湖北九洲農(nóng)信科技有限公司劉艷芳 蔡杰

湖北省生豬生產(chǎn)智能裝備應(yīng)用與需求分析

湖北九洲農(nóng)信科技有限公司劉艷芳 蔡杰

本文在調(diào)研湖北省生豬生產(chǎn)智能裝備應(yīng)用情況基礎(chǔ)上，深入分析了智能裝備應(yīng)用存在的問(wèn)題，闡述了生豬生產(chǎn)智能裝備需求，為湖北省智能裝備研發(fā)指明了方向。

生豬生產(chǎn)；智能裝備

湖北省是我國(guó)生豬生產(chǎn)大省，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全省生豬出欄4 363.2萬(wàn)頭，生豬出欄數(shù)量位居全國(guó)第五。當(dāng)前湖北省生豬生產(chǎn)正處于分散的、小規(guī)模的飼養(yǎng)方式向集約化、規(guī)?；同F(xiàn)代化的養(yǎng)豬生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，規(guī)?；B(yǎng)殖企業(yè)逐年增多，生豬生產(chǎn)智能裝備應(yīng)用水平也逐漸提升[1]。為此，我們深入武漢、襄陽(yáng)、黃岡團(tuán)風(fēng)、英山、黃石大冶、荊州松滋等地13家畜禽生產(chǎn)企業(yè)，充分了解當(dāng)?shù)厣i生產(chǎn)智能裝備應(yīng)用與需求情況。

1 湖北省生豬生產(chǎn)智能裝備應(yīng)用現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)研，生豬養(yǎng)殖智能裝備在不同規(guī)模生產(chǎn)場(chǎng)使用程度存在較大差距，中小規(guī)模豬場(chǎng)（年出欄1萬(wàn)頭以下）僅使用一些簡(jiǎn)單的設(shè)備，主要工作如飼喂、糞便清掃、環(huán)境控制等仍由人工完成。一些資金雄厚的豬場(chǎng)，采用集約化管理，現(xiàn)代化程度較高，從飼喂、飲水、豬群管理、舍內(nèi)溫濕度調(diào)控、環(huán)境控制等環(huán)節(jié)均采用或部分采用了自動(dòng)化和智能化設(shè)備。為摸清湖北省生豬生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與裝備現(xiàn)狀及需求，我們根據(jù)豬場(chǎng)規(guī)模大小，分別選取了大規(guī)模企業(yè)1家、中等規(guī)模企業(yè)5家、小規(guī)模企業(yè)7家一共13家企業(yè)，針對(duì)當(dāng)前生豬生產(chǎn)現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與裝備使用情況、存在的問(wèn)題和需求開(kāi)展了深入而細(xì)致的調(diào)研。

表1：調(diào)研企業(yè)智能裝備配備情況一覽表

整體上來(lái)看，此次調(diào)研13家企業(yè)當(dāng)中，3家生產(chǎn)規(guī)模較大的企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)裝備使用水平較高，分別是武漢金龍畜禽有限公司、湖北宏全農(nóng)牧有限公司、湖北天意種豬有限公司，且這3家企業(yè)均使用了智能投喂設(shè)備，其他的企業(yè)均未使用智能投喂設(shè)備。在環(huán)境控制方面，絕大多數(shù)企業(yè)都使用了風(fēng)機(jī)、水簾等裝備，仔豬舍使用了保溫?zé)?，起到了控制溫度和空氣質(zhì)量的效果，部分條件較好的企業(yè)使用了空調(diào)及智能環(huán)控裝備。調(diào)研企業(yè)中4家規(guī)模較大的企業(yè)配備了母豬發(fā)情、懷孕檢測(cè)設(shè)備，例如手持B超機(jī)等。在豬糞清理方面，我們調(diào)研的企業(yè)基本上是采取傳統(tǒng)的人工清掃方式，有部分企業(yè)安裝了漏縫板或水廁所，在一定程度上減輕了工人工作強(qiáng)度，但目前仍然沒(méi)有較好的方式來(lái)完全解決這一問(wèn)題，掃豬糞也是所有企業(yè)反映的一線工人工作量最大的環(huán)節(jié)。在豬糞處理方面，我們調(diào)研的企業(yè)有半數(shù)以上安裝了沼氣池等對(duì)豬糞進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用，既保護(hù)了豬場(chǎng)周邊環(huán)境，又使豬糞得到有效利用。

