規模化養豬場智能化管理平臺建設的探索與實踐

楊 慧 陳 進 許 杰 鄭 靜

（1.福建農業職業技術學院 福州 350007；2.福清市農業綜合執法大隊 福建福清 350300；3.福州農福騰信息科技有限公司 福州 350007；4.福州中農牧生物科技有限公司 福州 350007）

中國生豬養殖在全球占比最多， 占全球生豬總養殖量56.6%，但養殖信息化還處于早期階段，信息化建設比較落后， 養豬過于依賴人工是阻礙我國養豬業規模化發展的重要原因，融入“互聯網+”是生豬養殖轉型升級、增產提效的必經之路[1-2]。 智慧型規模化養豬場創新管理平臺建設是利用物聯網+AI人工智能技術，通過可視化系統、數學模型、智能計算、智能識別等技術的集成與應用，實現數據采集智能化和AI 技術識別圖像完成豬臉識別、 體重測算、數量統計， 同時集成豬場原有環境硬件監控系統上報的各項數據，建設規模化養殖場數據中心，實現規模化養豬場生產信息、流通信息、管理信息全流程匯聚，再將數據分類分級，根據生產、監管、保險、金融等不同需求，結合應用端APP 進行數據輸出，以滿足養殖戶、 畜牧場、 政府、 保險、 金融等進行生產管理、行政監管、承保驗標，金融風控等不同途徑的需求。

1 規模化豬場數據中心建設

1.1 規模化豬場數據采集 根據養殖場所的不同規模及不同的場地建設， 進行配置不同的硬件攝像頭，其中包括：全景魚眼無線攝像頭、球機室外無線攝像頭、 固定式無線攝像頭等不同的攝像頭安裝在養殖車間不同的位置， 對豬欄內的生豬進行實時錄像并傳輸， 再根據采集的數據進行分類、 標注并建模，完成智能化豬只點數、豬體長、體重估算；集成場地內已有的硬件設備，如自動飼喂器、自動刮糞器、自動氨濃度上報器、自動溫度濕度上報器等，實時上報數據。

1.2 數據分類分級管理輸出 開發養豬智能管理APP，根據生產、監管、保險、金融等不同需求進行數據分級輸出。生產類：輸出環境數據、環境監控、存欄數量、母豬體溫監控等數據；監管類：輸出豬只存欄數量與無害化記錄；保險類：死亡豬只信息、無害化過程錄像、無害化證明等理賠相關數據；金融類：輸出與金融貸款要求相對應的存欄數量與豬只圖像。

2 管理系統開發

2.1 溯源管理系統開發 追溯管理是監管部門急需解決的難題， 是解決生物安全防控和食品安全的關鍵。 追溯管理通過應用豬臉識別技術注冊豬臉的ID、硬件端數據采集、軟件端管理與控制、服務器端數據收集與顯示，實現硬件、管理軟件、服務器的三層架構，經過云計算處理、大數據分析，實現智能化收集每頭豬的相關信息，監控豬只生產、出欄、屠宰、銷售等狀態。 本系統已研發四端六角色（四端：農戶端、畜牧管理端、運輸端、屠宰廠端，六角色：農戶、現場檢疫員、官方獸醫、運輸司機、屠宰廠檢疫員及管理員、畜牧管理員）的智能運用管理軟件。 本項目溯源管理系統包括：出證管理系統、運輸管理系統、屠宰檢疫管理系統。

2.1.1 出證管理系統 使用方式： 養殖戶通過線上發起銷售申請，官方獸醫在線進行審批，檢疫員現場檢疫，同時“智能趕豬道”將通過的豬只進行視覺識別清點數量及經過的豬只臉部信息。

解決的問題：通過軟硬件的集成+AI 視覺識別，核對養殖場真實的銷售情況， 套用耳標避免虛假銷售；核對申報銷售養殖場與真實養豬場出豬的時間、地點，確保事前申報、事中管控、事后數據統計分析；AI 人臉識別及線上簽字，確保實現核對銷售環節人員、審批人員、檢疫人員的真實性。

2.1.2 運輸管理系統 使用方式： 畜牧備案的運輸車輛通過運輸應用系統APP 接單前往養殖場，結合GPS 實時軌跡數據確認到達養殖場、 確認裝車豬只數量、確認起運點出發、確認達到屠宰場。

