畜禽养殖个体信息监测技术研究

侯灵岩

（长垣市农业农村局，河南长垣 453400）

畜禽养殖个体监测信息主要包括体重信息、健康信息、行为信息、发情信息和分娩信息。传统畜牧业生产主要依赖人工观察法监测畜禽个体信息，这种方法不仅主观性强且耗时费力。欧美等发达国家畜禽养殖个体信息监测研究起步较早，目前已有大量的研究成果并应用于生产实际。我国这方面的研究还处于探索阶段，畜牧业生产中实际应用较少，许多监测技术和仪器依赖进口。如何结合本国畜禽养殖实际，探索准确、高效、稳定、低成本的畜禽养殖个体信息监测技术，是当前畜牧业发展面临的关键问题。

1 体重信息监测

体重是反应畜禽生长发育状况、生产性能的主要指标之一。传统养殖中通常采用实测法，利用电子秤、地磅等测量仪器直接称量，这种方法易造成动物应激且耗时费力。研究发现动物体重与体尺之间存在关联性，可通过利用动物体尺数据建立数学模型估算动物体重。如利用数字图像处理技术，得到动物二维或三维图像，进而计算体长、体高、胸围、腹围等体尺信息，再根据建立的数学模型估测出动物体重。这种方法可大量节约人力物力，且不会造成动物应激，但易受环境和动物姿态的干扰，导致数据误差，如何确保信息的准确性是以后研究需要解决的问题。

2 健康信息监测

2.1 呼吸监测

通过计算代谢过程中的氧-二氧化碳交换量来评估产生的热量。通过消耗的气体量（氧气）和产生的代谢物（二氧化碳）之间的关系揭示动物所用食物的能量含量。这个“产热值”通过气体交换量再来计算热量。

2.2 体温监测

群体监测主要采用红外热成像技术，还可以通过软件设置温度报警，对猪进行无损监测，大大减少人力成本。个体监测中利用动物耳温与行为的关系，通过耳标式温度传感器测量耳温，由监控摄像记录动物行为。研究表明，猪耳温度昼低夜高，且下午最低，静止状态下耳温比活动时高。

2.3 饮食监测

目前畜禽个体饮食信息监测主要利用RFID技术、GPRS技术和嵌入式技术，来监测采食频率、采食量等数据。通过饲喂器来递送食物，比较两次质量读数的差异就能测出食物的消耗量。将RFID射频识别技术和水流量传感器相结合，监测动物饮水频率和饮水量。在动物颞窝部位放置传感器，通过动物吞咽次数计算相应的采食量。

2.4 疫病监测

畜禽疫病监测技术主要应用于呼吸道疾病和消化道等疾病。通过音频分析技术可以及时发现呼吸异常识别呼吸道感染动物。通过在排泄区安装嵌入式监控设备可对动物的排泄行为进行监控，及时发现排泄异常的动物。通过运动目标检测算法和图像识别算法可定位有异常行为的动物，进行疫病识别。

3 行为信息监测

通过运动监测技术以及音视频处理技术可以监测动物的行为和叫声等信息。研究认为，母畜与仔畜之间主要运用声音信号联系。母畜的哼叫声可吸引仔畜接近和寻找乳房、吮乳，仔畜发出饥饿声母畜也会回应相应的声音，仔畜发出惊慌的声音母畜则会产生担心的声音信号。研究发现，采用图像处理技术可自动识别蛋鸡个体的饮水、采食、运动、休息、拍翅膀等行为，进而追踪蛋鸡活动情况和轨迹。采用音视频技术可研究不同品种、不同日龄、不同生理周期的鸡在同一养殖模式下的应激行为。行为信息监测的数据量大且干扰因素较多，如何从海量信息中挖掘重要数据是以后研究的重点。

4 发情信息监测

发情信息监测是畜牧业生产中重要的环节，传统的发情监测主要依靠人工检查或饲养员经验，这种方法不仅费时效率低且极容易因错判或漏检而错过动物的发情期，导致错过配种时间。目前通过监测动物的体温、活动情况以及与公畜亲近行为来判断发情情况。有研究将数据采集器设置于动物的脖颈上，所述数据采集器包括RFID标签、红外温度传感器单元和振动传感器单元，通过传感器对动物的发情状态进行监测，并通过数据转发器传输给上位机，进行发情行为辨识和预测模型，监测结果准确效率高、节约了人力和成本。利用红外传感器和加速度传感器可以监测动物发情前期的活动量，通过计算母畜与公畜接触的次数和频率，判定母畜是否发情，并对发情的母畜进行标记。

5 分娩信息监测

动物分娩是养殖过程的关键环节，实时、准确地监测分娩时间和状态对实现自动化养殖意义重大。传统生产中，动物分娩监测主要依靠饲养员的连续观察和经验预判，工作效率低且人力负担重，还易出现疏忽导致仔猪死亡。现代研究主要通过两个方面信息的采集来进行动物分娩的监测。一种是对母畜的监测，利用加速度传感器和无线传感技术监测母畜体温变化和筑窝行为，进而判断分娩时间。这种方法易受母畜不同胎次和分娩前后体型变化的影响，还需继续探索提高分娩时间预测准确性的方法。另一种是对仔畜的监测，利用检测主机和终端报警装置，检测主机包括中央处理系统、影像收集装置、数据库和电源，一旦监测到仔畜活动就会触发报警装置。这样可减轻母畜分娩监护中的人力投入，提高母畜的分娩监护效率。