家禽智能化生產(chǎn)管理技術的應用

齊樹河，方雨彬，張百東，孫秀崗，張麗華，李墨林

（山東省臨清市畜牧獸醫(yī)事業(yè)發(fā)展中心，山東 臨清 252600）

我國家禽產(chǎn)業(yè)經(jīng)過了近些年的發(fā)展，規(guī)模化養(yǎng)殖取得了前所未有的成就。隨著我國經(jīng)濟水平的提高，人們的收入不斷增長，對家禽產(chǎn)品的需求也急劇增加，對家禽養(yǎng)殖管理、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率也有了新的期待。同時家禽疫病防控、生產(chǎn)環(huán)境改變、供給側(cè)形勢變化等方面也迫切要求對當前的飼養(yǎng)管理方式進行升級，以不斷推進家禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展[1]。

1 智能化管理的組成

智能化管理系統(tǒng)主要包括環(huán)境智能控制系統(tǒng)、自動消洗系統(tǒng)、自動飼喂、自動清糞系統(tǒng)、免疫噴霧系統(tǒng)及遠程監(jiān)控等。通過一系列的設施設備更新，將新技術、新管理模式應用在家禽養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)，來進一步降低勞動強度與養(yǎng)殖成本，改善養(yǎng)殖場生產(chǎn)環(huán)境，提升家禽疫病防控能力，提高生產(chǎn)效率，增強養(yǎng)殖企業(yè)市場競爭力。

1.1 環(huán)境智能控制系統(tǒng)

目前臨清市絕大部分家禽養(yǎng)殖場均采用人工控制圈舍溫度和通風量，存在掌握不準確、用工成本高、調(diào)整不及時等問題。環(huán)境智能控制系統(tǒng)可以用來實現(xiàn)風機、水閥、濕簾、補光等設備的全程自動化監(jiān)控和管理。根據(jù)實際需求，在圈舍配置智能控制器，通過對關鍵設備的智能控制，確保家禽生長環(huán)境適宜，能及時調(diào)整通風量改善空氣質(zhì)量，調(diào)整溫度、濕度和光照強度，保證滿足不同季節(jié)、不同生長階段家禽對環(huán)境的需求，實現(xiàn)家禽耗料、生長最佳比例的期望，提高生產(chǎn)效率。自動控溫系統(tǒng)和現(xiàn)代化養(yǎng)禽舍建筑、關鍵設備應該相匹配，才能發(fā)揮自動化養(yǎng)殖技術的高效性[2]。

1.2 自動消洗系統(tǒng)

這是家禽養(yǎng)殖場防止外病輸入的第一道關口，也是禽舍實現(xiàn)疫病凈化、控制疫病蔓延的重要步驟。通過安裝自動消洗系統(tǒng)對進入場區(qū)的人員和車輛采用超聲波的原理進行全方位噴霧消毒，降低了人員成本，減少了消毒不徹底帶來的隱患，更重要的是規(guī)避了人員出入帶來的疫病傳播機會，提升了養(yǎng)殖場疫情防控水平。

1.3 自動飼喂系統(tǒng)

一直以來，上料上水是養(yǎng)殖過程中非常占用人工和勞動力最集中的程序。采用自動飼喂較大地降低了人工勞動強度，減少了喂料不均勻、供水不及時帶來的生長均勻度差、生長緩慢問題（尤其是夏季供水不足容易出現(xiàn)家禽熱死的損失）。安裝自動上料系統(tǒng)主要包括料塔和輸送機，通過輸送機將飼料均勻及時地撒放在飼料槽中，自動飼喂不僅節(jié)約了勞動力，還通過均勻的飼喂和飲水提高了家禽的生長速度，減少了飼料和飲水的浪費，降低了生產(chǎn)成本。

1.4 自動清糞系統(tǒng)

安裝自動清糞系統(tǒng)最大的好處是糞便不落地，能及時清理，減少了糞便對圈舍內(nèi)環(huán)境的污染，降低了糞便在初步發(fā)酵過程中的臭氣、氨氣等的釋放，改善了圈舍內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境。

此系統(tǒng)的主要組成是傳送帶，采用帶式輸送，運行平穩(wěn)、噪聲小。輸糞帶使用PP 材質(zhì)，糞便不易粘黏，抗菌防污性好。雙刮板式設計，刮糞干凈，清潔效果好。后端配置糞帶防跑偏裝置，保證設備運行穩(wěn)定性。一體式橫向清糞，承載能力強，輸送穩(wěn)定。實施了無人工作業(yè)，降低了人工清糞成本，減少了雞舍氨氣和細菌的滋生，提高了雞舍的環(huán)境衛(wèi)生，為雞舍打造了潔凈的養(yǎng)殖環(huán)境。

1.5 噴霧噴淋系統(tǒng)

圈舍內(nèi)安裝自動噴淋設備，一方面可以在環(huán)境達到噴霧免疫要求的前提下，進行氣霧免疫，減少人工費用和強度；另一方面可以噴霧加通風，迅速改善圈舍內(nèi)的溫度和干濕度，還可以減少圈舍內(nèi)粉塵濃度，降低空氣中粉塵、微生物、氣溶膠數(shù)量，改善生產(chǎn)環(huán)境。

1.6 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)是整個智能化管理的核心部分，通過傳感器、音頻、視頻和遠程傳輸技術在線采集養(yǎng)殖場環(huán)境信息（二氧化碳、氨氣、空氣溫濕度、水質(zhì)監(jiān)測、及時報警等）和畜禽的生長行為（進食、引水、排泄等），實時監(jiān)測設施內(nèi)的養(yǎng)殖環(huán)境信息，及時預警異常情況，減少損失[3]。

