高勤學(xué) ，王 棟 ，蔡云鵬 ，周建良

（1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院， 江蘇 泰州 225300；2.江蘇姜曲海種豬場(chǎng)，江蘇 泰州 225306；3.江蘇蘇牧智能科技有限公司，江蘇 鹽城 224161）

前言

樓房養(yǎng)豬不是新鮮事物，早在21世紀(jì)10年代前后，先后出現(xiàn)了浙江省杭州燈塔種豬有限公司的六層樓房養(yǎng)豬，黑龍江肇東四方糧庫(kù)四層樓房養(yǎng)豬等比較有代表性的樓房養(yǎng)豬模式[1]。無(wú)論從迫切性、技術(shù)儲(chǔ)備還是運(yùn)行效率等各方面，第一代樓房養(yǎng)豬都沒(méi)有什么明顯的優(yōu)勢(shì)，也沒(méi)有被大面積推廣，但這是對(duì)樓房養(yǎng)豬進(jìn)行了有益的嘗試。以2017年揚(yáng)翔集團(tuán)4棟樓房投產(chǎn)為契機(jī)，2019年，自然資源部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于設(shè)施農(nóng)業(yè)用地管理有關(guān)問(wèn)題的通知》（自然資規(guī){2019}4號(hào)），允許養(yǎng)殖設(shè)施建設(shè)多層建筑[2]；新一代樓房養(yǎng)豬項(xiàng)目雨后春筍般開(kāi)工建設(shè)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)樓房養(yǎng)豬在建和已經(jīng)投產(chǎn)的項(xiàng)目達(dá)160個(gè)之多，比較有代表性的有揚(yáng)翔公司7/9層、齊全農(nóng)牧集團(tuán)8層、湖北中新開(kāi)維現(xiàn)代牧業(yè)有限公司26層、牧原集團(tuán)210萬(wàn)頭21棟（6層）樓房養(yǎng)豬項(xiàng)目。

得益于非洲豬瘟防控的現(xiàn)實(shí)需要，5G為代表的人工智能技術(shù)的發(fā)展，這一代的樓房養(yǎng)豬和第一代相比已經(jīng)有很大的不同，在許多方面進(jìn)行了創(chuàng)新，但是真正了解樓房養(yǎng)豬內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的文獻(xiàn)很少，大部分都是一帶而過(guò)的報(bào)道。文章以一棟7 200頭母豬的樓房為例，分別從結(jié)構(gòu)和功能、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、智能化三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的解析，希望能為從業(yè)者決策提供參考。

1 樓房養(yǎng)豬的主要模式

樓房養(yǎng)豬歷經(jīng)30年的不斷完善，已經(jīng)從平層豬舍的簡(jiǎn)單重疊發(fā)展到現(xiàn)在全密閉、智能通風(fēng)、人工光照、自動(dòng)清糞、自動(dòng)送料，排列整齊，可拼接的模塊化建筑；但是樓房養(yǎng)豬仍然沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，由福建光華百斯特生態(tài)農(nóng)牧發(fā)展有限公司牽頭起草的樓房養(yǎng)豬技術(shù)規(guī)范正在討論中。樓房養(yǎng)豬按照層高、母豬、保育和育肥豬布局被設(shè)計(jì)成不同模式，具體來(lái)說(shuō)，就層高來(lái)講，有4～5層育肥樓房，7～8層母豬樓房，以及8層以上樓房三種主要類(lèi)型。由于民用建筑設(shè)計(jì)有24 m高度限制，超過(guò)24 m就屬于高層建筑，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，樓房高度最好不要超過(guò)24 m或27 m；按照層高3 m計(jì)算，最多可以設(shè)計(jì)為8～9層，同時(shí)由于自動(dòng)料線(xiàn)最大能輸送的樓層高度為8層，超過(guò)8層需要加裝中轉(zhuǎn)料塔，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，因此8層及8層以下樓房應(yīng)該是樓房養(yǎng)豬的主要模式。根據(jù)生產(chǎn)工藝布局不同，又可以將樓房養(yǎng)豬分為幾種模式：一是母豬+保育+育肥同棟分層的工藝布局，母豬在頂層（5-6層），保育在中間樓層（4層），育肥在底樓（1-3層），牧原21棟6層樓房即采用這種模式；二是母豬+保育-育肥兩點(diǎn)式工藝布局，母豬樓房每一層都是一條生產(chǎn)線(xiàn)，含妊娠舍和分娩舍，減少母豬移動(dòng)的工作量，保育和后備母豬以及公豬都在頂樓，其余每層都是一條生產(chǎn)線(xiàn)；三是母豬、保育、育肥分別飼養(yǎng)在單獨(dú)樓里的三點(diǎn)式工藝布局。樓房養(yǎng)豬技術(shù)含量較高的是母豬樓房，育肥樓房比較簡(jiǎn)單，文章以7 200頭母豬樓房為例，主要介紹第二種工藝布局。

