳房炎警告燈號可有七成的正確率。
三、	九十二年七月二十三日於新竹縣湖口鄉新竹牧場舉辦示範觀摩會（圖8~9），配合多樣化的集乳座，目前研發的集乳座感測器有Surge及 Baumatic兩種廠牌，此外研製攜帶式牛乳房炎導電度檢測儀以供應無法裝設牛乳房炎線上導電度檢測系統之酪農場使用。

伍、展望

　　泌乳牛乳房炎線上導電度檢測系統，可對生乳品質及乳房健康作及時的監測，提供消費者優良的乳品，提高乳牛群的健康，降低生產成本；此檢測系統可作為輔導酪農乳房炎防治的工具，以及相關應用系統發展的依據，例如新竹分所的生乳品質分流系統，恆春分所的乳羊乳房炎檢測系統，而線上量測乳溫，可對泌乳牛的發情的時期做一探討；同時此套乳房炎線上導電度檢測系統將來可依需要逐次研發再加入自動乳量計及乳杯自動脫落等檢測功能，成為一部多功能泌乳牛生產自動化的檢測系統。

表 2. 使用導電度 (EC) 門檻值 (5.56 mS/cm) 配合導電度比值 (ECR) 門檻值 (1.10) 檢測乳房炎的結果

　

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