監(jiān)控系統(tǒng)（硬件）主要分為3 個層次：（1）采集層——通過各種傳感器裝置，現(xiàn)場采集壓力、液位、溫度、液體表面的氣體濃度等參數(shù)，存儲到無線測控裝置。（2）傳輸層——無線測控裝置將數(shù)據(jù)遠程發(fā)送到智能網(wǎng)關，智能網(wǎng)關通過GPRS、TCP/IP、WiFi 等方式，將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。（3）應用層——監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件把數(shù)據(jù)解析出來，按照客戶的要求顯示在屏幕上（圖1）。

圖1 智能化管理模式圖

環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分（溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度檢測儀、氮氣濃度檢測儀等）來完成對環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測、匯總、轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)裙ぷ?。環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度、光照、CO2濃度、氮氣濃度等，這些環(huán)境參數(shù)由數(shù)據(jù)采集終端使用不同的方法進行測量，得到一個非常準確的測量數(shù)據(jù)，這個結果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后，經(jīng)由網(wǎng)絡通訊向監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺傳輸數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲、處理、統(tǒng)計分析并提供實時數(shù)據(jù)查詢等任務。當溫濕度超過設定閥值的時候，自動開啟或者關閉指定設備。整個系統(tǒng)可實現(xiàn)安全、可靠、準確、實時、快速、高效地將真實養(yǎng)殖環(huán)境信息展現(xiàn)在管理人員面前的場景。

畜牧業(yè)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)通過監(jiān)控平臺掌控各養(yǎng)殖場的狀況，對養(yǎng)殖場的生產(chǎn)經(jīng)營實施起監(jiān)督、管理、推進作用。系統(tǒng)在設計上具有很大的彈性，通過數(shù)據(jù)層、中間層、表現(xiàn)層3 大部分提高了系統(tǒng)的可擴展性。智能養(yǎng)殖管理系統(tǒng)建立了屬性維護機制，操作人員可以自選定義和編輯屬性，無需二次開發(fā)，并提供了集成接口，實現(xiàn)應用系統(tǒng)間的無縫集成，克服信息孤島，實現(xiàn)各類用戶能夠?qū)?shù)據(jù)庫平臺進行檢索。

監(jiān)控系統(tǒng)可以和手機聯(lián)網(wǎng)操作，通過手機實施觀看養(yǎng)殖場環(huán)境變化，及時進行調(diào)整。手機控制是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的另一種便捷控制方式，用戶預先在智能手機上，下載相關管理客戶端APP，可以遠程查看設施環(huán)境數(shù)據(jù)和設備運行情況，還可以分析數(shù)據(jù)，方便靈活管理。

2 智能化管理技術案例

山東某養(yǎng)殖有限公司成立于2020 年12 月，占地200 畝，已建設智能化雞舍39 棟，可實現(xiàn)存欄300 余萬只，年出欄可達3 000 萬只。該公司高度重視養(yǎng)殖智慧化建設，以現(xiàn)代化管理為突破口，以智能化生產(chǎn)為抓手，著力構建環(huán)境適宜、疫病防控、糞污處理利用、高效生產(chǎn)的現(xiàn)代化肉雞養(yǎng)殖企業(yè)：（1）把好入門關，提高防疫水平。公司在進場大門、雞舍入口、人員進出通道等安裝了智能控制消毒通道設施，人員進入場區(qū)實現(xiàn)自動化智能化消毒，可以提高公司的防疫技術水平，減少污染，有效防止家禽疫情疫病的發(fā)生，為保護家禽生產(chǎn)安全起到至關重要的作用。（2）推進養(yǎng)殖自動化、智能化。公司安裝智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了全群智能化管理。①在各雞舍安裝了全自動出糞機，實現(xiàn)了對自動清糞裝置進行智能化控制；②配有自動感應的精準噴淋降溫系統(tǒng)，當雞舍達到設定溫度時，自動噴淋，噴淋完成后風機運行，交替工作，有效地降低了水使用量，保證了雞舍環(huán)境的舒適性，提高雞的產(chǎn)量；③各雞舍采用自動化飲水系統(tǒng)、自動化上料系統(tǒng)，實現(xiàn)了飲水、上料的自動化，節(jié)時省力；④公司還購置了空氣能設備用于雞舍取暖，不僅節(jié)能環(huán)保，還因高效、便捷、安全代表了新的理念和趨勢。

該企業(yè)通過應用自動化、人工智能化的設備，取得了以下成效：①減少人力，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本15%以上；②可提升雞的成活率10%以上；③智能化設備較人更便于管理，降低管理費用，保障生產(chǎn)安全；④能有效提升產(chǎn)品品質(zhì)，經(jīng)過固液分離后的雞糞發(fā)酵后做肥料使用，真正做到糞污還田，變廢為寶，種養(yǎng)結合，有機循環(huán)，實現(xiàn)100%畜禽糞污資源化利用；⑤細化日常管理，公司安裝了智能化監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了養(yǎng)殖過程全程監(jiān)控，保證了生產(chǎn)安全。

3 小結

家禽養(yǎng)殖是目前集約化養(yǎng)殖較為典型的行業(yè)，家禽舍的建造、設備設施的利用、現(xiàn)代飼喂技術的發(fā)展、對家禽產(chǎn)品的廣泛需求、家禽將糧食轉(zhuǎn)變?yōu)閯游锏鞍踪|(zhì)的速度均為家禽現(xiàn)代化發(fā)展、智能化管理提供了良好的基礎，展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景，也為家禽智能化發(fā)展實現(xiàn)動能轉(zhuǎn)換提供了可能和必然。