湖北省生猪生产智能装备应用与需求分析

湖北九洲农信科技有限公司刘艳芳 蔡杰

湖北省生猪生产智能装备应用与需求分析

湖北九洲农信科技有限公司刘艳芳 蔡杰

本文在调研湖北省生猪生产智能装备应用情况基础上，深入分析了智能装备应用存在的问题，阐述了生猪生产智能装备需求，为湖北省智能装备研发指明了方向。

生猪生产；智能装备

湖北省是我国生猪生产大省，据统计，2015年全省生猪出栏4 363.2万头，生猪出栏数量位居全国第五。当前湖北省生猪生产正处于分散的、小规模的饲养方式向集约化、规模化和现代化的养猪生产模式转型的重要时期，规模化养殖企业逐年增多，生猪生产智能装备应用水平也逐渐提升[1]。为此，我们深入武汉、襄阳、黄冈团风、英山、黄石大冶、荆州松滋等地13家畜禽生产企业，充分了解当地生猪生产智能装备应用与需求情况。

1 湖北省生猪生产智能装备应用现状

据调研，生猪养殖智能装备在不同规模生产场使用程度存在较大差距，中小规模猪场（年出栏1万头以下）仅使用一些简单的设备，主要工作如饲喂、粪便清扫、环境控制等仍由人工完成。一些资金雄厚的猪场，采用集约化管理，现代化程度较高，从饲喂、饮水、猪群管理、舍内温湿度调控、环境控制等环节均采用或部分采用了自动化和智能化设备。为摸清湖北省生猪生产物联网技术与装备现状及需求，我们根据猪场规模大小，分别选取了大规模企业1家、中等规模企业5家、小规模企业7家一共13家企业，针对当前生猪生产现有物联网技术与装备使用情况、存在的问题和需求开展了深入而细致的调研。

表1：调研企业智能装备配备情况一览表

整体上来看，此次调研13家企业当中，3家生产规模较大的企业物联网装备使用水平较高，分别是武汉金龙畜禽有限公司、湖北宏全农牧有限公司、湖北天意种猪有限公司，且这3家企业均使用了智能投喂设备，其他的企业均未使用智能投喂设备。在环境控制方面，绝大多数企业都使用了风机、水帘等装备，仔猪舍使用了保温灯，起到了控制温度和空气质量的效果，部分条件较好的企业使用了空调及智能环控装备。调研企业中4家规模较大的企业配备了母猪发情、怀孕检测设备，例如手持B超机等。在猪粪清理方面，我们调研的企业基本上是采取传统的人工清扫方式，有部分企业安装了漏缝板或水厕所，在一定程度上减轻了工人工作强度，但目前仍然没有较好的方式来完全解决这一问题，扫猪粪也是所有企业反映的一线工人工作量最大的环节。在猪粪处理方面，我们调研的企业有半数以上安装了沼气池等对猪粪进行转化利用，既保护了猪场周边环境，又使猪粪得到有效利用。

2 湖北省生猪生产智能装备应用存在的问题

2.1 智能投喂设备

现有智能投喂装备利用自动化电脑控制箱定时定量给料，控制猪的采食量，使饲喂实现全部自动化，避免人工饲喂时给料不准和饲料的浪费。但当前自动投喂系统存在以下问题：系统设计功能仍有待完善，母猪饲喂量计算仍然不够精准，湖北宏全农牧有限公司使用的自动投喂系统仅以母猪生育期为单一判定指标，母猪饲喂量仍然需要人工操作设置，凭经验大致估算，母猪的采食曲线计算不准确导致饲喂不够精准[2]。

2.2 环境控制设备

大部分企业仍然是比较原始的环境控制方法，利用人工检测温度、空气质量后，再通过控制开关来调控风机、水帘等通风，需要耗费一定精力，特别是夏天及冬天夜晚，需要有人时刻蹲守。少数企业安装了猪舍环境智能控制系统，当温度高于上限启动风机降温，当温度低于下限启动取暖装备升温。但存在一个方面的问题，目前仅限于温湿度控制，未能将所有环境因子集成控制，并且设备易损坏，稳定性差[3]。

2.3 母猪怀孕检测设备

据调研，现有母猪怀孕检测设备，例如手持B超机等，是通过扫描母猪检查扫描图像来检测母猪是否怀孕。但该设备使用起来不够方便，且必须由专业技术人员操作使用才能够辨别。

2.4 猪舍清理设备

在猪粪清理方面，我们调研的企业基本上是采取传统的人工清扫方式，扫猪粪也是所有企业反映的一线工人工作量最大的环节。有部分企业安装了漏缝板及刮粪板，在一定程度上减轻了工人工作强度，但目前仍然没有较智能的方式来完全解决这一问题。