2 樓房養(yǎng)豬的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)解析——以7 200頭母豬為例

雖然每個(gè)公司的養(yǎng)豬樓房設(shè)計(jì)差異很大，但是主流設(shè)計(jì)基本上為每層飼養(yǎng)母豬1 000～1 200頭左右，文章以7 200頭母豬樓房為例，解析樓房養(yǎng)豬內(nèi)部結(jié)構(gòu)及分析相關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

2.1 樓房豬舍結(jié)構(gòu)和功能介紹

7 200頭母豬樓房尺寸規(guī)格為：長(zhǎng)度110 m×寬度45 m，每一層面積為4 950 m2；1-6層為繁殖舍，7層為公豬舍、保育舍、培育舍和后備豬舍。

1-6層繁殖舍每一層都是獨(dú)立的生產(chǎn)線(xiàn)，每一層飼養(yǎng)1 200頭母豬，每一層分為7個(gè)單元，其中配懷舍5個(gè)單元，分娩舍2個(gè)單元。配懷舍尺寸規(guī)格為：長(zhǎng)度 42 m×寬度13.4 m，每個(gè)配懷單元有4列定位欄，每列定位欄61個(gè)，共1 170個(gè)（61×4-減去10根柱子，每單元234個(gè)，5個(gè)單元共1 170個(gè)）。分娩舍尺寸規(guī)格為：長(zhǎng)度42 m×寬度21 m（1個(gè)單元），本單元有6列產(chǎn)床，每列22個(gè)產(chǎn)床，共132個(gè)產(chǎn)床；長(zhǎng)度42 m×寬度14.3 m（1個(gè)單元），本單元有4列產(chǎn)床，每列22個(gè)產(chǎn)床，共88個(gè)產(chǎn)床；分娩舍共有產(chǎn)床220個(gè)。

7層保配舍分為8個(gè)單元，其中公豬1個(gè)單元（規(guī)格為長(zhǎng)度42 m×13.4 m，定位欄2列，每列56個(gè)，共112個(gè)；大欄1列25個(gè)）、保育舍2個(gè)單元（每個(gè)單元規(guī)格長(zhǎng)度42 m×寬度6.7 m，2列）、培育舍4個(gè)單元（每個(gè)單元規(guī)格長(zhǎng)度42 m×寬度13.4 m，2列；培育舍1包括3個(gè)單元，存欄數(shù)量1 512頭；培育舍2包括1個(gè)單元，存欄數(shù)量756頭）、后備舍1個(gè)單元（規(guī)格長(zhǎng)度42 m×寬度14.3 m，2列，存欄數(shù)量264頭）。

