智能化猪场自动饲喂系统工艺与设计

郑春芳 于桂阳

（永州职业技术学院，湖南永州 425000）

智能化猪场自动饲喂系统工艺与设计

郑春芳 于桂阳*

（永州职业技术学院，湖南永州 425000）

随着国内生猪产业的规模化集约化程度不断提高，近年来新建猪场大多借鉴和吸收国外先进的养猪经验，采用智能化猪场自动饲喂系统工艺与设计。该系统可显著提高母猪的生产性能，可使母猪年产断奶仔猪数达到28头，可使育肥猪出栏时间提前10耀15天，大幅度地降低饲养成本。规模养猪代替散户养猪，智能化管理代替人工操作，这是总的趋势。未来五年，这个趋势将会更快。

自动饲喂；工艺与设计；规模猪场

S818.5

B

1673-4645(2017)12-0062-04

2017-10-30

郑春芳，女，汉族，大学学历，实验师，主要从事畜牧兽医专业的实践教学

*通讯作者：于桂阳，男，汉族，博士，教授，研究方向为动物生产与疾病防治，E-mail：yuguiyang.2008@163.com

生猪的饲喂工艺经历了人工饲喂、自动饲喂阶段后，现在已经发展到智能自动饲喂阶段，即通过计算机自动控制技术，可以根据每个个体的生长阶段及生长状况的不同而给予相应种类和数量的饲料。据调查，在自动化母猪饲喂系统应用范围最广的荷兰，90%以上的猪场都能获得良好的经济效益，即便在全球猪价最低迷的时候，也能保证一定的收益。智能化猪场有“母猪智能群养系统”和“肥猪自动分群饲养系统”。下面主要介绍自动饲喂系统的工艺与设计。

1 自动饲喂的意义

养猪自动饲喂系统其优势是饲养成本降低、母猪的繁殖能力和设备利用率提升，自动饲喂系统较传统采用人工饲喂的生产方式具有以下明显优势。

1.1 轻松饲喂，降低人力成本

传统人工清粪与饲喂约占生产总劳动时间的70%，饲喂与清粪又各占一半，而且饲喂的劳动强度更大。一个身强力壮的男劳力，最大的肥猪饲养量在300～500头之间，母猪不能超过50头。改为自动饲喂后，可实现饲料从仓库到料塔、再到猪舍、猪嘴的全自动控制，从而降低或不用人力来完成这一工作。使用自动饲喂系统的猪场，一个饲养员可负责500头母猪或2 000头育肥猪的饲喂。

1.2 精确饲喂，提高生产效率

母猪无论是限位饲养还是群养，均可通过调节计量装置来控制下料量，实现限制饲喂。肥猪也可以实现自动分群饲喂。对母猪实施自动化管理可以大幅度提高母猪群体的繁殖生产效率，使用母猪自动饲喂系统后，我国母猪生产力在最优化的情况下可从现在的16头提高到28头。育肥猪自动饲喂采食可提前出栏10～15天。

1.3 封闭饲喂，减少饲料污染

自动饲喂系统各装置联合作用，构成了一套完整的封闭系统，实现了饲料从料塔到每头猪的定时、定量的供应[1]。可以最大限度地减少鼠害和饲喂人员与料接触，避免了一切人为因素的干扰和其他动物的二次污染，减少疾病的交叉传播，具有更加可靠的安全性。

1.4 定时定量，减少生猪应激

自动饲喂系统从送料至下料只需要十分钟左右，自动释放装置同时定量下料，可以实现多头猪的同时饲喂，从而避免由于采用限量饲喂、猪在饥饿状态依次等待饲喂时烦躁的情况。同一舍内猪群同时喂料有效地减少了猪的应激反应[2]。

2 自动饲喂系统给料设备

智能化猪自动饲喂系统主要由储存装置（储料塔）、饲料输送装置（包括驱动主机、输送料线）、释放设备（下料器和接料装置）和控制设备等组成[3]。自动供料系统的输送料线主要有蛟龙式、链盘式、索盘式和塞盘式等四种料线。