2 湖北省生豬生產(chǎn)智能裝備應(yīng)用存在的問(wèn)題

2.1 智能投喂設(shè)備

現(xiàn)有智能投喂裝備利用自動(dòng)化電腦控制箱定時(shí)定量給料，控制豬的采食量，使飼喂實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化，避免人工飼喂時(shí)給料不準(zhǔn)和飼料的浪費(fèi)。但當(dāng)前自動(dòng)投喂系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能仍有待完善，母豬飼喂量計(jì)算仍然不夠精準(zhǔn)，湖北宏全農(nóng)牧有限公司使用的自動(dòng)投喂系統(tǒng)僅以母豬生育期為單一判定指標(biāo)，母豬飼喂量仍然需要人工操作設(shè)置，憑經(jīng)驗(yàn)大致估算，母豬的采食曲線計(jì)算不準(zhǔn)確導(dǎo)致飼喂不夠精準(zhǔn)[2]。

2.2 環(huán)境控制設(shè)備

大部分企業(yè)仍然是比較原始的環(huán)境控制方法，利用人工檢測(cè)溫度、空氣質(zhì)量后，再通過(guò)控制開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)控風(fēng)機(jī)、水簾等通風(fēng)，需要耗費(fèi)一定精力，特別是夏天及冬天夜晚，需要有人時(shí)刻蹲守。少數(shù)企業(yè)安裝了豬舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)，當(dāng)溫度高于上限啟動(dòng)風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度低于下限啟動(dòng)取暖裝備升溫。但存在一個(gè)方面的問(wèn)題，目前僅限于溫濕度控制，未能將所有環(huán)境因子集成控制，并且設(shè)備易損壞，穩(wěn)定性差[3]。

2.3 母豬懷孕檢測(cè)設(shè)備

據(jù)調(diào)研，現(xiàn)有母豬懷孕檢測(cè)設(shè)備，例如手持B超機(jī)等，是通過(guò)掃描母豬檢查掃描圖像來(lái)檢測(cè)母豬是否懷孕。但該設(shè)備使用起來(lái)不夠方便，且必須由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作使用才能夠辨別。

2.4 豬舍清理設(shè)備

在豬糞清理方面，我們調(diào)研的企業(yè)基本上是采取傳統(tǒng)的人工清掃方式，掃豬糞也是所有企業(yè)反映的一線工人工作量最大的環(huán)節(jié)。有部分企業(yè)安裝了漏縫板及刮糞板，在一定程度上減輕了工人工作強(qiáng)度，但目前仍然沒(méi)有較智能的方式來(lái)完全解決這一問(wèn)題。

3 湖北省生豬生產(chǎn)智能裝備需求分析

3.1 母豬精準(zhǔn)飼喂自動(dòng)送料系統(tǒng)

當(dāng)前自動(dòng)送料系統(tǒng)是根據(jù)母豬懷孕期來(lái)簡(jiǎn)單地控制給料量，但實(shí)際上母豬給料量還應(yīng)該考慮母豬背鏢厚度、身高體重等其它參數(shù)，依據(jù)精準(zhǔn)的母豬飼喂采食曲線來(lái)進(jìn)行，這樣才能實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)飼喂。因此，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有的采食曲線及系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善，開(kāi)發(fā)母豬精準(zhǔn)飼喂系統(tǒng)，即在母豬飼喂料槽旁增加能自動(dòng)感應(yīng)母豬的背鏢厚度等與飼喂量有關(guān)參數(shù)的感應(yīng)器，感應(yīng)器能自動(dòng)讀取這些參數(shù)并輸送到系統(tǒng)中，系統(tǒng)能通過(guò)公式智能生產(chǎn)母豬飼喂量，從而實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的飼喂。

3.2 豬舍物聯(lián)網(wǎng)管控系統(tǒng)

在大規(guī)模豬場(chǎng)，由于豬場(chǎng)數(shù)量較多，每個(gè)豬場(chǎng)距離相隔較遠(yuǎn)，公司高層不能及時(shí)看到各個(gè)豬場(chǎng)的養(yǎng)殖實(shí)時(shí)情況，工人要定期對(duì)養(yǎng)殖豬舍進(jìn)行檢查，增大了工人勞動(dòng)量。因此，大規(guī)模豬場(chǎng)對(duì)豬舍物聯(lián)網(wǎng)管控系統(tǒng)需求較強(qiáng)烈，該系統(tǒng)通過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)，搭建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)管控平臺(tái)，可以隨時(shí)看到豬場(chǎng)養(yǎng)殖的溫度、濕度、飼料情況等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及豬場(chǎng)的養(yǎng)殖畫(huà)面。并且通過(guò)開(kāi)發(fā)手機(jī)控制軟件，實(shí)現(xiàn)在手機(jī)上完成實(shí)時(shí)監(jiān)控及密碼權(quán)限登陸控制豬舍內(nèi)各項(xiàng)設(shè)施的功能。