樓房養(yǎng)豬模式的樓房不是孤立的一棟樓，還需要配套大量的附屬建筑，共同構(gòu)成一個(gè)完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。樓房豬場(chǎng)一般由2～4棟樓房和配套附屬用房組成。1棟樓房至少設(shè)置4～5部電梯，其中人貨共用電梯1部，仔豬出貨電梯2部，病死豬、淘汰豬、胎衣滑道或處置電梯1部，還可以設(shè)置1部備用電梯。1棟樓房需要配置25 t中轉(zhuǎn)料塔3個(gè)，25 t配懷料塔2個(gè)，15 t哺乳料塔2個(gè)，7 t教槽料塔2個(gè)，15 t 7層育肥料塔1個(gè)，7 t 7層各種階段料塔4個(gè)。要管理好養(yǎng)豬樓房，就要進(jìn)行科學(xué)的分區(qū)，管理好各種生產(chǎn)投入品，具體來(lái)講，就是四區(qū)物流。四區(qū)（如果把場(chǎng)外隔離區(qū)計(jì)算在內(nèi)，也可以叫五區(qū)）：即二級(jí)中轉(zhuǎn)區(qū)（二級(jí)消毒隔離區(qū)）、生活區(qū)（一級(jí)消毒隔離區(qū)）、生產(chǎn)區(qū)、無(wú)害化處理及環(huán)保區(qū)。五流：人流（入場(chǎng)人員經(jīng)過(guò)三級(jí)洗消、隔離、換裝，走專(zhuān)用貨梯進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)），物資流（生產(chǎn)投入品含食品經(jīng)過(guò)三級(jí)-二級(jí)-一級(jí)隔離點(diǎn)專(zhuān)用消毒房進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)），飼料流（飼料經(jīng)過(guò)中轉(zhuǎn)料塔到樓房料塔再經(jīng)過(guò)料線(xiàn)進(jìn)入豬舍），糞尿流（每一層糞尿單獨(dú)收集通過(guò)集污管道匯集到環(huán)保區(qū)，此外還要進(jìn)行雨污分離，雨水利用地形落差自然排出場(chǎng)外），豬流（豬只單向流動(dòng)，母豬同層周轉(zhuǎn)，仔豬走專(zhuān)用出貨梯，病死豬走專(zhuān)用電梯或滑道到環(huán)保區(qū)）。根據(jù)本場(chǎng)的管理制度，繪制好四區(qū)五流圖，用不同顏色區(qū)分不同區(qū)域，不同區(qū)域配套不同顏色的工裝，對(duì)入場(chǎng)人員通過(guò)門(mén)禁、人臉識(shí)別和工卡等手段，對(duì)人員進(jìn)入不同區(qū)域進(jìn)行授權(quán)和管理。

人員配置是至關(guān)重要的一環(huán)，通過(guò)網(wǎng)上的公開(kāi)資料，以及訪(fǎng)談，實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)：樓房養(yǎng)豬的人員配置為每棟樓生產(chǎn)線(xiàn)56人，1-6層每層8人。其中每層配懷飼養(yǎng)員2.5人，產(chǎn)房飼養(yǎng)員3人，配種員1人，防疫員1人，分場(chǎng)場(chǎng)長(zhǎng)0.5人；7樓要配備8人，其中公豬站5人，保育培育3人。除了生產(chǎn)線(xiàn)人員，此外樓房養(yǎng)豬二級(jí)和一級(jí)隔離點(diǎn)、生活區(qū)還要配備4人，每棟樓房共需人員約60人。總場(chǎng)還要配備6人，含環(huán)保、防疫、機(jī)電、水電、生產(chǎn)技術(shù)、財(cái)務(wù)及總經(jīng)理等崗位。

2.2 樓房豬舍的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

了解了樓房養(yǎng)豬內(nèi)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合豬場(chǎng)的建筑面積，用人規(guī)模，可以對(duì)樓房養(yǎng)豬進(jìn)行效率分析，如表1。

