智能化技术在楼房养猪中的应用

潘 飞 ，甄艳红

（1.武汉天种畜牧有限责任公司，湖北 武汉 430043；2.武汉市农业学校，湖北 武汉 430043）

当前，我国养猪业正处于向现代化养猪业转变时期，养殖模式更偏向密闭式，并采用新型材料进行建设，通过引进先进设备和优质种猪不断优化养殖环境、提升养殖效率，以此实现养殖效益最大化。随着养殖模式的不断升级，生产效率得到显著提升，更多更先进的科学技术和理念被不断地应用于养猪业。显然，自动化已无法满足规模化养猪业发展需求，迫切需要更高水平的科学技术将目前各独立的自动化系统进行有效整合，将更科学的养殖数据应用于养殖过程，通过数据采集和终端分析，促使养猪业向更专业化和更标准化的方向发展。智能化养殖技术就是有效地运用互联网和物联网技术[1，2]。

养猪业要发展，除了技术配套，更需要有效土地的支撑。我国地少人多，农田具有保护政策。因此，楼房养猪作为一种新型的养猪模式，可以达到节约土地的目标，并且得到了国家的肯定和支持。2019年12月17日，自然资源部和农业农村部联合发布了自然资规〔2019〕4号《农业农村部关于设施农业用地管理有关问题的通知》，明确指出养殖设施允许建设多层建筑。而之前的情况是，很多地方不支持建设多层猪舍，一些楼房猪场项目占用了建设用地指标。政策支持下，立体化的养殖方式将是养猪业未来重要的发展方向之一。

楼房养猪优点。第一，核心是节约土地。楼房猪舍方案解决的核心问题是选址难的问题。在非洲猪瘟疫情常态化大环境下，新建猪场首要考虑的因素是选址的生物安全条件。生物安全条件好的场址较难选到且多数面积不大，尤其在生猪消费区域更是一地难求。同样场地情况下，楼房猪场方案可以建设更多产能。据测算，年出栏万头猪场楼房猪舍仅需用地不到1 hm2（8～10亩左右），相比传统模式用地需要5～7 hm2（70～100亩），节约土地效果明显。第二，楼房养猪可以更好地实现智能养殖。相比传统模式，楼房养猪科技含量更高，进行最初设计方案时必须提前完善自动饲喂、粪污处理及环控等相关工艺。目前，环控技术主要包括水帘降温、地暖加温、风机通风；饲喂可采用全自动料线系统；饮水可采用自动给水系统；粪污可采用舍内粪污分离、污净道分离及管道专用，从源头上实现粪尿分离处理。第三，高效率。综合应用自动化技术，可以大大节约人力和劳动水平，从而大大提高生产效率[3]。

楼房养猪缺点。一是造价较高，楼房猪舍土建成本相较单层猪舍每平方米高500～800元，根据所选地块的地质条件进行的前期桩基础、土方挖填、边坡支护等均有较大的投入；二是饲养密度大，对管理、防疫、环保等要求较高；三是公摊面积大，楼房猪舍需要更多的通道、电梯间、坡道等附属设施，头均所需的饲养面积有所增加。

以物联网、互联网技术为基础的智能化养殖刚好可以满足楼房养猪对管理、防疫、环保等方面的要求[3]。

1 智能管理平台建设

养殖数据的采集。以物联网、互联网技术为基础，利用猪的RFID电子身份证在系统中建立猪只档案，将自动饲喂系统、猪场饮水系统、自动清粪系统等物联网设备进行集成。将每头猪的生长及生产状况做详细记录，用以对生产事件进行提示和预警，同时可以根据需要对数据进行分析，生成图或者报表。管理者可通过手机、平板、电脑等随时查看猪舍情况及猪只生长情况，有助于合理安排生产，促使猪场轻松实现规范化管理和精细化生产[4]。

养殖环境的控制。在猪舍内安装温湿度传感器、二氧化碳传感器等智能传感设备，实时监测猪舍环境的温度、相对湿度、有害气体等相关指标，相应数值在舍外的控制器上显示，并且在后台自动化录入和分析，一旦有异常情况，猪舍外的控制器及终端机器均会自动报警提示。根据需要可随时调取历史数据和实时数据，并作分析。并且将自动清粪系统加入智能管理平台，根据环境需要定时定期做清粪处理。

养猪生产控制。可通过智能无线控制设备将自动饲喂、猪只生长智能曲线以及防疫管理程序等预先设置在智能管理平台，出现异常会自动报警，如猪只饮食出现异常会报警；到生产节点也会报警提示，如免疫、配种、分娩时间到时会报警提示。必要时施加人工干预。

养殖智能的控制。智能控制就是运用互联网技术和物联网技术，将养猪自动化系统有效的联合起来，借助于各种传感技术实现对养殖过程甚至是销售过程的准确控制，使养殖数字化、精准化[5]。

1.1 流程管理

为实现生猪饲养高度规模化、集约化，提高产量和质量，需要充分考虑生产过程中的各个流程，并使流程精准化。生产中主要涉及猪只饲养、屠宰加工、物流配送、实体销售等环节，提供标准化生产流程管理才能更好地实现跟踪与服务。饲养精细化管理及智能调控猪舍环境将大大提高猪只生产效率和效益[2]。

1.2 全程溯源管理

基于智能化养殖监控系统及标准化生产管理系统，基于猪RFID电子耳标技术可有效地规范管理每头猪只的成长过程，包括健康状况、免疫、胎次、饲喂、生长等信息；后期结合条形码和二维码技术，不仅可以追溯猪只饲养过程，同时可以对猪只屠宰、销售过程进行追溯，实现对完整供应链的全程监控，再通过系统自动与产品关键指标库中的数据进行对比，将结果作为产品溯源档案与生产者的行业资质认证结合，最终形成该批次猪肉的唯一溯源档案，消费者能够通过二维码扫描获取平台中产品的溯源档案，最终实现从养殖到餐桌的全程溯源体系管理[2]。

2 智能化楼房养猪预期效果

2.1 提高养猪水平

应用智能化技术进行楼房养猪不仅可以通过节约土地弥补楼房养猪的不足，同时也将充分发挥楼房养猪优势，大大减少了劳动力，降低了劳动时间，同时改善了猪舍的环境及提高了猪只的健康水平。通过对相关软件进行应用，对猪群生产各个环节，如免疫、饲料、配种、产仔等进行程序化管理，大大提高养猪效率。

2.2 食品安全得到保障

智能化不仅可以对养猪生产环境进行自动监控，对养猪生产各个环节进行程序化管理，还可以对生产相关环节如饲料、兽药等品质实施监管，并可以对病死猪进行无害化处理监管及通过RFID耳标对猪只进行终身追踪。生产健康放心肉，让消费者买得放心，吃得舒心。

2.3 科学管理得到保障

智能化理念贯穿楼房养殖过程始终。为了使楼房养猪效率最大化，整个养殖过程、销售过程均应以数字形式被保留在智能控制系统中，用户可以根据需要选择相应数据，应用大数据原理对经营数据进行快速、精准、科学的处理，为未来发展提供决策依据，提高工作效率和管理水平。

2.4 防疫环保得到保障

楼房养猪一定程度上可以减少粪污处理面积，应用人工智能技术可以更容易控制楼房猪场环境，并对环保技术应用进行更好把控，从而显著提高猪场环控和防疫效果[6]。

3 结果与展望

人工智能技术的应用解决了楼房猪场的环控和防疫问题，实现了养猪生产过程的标准化和数字化，同时可以实现生产、屠宰、销售等环节溯源档案，可为其广泛的应用和推广奠定基础。