瞿文學(xué)，鄭國衛(wèi)，金耀忠，范 衛(wèi)，孔廣歡，孫福華，李步社，張和軍，宋團(tuán)偉，朱小平，姜紅菊，陳日富，農(nóng)栩安

(1.上海市浦東新區(qū)動物疫病預(yù)防控制中心，上海 201300；2.上海祥欣畜禽有限公司，上海 201302；3.上海種豬工程技術(shù)研究中心，上海 201302)

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，畜牧養(yǎng)殖業(yè)尤其是養(yǎng)豬業(yè)逐步將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備引入生產(chǎn)中。這些新技術(shù)的引入極大地促進(jìn)了養(yǎng)豬生產(chǎn)的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)營效益，得到了行業(yè)的廣泛認(rèn)可。

1 試驗(yàn)背景

在規(guī)?；i場中，哺乳仔豬群、保育仔豬群、育成育肥群一般按生長階段實(shí)行大欄舍飼群養(yǎng)，全進(jìn)全出。為了計(jì)算豬群規(guī)模即群體大小以及評估和計(jì)算豬群生長速度與料肉比，需要在每次轉(zhuǎn)群時(shí)對豬進(jìn)行計(jì)數(shù)和稱重。在轉(zhuǎn)群過程中，豬處于移動狀態(tài)，人工計(jì)數(shù)需要消耗大量的勞力，整個(gè)過程十分煩瑣和耗時(shí)，而且很容易重復(fù)或漏點(diǎn)豬數(shù)。同時(shí)個(gè)體稱重的工作量很大，需要抓豬或趕豬，容易使豬產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。因此豬場需要一種能自動計(jì)數(shù)和稱重的系統(tǒng)來解決這個(gè)問題，提高工作效率。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)技術(shù)路線

為解決豬稱重和計(jì)數(shù)的問題，提升豬場的自動化管理水平，本試驗(yàn)在華東某種豬場研發(fā)組裝了一套高精度電子稱重地磅(即過道稱)及群體大小自動計(jì)數(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作技術(shù)路線如圖1 所示。

2.2 試驗(yàn)材料及方法

試驗(yàn)材料有射頻識別(radio frequency identification，RFID)耳標(biāo)、智能電子地磅、4G 通信技術(shù)、云平臺技術(shù)，以及試驗(yàn)豬562 頭。系統(tǒng)采用屏蔽線連接RS485 通信，屏蔽現(xiàn)場電器對通信的干擾；試驗(yàn)中對4G 通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，可以保證數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)安全性。

系統(tǒng)開發(fā)采用C#語言，應(yīng)用sql server 2015 數(shù)據(jù)庫，后端開發(fā)框架采用ASP.NET、asp.core MVC，前端框架采用recat、vue，緩存技術(shù)采用redis。

該系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，將采集的硬件數(shù)據(jù)傳送至云端并進(jìn)行分析，云端數(shù)據(jù)通過移動APP 軟件實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控豬群轉(zhuǎn)群重量及群體大小。

3 結(jié)果與分析

3.1 高精度電子過道稱的開發(fā)應(yīng)用

通過對比試驗(yàn)，本研究選取了具有RS485通信功能的高精度地磅做過道稱，選用抗腐蝕性強(qiáng)、抗沖擊結(jié)構(gòu)、雙層堅(jiān)固緩沖平臺秤，采用國際先進(jìn)的不銹鋼柱式數(shù)字技術(shù)稱重傳感器，能對溫度系數(shù)、非線性、滯后和蠕變等進(jìn)行數(shù)字技術(shù)自動補(bǔ)償，并自帶防浪涌沖擊(并聯(lián)式)、防水性能強(qiáng)的防水RS485 聯(lián)網(wǎng)通訊串口連接盒，連接了4 顆高精度感應(yīng)器生成并傳輸數(shù)據(jù)。秤臺外形美觀、長期穩(wěn)定性好、堅(jiān)固耐用，可方便地與可編程控制器(programmable logic controller，PLC)等計(jì)算機(jī)設(shè)備聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)累計(jì)、查詢、打印、數(shù)字上傳等多種功能(圖2)。

圖2 高精度電子過道稱

3.2 豬群自動計(jì)數(shù)盤點(diǎn)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用

通過智能高清攝像頭，以及豬的自動捕捉識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)群體大小的自動計(jì)數(shù)盤點(diǎn)。與人工點(diǎn)數(shù)、稱重相比，新系統(tǒng)和設(shè)備的生產(chǎn)效率比人工方式提高5 倍以上，可為試驗(yàn)豬場節(jié)約4 個(gè)以上用工，年節(jié)約生產(chǎn)用工成本30 萬元以上(圖3)。

圖3 智能視頻自動計(jì)數(shù)系統(tǒng)

3.3 試驗(yàn)結(jié)果記錄

記錄人工稱重與過道稱稱重的耗時(shí)、人工計(jì)數(shù)與自動盤點(diǎn)系統(tǒng)的計(jì)數(shù)系統(tǒng)的耗時(shí)，結(jié)果如表1 所示。

從表1 可見，過道稱稱重系統(tǒng)稱重耗時(shí)比人工稱重縮短80%，計(jì)數(shù)系統(tǒng)計(jì)數(shù)的耗時(shí)比人工計(jì)數(shù)的縮短84%，而且儀器稱重和點(diǎn)數(shù)的準(zhǔn)確率接近100%。相比之下，該系統(tǒng)比人工稱重、計(jì)數(shù)在時(shí)間和準(zhǔn)確性方面更有優(yōu)勢。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件APP 開發(fā)

為便于數(shù)據(jù)分析和監(jiān)控，還開發(fā)出了物聯(lián)網(wǎng)云平臺APP，通過RS485 通信線收集耳標(biāo)識別器和電子磅秤的數(shù)據(jù)，再通過4G 模塊將數(shù)據(jù)解析加密后發(fā)至云平臺。云平臺通過統(tǒng)計(jì)這些數(shù)據(jù)對豬的狀況進(jìn)行分析，并將統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果存檔或通過手機(jī)、電腦端查看(圖4)。

圖4 物聯(lián)網(wǎng)云平臺APP

本試驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)中的人力成本，后續(xù)將在試驗(yàn)場擴(kuò)大應(yīng)用，并在養(yǎng)豬業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣。