引論:我們?yōu)槟砹?篇畜禽養(yǎng)殖數(shù)字化技術(shù)裝備探析范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
信息化分為四個(gè)階段:1.0數(shù)字化、2.0網(wǎng)絡(luò)化、3.0智慧化、4.0智能化。基于動(dòng)物養(yǎng)殖信息資源采集的數(shù)字化是信息化的基礎(chǔ),只有做好1.0,保證生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和真實(shí),才有可能突破1.0面向3.0。因此,能夠遠(yuǎn)程采集、傳輸和存貯的畜禽養(yǎng)殖智能化裝備是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的基礎(chǔ)。畜禽養(yǎng)殖信息化的主要目標(biāo)是服務(wù)于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的高效、健康、安全生產(chǎn)。通過(guò)信息化提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、資源利用率、土地產(chǎn)出率,實(shí)現(xiàn)福利養(yǎng)殖、舍飼散養(yǎng)——對(duì)個(gè)體或群體自動(dòng)化管理需求(生產(chǎn)、繁殖、健康、行為、福利與環(huán)境影響),從而保障生物安全、環(huán)保安全和產(chǎn)品安全(產(chǎn)品追溯、疾病預(yù)警)。信息采集包括畜舍數(shù)據(jù)、設(shè)備工況、環(huán)境參數(shù)、飼喂數(shù)據(jù)、飲水?dāng)?shù)據(jù)、投藥數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、清糞數(shù)據(jù)、畜禽生理、典型行為和生長(zhǎng)參數(shù)等等,這些融合環(huán)境、生理、生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù),通過(guò)智能養(yǎng)殖設(shè)備自動(dòng)、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、準(zhǔn)確、真實(shí)地采集、傳輸和存貯,在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上解析各個(gè)數(shù)據(jù)間的關(guān)系,建立預(yù)警模型,挖掘數(shù)據(jù)背后的價(jià)值,從而實(shí)現(xiàn)智慧牧場(chǎng)管理。
二、畜禽養(yǎng)殖數(shù)字化的難點(diǎn)
1.建筑熱環(huán)境:畜禽舍建筑與熱環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)。2.環(huán)境測(cè)控:畜禽舍環(huán)境因子監(jiān)測(cè)與調(diào)控系統(tǒng)。3.飼喂設(shè)備:畜禽喂飼、飲水和投藥計(jì)量系統(tǒng)。4.清糞設(shè)備:自動(dòng)清糞系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。5.動(dòng)物生理:畜禽健康管理、動(dòng)物生理指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如何破解難點(diǎn)?我國(guó)華米等微型傳感技術(shù)世界一流,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)即將進(jìn)入領(lǐng)先世界的5G時(shí)代,品種、營(yíng)養(yǎng)、獸醫(yī)等技術(shù)也屬世界水平,破解畜禽養(yǎng)殖數(shù)字化技術(shù)難點(diǎn)的關(guān)鍵是缺乏融合畜禽生理、行為、環(huán)境、電子、信息、工程等交叉學(xué)科的復(fù)合型人才。
三、畜禽養(yǎng)殖數(shù)字化技術(shù)裝備進(jìn)展
1.畜禽舍建筑與熱環(huán)境調(diào)控技術(shù)。研究重點(diǎn):畜禽舍建筑與熱環(huán)境耦合規(guī)律及調(diào)控技術(shù),畜禽舍建筑保溫隔熱參數(shù)閾值與指標(biāo)體系,裝配式畜禽舍建筑、輕簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與氣密性構(gòu)造,不同畜種的模塊化裝配式畜禽舍設(shè)計(jì)與建造技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù):畜禽舍環(huán)境調(diào)控均勻性-測(cè)點(diǎn)布置(位置、數(shù)量)。2.畜禽舍環(huán)境監(jiān)測(cè)與調(diào)控技術(shù)裝備。研究重點(diǎn):溫、濕、風(fēng)、光、氣環(huán)境因子高精監(jiān)測(cè)傳感器,基于多元環(huán)境參數(shù)的畜禽舍環(huán)境精準(zhǔn)調(diào)控模型。關(guān)鍵技術(shù):基于光譜等先進(jìn)傳感技術(shù)的畜禽舍有害氣體濃度監(jiān)測(cè)傳感器、嵌入多元環(huán)境參數(shù)模型的畜禽舍環(huán)境精準(zhǔn)控制系統(tǒng)。3.畜禽飼喂、飲水、投藥數(shù)字化裝備。研究重點(diǎn):畜禽個(gè)體/小群體智能化精準(zhǔn)喂料控制系統(tǒng),飲水水質(zhì)、水溫及水量實(shí)時(shí)在線監(jiān)控裝備,與料、水協(xié)同的自動(dòng)精量投藥技術(shù)與裝備。關(guān)鍵技術(shù):家畜個(gè)體及家禽小群體精準(zhǔn)飼喂的機(jī)電控制技術(shù)、不同畜禽飲水生理差異性與設(shè)施及裝備協(xié)調(diào)性技術(shù)、畜禽自動(dòng)精量投藥與飼料混合二次分級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。4.規(guī)模畜禽舍自動(dòng)化清糞裝備。研究重點(diǎn):畜禽源頭減量化高效清糞工藝與技術(shù)、自動(dòng)清糞裝備與智能控制及報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)清糞系統(tǒng)運(yùn)行決策與清糞效果評(píng)價(jià)。關(guān)鍵技術(shù):實(shí)現(xiàn)“源頭減排清糞工藝-高效自動(dòng)裝備-場(chǎng)內(nèi)安全便捷轉(zhuǎn)運(yùn)”的核心技術(shù),解決清糞不徹底與效率低、穩(wěn)定性差、檢修等技術(shù)。5.畜禽高效安全養(yǎng)殖信息化技術(shù)。研究重點(diǎn):養(yǎng)殖過(guò)程信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與可追溯系統(tǒng)、基于健康感知的畜禽疾病預(yù)警系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的畜禽智慧信息管理系統(tǒng)。關(guān)鍵技術(shù):環(huán)境、生理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與實(shí)時(shí)在線獲取、傳輸及融合,基于大數(shù)據(jù)分析和深度學(xué)習(xí)的健康感知與疾病診斷模型。
四、畜禽養(yǎng)殖數(shù)字化與智慧畜牧業(yè)
歐盟的精準(zhǔn)畜牧業(yè)(PrecisionLivestockFarming-EC-PLF)項(xiàng)目研究和會(huì)議研討起步于2003年,此后每?jī)赡暾匍_(kāi)一次國(guó)際研討會(huì),至2012年全球已超過(guò)1000篇有關(guān)PLF的研究論文。2014年開(kāi)始在歐盟30個(gè)豬場(chǎng)示范音視頻監(jiān)測(cè)利用等產(chǎn)品與疾病識(shí)別減抗相關(guān)應(yīng)用。我國(guó)2016年召開(kāi)了首次亞洲智慧畜牧業(yè)(PLF-Asia)研討會(huì),在畜禽養(yǎng)殖數(shù)字化技術(shù)研發(fā)方面已有幾個(gè)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目開(kāi)始推進(jìn),相關(guān)企業(yè)多次組織召開(kāi)了智慧畜牧業(yè)研討會(huì)。我國(guó)相關(guān)企業(yè)或科研單位相繼投資建設(shè)智慧牧場(chǎng),開(kāi)始生產(chǎn)性實(shí)踐探索智慧畜牧業(yè)相關(guān)技術(shù)成果應(yīng)用。
作者簡(jiǎn)介:李保明 / 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院