畜禽養殖個體信息監測技術研究

侯靈巖

（長垣市農業農村局，河南長垣 453400）

畜禽養殖個體監測信息主要包括體重信息、健康信息、行為信息、發情信息和分娩信息。傳統畜牧業生產主要依賴人工觀察法監測畜禽個體信息，這種方法不僅主觀性強且耗時費力。歐美等發達國家畜禽養殖個體信息監測研究起步較早，目前已有大量的研究成果并應用于生產實際。我國這方面的研究還處于探索階段，畜牧業生產中實際應用較少，許多監測技術和儀器依賴進口。如何結合本國畜禽養殖實際，探索準確、高效、穩定、低成本的畜禽養殖個體信息監測技術，是當前畜牧業發展面臨的關鍵問題。

1 體重信息監測

體重是反應畜禽生長發育狀況、生產性能的主要指標之一。傳統養殖中通常采用實測法，利用電子秤、地磅等測量儀器直接稱量，這種方法易造成動物應激且耗時費力。研究發現動物體重與體尺之間存在關聯性，可通過利用動物體尺數據建立數學模型估算動物體重。如利用數字圖像處理技術，得到動物二維或三維圖像，進而計算體長、體高、胸圍、腹圍等體尺信息，再根據建立的數學模型估測出動物體重。這種方法可大量節約人力物力，且不會造成動物應激，但易受環境和動物姿態的干擾，導致數據誤差，如何確保信息的準確性是以后研究需要解決的問題。

2 健康信息監測

2.1 呼吸監測

通過計算代謝過程中的氧-二氧化碳交換量來評估產生的熱量。通過消耗的氣體量（氧氣）和產生的代謝物（二氧化碳）之間的關系揭示動物所用食物的能量含量。這個“產熱值”通過氣體交換量再來計算熱量。

2.2 體溫監測

群體監測主要采用紅外熱成像技術，還可以通過軟件設置溫度報警，對豬進行無損監測，大大減少人力成本。個體監測中利用動物耳溫與行為的關系，通過耳標式溫度傳感器測量耳溫，由監控攝像記錄動物行為。研究表明，豬耳溫度晝低夜高，且下午最低，靜止狀態下耳溫比活動時高。

2.3 飲食監測

目前畜禽個體飲食信息監測主要利用RFID技術、GPRS技術和嵌入式技術，來監測采食頻率、采食量等數據。通過飼喂器來遞送食物，比較兩次質量讀數的差異就能測出食物的消耗量。將RFID射頻識別技術和水流量傳感器相結合，監測動物飲水頻率和飲水量。在動物顳窩部位放置傳感器，通過動物吞咽次數計算相應的采食量。

2.4 疫病監測

畜禽疫病監測技術主要應用于呼吸道疾病和消化道等疾病。通過音頻分析技術可以及時發現呼吸異常識別呼吸道感染動物。通過在排泄區安裝嵌入式監控設備可對動物的排泄行為進行監控，及時發現排泄異常的動物。通過運動目標檢測算法和圖像識別算法可定位有異常行為的動物，進行疫病識別。

3 行為信息監測

通過運動監測技術以及音視頻處理技術可以監測動物的行為和叫聲等信息。研究認為，母畜與仔畜之間主要運用聲音信號聯系。母畜的哼叫聲可吸引仔畜接近和尋找乳房、吮乳，仔畜發出饑餓聲母畜也會回應相應的聲音，仔畜發出驚慌的聲音母畜則會產生擔心的聲音信號。研究發現，采用圖像處理技術可自動識別蛋雞個體的飲水、采食、運動、休息、拍翅膀等行為，進而追蹤蛋雞活動情況和軌跡。采用音視頻技術可研究不同品種、不同日齡、不同生理周期的雞在同一養殖模式下的應激行為。行為信息監測的數據量大且干擾因素較多，如何從海量信息中挖掘重要數據是以后研究的重點。

4 發情信息監測

發情信息監測是畜牧業生產中重要的環節，傳統的發情監測主要依靠人工檢查或飼養員經驗，這種方法不僅費時效率低且極容易因錯判或漏檢而錯過動物的發情期，導致錯過配種時間。目前通過監測動物的體溫、活動情況以及與公畜親近行為來判斷發情情況。有研究將數據采集器設置于動物的脖頸上，所述數據采集器包括RFID標簽、紅外溫度傳感器單元和振動傳感器單元，通過傳感器對動物的發情狀態進行監測，并通過數據轉發器傳輸給上位機，進行發情行為辨識和預測模型，監測結果準確效率高、節約了人力和成本。利用紅外傳感器和加速度傳感器可以監測動物發情前期的活動量，通過計算母畜與公畜接觸的次數和頻率，判定母畜是否發情，并對發情的母畜進行標記。

5 分娩信息監測

動物分娩是養殖過程的關鍵環節，實時、準確地監測分娩時間和狀態對實現自動化養殖意義重大。傳統生產中，動物分娩監測主要依靠飼養員的連續觀察和經驗預判，工作效率低且人力負擔重，還易出現疏忽導致仔豬死亡。現代研究主要通過兩個方面信息的采集來進行動物分娩的監測。一種是對母畜的監測，利用加速度傳感器和無線傳感技術監測母畜體溫變化和筑窩行為，進而判斷分娩時間。這種方法易受母畜不同胎次和分娩前后體型變化的影響，還需繼續探索提高分娩時間預測準確性的方法。另一種是對仔畜的監測，利用檢測主機和終端報警裝置，檢測主機包括中央處理系統、影像收集裝置、數據庫和電源，一旦監測到仔畜活動就會觸發報警裝置。這樣可減輕母畜分娩監護中的人力投入，提高母畜的分娩監護效率。