智能化与数字化养猪新技术

2023-11-15刘自广王文涛吴赛辉冯艳忠张海峰陈赫书于晓龙李忠秋郭镇华亓美玉何海娟何鑫淼

猪业科学 2023年9期

刘自广，刘娣，王文涛，吴赛辉，冯艳忠，张海峰，陈赫书，于晓龙，李忠秋，郭镇华，付博，田明，亓美玉，何海娟，李淼，何鑫淼

（黑龙江省农业科学院畜牧研究所，黑龙江哈尔滨 150086）

中国是世界养猪大国，2022 年度猪肉产量5 541 万t，增长4.6%；年末生猪存栏45 256 万头，比上年末增长0.7%；全年生猪出栏69 995万头，比上年增长4.3%（国家统计局，2023）。在生猪存栏量、出栏量、产肉量和消费量各方面，我国均居世界第一。猪肉是中国人消费最多的肉类，所以在几千年农耕生产中，中国人从未中断养猪。从前，中国人养猪基本是以副业的形式养2、3头左右，养殖方法粗放、养殖周期长、瘦肉率低、料重比高。随着社会经济的迅猛发展，养猪业越来越规模化、集约化。特别是近年来，物联网、区块链、人工智能、5G 通信技术、云计算等逐步融入人们的生产、生活当中，智能化设备开始逐渐替代人类进行各项复杂工作，为解放劳动力、技术创新提供了新的动力。这些创新技术的发展赋予了产业更高的效率，养猪业搭乘数字化快车，在数字化生产、数字化流通、数字化营销、数字化服务和数字化管理等方面，迎来了巨大的发展空间。智能化与数字化养猪新技术能够帮助国内猪场解决PSY 低、生产成本高、经济效益低的问题，对提高猪场生产效率、降低生产成本、改善供应链、提高产品质量和增加产品附加值等具有重要的意义。

1 猪只个体识别技术

猪只个体识别技术是智能化与数字化养猪必须的基本技术之一，其对建立猪只个体档案，掌握猪只生长曲线、采食状况、饮水频率，实现精准饲喂、猪只盘点、疫病监控、生物资产管理、提高生产效率、建立猪肉可追溯体系等具有无可替代的作用。现在比较主流的个体识别技术有可视耳标识别技术、电子耳标识别技术等。

1.1 可视耳标识别技术

可视耳标识别技术由北京小龙潜行科技有限公司研发使用。主要是给猪只佩戴二维码可视耳标，通过采食槽上方、水槽上方设置的摄像头，或游走式巡视机器人进行非接触猪只盘点、个体识别、数据采集和实时预警等，能实时掌握猪只日龄、体重、日增重、采食量、饮水频率、疫苗注射情况、健康状态等。通过建立的猪只个体档案中的数据比对与分析，实时调控猪只饲料配方、给料量、猪只分拣、疫苗补打、药物治疗等。

1.2 电子耳标识别技术

电子耳标识别技术是目前市场采用较多的个体识别技术。通过在猪栏、食槽、水槽等处设置的电子耳标感应器，对猪只电子耳标进行非接触识别，并将猪只信息上传给中央控制电脑。通过中央控制电脑对猪只个体档案中的数据分析，及时掌握猪只生长、采食、饮水、疫病防控、健康状态等情况，及时调整饲料配方和饲喂量，发现问题猪只并进行远程预警。

2 智能分拣技术

2.1 称重分拣技术

称重分拣技术是通过在饲喂通道下方设置智能称重仪，对进入饲喂通道的猪只进行称重。通过猪个体识别技术对进入饲喂通道的猪只进行识别后，饲喂通道下方的智能称重仪对猪只进行称重，并将猪只体重信息上传到中央控制电脑，通过对猪只个体信息进行分析、判断，中央控制电脑指示开启饲喂区控制闸门，引导体重较轻猪只进入高能量饲喂区进行采食；或引导体重正常猪只进入低能量饲喂区进行采食。此技术能有效提高体重较轻猪只的采食量和生长速度、减少猪群个体差异、提高整齐度，并能减少人工分拣对造成的猪只应激反应、降低劳动强度、提高劳动福利。

2.2 视觉识别分拣技术

视觉识别分拣技术是通过在饲喂通道上方设置的摄像头，智能判断猪只体重。当猪只进入饲喂通道后，通过猪只个体识别技术识别个体信息，并通过通道上方设置的摄像头对猪只进行拍照，并通过中央控制电脑中的数据库进行数据比对，智能判断猪只体重。中央控制电脑根据猪只体重信息进行分析，指示饲喂区控制闸门开启，引导体重较轻猪只进入高能量饲喂区、体重正常猪只进入低能量饲喂区进行采食。

