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智能化养猪模式,究竟能帮我们做什么?

北京小龙潜行科技有限公司2020-04-02 09:00:45

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现代养殖技术经历了一次又一次的迭代与升级。如今,以大数据、物联网、人工智能、区块链等为导向的智慧化养殖技术即将崭露头角,或将为养殖业未来的发展带来质的突破。
  从传统养殖到规模养殖,再到以信息技术和自动化设备为主的自动化养殖,现代养殖技术经历了一次又一次的迭代与升级。如今,以大数据、物联网、人工智能、区块链等为导向的智慧化养殖技术即将崭露头角,或将为养殖业未来的发展带来质的突破。
  
  1智能生猪养殖技术的研究现状与进展  
  
  1.1体重及膘情监测系统
  
  以保育与育肥猪生长过程中的精准管理为例,可以采取佩戴可视耳标的方式,使管理粒度细化到单头肥猪,同时,通过安装在猪舍上方的轨道巡视设备,动态监测猪只每日体重增长及背膘变化的曲线,从而实现精准饲喂与科学管理。
  
  以群养育肥猪舍场景为例,在群养栏上方安装轨道,轨道下方对应猪只食槽/水槽的位置安装数据采集设备,即可实现在猪只采食/饮水时采集视频、图像数据。同时,利用追踪器动态追踪每只猪行动轨迹,并记载数据采集的时间及位置,随后通过上传数据至云端,由云端人工智能模型计算出每头猪的体重。当所有猪只均采集过体重之后,系统自动计算每栏群猪只的总重及均重,并可呈现出猪只在一段时期内栏总重及栏均重的变化图表。
  
  至此,智能养殖数据采集设备已完成数据采集、处理与监测报告等步骤,但这仅仅是达到了智能化猪场的辅助作用,成熟的人工智能技术体系可以在大量统计数据的基础上,完成自主分析与决策支持。简单来说,就是根据猪只的体重情况调取智能饲喂策略模块,并给出后续的精准饲喂建议。
  
  举例来说,如果猪场拥有精细化的饲喂设备(如自动饲喂站),则智能系统会提供标准的接口实现精准下料,并根据猪只增重情况自动给出科学的饲喂方案及预测最佳的出栏时间,辅助提升猪场经济效益。除监测生长速度外,智能系统还可与采食监测系统相结合,动态评估每头猪的料肉比,反向评估饲喂策略。
  
  由此可见,在猪只体重及膘情智能监测体系中,通过智能硬件设备实现大数据的采集与集成处理,建立起一个支持生产效率和营养标准的强大信息系统,从而通过人工智能技术有针对性地进行精准分析与决策,才能向智能化猪场迈出关键性的一步。
 
养猪模式
  
  1.2生物资产盘点监测系统
  
  根据猪场养殖模式,选择合适的位置安装数据采集设备,采集整栏猪只视频、图像数据,云端智能模型会识别出每个群养栏猪只的数量,实现每个猪舍生物资产的盘点统计。该系统除记录生物资产数量外,还可与调群及异动管理系统、售前测重及宰前定级管理系统等进行联动,详细记录猪只异动情况,可详细统计转群、售卖、死亡的具体猪只,用于评估最终猪只的成活率。
  
  该系统不但可以应用于育肥猪盘点,还可应用于种猪与仔猪盘点。通过视频监测实时获取每一个产床上仔猪的数量,与限位栏母猪数量、后备母猪生物资产监测结合使用,三者共同构成综合生物资产管理,精准掌握母猪及仔猪数量。
  
  对母猪及仔猪数量的监控,一方面便于猪场管理者掌握后备猪生物资产数量及动态变化趋势,另一方面可以针对猪场绩效目标及后备猪变化频率进行评估,对影响后续生产目标的状况提前预警。
  