解決問題： 核對承運車輛的所有相關信息與申報信息的準確性； 再次核對司機與養殖場通過APP運用軟件、AI 視覺識別清點豬只數據的準確性；GPS 硬件與軟件集成， 實時掌握運輸軌跡與中途停車時長。

達到的效果：通過核對運輸車輛的相關信息，避免非法承運或非法準調的現象； 完成司機對承運數量確認、 養殖場確認、AI 智能視覺識別趕豬道確認的對比，實現機器與人的反復符合，確保豬場銷售行為的合法性；GPS 軌跡的掌握解決了起運點與目的地的真實運輸行為，通過閾值設定停車時長預警，解決了運輸過程中將非法豬只拼車運輸的行為。

2.1.3 屠宰管理系統 使用方法： 通過應用管理系統APP 確認豬只運輸到達屠宰場，數據同步屠宰管理系統； 屠宰場工作人員、 官方獸醫通過管理系統APP 確認規則：準宰、待宰、急宰、緩宰；豬只通過屠宰場的趕豬道， 硬件攝像機采集相關數據，AI 視覺識別銷售豬只的數量清點、豬臉識別。

解決的問題：核對養殖場、運輸到屠宰全過程豬只的信息，包括豬只的數量、豬只的身份識別和核對豬只的屠宰規則。

實際達到的效果：通過運用系統的使用，將豬只信息、數據、規則進行分類分級實時可視智能管理；實現從養殖場出欄到屠宰場屠宰的全閉環管理，通過技術賦能輔助國家 “一品一碼” 的溯源碼管理落地。

2.2 承保驗標理賠管理系統 豬只死亡報案時通過本管理系統研發尸體臉部的對比和“一拍即重”算法、運用經緯度實時上報的技術，精準快速識別豬只身份。 實現對重復報案、實際體重、是否為同一養殖場報案進行實時監管。 杜絕人為因素造成虛假報案的可能性，破解保險定損難的問題。本系統已研發四端九角色的全閉環智能化管理系統，實現承保驗標、智能理賠的需求。 四端：豬場端、查勘端、官方獸醫端、保險定損端，九角色：豬場、被保險人授權委托代理人、查勘員、協賠員、官方獸醫、定損員（省、市、縣）、管理員。

中職學生的素質參差不齊，有的學生基礎好一些，有的學生基礎比較差，因此他們的接受能力也不同。在上課的過程中，如果教師一味地示范演講，基礎比較好的學生會感到乏味，而基礎薄弱的學生則會陷入聽不懂的困境。因此，教師應該結合機械專業教學實際，關注學生之間的差異，結合教學整體的情況，及時作出調整，從而推動教學的實際發展。

2.2.1 承保、驗標管理系統 使用方法：安裝在養殖場（育肥豬類）的硬件攝像機采集場內視頻，通過云端指令按照相應的算法規則截取照片傳至云端計算，通過應用軟件形成標準化育肥豬保單；通過智能穿戴設備對能繁母豬進行承保驗標， 對其數量進行實時在線遠程采集，形成相應的能繁母豬保單；養殖戶通過手持端APP 應用+AI 人臉識別，采集相應承保人的數據；最后通過采集被保險人信息、被保險人養殖標的信息、被保險人養殖場相關信息，自動生成標準化承保單。

解決問題： 遠程核對承保人信息、 承保標的信息、承保養殖場信息，降低人工到現場的成本，解決保驗人員無法進場的問題， 同時方便農戶操作；核實承保數量與實際養殖數量的數據對比， 降低承保驗標的風控管理風險， 形成合理健康的農業保險業態；打通承保與理賠的工作路口，實現實時的線上化管理。

達到的效果：通過對承保、驗標的智能化管理，提高保險公司的實際管理能力，降低承保、驗標不到位所帶來的風險。

2.2.2 智能理賠管理系統 使用方法： 被保險人通過手機APP“三步”操作方式直接進行報案，并且在線實現人臉識別+線上簽約；查勘員、官方獸醫在線進行相應的審批；核損崗工作人員通過遠程Web 端根據AI 視覺識別的運算實現“一拍即重”進行核價。