3 母猪精准饲喂技术

母猪精准饲喂技术是为每头母猪佩戴一个电子耳标。经过电子耳标感应器对电子耳标进行识别，判断猪只的身份，并传输给中央控制电脑；同时通过智能称重传仪或视觉体重判断系统对猪只称重，并将信息传输给中央控制电脑。中央控制电脑根据每次采食猪只的耳标号、采食时间、食采用时、采食量，以及管理者填写的猪只怀孕日期，运算出该猪只当天需要的饲喂量，然后把饲喂量分量、分时段的传输给饲喂设备为该猪提供饲料，并智能计算母猪日增重，同时给予适当的饮水，从而保证母猪的理想体型。母猪精准饲喂系统还能对控制设备运行状态、测定状况、猪只异常情况进行全面的检测和及时预警，并能实时备份数据，实时显示采食母猪状态。

4 母猪发情鉴定技术

母猪发情鉴定技术可减少母猪非生产天数、提高母猪利用率、提高母猪PSY、降低劳动强度和人工成本、提高猪场经济效益。

母猪发情鉴定技术包括发情鉴定技术和返情鉴定技术。母猪发情鉴定技术主要应用在断奶母猪限位栏区域；母猪返情鉴定技术应用在配种初期20 d 左右的限位栏区域。母猪发情鉴定技术是在断奶母猪限位栏区域上方安装摄像头，每个摄像头可监控1 ～3 头断奶母猪限位栏区域。在每天使用试情公猪或诱情剂对断奶母猪进行诱情时，摄像头实时监控母猪状态，对其是否发情进行鉴别，并通过中央控制电脑或移动端通知管理人员；也可在每个断奶母猪限位栏易观察位置安装指示灯，当中央控制电脑判断母猪已发情时，点亮其限位栏的指示灯。

返情鉴定技术使用游走式巡视机器人对配种初期的母猪进行观测，当使用试情公猪或诱情剂进行诱情时，计算该母猪当天探望试情公猪的次数及持续时间，快速识别返情母猪，并通知管理人员或点亮限位栏指示灯。

5 公猪生长性能测定技术

公猪生产性能测定技术是为公猪佩戴电子耳标，当公猪进入自动控制饲喂装置时，电子耳标感应器自动识别采食猪只信息、自动测定每次采食猪只的体重、开始采食时刻、采食用时和采食量，自动测定体重达30 kg、50 kg 和100 kg 的日龄，并上传给中央控制电脑。中央控制电脑自动计算出该公猪的日采食量、日增重、日饲料报酬、校正背膘厚、评估综合指数，并且按综合指数排序；自动生成日测定明细表、日测定统计表、日龄段统计表、测定结果报表，并绘制测定期内生长性能曲线，为育种者提供参考。

公猪生产性能测定技术主要用于公猪生产性能测定、饲料性能测定等，被育种公司、大学、研究院所、政府部门的测定检验中心、饲料生产企业、大型猪场等企事业单位所广泛应用。育种工作者可根据公猪生产性能测定数据，对不同测定猪只任何生长阶段的日增重和饲料报酬数据进行比较，从中选择理想的公猪。公猪生长性能测定技术能提前评判遗传改良效果，加快生猪育种进程、提高育种效率、减少生物资产浪费、降低劳动强度、提升公猪品质、提高生产水平，是实现科学选种选配、开展生猪育种的重要技术。

6 智能化防疫技术

智能化防疫技术是指利用生物安全边缘计算设备及智能设备，对猪场内外重点进出环节进行数字化管控，及时监控、预警并发送处理信息，最终形成猪场全场景实时、准确的问题解决技术。其能辅助猪场及时高效地处理各种生物安全突发事件，并提供证据；能系统地对摄像机画面中发生的事件进行检测和分析，为猪场生物安全管理提供方便，帮助猪场及时、高效地处理各种突发事件。随着科技的不断进步和应用，猪场智能化防疫技术已经成为现代养猪业的重要组成部分。它能够提高猪场的生产效率，降低疫病传播风险，保障猪群的健康和减少生物财产损失。

6.1 电子围栏技术

电子围栏技术是通过设置电子感应器和报警装置，可以实时监测猪场的边界，一旦有猪只逃离围栏、外来动物或人员入侵，系统会立即发出警报，提醒管理人员及时处理，避免猪只的流失、外来病原体侵入带来传染疾病的风险。

6.2 外来抛物预警技术

外来抛物预警技术是通过安装高清摄像头和图像识别系统，实时监测猪场周围的环境，一旦有外来抛物进入猪场，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免外来抛物带来的疾病传播。

6.3 工服识别技术

工服识别技术是指通过安装工服识别系统，对工作人员的工服进行识别和管理。每个工作人员都会配备专属的工服，系统可以记录每个工作人员的工作时间和工作区域，一旦有工作人员违规超越规定活动范围，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病传播。