2.1 料塔

料塔分三部分：上椎、下椎、料塔波形板（见图1），板厚不低于1.2 mm。料塔材料为镀锌板或玻璃钢，玻璃钢料塔可有半透明的观察窗。

图1 料塔

2.2 输料系统

输料系统负责将料输送到各饲喂点，由于智能化猪场各栏舍往往采用单元布局，如果用一根料线输送，转折很多，故障率增加，而且一旦一个位置出问题，会造成整个料线系统瘫痪。因此，一般会将料线输送系统分成两部分，一部分称为输料总线或室外料线，负责将料输送到各饲养单元，一般为直线输送，可以用绞龙，也可以用链盘；另一部分称为单元内部料线或室内料线，负责将料输送到各饲喂点，一般为转折循环输送，只能用链盘（见图2）。

图2 总线式组合输料系统示意图

输料系统由下料器、输料管、链盘或绞龙、转角轮、驱动器、料位感应器等构成（图3）。总线与单元料线之间还设有缓冲转接斗。

图3 输料系统部件

2.3 下料装置和喂料器

下料装置包括下料配量器、下料三通、下料管等，负责将料落到食槽中，一般为塑料制品，限位栏下料管下部一般用镀锌管；下料配量器用于母猪的定时定量饲喂，容量一般为8 L，通过拉索（球式）或拉杆（翻板式）控制放料（图4）。

图4 下料管及下料配量器

3 自动饲喂系统设计工艺

利用PLC电控技术，形成一套微电脑可视智能调控系统，实现对猪舍智能远程自动化饲喂管理[4]。猪场自动饲喂系统由传感器自动检测料槽中的料位，当料槽缺位时，在微处理器控制下，启动输料电机，料槽开始下料；当料槽中的料加满时，传感器检测到料满状态，输料电机停止输料。料仓可以装4 000 kg饲料，由上料电机给料仓加料。当料仓缺料时，控制箱发出声光报警，提示工人上料；当料仓料满后，控制箱由LED指示，停止上料。自动上料系统可以实现全自动操作，降低工人的劳动强度，提高猪场的生产效率[5]。

3.1 固态料自动饲喂系统

图5 索盘式自动送料系统示意图

生猪固态料自动饲喂系统包括自动输料和自动喂料两个部分（见图5）。自动输料系统负责将指定类型饲料（干粉料或颗粒料均可）自动运送到各栏舍的饲喂点，与工厂的传送带相似，一般可分链盘式（或索盘式、塞盘式）和绞龙式自动输料系统，前者配合输料转角轮，适合室内折转较多的线路供料，输送长度可达500 m，后者适合室外直线输送，最大长度不超过100 m。一般不建议绞龙作较长距离输送，因为绞龙的搅动可能导致饲料的性状分离，影响饲料的混合均匀度。实际应用中以前者为主，或者两者结合使用；而自动喂料系统负责控制下料方式和下料量，通过专用的喂料器，实现母猪的限制饲喂以及保育和育肥猪的自由采食。外部供料可以用室外料线架空输送，也可以由饲料车辆运输到舍前料塔内。

3.2 液态料自动饲喂系统

图6 液态料自动送料系统工艺过程

液态料自动饲喂技术与上述固态料饲喂相似，也用料线进行输送，不过输送的是已经用水进行稀释并搅拌均匀的液体料，因其可以流动，所以可以用泵作动力进行输送。显然，液态料在适口性、避免粉尘、减少饲料浪费、提高饲料利用率等方面优于固态料，同时因为用泵作动力，料线的安装布置更简单灵活，输送距离也更远。据统计，液态料饲喂技术在欧洲应用较广，德国约占80%，荷兰约占60%，法国约占15%，英国肉用家畜委员会属下有25%以上的猪场应用液态饲料饲喂；在北美和其他国家，使用较少，但也有增加趋势。液态料料线的布置和工艺过程见图6。