  1.3体温监测预警系统
  
  对后备母猪、妊娠母猪、分娩母猪的体温定时监测,若发现体温异常可以及时采取预警措施,可作为发情鉴定的一个重要参考维度,并且有利于传染性疾病疫情的早期发现与治疗干预。通过电子耳标可跟踪标识唯一的个体母猪档案,并绘制出猪只每日的体温变化曲线图。该系统根据猪只所在栋舍不同,可配合使用轨道巡视设备或固定式设备进行体温监测。
  
  1.4发情管理及返情鉴定系统
  
  后备母猪的发情管理对其全生产周期的生产性能发挥具有重要的影响。在后备母猪160日龄以后,每日可通过智能巡航设备对后备母猪进行发情鉴定,准确识别并记录初情期、第二次和第三次发情的时间及持续时长,准确适时进行后备母猪配种,发挥其最佳的生产性能。
  
  相对于发情管理,返情鉴定则应用在配种初期20天左右限位栏区域,在断奶母猪区域上方安装固定式摄像头,每个摄像头覆盖1-3头断奶母猪限位栏。每天使用公猪或诱情剂对断奶母猪进行刺激,摄像头观测下方猪只,对发情猪只进行鉴别并通过PC或移动端通知管理人员,也可在每个断奶母猪限位栏中合适的位置安装自动指示灯,帮助管理人员快速识别母猪的发情期,提高母猪的生产效率。
  
  1.5公共智能化管理系统
  
  1.5.1立体环境监控
  
  在综合考虑栋舍构造、风机水帘位置、进风口位置、舍外环境、猪只自身释放热量等因素的基础上,建立温度、湿度、主要有害气体浓度的立体等高线模型,根据模型及猪舍对环境的要求自动启动设备,使猪场始终维持在一个良好的生长环境之中,保证猪只的健康成长。
  
  1.5.2采食及饮水量监测
  
  结合电子耳标可实现对单头猪只采食及饮水量行为的监测,从而对猪只健康状况进行评估,如遇反常情况可及时预警、采取干预。
  
  1.5.3主要疾病及异常行为监测
  
  通过智能巡视设备及声音监测设备采集猪只争斗、跛脚等行为信息、以及咳嗽等异常声音,送至云端系统进行实时分析,可准确判断主要疾病类型,以便通知管理人员及时干预。
  
  2智能化猪场的定制化解决方案  
  
  谈及定制化,其成因在于当前我国养殖业的大环境。以生猪养殖为例,我国仍然是一个大群体、小规模的养猪现状,各类猪场规模大小不一、饲养管理水平及生产设施设备也参差不齐,这也就从根本上阻碍了智能化养殖的发展进程。也正是基于此,小龙潜行创新打造了智能养殖CF体系,根据不同种类的猪场提供相适宜的定制化解决方案。
  
  何为定制化解决方案呢?举例来说,不同猪场的养殖品系不同,就需要根据相应的母猪品系塑造出特定的重量、背膘等计算模型,才能匹配智能测重、测膘设备的分析与决策系统。以此类推,养殖模式、栋舍构造、管理标准等多方面内容都需要根据猪场的自身情况匹配相对应的解决方案,才能达成最优的成效。此为CF体系中的第一阶段——个性化诊断。除此以外,完整的CF体系还包括模块化实施、针对性评估、大规模推广、持续性优化这四个阶段,逐步推进生猪智能养殖系统的全面实施。
  
  智能养殖定制解决方案(CF体系)的主要功能模块有:智能云平台、轨道巡视机器人——牧场守望者(Farm Watchman)。以牧场守望者为例,安装在猪舍上方,沿巡航轨道定时滑动,自动采集猪只体重、背膘、生物资产数量等关键指标数据,并实时上传至云平台,调用模块系统进行自主决策分析,提升猪场的智能化管理水平。
  
  例如,在监控妊娠母猪的体重和膘情时,牧场守望者智能设备按照设定的策略路线每天自动巡视,将每头限位栏母猪的体重及背膘数据上传至云端,猪场管理人员可通过PC端或移动端进行查阅并浏览相应变化曲线。同时,与移动设备配合使用,还可顺利完成猪只数据抽样采集、母猪转栏等多功能便捷操作。
  