3.3 豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)豬舍智能環(huán)控系統(tǒng)采用單片機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)溫度控制、通風(fēng)換氣控制等，自動(dòng)控制水平比較低。生豬生產(chǎn)環(huán)境智能控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)獲取豬舍的溫濕度、風(fēng)力、空氣質(zhì)量等環(huán)境因子，將所有環(huán)境因子集成于系統(tǒng)內(nèi)部，并根據(jù)生豬不同生長(zhǎng)期建立相應(yīng)環(huán)境參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)自動(dòng)控制豬場(chǎng)風(fēng)機(jī)、水簾、噴霧設(shè)備等智能裝備，保障豬場(chǎng)環(huán)境。同時(shí)開(kāi)發(fā)智能手機(jī)APP客戶端，使豬場(chǎng)管理者在任何時(shí)間地點(diǎn)，都能看到豬場(chǎng)各豬圈的溫濕度、氨氣濃度、風(fēng)力等指標(biāo)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，提升管理人員對(duì)豬舍環(huán)境的掌控能力和處理速度[3]。

3.4 豬舍豬糞清理

在大規(guī)模豬場(chǎng)安裝了漏縫板，人工清理工作量有所緩解，但這涉及到豬舍改造工作，工程量較大，因此在大部分中小規(guī)模傳統(tǒng)豬舍仍沒(méi)有好的辦法來(lái)解決這一問(wèn)題。而在安裝了漏縫底槽的大規(guī)模豬場(chǎng)，生豬在排便時(shí)從地板漏縫落入底板，但并沒(méi)有自動(dòng)排糞板，現(xiàn)在主要是靠糞便自身壓力，通過(guò)傾斜底板讓所有的糞便落入管道中，針對(duì)這種情況，公司希望可以開(kāi)發(fā)一個(gè)自動(dòng)刮糞板，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，使室內(nèi)保持良好的空氣環(huán)境，給牲畜一個(gè)好的生存空間，減少疾病的發(fā)生率。

3.5 母豬發(fā)情、懷孕檢測(cè)系統(tǒng)

能否改進(jìn)懷孕母豬手持B超機(jī)檢測(cè)使用便捷程度，現(xiàn)有機(jī)械使用不夠便捷，必須將B超機(jī)放在母豬特定部位才能正常掃描，給操作增加了一定難度。而且顯示的圖像一般工人無(wú)法識(shí)別，能否作一定改進(jìn)，提高使用便捷程度。

3.6 種豬自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

當(dāng)前生豬企業(yè)在挑選種豬時(shí)仍采用比較復(fù)雜的人工采集數(shù)據(jù)方法，種豬自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)能通過(guò)對(duì)豬體重和瘦肉率（超聲波）的測(cè)量，達(dá)到選種和育種的目的。開(kāi)發(fā)此類(lèi)設(shè)備后可通過(guò)自動(dòng)傳感器將體重增長(zhǎng)等數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)終端設(shè)備獲取種豬的相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出當(dāng)日適合飼料配方，再通過(guò)自動(dòng)配料設(shè)備，完成配料喂養(yǎng)。

湖北省是生豬產(chǎn)業(yè)大省和規(guī)?；B(yǎng)殖強(qiáng)省，生豬生產(chǎn)需要消耗大量人力，企業(yè)用工成本較高。當(dāng)前，工人素質(zhì)、使用成本等已經(jīng)嚴(yán)重影響了生豬產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。國(guó)外養(yǎng)豬業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，從飼喂、飲水、豬群管理、舍內(nèi)環(huán)境控制、豬糞清理等環(huán)節(jié)均采用智能設(shè)備。未來(lái)智能裝備的發(fā)展，必將取代一線工人，對(duì)生豬生產(chǎn)環(huán)境智能裝備的研發(fā)與應(yīng)用，必將實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的規(guī)?；a(chǎn)，提升生豬產(chǎn)業(yè)智能化水平，這也是湖北省生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)[4]。

[1]萬(wàn)衛(wèi)東.湖北生豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考與建議[J].湖北畜牧獸醫(yī),2011(1):8-10.

[2]黃瑞森.現(xiàn)代化養(yǎng)豬設(shè)備在豬場(chǎng)中的應(yīng)用[J].養(yǎng)豬, 2012,(4):75-78.

[3]漆海霞.現(xiàn)代化生豬養(yǎng)殖環(huán)境測(cè)控技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2015(4):1-5.

[4]孫德林.養(yǎng)豬業(yè)必將走向信息化、現(xiàn)代化[J].豬業(yè)科學(xué),2013(3):76-78.

2017-01-04)

湖北省重大科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“湖北智慧農(nóng)村信息服務(wù)共性關(guān)鍵技術(shù)集成應(yīng)用與示范”（2015BBA216）