侯靈巖

（長垣市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河南長垣 453400）

畜禽養(yǎng)殖個體監(jiān)測信息主要包括體重信息、健康信息、行為信息、發(fā)情信息和分娩信息。傳統(tǒng)畜牧業(yè)生產(chǎn)主要依賴人工觀察法監(jiān)測畜禽個體信息，這種方法不僅主觀性強且耗時費力。歐美等發(fā)達國家畜禽養(yǎng)殖個體信息監(jiān)測研究起步較早，目前已有大量的研究成果并應(yīng)用于生產(chǎn)實際。我國這方面的研究還處于探索階段，畜牧業(yè)生產(chǎn)中實際應(yīng)用較少，許多監(jiān)測技術(shù)和儀器依賴進口。如何結(jié)合本國畜禽養(yǎng)殖實際，探索準確、高效、穩(wěn)定、低成本的畜禽養(yǎng)殖個體信息監(jiān)測技術(shù)，是當(dāng)前畜牧業(yè)發(fā)展面臨的關(guān)鍵問題。

1 體重信息監(jiān)測

體重是反應(yīng)畜禽生長發(fā)育狀況、生產(chǎn)性能的主要指標之一。傳統(tǒng)養(yǎng)殖中通常采用實測法，利用電子秤、地磅等測量儀器直接稱量，這種方法易造成動物應(yīng)激且耗時費力。研究發(fā)現(xiàn)動物體重與體尺之間存在關(guān)聯(lián)性，可通過利用動物體尺數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型估算動物體重。如利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，得到動物二維或三維圖像，進而計算體長、體高、胸圍、腹圍等體尺信息，再根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型估測出動物體重。這種方法可大量節(jié)約人力物力，且不會造成動物應(yīng)激，但易受環(huán)境和動物姿態(tài)的干擾，導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差，如何確保信息的準確性是以后研究需要解決的問題。

2 健康信息監(jiān)測

2.1 呼吸監(jiān)測

通過計算代謝過程中的氧-二氧化碳交換量來評估產(chǎn)生的熱量。通過消耗的氣體量（氧氣）和產(chǎn)生的代謝物（二氧化碳）之間的關(guān)系揭示動物所用食物的能量含量。這個“產(chǎn)熱值”通過氣體交換量再來計算熱量。

2.2 體溫監(jiān)測

群體監(jiān)測主要采用紅外熱成像技術(shù)，還可以通過軟件設(shè)置溫度報警，對豬進行無損監(jiān)測，大大減少人力成本。個體監(jiān)測中利用動物耳溫與行為的關(guān)系，通過耳標式溫度傳感器測量耳溫，由監(jiān)控攝像記錄動物行為。研究表明，豬耳溫度晝低夜高，且下午最低，靜止狀態(tài)下耳溫比活動時高。

2.3 飲食監(jiān)測

目前畜禽個體飲食信息監(jiān)測主要利用RFID技術(shù)、GPRS技術(shù)和嵌入式技術(shù)，來監(jiān)測采食頻率、采食量等數(shù)據(jù)。通過飼喂器來遞送食物，比較兩次質(zhì)量讀數(shù)的差異就能測出食物的消耗量。將RFID射頻識別技術(shù)和水流量傳感器相結(jié)合，監(jiān)測動物飲水頻率和飲水量。在動物顳窩部位放置傳感器，通過動物吞咽次數(shù)計算相應(yīng)的采食量。

2.4 疫病監(jiān)測

畜禽疫病監(jiān)測技術(shù)主要應(yīng)用于呼吸道疾病和消化道等疾病。通過音頻分析技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)呼吸異常識別呼吸道感染動物。通過在排泄區(qū)安裝嵌入式監(jiān)控設(shè)備可對動物的排泄行為進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)排泄異常的動物。通過運動目標檢測算法和圖像識別算法可定位有異常行為的動物，進行疫病識別。

3 行為信息監(jiān)測

通過運動監(jiān)測技術(shù)以及音視頻處理技術(shù)可以監(jiān)測動物的行為和叫聲等信息。研究認為，母畜與仔畜之間主要運用聲音信號聯(lián)系。母畜的哼叫聲可吸引仔畜接近和尋找乳房、吮乳，仔畜發(fā)出饑餓聲母畜也會回應(yīng)相應(yīng)的聲音，仔畜發(fā)出驚慌的聲音母畜則會產(chǎn)生擔(dān)心的聲音信號。研究發(fā)現(xiàn)，采用圖像處理技術(shù)可自動識別蛋雞個體的飲水、采食、運動、休息、拍翅膀等行為，進而追蹤蛋雞活動情況和軌跡。采用音視頻技術(shù)可研究不同品種、不同日齡、不同生理周期的雞在同一養(yǎng)殖模式下的應(yīng)激行為。行為信息監(jiān)測的數(shù)據(jù)量大且干擾因素較多，如何從海量信息中挖掘重要數(shù)據(jù)是以后研究的重點。

4 發(fā)情信息監(jiān)測

發(fā)情信息監(jiān)測是畜牧業(yè)生產(chǎn)中重要的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的發(fā)情監(jiān)測主要依靠人工檢查或飼養(yǎng)員經(jīng)驗，這種方法不僅費時效率低且極容易因錯判或漏檢而錯過動物的發(fā)情期，導(dǎo)致錯過配種時間。目前通過監(jiān)測動物的體溫、活動情況以及與公畜親近行為來判斷發(fā)情情況。有研究將數(shù)據(jù)采集器設(shè)置于動物的脖頸上，所述數(shù)據(jù)采集器包括RFID標簽、紅外溫度傳感器單元和振動傳感器單元，通過傳感器對動物的發(fā)情狀態(tài)進行監(jiān)測，并通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸給上位機，進行發(fā)情行為辨識和預(yù)測模型，監(jiān)測結(jié)果準確效率高、節(jié)約了人力和成本。利用紅外傳感器和加速度傳感器可以監(jiān)測動物發(fā)情前期的活動量，通過計算母畜與公畜接觸的次數(shù)和頻率，判定母畜是否發(fā)情，并對發(fā)情的母畜進行標記。

5 分娩信息監(jiān)測

動物分娩是養(yǎng)殖過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實時、準確地監(jiān)測分娩時間和狀態(tài)對實現(xiàn)自動化養(yǎng)殖意義重大。傳統(tǒng)生產(chǎn)中，動物分娩監(jiān)測主要依靠飼養(yǎng)員的連續(xù)觀察和經(jīng)驗預(yù)判，工作效率低且人力負擔(dān)重，還易出現(xiàn)疏忽導(dǎo)致仔豬死亡。現(xiàn)代研究主要通過兩個方面信息的采集來進行動物分娩的監(jiān)測。一種是對母畜的監(jiān)測，利用加速度傳感器和無線傳感技術(shù)監(jiān)測母畜體溫變化和筑窩行為，進而判斷分娩時間。這種方法易受母畜不同胎次和分娩前后體型變化的影響，還需繼續(xù)探索提高分娩時間預(yù)測準確性的方法。另一種是對仔畜的監(jiān)測，利用檢測主機和終端報警裝置，檢測主機包括中央處理系統(tǒng)、影像收集裝置、數(shù)據(jù)庫和電源，一旦監(jiān)測到仔畜活動就會觸發(fā)報警裝置。這樣可減輕母畜分娩監(jiān)護中的人力投入，提高母畜的分娩監(jiān)護效率。