  3智能化猪场基础设施的重要支撑  
  
  生猪智能养殖系统对养殖过程中的关键指标数据进行采集与分析,并提供强大的决策支持,需要对大量的视频、图像、声音及传感器数据进行传输、计算与处理,因此高并发、高吞吐、低时延的传输、高性能的计算与存储设施、高安全性与稳定性的云计算平台是系统高效运行必不可少的重要支撑。为保证5G传输、IDC机房、云计算平台等重要基础设施的稳定、安全性能,小龙潜行与三大运营商开展深度合作,正在逐步打通生猪智能养殖系统的关键脉络。
  
  3.1猪场5G传输支撑
  
  4G时代的带宽速率已经远远不能满足当前智能化猪场的数据传输需求了,5G网络低时延、大带宽等优势的融入,不仅满足了高清图像、音视频实时传输需求,还可实现远程设备的实时操控。运营商+定制化智能体系+示范猪场三者融为一体,可以为智能化猪场提供更加灵活的数据传输服务,推动“5G+AI”猪场升级改造。
  
  3.2运营商IDC业务支撑
  
  运营商IDC业务提供安全、可靠的数据中心托管服务及高速的Internet接入等基础服务,以及网络安全、运行维护、应用辅助和综合配套等增值服务,可形成一整套完整的信息服务IT解决方案。
  
  3.3云计算平台支撑
  
  基于优质的云数据中心资源,采用多种网络接入模式,通过数字化运营管理,提供基础资源、平台能力、软件应用等服务,从网络、应用、主机、安全管理等多个层面提供安全解决方案。兼顾数据储存、处理以及高稳定性、安全性的云计算平台可以助力智能养殖系统高效运行。
  
  4智能养殖技术的独特优势可促进产业升级  
  
  4.1提高生产效率与经济效益
  
  对比中国与欧美国家猪场的生产效率,我国的PSY水平均值为18左右,而欧美国家则达到了25以上,猪场收益差距显而易见。而若能在智能化猪场中,利用好查情监测、精准饲喂等管理体系,可以顺利提升生产效率,为猪场创造更大的经济效益。
  
  4.2节约人力成本与饲料成本
  
  当前,养猪技术人员的工资都相对较高,从猪场用人成本的角度上考虑,使用智能化设备替代现有的技术人员,可以节省一笔人工成本,同时还可以缓解当前猪业迅猛发展与技术人才严重短缺之间的巨大矛盾。
  
  与此同时,利用人工智能自主分析与决策的能力可以有效提高饲料利用率,通过精确调节饲料配方、实现精准饲喂,不仅可以节省10%以上的饲料浪费,还能改善猪只生长和繁殖性能。
  
  4.3提升重大疫情的防控与干预能力
  
  利用智能化设备独特的疫情早期诊断和防控预警能力,可以最大程度地减少猪场发病率,继而降低猪场经济损失。尤其是当应对重大疫情(如非洲猪瘟)来临时,猪场的疫病防控与干预能力就显得尤为重要。
  
  4.4建立食品安全可追溯体系
  
  通过生猪智能养殖系统采集日常关键指标数据,通过电子耳标及可视耳标实现个体追踪,通过区块链技术实现数据的不可篡改,可率先建立养殖链条的肉类食品可追溯体系,从而实现“安心肉、放心吃”的行业憧憬,普惠广大居民的日常所需。
  
  随着技术的进步与数据的积累,智能化技术将在养殖领域逐步推广和广泛应用,这不但可以极大地释放养殖企业工作人员的精力,还能大幅度地提升禽舍的精细化管理水平。在当今社会进入全产业拥抱互联网的时代,传统养殖业也迈入了智能化发展的新纪元。智能养殖技术的雏形已成,智能化养殖场未来可期。
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