智慧养猪助力养猪业数字化转型升级的初步探讨

苏晓菲，赵益荣

（山西省畜牧兽医学校，山西太原 030024）

受新冠肺炎疫情影响，各行各业都面临着前所未有的全新形势，不仅催生了各种新模式与新应用，而且远程办公、远程运维、云展销、云带货、云签约等也成为新常态。各领域企业纷纷将加速数字化转型提升至战略层面。特别是非瘟之后，在生物安全压力下，为减少人猪接触，智能化管理进一步受到关注。当前我国生猪养殖正处于转型升级的关键时期，行业面临的疾病预防成本高、环境压力巨大、资源约束趋紧、“猪周期”变化莫测等问题日益凸显。随着互联网、大数据、5G 等高科技的不断成熟，养猪业将不断颠覆传统的养猪模式，开启智慧养猪的新时代[1]。

1 集约化养猪经历的阶段

规模化养猪在各时代背景下大概经历了3 个阶段：机械化养猪阶段、信息化养猪阶段、智能化养猪阶段。

1.1 机械化养猪阶段

机械化养猪起步于工业时代，得益于各种动力设备和能源技术的应用。这极大节约了劳动力，特点是不感知外部信息，只是简单地替代人工，不留存任何数据或信息。

1.2 信息化养猪阶段

信息化养猪的基础是计算机技术、互联网技术以及传感器技术应用。其特点是可收集、分析并留存各类生产、经营、管理的数据与信息，并用数据与信息反馈生产经营情况[2]。我们能远程通过互联网终端，如手机、电脑等就能很清楚、便利地查看猪场情况，如猪舍温度、湿度、有害气体浓度等环境参数，设备是否正常运行，猪只每天的采食量、饮水量以及猪舍的耗电量等，监控、识别猪只健康状况，如果出现异常的温湿度状态及采食、饮水的数据异常时可以自动发出报警，猪场生产数据如存栏量、配种数、哺乳数量等，以及生物安全状况等都能一览无余[3]。

1.3 智能化养猪阶段

智能化养猪是集成互联网、物联网、人工智能（Artificial Intelligence，AI)、大数据等多种技术，在高度的信息化和海量的数据资源基础上，自动整合连接各类设备系统，赋予机器学习的能力，部分替代人的思维进行精准养猪，进而产生智能大脑并替代人工决策[4]。

2 养猪业高质量发展面临的严峻挑战

养猪业是关乎国计民生的重要产业，猪肉是我国大多数居民最主要的肉食品。近年来，我国养猪业综合生产能力明显提升，然而其高质量发展也面临着很多挑战。

2.1 猪肉安全问题时有发生

“注水肉”“病猪肉”“瘦肉精”等猪肉安全的事件在猪肉生产和消费中屡见不鲜，消费者对猪肉消费的安全质疑和投诉逐年增多。

2.2 猪病风险大于市场风险

猪瘟、口蹄疫等恶性传染病未能从根本上消除，猪蓝耳病等新生传染病也仍在肆虐，猪病风险仍然大于市场风险。

2.3 猪肉品质下降未从根本上扭转

以快速生长和配合饲料支撑的现代养猪业，普遍造成猪肉芳香化程度不高，猪肉不香，肉味不浓等猪肉品质下降问题在现行模式下难以从根本上解决。

2.4 耗料性养猪生产危害国家粮食生产

我国人多地少，粮食不足的基本国情决定了我国养猪业必须走节约型的发展道路。若不能从根本上解决养殖业严重耗粮性问题，必然给我国粮食供应带来严重隐患。

2.5 非洲猪瘟的防控形势严峻

非洲猪瘟疫情发生以来，生猪产业的短板和问题进一步暴露。受猪瘟影响，生猪产能大幅下滑，稳产保供压力较大[5]。

2.6 粪污处理问题亟待解决

在畜禽养殖发展迅速，规模化、工厂化程度不断提高的情况下，畜禽粪便污染物排放量及其污染威胁不断增大。畜牧养殖所产生的大量粪尿如果处理不好，会直接对当地环境造成污染和破坏。

3 智慧养猪的关键技术

3.1 自动化精准环境控制系统

针对目前猪舍环境监测水平落后、调控技术智能化程度低、效果不稳定、能耗高等问题，智慧养猪需要重点配置猪舍自动化通风、温湿度控制、空气过滤和环境监测与智能控制软硬件系统等设施设备，集成信息融合、神经网络及模糊控制等关键数字化精准饲喂管理系统技术，实现猪舍各环境因子的自动监测、数据采集和智能控制[6]。