解決問題： 通過保險公司案件處理人員安裝APP 軟件，在線或離線上傳標的損失照片，實現實時遠程業務操作；通過養殖戶、畜牧獸醫人員安裝APP軟件，在線或離線上傳標的損失照片、出具死亡診斷意見，保險公司進行遠程審核，實現自助理賠；具備風控手段，AI 一拍知長、 一拍知重， 準確率98%以上，包括人臉識別、電子簽名、水印照片等。

達到效果：提升了業務處理效率。利用該系統搭建的遠程理賠平臺，實現遠程數據采集，在線或離線數據上傳，遠程業務審核，可以極大提高理賠流轉效率。 經數據統計，2019 年萬元以下養殖險理賠周期為12.39 d，較上年度提速10.36 d；強化了合規管理能力。 通過電子簽名、人臉識別、水印照片、GIS 定位， 有效降低了利用重復照片、PS 照片等虛假理賠的風險，提升了理賠案件的真實性管控能力，強化了理賠業務合規質量；降低了理賠運行成本。保險公司開辦養殖險涉及農村的廣大地域，存在點多面廣、業務分散的客觀環境，通過APP 的使用，實現了業務操作的遠程線上流轉，有效降低了人員、車輛的理賠運行成本。

2.3 金融風控管理系統 通過AI 豬臉識別完成活體的數量清點，實現貸款單位抵押標的監管（通過手機端或攝像頭實現豬臉識別及豬只數量清點），通過數據分析豬成長周期內體重的變化， 可提供多次放貸的依據，破解銀行授信難問題。

使用方法： 在申請貸款的養殖場豬欄內安裝硬件攝像機，兩種算法支持的安裝方式：一是與墻體成45 °安裝槍機攝像機， 二是在豬欄正上方垂直90 °安裝。現場傳輸數據識別豬只數量，通過后端設置對攝像機發出每日若干次的識別指令， 確保豬只數量清點的準確性， 結合應用軟件對豬只貸款進行價格評估的數據模型實現在線評估放款。

解決的問題： 解決了銀行對養殖場授信難的問題，不用進場就能直接通過視覺識別，完成對貸款抵押標的數量清點識別、體長體重識別；核對巡檢放款后的豬場數據，建立金融貸款風控管理，杜絕人為因素造成的豬只非法銷售。

達到的效果： 解決了銀行授信人員無法進場清點、 授信和放貸后銀行工作人員無法進場監督巡檢的問題。降低了人工成本，提高了工作效率和風控管理能力。

3 結 語

智慧型規模化養豬場創新管理平臺將物聯網、大數據、人工智能AI 識別技術與傳統養殖技術深度融合，在數據分析、服務優化等環節上深入運用，可為生豬智能化管理提供解決方案[3]。

3.1 對疫病防控將有重要作用 智慧型規模化養豬場創新管理平臺建設是通過借助物聯網技術創新豬場管理方法。 2018 年非洲豬瘟在我國流行，從疫情處置和疫源追蹤情況看，生豬養殖場（戶）、販運人等生產經營者非法調運生豬、 出售發病生豬等違法行為，是造成疫情擴散的重要原因。智慧型規模化養豬場創新管理平臺建設有利于政府部門在生豬調運和銷售環節進行遠程管理和監督， 對疫病防控將有重要作用。

3.2 可有效解決生豬保險定損難的問題 傳統的生豬保險定損是當養豬戶出現了死豬時， 養殖戶首先要發需求表給保險公司， 隨后保險公司把信息同步到無害化處理廠，再派專人進行實地考察，確認是否屬實，回收死豬后，才能安排相關索賠，過程復雜費時、費用高。 運用豬臉識別技術，養殖戶只需在手機端發起申請， 拍個照片發給保險公司及無害化處理工廠，通過系統確認無誤以后就可提供理賠，有效解決了生豬保險定損難的問題。

3.3 未來可實現養豬業的降本增效 通過AI 豬只身份識別可實現豬只個體化管理、跨空間管理。未來可將傳統生豬養殖業的人、豬、物、場搬上互聯網，提供基因選配、精準飼喂、獸醫助手、智能環控等服務，打通育種、營養、獸醫、環控、生產管理等孤島。 從長遠目標來看，規模化養豬場創新管理平臺建設，對實現豬業的降本增效有巨大的作用[4-5]。