智慧监管在猪场生物安全管理中的应用

张 护，曹 林，龙彦蓉，刘家文，赵洪德，黄 艳，孙 磊，李 燕，吴玲玲，彭建刚，王 黎

（1.红河州畜牧技术推广站，云南 蒙自 661199；2.开远市畜牧技术推广站，云南 开远 661600；3.河口县畜牧技术推广站，云南 红河 661300；4.个旧市老厂镇畜牧兽医站，云南 个旧 661000；5.金平苗族瑶族傣族自治县者米拉祜族乡畜牧兽医站，云南 红河 661500；6.蒙自市雨过铺街道农业综合服务中心，云南 蒙自 661199；7.弥勒市新哨镇农业综合服务中心，云南 弥勒 652300；8.蒙自市动物卫生监督所，云南 蒙自 661199）

非洲猪瘟等重大动物疫病的肆虐、农业人口的老龄化加速，给畜牧业发展带来巨大的困难和挑战。信息化、智能化不断撬动着粗放式、低效率的传统养殖业向知识型、技术型、现代化的高效畜牧养殖业转变。通过大数据、云计算、物联网等技术与智能感知、识别的融合，加快智能化畜牧业发展步伐，提高畜牧业综合生产效率，增强畜牧业对农牧民收入增长的支撑作用势在必行。猪场生物安全的智慧监管可能是打开智能化养猪业的一把钥匙。

1 传统方式应对生物安全存在的问题

以养猪场非洲猪瘟（ASF）的防控为例。目前还没有安全有效的疫苗，通过严格的生物安全措施来避免猪只与非洲猪瘟病毒（ASFV）的接触是当前防控ASF的有效手段。但现有的管理方式很难满足生产需求，从而形成以下痛点问题。

1.1 外来安全隐患多

保险理赔，病死猪无害化处理，动检开票，外来生物入侵（如猫、鼠、鸟等）都会成为很大的安全隐患。

1.2 培训监督成本高

对于猪企的生物安全和内部审计管理团队而言，生物安全细则繁杂，培训和专业监管巡视成本高且效果不理想。

1.3 执行效果差

生物安全的核心在于执行到位，动作不变形。但是生物安全SOP（标准作业程序）分解动作复杂，落地困难，环节众多且难以直接管理，持续性无法保证。

1.4 回溯效率低

生物安全事故事后回溯追责往往为时已晚，甚至已造成无可挽回的损失，基本没有事后复盘的可行性。

2 智慧监管解决生物安全问题的方法

生物安全智慧监管系统以计算机深度学习高级算法为基础，通过计算机视觉的方式建立起基于全场的生物防疫数字化监控预警系统，实现生物安全执行标准化、规范化、信息化，达到及时发现并提示异常行为，避免净区污染，实现养殖场生物安全的数字化管理。按不同阶段的算法可以分为4个方面。

2.1 进场管理

主要包括设立电子围栏边界、人车进场管理和外来入侵生物识别预警。

2.2 生产流程管理

主要包括车辆消洗和人员消洗监管、工服识别、消毒流程追溯等。

2.3 出猪管理

主要包括自定义电子围栏、出猪识别、违规报备、猪只回流监控报警和猪只计数等。

2.4 特殊定制

根据养殖场的特殊要求，可以实现特殊化的定制，比如特殊的工服识别、换鞋流程识别等。只需要采集关键程序的视频流进行设定即可。

3 智慧监管与养猪业的深度融合

移动互联网的主战场，已经从上半场的消费互联网，向下半场的产业互联网方向转变。猪脸识别、语音识别、红外测温、智能环控，巡检机器人、饲喂机器人、3D农业级摄像头等先进设备不断进入养猪行业，信息融合越来越快，促使养猪产业快速实现智能化。目前除智慧监管解决生物安全问题以外，相关的功能还包括以下几方面。

3.1 点数功能

利用高清摄像头实现猪只点数，再经过通信网络把结果传输到云端处理，解决了盘点和资产管理难、销售猪只数量管理、远程控制点数等问题。

3.2 猪脸识别

通过高清摄像头抓拍猪脸并进行数据标注和训练，识别出不同的猪只，进而对猪只饲养进行全程追溯管理。

3.3 体温监测

通过无线红外测温等技术采集猪只体温，根据体温的异常来发现猪只的特定状态，比如高热、母猪发情与否等。

3.4 异常表现识别

采集母猪照片，对发情期的异常表现进行标注，通过持续训练达到高准确识别母猪发情；对生病猪只的照片进行标注训练，推理判断猪只是否生病等。

3.5 体重判断

结合猪只识别和背膘测定等技术，不断抓拍同一头猪只并对其体型进行分析，判断体重，进而判断长势情况和提示出栏。

3.6 流行病监控

根据猪只的发病数据，养殖行业大数据监测，发布流行病趋势，为养殖企业提供指引和提前预防策略。

3.7 保险理赔监管

在建立符合机构业务与管理流程的基础上，识别并录入生物特征信息，通过区块链技术实现关键数据的可信获取，养殖户可实现远程自助投保和理赔，从而确保猪场生物安全。

3.8 养殖供需预测

通过大数据平台，不断采集养猪业的各种数据（如市场销售数据、猪只流行病数据等），建立生猪出栏、存栏、售价曲线，及时预警和调整养殖策略等。

4 结语与展望

我国是世界上最大的生猪养殖和消费国家。但在生猪的生产过程中缺乏统一的生物安全标准，在运输、屠宰、肉制品加工等各个环节也没有统一的规范和管理。另一方面，由于饲养模式、规模大小、猪场管理和经济状况不同等因素的影响，猪场生物安全措施的制定和执行等方面存在众多问题[1]。

养猪场生物安全体系的基本构成包括新建猪场的选址、设计工艺和养猪流程，猪流、车流、人流和物流的管理，日常消毒，免疫和常见猪病的控制与净化措施等[2]，智慧监管能够比较有效地解决养猪场生物安全“四流”等管理问题。

生物安全的可靠性或等级取决于整体最薄弱环节，这很符合“木桶理论”，往往最薄弱的环节是管理者容易忽视或无法人工监管的环节，智慧监管的有效使用能够帮助管理者解决监管死角和监管常态化问题。

王闯等[3]通过对ASF防控的研究，提出了“一场布局、二段饲养、三级洗消、四流管控、五区划分、六色线路”的“六部曲”生物安全体系建设方案，此套方案对猪场的生物安全体系建设做出了比较明晰的流程化分解，从侧面说明了计算机智慧监管顺利介入各个环节的可行性。

智慧农业以信息和知识为核心要素，通过互联网、物联网、大数据、人工智能和智能装备等现代信息技术、设备，与农业深度跨界融合，实现农业生产全过程的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新农业生产方式，是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段。非洲猪瘟对养猪行业的影响，引起了养猪从业人员对生物安全的高度重视，生物安全智慧监管在养猪行业中的率先普及，必将加快整个养猪行业的智慧化步伐，推动养猪行业加速进入智能化高级阶段。