3.2 数字化精准饲喂管理系统

智慧养猪配置母猪智能化管理系统，通过电子识别技术、自动称量技术、精准饲喂技术、发情鉴定技术及自动分离技术、自动饮水设备等，根据个体的体形、背膘厚度、胎次进行单独、安全、无应激、精准饲喂，同时准确识别母猪是否处于发情或生病状态，据此决定其是否进行分群管理。所有的管理数据将自动传输到管理者的电脑或手机上，实现母猪的智能化管理。

3.3 畜禽疫病监测预警系统

智慧养猪可实现对疫病的预警、诊断和防控。针对疫病暴发造成养殖业经济损失严重性及对人身健康造成巨大威胁的问题，通过每头体征信息获取、疫情模式识别技术和猪舍空气悬浮物的实时感知方法，构建猪舍瘟疫监测与预警系统，实现无人巡检喷药消毒装备及行走控制系统。建设种猪场主要疫病检测预警实验室，将对种猪场进行引种检测、保障生物安全、评估免疫效果、制定免疫程序、临床疾病诊断、疾病风险预警、重要疾病净化及协助健康管理方面发挥重大作用[7]。

3.4 繁殖育种数字化管理系统

针对传统发情鉴定方法主要依靠外部观察、阴道黏膜黏液检查、静立反射检查等，耗时长、对人的依赖过于严重且不稳定的情况，智慧养猪配置猪群发情智能监测装备，进行更精准、更智能化的母猪发情监测，准确高效的发现处于发情状态的母猪，进而提高母猪受胎率，增加产仔数等。

在高水平育种体系中，先进的自动测定系统能够自动化、智能化地对种猪进行测定、评估，应用数据采集及传输系统、高效的遗传评估平台及选配决策系统，构建种猪遗传评估系统，提高种猪繁殖效率。降低人力成本的同时，保证选出最优秀种猪进行选配，控制近交[8]。

3.5 精准生态环境控制系统

为贯彻执行国家节约能源政策，目前国内智慧养猪通过采用以下措施以节约能源，实现生态养殖[9]。①采用生猪生产工艺及设备、液肥生产工艺及设备，生产效率高，耗能低；②采用电气设计选用节能型产品；③采用保温、保冷的设备和管道加强保温；④设计总图布置符合工艺流程及节能要求，运输方便；⑤对猪场的粪污进行资源化能源化利用处理，经固液分离后，固体制造有机肥，液体利用膜式存储成为液态粪肥，供周围农田利用。

4 智慧养猪的目标

4.1 养殖信息集中管理

智能养殖控制系统，将养猪过程中有关用药、疫苗、饲料、生产计划等数据收集到监管后台，集中在软件中展示，将对猪只测孕、测膘、配种等工作进行科学检测分析，让管理员可以实时查看生产数据及分析数据，从而提高工作效率，节省管理成本[10]。养猪农民可以成为科技农民，利用科技手段养猪是可以度假的，真正实现轻松、快乐养猪。

4.2 猪舍环境实时监控

智能养殖控制系统对猪舍温度、湿度、氨气浓度、二氧化碳浓度等环境变量统一监控并在客户端（APP、PC、演示大屏)中集中呈现，进行智能化预警[11]。管理员可以通过手机、计算机等信息终端，实时掌握猪舍环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，实现健康养殖、节约成本、减少人工、节能降耗的目的。

4.3 设备智能化控制

连接猪场的智能设备，可进行智能盘猪、智能估重、智能监控、智能测膘、智能测温、智能环控、智能饲喂等，实现猪场环境自动调控、猪只饲喂按日龄精调，在育种管理、物资管理、成本核算、财务管理、绩效分析管理等方面全面实现智能化[12]。人工智能无论是在养殖生产环节，还是在管理环节，真正实现了全程监管与可追溯。

4.4 行业信息智能化获取

利用互联网大数据就能对当下的生猪现状进行准确地分析，区域猪价、价格指数、生猪调动、生产绩效，都可以一目了然[13]。不仅如此，还可以对生猪产业未来发展进行出栏预测、猪周期预测、疾病预测，使养猪信息获取更智能、更简单、更全面。

4.5 产品智能化溯源

畜禽智能养殖控制系统通过记录每头仔猪的屠宰场分割、生猪出栏、超市售卖信息、运输配送，进行产品溯源，消费者可通过产品溯源，查询猪肉是否安全、绿色，关注仔猪的成长情况[14]。通过智能远程调控，猪肉的安全和质量得到了保证，猪肉的溯源也起到督促养殖户的作用，从而打造出高质量生猪品牌。

5 小结

当前，我国养猪模式还处在机械化、自动化阶段，慢慢向数字化、信息化发展，只有一部分实力雄厚的集团在向前推进。因此，我国养猪业距智能化还有很长的一段路要走。相信信息技术将会与智慧养猪碰撞出强大的火花，助力养猪业向数字化成功转型升级，从而推动整个行业向前迈进。