物聯網智能稱重及計數系統在種豬場的應用試驗

瞿文學 鄭國衛 金耀忠 范衛 孔廣歡 孫福華 李步社 張和軍 宋團偉 朱小平 姜紅菊 陳日富 農栩安

摘? 要：規模化豬場為了計算豬群規模即群體大小以及評估和計算豬群生長速度與料肉比，需要在每次轉群時對豬進行計數和稱重。傳統人工方法耗時、耗力、易出錯，還會對豬造成應激。本試驗在豬場安裝相關設備進行對比研究，結果顯示，用過道稱稱重系統對豬進行稱重所耗的時間比人工稱重所耗的縮短80%，自動盤點系統計數耗時比人工計數的耗時縮短84%，而且儀器稱重和點數的準確率接近100%。相比之下，該系統比人工稱重、計數在時間和準確性方面更有優勢。

關鍵詞：過道稱;點數系統;物聯網

中圖分類號：S828 文獻標志碼：A 文章編號：1001-0769（2021）05-0029-03

近年來，隨著物聯網技術的發展，畜牧養殖業尤其是養豬業逐步將物聯網技術和設備引入生產中。這些新技術的引入極大地促進了養豬生產的智能化、標準化，提高了生產效率和經營效益，得到了行業的廣泛認可。

1? 試驗背景

在規模化豬場中，哺乳仔豬群、保育仔豬群、育成育肥群一般按生長階段實行大欄舍飼群養，全進全出。為了計算豬群規模即群體大小以及評估和計算豬群生長速度與料肉比，需要在每次轉群時對豬進行計數和稱重。在轉群過程中，豬處于移動狀態，人工計數需要消耗大量的勞力，整個過程十分煩瑣和耗時，而且很容易重復或漏點豬數。同時個體稱重的工作量很大，需要抓豬或趕豬，容易使豬產生應激反應。因此豬場需要一種能自動計數和稱重的系統來解決這個問題，提高工作效率。

2? 試驗方法

2.1 試驗技術路線

為解決豬稱重和計數的問題，提升豬場的自動化管理水平，本試驗在華東某種豬場研發組裝了一套高精度電子稱重地磅（即過道稱）及群體大小自動計數系統，該系統的工作技術路線如圖1所示。

2.2 試驗材料及方法

試驗材料有射頻識別（radio frequency identification，RFID）耳標、智能電子地磅、4G通信技術、云平臺技術，以及試驗豬562頭。系統采用屏蔽線連接RS485通信，屏蔽現場電器對通信的干擾;試驗中對4G通信數據進行加密，可以保證數據的網絡安全性。

系統開發采用C#語言，應用sql server 2015數據庫，后端開發框架采用ASP.NET、asp.core MVC，前端框架采用recat、vue，緩存技術采用redis。

該系統采用物聯網架構，將采集的硬件數據傳送至云端并進行分析，云端數據通過移動APP軟件實時呈現，可實時監控豬群轉群重量及群體大小。

3? 結果與分析

3.1 高精度電子過道稱的開發應用

通過對比試驗，本研究選取了具有RS485通信功能的高精度地磅做過道稱，選用抗腐蝕性強、抗沖擊結構、雙層堅固緩沖平臺秤，采用國際先進的不銹鋼柱式數字技術稱重傳感器，能對溫度系數、非線性、滯后和蠕變等進行數字技術自動補償，并自帶防浪涌沖擊（并聯式）、防水性能強的防水RS485聯網通訊串口連接盒，連接了4顆高精度感應器生成并傳輸數據。秤臺外形美觀、長期穩定性好、堅固耐用，可方便地與可編程控制器（programmable logic controller，PLC）等計算機設備聯結，實現累計、查詢、打印、數字上傳等多種功能（圖2）。

3.2 豬群自動計數盤點系統的開發應用

通過智能高清攝像頭，以及豬的自動捕捉識別技術，實現群體大小的自動計數盤點。與人工點數、稱重相比，新系統和設備的生產效率比人工方式提高5倍以上，可為試驗豬場節約4個以上用工，年節約生產用工成本30萬元以上（圖3）。

3.3 試驗結果記錄

記錄人工稱重與過道稱稱重的耗時、人工計數與自動盤點系統的計數系統的耗時，結果如表1所示。

從表1可見，過道稱稱重系統稱重耗時比人工稱重縮短80%，計數系統計數的耗時比人工計數的縮短84%，而且儀器稱重和點數的準確率接近100%。相比之下，該系統比人工稱重、計數在時間和準確性方面更有優勢。

3.4 物聯網應用軟件APP開發

為便于數據分析和監控，還開發出了物聯網云平臺APP，通過RS485通信線收集耳標識別器和電子磅秤的數據，再通過4G模塊將數據解析加密后發至云平臺。云平臺通過統計這些數據對豬的狀況進行分析，并將統計和分析結果存檔或通過手機、電腦端查看（圖4）。

本試驗結果表明，該系統可以提高生產效率，降低生產中的人力成本，后續將在試驗場擴大應用，并在養豬業內進行推廣。