表1 樓房養(yǎng)豬經(jīng)濟(jì)計(jì)算指標(biāo)對(duì)比

2.3 樓房豬舍的智能化裝備及應(yīng)用場(chǎng)景

樓房養(yǎng)豬是高度集約化的工業(yè)化流水線(xiàn)生產(chǎn)模式，用工數(shù)量較傳統(tǒng)養(yǎng)豬也大為減少。大量簡(jiǎn)單重復(fù)性的工作可以使用機(jī)器替代，比如巡舍、記錄、設(shè)備管理，在減少用人的同時(shí)，也增加了生物安全系數(shù)，這些都需要智能化設(shè)施設(shè)備支持才能實(shí)現(xiàn)。智能化設(shè)備有攝像機(jī)、智能控制箱、智能飼喂器、巡檢機(jī)器人、智能耳標(biāo)等。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，智能化分成幾個(gè)模塊：一是智能環(huán)控，通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程進(jìn)行風(fēng)機(jī)、濕簾、光照、加熱等遠(yuǎn)程控制；二是智能巡舍、盤(pán)點(diǎn)、異常報(bào)警，通過(guò)帶有機(jī)器學(xué)習(xí)功能的AI攝像機(jī)，滑軌機(jī)器人、陸地巡航機(jī)器人等加載相應(yīng)的算法，判斷生病豬只，異常豬只，對(duì)飼養(yǎng)員和豬只越界行為進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，生物入侵告警，自動(dòng)撥打電話(huà)通知、發(fā)送短視頻到相關(guān)權(quán)限的管理人終端；三是精準(zhǔn)飼喂包括根據(jù)日齡天數(shù)和采食量自動(dòng)調(diào)整飼喂量，監(jiān)測(cè)采食異常豬只，監(jiān)測(cè)發(fā)情豬只；四是生物安全管理和風(fēng)險(xiǎn)管理包括人員越界報(bào)警、進(jìn)入權(quán)限管理、火災(zāi)告警，賣(mài)豬管理，事件與計(jì)劃符合性檢查，車(chē)輛管理，人員管理，洗消行為合規(guī)性檢查等。

一棟7層樓房需要配置的攝像機(jī)共約 210 臺(tái)，每層30臺(tái)，槍機(jī)16臺(tái)，半球12臺(tái)，AI攝像機(jī)2臺(tái)；陸地巡航機(jī)器人8臺(tái)，每層樓1臺(tái)，1臺(tái)備用；智能環(huán)境控制箱56臺(tái)；環(huán)境傳感器56套（每層溫度傳感器16個(gè)，濕度傳感器8個(gè)，壓力傳感器8個(gè)，每個(gè)單元包括2個(gè)溫度傳感器，1個(gè)濕度傳感器，1個(gè)壓力傳感器）；智能飼喂器1 200個(gè)，智能耳標(biāo)1 500個(gè)（生產(chǎn)母豬1 200個(gè)+300個(gè)后備）。此外附屬設(shè)施用房還要配置大量的智能設(shè)備，在此不再一一贅述。

3 結(jié)語(yǔ)

樓房養(yǎng)豬是我國(guó)畜牧業(yè)進(jìn)入工業(yè)化階段出現(xiàn)的重要的模式創(chuàng)新和裝備集成創(chuàng)新，主要優(yōu)勢(shì)在于節(jié)省土地、提高生產(chǎn)效率、提高單位產(chǎn)能。文章以7 200頭母豬樓房為例，解剖了一棟7層樓房母豬舍的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析，樓房養(yǎng)豬在造價(jià)和傳統(tǒng)豬舍相差不大的情況下，單位生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)養(yǎng)豬，具備很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，是一種生產(chǎn)模式的集成創(chuàng)新。但是所有這些優(yōu)勢(shì)都必須建立在樓房養(yǎng)豬能順利運(yùn)營(yíng)和安全運(yùn)營(yíng)的前提下才能實(shí)現(xiàn)的。我們對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度出現(xiàn)的這種模式創(chuàng)新要持開(kāi)放的態(tài)度，從行業(yè)發(fā)展的角度，從技術(shù)的角度提出解決方案，讓更多的人了解樓房養(yǎng)豬，讓樓房養(yǎng)豬順利運(yùn)營(yíng)[3]。

智能化是解決樓房養(yǎng)豬管理困境的一個(gè)很好的方案，但是很多設(shè)備技術(shù)還不成熟，不穩(wěn)定，很多方案也不完善。如何從生物安全、豬場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程、工程建設(shè)和設(shè)施設(shè)備配套等角度，進(jìn)行互融互通，打造更完善的解決方案是未來(lái)樓房養(yǎng)豬需要關(guān)注的大課題。