6.4 人员轨迹追踪技术

人员轨迹追踪技术是指通过安装定位装置和监控系统，对工作人员的位置进行实时追踪和监控。系统可以记录每个工作人员的轨迹和停留时间，一旦有工作人员违规超越规定活动范围或与患病猪只接触，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病的传播。

6.5 洗手监控技术

洗手监控技术是指通过安装洗手器和传感器，对工作人员的洗手行为进行监控。系统可以记录每个工作人员的洗手次数和洗手时长，一旦有工作人员未按规定洗手或洗手不彻底，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病传播。

6.6 洗澡时间保障技术

洗澡时间保障技术是指通过安装洗澡设备和传感器，对猪场工作人员的洗澡时长进行监控。系统可以记录每个工作人员的洗澡时间和洗澡时长，一旦有工作人员未按规定洗澡或洗澡不彻底，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病的传播。

6.7 换工服监控技术

换工服监控技术是指通过安装摄像头和图像识别系统，对工作人员的换工服行为进行监控。系统可以监控每个工作人员是否更换工服次，一旦有工作人员未按规定换工服，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病传播。

6.8 换鞋监控技术

换鞋监控技术是指通过安装摄像头和图像识别系统，对工作人员的换鞋行为进行监控。系统可以监控每个工作人员是否换鞋，一旦有工作人员未按规定换鞋，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病的传播。

6.9 踩消毒桶监控技术

踩消毒桶监控技术是指通过安装传感器和监控系统，对工作人员踩消毒桶的行为进行监控。系统可以监控每个工作人员是否踩消毒桶，一旦有工作人员未按规定踩消毒桶，系统会自动发出警报，提醒工作人员及时处理，避免疾病的传播。

6.10 外来车辆洗消烘监控技术

外来车辆洗消烘监控技术是指通过安装洗消烘设备和传感器，对进入猪场的外来车辆进行洗消烘处理，并进行监控。系统可以记录每个外来车辆的洗消烘情况和洗消烘时长，一旦有外来车辆未按规定进行洗消烘或洗消烘不彻底，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病的传播。

6.11 猪只健康监控技术

猪只健康监控技术是指通过安装传感器和监控系统，对猪只的健康状况进行实时监测。系统可以记录每头猪只的体温、饮食量、运动情况等数据，一旦有猪只出现异常，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病的传播。

6.12 物料进出监控技术

物料进出监控技术是指通过安装传感器和监控系统，对猪场物料的进出进行监控。系统可以记录每次物料的进出时间、放置位置、是否消毒等情况，一旦有物料未按规定放置或消毒，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病的传播。

6.13 卖猪监控技术

卖猪监控技术是指通过安装摄像头和图像识别系统，对猪只的销售过程进行监控。系统可以记录每次猪只的销售时间、数量，一旦有猪只逃逸或回流，系统会自动发出警报，提醒管理人员及时处理，避免疾病的传播。

总之，猪场智能化防疫技术是现代养猪业发展的必然趋势。它可以提高猪场的生产效率，降低疫病传播风险，保障猪群的健康和养猪业的可持续发展。随着科技的不断进步和应用，相信猪场智能化防疫技术将会在未来得到更广泛的应用和推广。

7 环境控制技术

猪场环境控制技术是现代养猪业中至关重要的一项技术。通过科学合理地控制猪场的环境条件，可以提高猪只生产性能和健康状况，同时减少疾病的发生和传播，提高养殖效益。

7.1 温度控制技术

温度是影响猪只生产性能和健康状况的重要因素之一。猪只对温度的适应能力较差，过高或过低的温度都会对其生长和发育产生不良影响。因此，在猪舍中采用温度控制技术是非常必要的。常见的猪舍温度控制技术主要通过温度探测仪、加热设备、降温设备、通风设备等来完成。通过合理调节室内温度，可以为猪只提供适宜的生长环境，促进其生长发育，提高饲料利用率和生产效益。

7.2 湿度控制技术

湿度是重要的环境因素。过高的湿度会导致猪舍内空气潮湿，增加疾病的发生和传播的风险，同时也会影响猪只食欲和生产性能。因此，在猪舍中采用湿度控制技术是非常必要的。常见的湿度控制技术主要通过湿度探测仪、通风设备、加湿设备和除湿设备等来完成。通过合理调节猪舍内湿度，可以为猪只提供适宜的生长环境，减少疾病的发生和传播，提高猪只健康状况和生产效益。

7.3 通风控制技术

通风是猪场环境控制中的重要环节。良好的通风系统可以保持猪舍内空气新鲜，排除有害气体和粉尘，调节室内温度和湿度，为猪只提供适宜的生长环境。通风系统的设计应考虑到猪舍的大小、形状和布局，合理设置通风口和风机，确保空气流通畅通。此外，通风系统还应配备过滤设备，防止病原微生物和有害气体进入猪舍，保障猪只健康。