“智能化”助力家禽產業可持續發展*

連京華，郭祥云，李惠敏，孫凱，殷若新，韓艷**

（1.山東省農業科學院家禽研究所，山東 濟南 250023；2.北京信息科技大學信息管理學院，北京 100192）

在2019 年我國政府工作報告中首次提到了“智能+”， “智能+”開始接棒“互聯網+”，成為改造和提升傳統行業的新引擎。 自2017 年以來，我國陸續制定和發布了促進新一代人工智能發展的相關政策， 推動人工智能與各行業之間的深度融合，全面提升產業的創新發展。我國畜牧行業應勢而為，2019 年行業協會組織不僅成立了智能畜牧分會，而且舉辦了以“智能畜牧，提效賦能”為主題的首屆中國智能畜牧峰會， 制定了第一個五年發展規劃（2019-2024），發布了《中國智能畜牧發展現狀與趨勢白皮書》，這標志著我國畜牧業正式進入智能時代。

家禽產業是我國畜牧業中傳統產業之一，養殖歷史悠久。 自改革開放以來， 家禽飼養方式由80 年代的庭院式散養和農民專業戶飼養，到90 年代的工廠化規模飼養，直到現在公司化、集團化超大規模養殖， 縱觀家禽產業40 多年的發展歷史，除飼養規模不斷擴大、 飼養管理技術和養殖設施工藝不斷創新外，在生產管理中機械化、自動化程度越來越高。從某種意義來講，這是一個由人工化逐漸演變為機械化、自動化的過程，是逐步解放勞力、提質增效的過程，原來人工飼養管理如喂料給水、清糞、撿蛋、消毒、通風等，現在都被自動化機械設備所代替。就目前養殖現狀來看，家禽養殖呈現以大型公司化、集團化、龍頭化為養殖主體，養殖規模無限擴大。 據有關報道： 正大集團以單體300 萬只為樣本， 計劃在國內建立多個養殖基地，目標8000 萬只； 德青源以金雞扶貧項目為依托，要在全國37 個縣養蛋雞5000 萬只； 溫氏集團蛋雞產業預期規模為2000 萬只；圣迪樂村目標瞄準3000 萬只[1]。 可以說，資金雄厚的一些大型家禽企業總體養殖規模龐大， 而且以單棟舍為單位的飼養量也很大，如山東某養殖公司一棟跨度、長度、高度分別為12.5m、105m、4.7m 的蛋雞舍， 籠具為H 型立體籠5 列、5 層， 飼養量7 萬余只。 如此大的單舍飼養量更需要自動化、智能化的高效管理。

智能化是指由現代通信與信息技術、 計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用[2]。 “智能”具備以下特點：一是具有感知能力， 能夠感知外部世界并獲取外界信息；二是具有記憶和思維能力，能夠存儲外界信息及由思維產生的知識， 同時能夠利用已有知識對信息進行分析、計算、比較、判斷和決策；三是具有行為決策能力，對外界的刺激作出反應，形成決策并傳達相應的信息。 具有上述特點的系統則為智能化系統[3]。 目前，家禽行業生產管理中自動化程度較高，智能化是自動化的升級和延伸。個人認為， 在現代化生產管理中以 “智能化” 逐步代替“人工管理”，不僅要代替人的雙手、雙腳和部分五官如眼睛（可觀察雞群行為、飲食情況以及照明、設備運行、舍內衛生等情況）、耳朵（可辨聽雞群發出的各種聲音）、鼻子（可辨別舍內氣味），而且要取代人的大腦思維、分析、判斷和決策能力。“智能化”的實現要依靠感知技術、物聯網、機器人技術、通訊技術、云計算和大數據等現代信息技術，并深入融合家禽養殖的專業知識和技術經驗。 未來的家禽養殖， 可在飼養管理的哪些方面實現 “智能化”呢？

