智能化养驴场管理平台建设的探索与实践

温希军 周喜荣 王 琼 合斯莱提·斯马依 李天斗 王田田 买买提·克玉木

（1.新疆畜牧科学院畜牧业经济与信息研究所 乌鲁木齐 830011；2.新疆畜牧科学院 乌鲁木齐 830011）

新疆是我国重要的驴养殖区，存栏数多年位居全国前列，2019年底新疆驴存栏数为36.14万头，占全国驴总存栏量的13.90%。新疆具有优越的草资源条件和种植业丰富的秸秆资源，拥有驴品种、数量资源优势，为驴产业发展创造了得天独厚的条件。驴全身是宝，驴肉、驴皮、驴乳等均是极好的佳肴食品和药用膳品，具有极高产品开发和经济价值。近年来，随着人们生活水平提高，驴肉、驴乳和以驴皮为原料的阿胶产品需求量逐年上升，价格不断上涨，比较效益日益显现。据了解，现在南疆种驴每头售价已达8 000元至1万元，役驴售价已达3 000元至5 000元。驴乳收购价为每千克25元，农民饲养1头乳驴每年可收入1 500元至2 500元。与牛羊等相比，单位投入产出比较高，驴养殖已成为农牧民养殖业收入的重要组成部分，也成为农牧民实现脱贫致富奔小康目标的一种重要手段。

随着畜牧业产业的飞速发展，规模化、专业化水平不断提高，畜牧业已成为新疆地区农业的重要支柱产业。当前，新疆地区畜牧业发展的主要矛盾已经由数量不足转变为现代化程度低、加工落后、效益低下以及畜产品大市场与小生产之间的矛盾，严重影响和制约了畜牧业由传统方式向现代发展方式转变[1]。将物联网、人工智能、大数据等信息技术整合应用于畜牧业生产周期较长、投入要素与资源较多的养殖管理过程，对提高畜牧养殖管理水平、企业经济效益增收，对改造和提升传统畜牧业，开拓创新现代畜牧业，加快推进畜牧业的现代化建设，都具有重大而迫切的现实意义。信息化技术应用于大众化的牛、羊、猪场信息化管理系统在全国有很多且应用成熟，而将信息化技术应用于小众化的养驴场在全国数量很少，特别在新疆还处于空白。这其中的主要原因，不是养驴场没有信息化建设需求，而是因养殖企业领导信息化意识局限、企业信息化资金不足等问题一直未得到有效关注与解决。实际上，养驴场信息化的市场需求还是客观存在的，它的应用场景与发展前景也非常广阔。

1 智能化养驴场数据中心建设

1.1 驴匹个体信息管理养殖场驴匹个体标识，主要通过芯片式电子耳标设备来进行个体区分与识别，并以此为基础进行智慧化准确饲喂与个性化精准管理操作。驴匹个体信息表，主要包括除驴匹编号、驴匹性别、出生日期、品种等基本信息外，还记录父母辈信息以方便后面繁育管理。

1.2 驴场、驴舍信息管理对驴场信息进行名称、地址、负责人等初始化后，对驴舍进行编号化管理，驴匹个体通过电子耳号与之相对应的驴舍类型进行关联。

1.3 养殖环境的感知与控制毛驴的养殖环境参数监测耗时耗力，成本较高，通过物联网技术的应用，可以精确掌握毛驴的养殖环境变化情况，通过氨传感器可以判断毛驴养殖环境的清洁程度，从而提醒饲养员是否需要进行清理工作，促进驴健康养殖，有效降低驴的发病率。

智能化养驴场管理平台以Arduino单片机为数据采集终端的核心部件，在其上集成空气温湿度、氨浓度、二氧化碳浓度、光照强度等传感器，设置在不影响毛驴活动的区域，采用无线数据传输的方式，通过http协议将数据传输到服务器。在养殖场的核心区域安置无线网桥，实现数据采集节点的无线覆盖。在每个养殖区域配备1~2台空气加湿器和风扇，使其通过继电器与Arduino单片机连接，为通风系统和空气湿度的调控提供管控接口。

利用J2EE技术，采用SSH2架构搭建系统软件平台，实现Arduino数据采集终端的数据接收、存储、查询与展示，以及温湿度相关阈值功能。采用海康威视云台摄像头实现远程视频监控，可以通过网页的形式进行摄像头角度调整和变焦。通过HTML5技术构建手机可访问的移动端，实现多平台物联网应用。

该项技术成本较低，安装布置简单，可以在电脑、手机、平板电脑等多平台应用，能够利用物联网技术有效提高毛驴养殖环境的舒适程度，减少大量人工开支，科学系统地实现数字化毛驴养殖。

2 智能化养驴场管理平台建设

2.1 养殖管理在养殖过程中，通过门式自动RFID阅读器或手持RFID阅读器对驴匹RFID电子耳标进行批量或单独读写，包括驴匹饲喂信息、防疫信息、用药信息等，再通过无线通信（防水防尘、大功率增益无线接入点与外部天线）将数据上传到数据平台[2]。个性化的精准化饲喂功能也通过这个管理过程来实现，首先根据驴匹年龄段进行分舍，再利用自动饲喂器来实现不同年龄段驴匹的精准化饲喂管理。驴舍的环境感知与控制也是在这个模块中实现。驴匹的体重、身高等动态信息也在养殖管理模块进行管理。

2.2 繁育管理繁育管理主要是对繁育驴的各个阶段进行记录并在关键环节进行提示。例如已经发情的驴匹会根据发情天数自动提示何时配种，而对已经怀孕的驴匹会根据其妊娠天数计算出预产期，使工作人员在母驴分娩前做好相应的准备，进而达到对繁育驴的保护。繁育管理模块主要包括繁育信息录入、繁育提示、繁育查询、繁育统计四个部分。

2.3 疫病管理疫病管理主要包括免疫管理、病历管理与健康监测管理。免疫管理除实现驴流感、腺疫等的疫苗免疫登记外[3]，还设置第二针、第三针到期免疫提醒功能。病历管理对驴匹所患疾病时间、名称、所使用治疗药物与方法以及治疗后的效果进行登记，方便今后查询、统计，以更好开展驴场疾病预防工作。健康监测主要包含驴场健康监测、驴匹健康监测及驱虫提醒三个部分[4]。

2.4 专家的远程问诊及技术支撑毛驴的规模化养殖需要专家的技术支撑，而专家资源是十分有限的，智能化养驴场管理平台的建立，通过网络平台和高清云台摄像头实现专家的远程问诊及技术支撑。专家可以通过智能化养驴场管理平台远程对毛驴的养殖进行指导，进行疫病防控预警，可以十分便捷地通过网络平台与毛驴养殖户进行交流和信息发布。2.5 无害化处理 对非正常死亡驴匹，除在该模块记录死亡时间、死亡原因、无害化处理方法等信息外，还加入无害化处理过程摄像、录像，以及无害化证明等多媒体图像处理、视频信息，用于后期检查印证[5]。

3 结 语

驴产业作为畜牧业的重要组成部分，它的兴衰与存亡不仅事关一个畜种产业的发展和生物多样性，而且事关边疆地区的民族团结与稳定。将物联网、人工智能、大数据等信息技术应用于驴的现代化养殖，构建“物联网（人工智能、大数据）+特色驴养殖+新疆绿色生态环境”新型养驴模式，不仅能够让养驴企业提效增收，而且会助推新疆畜牧业的健康发展。