3 湖北省生猪生产智能装备需求分析

3.1 母猪精准饲喂自动送料系统

当前自动送料系统是根据母猪怀孕期来简单地控制给料量，但实际上母猪给料量还应该考虑母猪背镖厚度、身高体重等其它参数，依据精准的母猪饲喂采食曲线来进行，这样才能实现更为精准饲喂。因此，应该对现有的采食曲线及系统进行改进和完善，开发母猪精准饲喂系统，即在母猪饲喂料槽旁增加能自动感应母猪的背镖厚度等与饲喂量有关参数的感应器，感应器能自动读取这些参数并输送到系统中，系统能通过公式智能生产母猪饲喂量，从而实现更为精准的饲喂。

3.2 猪舍物联网管控系统

在大规模猪场，由于猪场数量较多，每个猪场距离相隔较远，公司高层不能及时看到各个猪场的养殖实时情况，工人要定期对养殖猪舍进行检查，增大了工人劳动量。因此，大规模猪场对猪舍物联网管控系统需求较强烈，该系统通过接入网络，搭建一个物联网管控平台，可以随时看到猪场养殖的温度、湿度、饲料情况等实时数据以及猪场的养殖画面。并且通过开发手机控制软件，实现在手机上完成实时监控及密码权限登陆控制猪舍内各项设施的功能。

3.3 猪舍环境控制系统

传统猪舍智能环控系统采用单片机控制器实现温度控制、通风换气控制等，自动控制水平比较低。生猪生产环境智能控制系统通过传感器实时获取猪舍的温湿度、风力、空气质量等环境因子，将所有环境因子集成于系统内部，并根据生猪不同生长期建立相应环境参数标准，通过自动控制猪场风机、水帘、喷雾设备等智能装备，保障猪场环境。同时开发智能手机APP客户端，使猪场管理者在任何时间地点，都能看到猪场各猪圈的温湿度、氨气浓度、风力等指标并进行远程控制，提升管理人员对猪舍环境的掌控能力和处理速度[3]。

3.4 猪舍猪粪清理

在大规模猪场安装了漏缝板，人工清理工作量有所缓解，但这涉及到猪舍改造工作，工程量较大，因此在大部分中小规模传统猪舍仍没有好的办法来解决这一问题。而在安装了漏缝底槽的大规模猪场，生猪在排便时从地板漏缝落入底板，但并没有自动排粪板，现在主要是靠粪便自身压力，通过倾斜底板让所有的粪便落入管道中，针对这种情况，公司希望可以开发一个自动刮粪板，减轻劳动强度，使室内保持良好的空气环境，给牲畜一个好的生存空间，减少疾病的发生率。

3.5 母猪发情、怀孕检测系统

能否改进怀孕母猪手持B超机检测使用便捷程度，现有机械使用不够便捷，必须将B超机放在母猪特定部位才能正常扫描，给操作增加了一定难度。而且显示的图像一般工人无法识别，能否作一定改进，提高使用便捷程度。

3.6 种猪自动检测系统

当前生猪企业在挑选种猪时仍采用比较复杂的人工采集数据方法，种猪自动检测系统能通过对猪体重和瘦肉率（超声波）的测量，达到选种和育种的目的。开发此类设备后可通过自动传感器将体重增长等数据传输给计算机系统，根据终端设备获取种猪的相关数据，计算出当日适合饲料配方，再通过自动配料设备，完成配料喂养。

湖北省是生猪产业大省和规模化养殖强省，生猪生产需要消耗大量人力，企业用工成本较高。当前，工人素质、使用成本等已经严重影响了生猪产业持续稳定发展。国外养猪业发达国家，从饲喂、饮水、猪群管理、舍内环境控制、猪粪清理等环节均采用智能设备。未来智能装备的发展，必将取代一线工人，对生猪生产环境智能装备的研发与应用，必将实现高效节能的规模化生产，提升生猪产业智能化水平，这也是湖北省生猪产业发展必然趋势[4]。

[1]万卫东.湖北生猪产业发展的思考与建议[J].湖北畜牧兽医,2011(1):8-10.

[2]黄瑞森.现代化养猪设备在猪场中的应用[J].养猪, 2012,(4):75-78.

[3]漆海霞.现代化生猪养殖环境测控技术现状与发展趋势[J].家畜生态学报,2015(4):1-5.

[4]孙德林.养猪业必将走向信息化、现代化[J].猪业科学,2013(3):76-78.

2017-01-04)

湖北省重大科技创新计划项目“湖北智慧农村信息服务共性关键技术集成应用与示范”（2015BBA216）