1 禽舍環境的智能化控制

舍內環境的優化控制，是規模化、密閉式家禽養殖中飼養管理的關鍵環節。 環境智能化控制是利用感知技術，自動采集環境溫度、濕度實時數據和有害氣體如氨氣、二氧化碳、粉塵濃度等指標數據， 各路數據通過無線網絡傳輸至遠程監控終端存儲。 經專業化智能軟件分析，形成調控決策，若某一數據超出設置的閾值范圍，則自動報警，并啟動舍內相應的環控設備如風機、濕簾、通風窗等，合理調控環境，保持家禽生產適宜的環境質量。

2 家禽行為、生理信息的智能化監控

家禽日常行為、動態表現各種各樣，正常情況下也會出現個體的病、弱、殘或死亡，而在危害嚴重的疫病爆發前個別禽只提前染病， 表現為飲食下降、精神萎靡、發燒嗜睡、不愿活動、咳嗽或喘鳴等，及時發現這種“預警雞”尤為重要，可第一時間發布疫情預警。利用視頻圖像識別技術，對群體動態和死亡靜態進行實時監視； 利用紅外熱成像技術，對個體進行體溫監測；利用語音識別技術，對家禽表現的呼吸道異常聲音進行監聽。 通過對這些行為動態和生理信息的綜合分析， 研判整個群體的健康狀態，防患未然。

3 移動機器人的智能化巡檢

移動機器人的應用是信息技術在家禽養殖中的重大創新應用，這是目前業內一項研究熱點。機器人或可具有自主移動、自動避障、智能升降等性能， 同時搭載上述的環境檢測系統、 行為監視系統、體溫監測系統和聲音監聽系統等，機器人替代人工的日常巡檢，在全舍范圍進行智能化巡檢，既可在一定高度上水平檢測， 也可在某個重要點位上垂直檢測，實現舍內全方位精準檢測。

4 疾病的智能化診斷

禽病的預防和診療是飼養管理中的重點和難點， 及時準確的診斷是有效治療、 降低損失的關鍵。智能化診斷是根據所發疾病的流行病學、臨床癥狀、病理變化、必要的實驗室化驗結果等病情信息，做出的智能化分析和診斷。目前應用較多的智能化診斷方式有禽病自助診斷系統， 或借助網絡視頻實現的遠程專家診斷系統等。

5 光照的智能化控制

光照對家禽的體成長、性成熟、產蛋有至關重要的作用。針對家禽不同發育階段、不同產蛋時期的光照需求，合理地控制光照強度和光照時間，尤其在全密閉、多層立體養殖的雞舍，更要合理控制雞籠不同位置的燈光均勻度。 光照的智能化控制是利用光照傳感系統、 智能化控制系統及燈光設備等，自動監測光照時間、光照強度、光照波長和光照均勻度等，進行合理控制，科學補光[4]，并在突然斷電、系統故障情況下系統自動報警。

6 蛋品的智能化檢測與分級

在無人干預的情況下， 對雞蛋的重量及其品質進行智能化檢測，自動清洗后的分級、打碼、包裝出售或進一步加工， 讓消費者了解每一枚禽蛋的商標、品質級別、生產日期等信息[5]，為市場提供優品雞蛋和質量安全可追溯的生產信息。

7 生產大數據的智能化分析

家禽存欄的基本信息、日常管理信息，包括采食量、飲水量、產蛋量、光照、防疫以及環境溫度、濕度、空氣質量、通風質量等數據信息，通過無線

網絡傳至云端服務器生產管理監控平臺， 實現生產大數據的數字化、網絡化存儲管理，并在專業化系統支撐下智能化分析，實時監測家禽生長動態、生產數據等。 同時， 從生產大數據的角度綜合分析，監測家禽的健康狀態。

總之，“智能化” 貫穿于家禽飼養管理的各個層面，不僅僅局限于上述這幾個方面。 當然，實現智能化養殖還應具備一些基礎條件， 如雞舍設計和建造的標準化、設備設施的自動化、飼養管理技術的標準化、 糞污處理的規范化， 以及相關的硬件、軟件系統和網絡環境等。