由图6可知，液态料系统由2个混合罐（1个混料、1个配水）、2根总线（1根送料线、1根回水线）、每单元1根单元料线、泵和各种电控阀门构成，每个混合罐下有高灵敏度的重量传感器，可以对混合罐中的物料进行计量。每个循环的每次用水量和干料量由计算机系统根据每个单元循环中下料口猪的数量、饲料配方、饲喂曲线、料水比和日饲喂次数等参数算出，物料的计量与混合以及泵与阀门的开关也由计算机控制。每个饲喂阀门的放料量由安装在混合罐下的重量传感器采集重量数据，由计算机根据减少量算出并控制。由此可见液态料对料量的控制在发送端，而固态料对料量的控制在饲喂端。

液态料饲喂系统通过电脑准确地控制饲料生产与饲喂，因此能够成功地应用于养猪生产的各个阶段。在有液态原料副产品（如啤酒渣、酿酒酒糟等）的地区使用，效果更好。但液态料应用需要更高的饲养管理水平，且必须处理好以下问题。

3.2.1 发酵控制

适度发酵有利于消化，但如果发酵不可控则会导致大肠杆菌、沙门氏菌、酵母和许多其他可能的病原体增多，对动物健康不利。这是液态饲喂系统受到最大质疑的地方，特别是南方常年温度较高的地区。因此，业内通常建议用乳酸（或者其他酸化剂）酸化至pH值为4，并用300 ppm的二氧化氯进行处理。这里应该注意的是，每个搅拌和输送系统都有特定的程序用于清洁和消毒，这些程序必须严格遵守执行，以确保系统清洁卫生。

3.2.2 干物质浓度控制

液态饲喂的另一个关键问题是湿料中干物质的浓度。根据经验，每1份干饲料应配3份水，或者干物质浓度为25%即可。注意有些老式的输料系统不能输送较为密集的搅拌料。

3.2.3 饲喂频率与槽位控制

这是液态饲喂的又一个关键问题。每一次放料必须保证每一头猪有充足的采食位（如每头育肥猪需要30～33 cm）并保证吃净，而且料槽也要有足够的容量容纳每次的放料量。

3.2.4 拒食猪辅助

主要见于保育舍中刚断奶的仔猪，其此前不熟悉液态饲料。一旦出现拒食现象，通常可以在饲喂器靠近料槽的一端添加一些干饲料，连续添加几天，直至猪只开始愿意进食液态料。

目前我国的养猪业正朝着标准化、自动化、产业化以及产业一体化的方向发展，应加强生产技术和管理模式的创新，如积极采用流程化、自动化和标准化的生产工艺；选用耐用和节能环保的建筑材料；引进自动化、节能和性价比高的仪器设备等[6]。通过采用现代先进的设施设备和养殖技术，能改善生产条件，提高生产水平，增强疫病防控能力[7]。

[1]王作强.畜禽饲养的一场革命-干料自动饲喂系统[J].今日养猪业,2009(5)：40-41.

[2]罗志斌.规模化猪场干料自动饲喂系统浅谈[J].中国动物保健,2013(8)：67-68.

[3]王瑞年.当前养猪业饲喂设备概述 [J].规模养猪,2012(12)：48-49.

[4]易烈运,罗细芽,彭安,等.基于PLC智能自动化生猪饲喂系统的研究设计[J].中国农机化学报,2017,38(3)：58-60.

[5]王俊杰.自动化供料系统在猪场的应用优势 [J].猪业观察,2014(6)：64-68.

[6]李长青.现代养猪设备在生产应用中的性能评价[J].中国猪业,2013(10)：16-18.

[7]吴买生,颜静,左晓红,等.设施化养猪技术在沙子岭猪规模养殖中的应用[J].中国猪业,2013(S1)：193-194.