“智能化”助力家禽产业可持续发展*

连京华，郭祥云，李惠敏，孙凯，殷若新，韩艳**

（1.山东省农业科学院家禽研究所，山东 济南 250023；2.北京信息科技大学信息管理学院，北京 100192）

在2019 年我国政府工作报告中首次提到了“智能+”， “智能+”开始接棒“互联网+”，成为改造和提升传统行业的新引擎。 自2017 年以来，我国陆续制定和发布了促进新一代人工智能发展的相关政策， 推动人工智能与各行业之间的深度融合，全面提升产业的创新发展。我国畜牧行业应势而为，2019 年行业协会组织不仅成立了智能畜牧分会，而且举办了以“智能畜牧，提效赋能”为主题的首届中国智能畜牧峰会， 制定了第一个五年发展规划（2019-2024），发布了《中国智能畜牧发展现状与趋势白皮书》，这标志着我国畜牧业正式进入智能时代。

家禽产业是我国畜牧业中传统产业之一，养殖历史悠久。 自改革开放以来， 家禽饲养方式由80 年代的庭院式散养和农民专业户饲养，到90 年代的工厂化规模饲养，直到现在公司化、集团化超大规模养殖， 纵观家禽产业40 多年的发展历史，除饲养规模不断扩大、 饲养管理技术和养殖设施工艺不断创新外，在生产管理中机械化、自动化程度越来越高。从某种意义来讲，这是一个由人工化逐渐演变为机械化、自动化的过程，是逐步解放劳力、提质增效的过程，原来人工饲养管理如喂料给水、清粪、捡蛋、消毒、通风等，现在都被自动化机械设备所代替。就目前养殖现状来看，家禽养殖呈现以大型公司化、集团化、龙头化为养殖主体，养殖规模无限扩大。 据有关报道： 正大集团以单体300 万只为样本， 计划在国内建立多个养殖基地，目标8000 万只； 德青源以金鸡扶贫项目为依托，要在全国37 个县养蛋鸡5000 万只； 温氏集团蛋鸡产业预期规模为2000 万只；圣迪乐村目标瞄准3000 万只[1]。 可以说，资金雄厚的一些大型家禽企业总体养殖规模庞大， 而且以单栋舍为单位的饲养量也很大，如山东某养殖公司一栋跨度、长度、高度分别为12.5m、105m、4.7m 的蛋鸡舍， 笼具为H 型立体笼5 列、5 层， 饲养量7 万余只。 如此大的单舍饲养量更需要自动化、智能化的高效管理。

智能化是指由现代通信与信息技术、 计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用[2]。 “智能”具备以下特点：一是具有感知能力， 能够感知外部世界并获取外界信息；二是具有记忆和思维能力，能够存储外界信息及由思维产生的知识， 同时能够利用已有知识对信息进行分析、计算、比较、判断和决策；三是具有行为决策能力，对外界的刺激作出反应，形成决策并传达相应的信息。 具有上述特点的系统则为智能化系统[3]。 目前，家禽行业生产管理中自动化程度较高，智能化是自动化的升级和延伸。个人认为， 在现代化生产管理中以 “智能化” 逐步代替“人工管理”，不仅要代替人的双手、双脚和部分五官如眼睛（可观察鸡群行为、饮食情况以及照明、设备运行、舍内卫生等情况）、耳朵（可辨听鸡群发出的各种声音）、鼻子（可辨别舍内气味），而且要取代人的大脑思维、分析、判断和决策能力。“智能化”的实现要依靠感知技术、物联网、机器人技术、通讯技术、云计算和大数据等现代信息技术，并深入融合家禽养殖的专业知识和技术经验。 未来的家禽养殖， 可在饲养管理的哪些方面实现 “智能化”呢？

1 禽舍环境的智能化控制

舍内环境的优化控制，是规模化、密闭式家禽养殖中饲养管理的关键环节。 环境智能化控制是利用感知技术，自动采集环境温度、湿度实时数据和有害气体如氨气、二氧化碳、粉尘浓度等指标数据， 各路数据通过无线网络传输至远程监控终端存储。 经专业化智能软件分析，形成调控决策，若某一数据超出设置的阈值范围，则自动报警，并启动舍内相应的环控设备如风机、湿帘、通风窗等，合理调控环境，保持家禽生产适宜的环境质量。

2 家禽行为、生理信息的智能化监控

家禽日常行为、动态表现各种各样，正常情况下也会出现个体的病、弱、残或死亡，而在危害严重的疫病爆发前个别禽只提前染病， 表现为饮食下降、精神萎靡、发烧嗜睡、不愿活动、咳嗽或喘鸣等，及时发现这种“预警鸡”尤为重要，可第一时间发布疫情预警。利用视频图像识别技术，对群体动态和死亡静态进行实时监视； 利用红外热成像技术，对个体进行体温监测；利用语音识别技术，对家禽表现的呼吸道异常声音进行监听。 通过对这些行为动态和生理信息的综合分析， 研判整个群体的健康状态，防患未然。

3 移动机器人的智能化巡检

移动机器人的应用是信息技术在家禽养殖中的重大创新应用，这是目前业内一项研究热点。机器人或可具有自主移动、自动避障、智能升降等性能， 同时搭载上述的环境检测系统、 行为监视系统、体温监测系统和声音监听系统等，机器人替代人工的日常巡检，在全舍范围进行智能化巡检，既可在一定高度上水平检测， 也可在某个重要点位上垂直检测，实现舍内全方位精准检测。

4 疾病的智能化诊断

禽病的预防和诊疗是饲养管理中的重点和难点， 及时准确的诊断是有效治疗、 降低损失的关键。智能化诊断是根据所发疾病的流行病学、临床症状、病理变化、必要的实验室化验结果等病情信息，做出的智能化分析和诊断。目前应用较多的智能化诊断方式有禽病自助诊断系统， 或借助网络视频实现的远程专家诊断系统等。

5 光照的智能化控制

光照对家禽的体成长、性成熟、产蛋有至关重要的作用。针对家禽不同发育阶段、不同产蛋时期的光照需求，合理地控制光照强度和光照时间，尤其在全密闭、多层立体养殖的鸡舍，更要合理控制鸡笼不同位置的灯光均匀度。 光照的智能化控制是利用光照传感系统、 智能化控制系统及灯光设备等，自动监测光照时间、光照强度、光照波长和光照均匀度等，进行合理控制，科学补光[4]，并在突然断电、系统故障情况下系统自动报警。

6 蛋品的智能化检测与分级

在无人干预的情况下， 对鸡蛋的重量及其品质进行智能化检测，自动清洗后的分级、打码、包装出售或进一步加工， 让消费者了解每一枚禽蛋的商标、品质级别、生产日期等信息[5]，为市场提供优品鸡蛋和质量安全可追溯的生产信息。

7 生产大数据的智能化分析

家禽存栏的基本信息、日常管理信息，包括采食量、饮水量、产蛋量、光照、防疫以及环境温度、湿度、空气质量、通风质量等数据信息，通过无线

网络传至云端服务器生产管理监控平台， 实现生产大数据的数字化、网络化存储管理，并在专业化系统支撑下智能化分析，实时监测家禽生长动态、生产数据等。 同时， 从生产大数据的角度综合分析，监测家禽的健康状态。

总之，“智能化” 贯穿于家禽饲养管理的各个层面，不仅仅局限于上述这几个方面。 当然，实现智能化养殖还应具备一些基础条件， 如鸡舍设计和建造的标准化、设备设施的自动化、饲养管理技术的标准化、 粪污处理的规范化， 以及相关的硬件、软件系统和网络环境等。