智慧养殖

一、概述

行业背景

畜牧业是农业的重要组成部分，在国民经济发展和人民群众生活中具有不可替代的重要作用。2019年，全省肉蛋奶总产量达317万吨，畜牧业产值达914亿元，占农业总产值的20.6%，全产业链产值1834亿元。但同时，畜牧业的质量效益仍然不高，支持保障体系不够健全，抵御风险的能力偏弱，畜禽产品稳产保供的基础仍不牢固。

2020年9月，国务院办公厅印发了《关于促进畜牧业高质量发展的意见》（国办发〔2020〕31号），就促进畜牧业高质量发展、全面提升畜产品供应安全保障能力作了全面部署。根据国办《意见》精神，结合我省实际，制定出台了我省畜牧业高质量发展实施方案，进一步细化实化畜牧业发展目标、相关指标和重点任务等，加快构建现代养殖体系、防疫体系、加工流通体系、绿色循环发展体系，进一步提升畜禽产品供应安全保障能力，更好满足人民群众多元化的消费需求，促进乡村振兴。

二、场景描述

2.1. 场景痛点

猪牛羊是恒温动物，在不同的环境温度下，气温对猪牛羊的觅食有着一定的影响，必须进行各种方式进行调节。主要影响猪牛羊的因素有温度、湿度、光照度、气流和空气质量。

1、温度

温度是影响猪牛羊的健康与生产性能的重要外界环境因素之一。猪牛羊只有在温度适合的条件下才可以正常的生长。温度过高，猪牛羊的觅食能力就会下降甚至会停止觅食；温度过低，猪牛羊会维持自己的体温能量的消耗会增加。

2、湿度

湿度会影响对猪牛羊体的散热，另外猪牛羊舍内环境过于潮湿会易导致病原微生物大量增生与繁殖，增加猪牛羊群的患病几率。

3、光照

光照主要会影响猪牛羊的繁殖机能，对生长发育和育肥效果也有一定的影响作用。猪牛羊舍内要求光照充足，猪牛羊的育肥、繁殖和提高饲料的转化率。

4、气流

气流可以使猪牛羊舍内的散出，将有毒的气体排出舍外，保持猪牛羊舍内的空气新鲜，对猪牛羊的育肥有很好的促进作用。在夏天可以适当提高舍内的空气流通速度，在舍内安装风扇，通风换气装置等设备。

5、空气质量

有害气体，有害气体主要来自猪牛羊的呼吸，排泄物、饲料以及草垫的分解发酵，主要包括氨气、硫化氢、一氧化碳和二氧化碳等。猪牛羊群长期生活在有害气体浓度过大的环境下，机体的抗病能力就会下降，因此要及时清理粪污、勤换垫料和加强通风，将有害气体及时排出。

病原微生物、飞沫，飞沫主要是猪牛羊的喷嚏、咳嗽时喷出来的，会使病原微生物附着在上去传播疾病。使猪牛羊群传染疾病的几率非常大，要加强猪牛羊舍的消毒工作。

尘埃，猪牛羊舍的尘埃来自于喂料和翻草垫时产生的。尘埃落入猪牛羊的眼结膜上会引起结膜炎；被猪牛羊吸入呼吸道内会产生刺激作用而出现呼吸道症状。另外，尘埃还是多种病原微生物的传播媒介，可增加猪牛羊群感染疾病的几率因此要减少猪牛羊舍内的尘埃量。

2.2. 解决思路

我国加快智能畜牧业打造，将畜牧业与信息技术和智能技术相结合。通过物联网技术，畜牧业已基本实现数据信息采集、远程控制、云计算与大数据技术实现数据分析，并可借助人工智能技术推行管理方式改革，形成高效养殖环境监测。同时，运用金融科技赋能畜牧业，帮助信贷与保险产品精准支持产业甚至产品。

首先，通过部署智能温控系统，利用物联网温湿度传感器实时监测环境变化，并联动自动调温设备，自动调节猪牛羊舍内温湿度至最佳范围，夏季适度降温以防热应激，冬季保温以降低能量消耗，确保恒温动物的舒适与正常觅食。

其次，加强舍内通风设计，结合智能气流控制系统，如变频风扇和负压通风设备，有效排出氨气、硫化氢等有害气体，同时控制尘埃与飞沫传播，减少呼吸道疾病风险。特别是在夏季，加大通风量以增强凉爽感，维护空气新鲜。

再者，实施科学光照管理，根据猪牛羊的生理周期调整LED光源的强度与时长，既促进生长发育和育肥效率，又维护良好的繁殖机能，实现光照资源的高效利用。

针对湿度调控，采用智能除湿与加湿设备，根据环境监测数据动态平衡，防止高湿环境下的病原微生物繁殖，同时减少尘埃悬浮，创造干燥清洁的生长空间。

最后，重视环境消毒与卫生管理，利用自动化清洗消毒设备，结合定期的手动消毒措施，减少病原微生物与飞沫传播媒介，确保养殖环境的安全无害。

综上所述，通过这一系列智能化、精细化的环境管理策略，不仅能够显著提升猪牛羊的生长性能与健康水平，还能有效降低养殖成本，增加经济效益，为实现畜牧业的可持续发展奠定坚实基础。

三、需求分析

项目需求

当前，我国养殖业中散户占比仍然高达一半，这些养殖散户普遍面临管理效率低下、监管不足及环境污染严峻等问题。特别是在封闭式养殖环境中，温湿度的剧烈波动和有害气体积聚，对畜禽的健康成长和繁殖构成了重大威胁，直接影响到其生长速度和发育质量。

针对这一系列挑战，智慧养殖系统的应用为养殖业带来了革新。通过集成物联网技术、云计算与大数据处理能力，该系统能够对猪、牛、羊舍内的微环境进行精细化管理，自动调控温度、湿度至最适状态，显著改善畜禽的生活条件。系统内置的传感器持续监测环境参数，并实时上传至云端平台，运用先进的数据分析算法，为养殖者提供科学的饲养建议和预警信息，从而有效减轻人工管理负担，减少人力成本。

更进一步，智慧养殖系统凭借人工智能的深度学习与预测模型，能够推行更为高效的管理模式，实现养殖环境监测与调控的自动化、智能化，不仅提升了养殖效率与畜禽健康水平，还促进了资源的合理配置与环境保护，为养殖业主带来更高的经济收益，同时响应了国家对于畜牧业高质量发展的号召，助力养殖业转型升级，迈向绿色可持续的未来。

四、方案设计

4.1.设计思路

智慧养殖就是将物联网技术运用到传统养殖中去，运用传感器、软件通过移动平台或者电脑平台对家禽养殖进行实时精准感知、数据分析、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧养殖还包括电子商务、食品溯源防伪、物流运输、养殖信息服务等方面的内容。

4.2.总体设计

4.2.1体系架构

  4.2.2拓扑结构

4.3.基础物联数据采集与联控分项设计

在现代养殖业中，基础物联数据采集与联控分项设计成为提升生产效率与管理精细化的关键。这一综合系统紧密集成了多个子系统：首先是环控系统，它利用物联网技术自动监测并调控养殖场内的环境参数，如温度、湿度和空气质量，确保牲畜处于最适宜的生长条件；视频监控系统则全天候监控动物行为及健康状态，及时发现异常情况，增强安全管理。

紧接着是精准饲喂系统，该系统依据每头牲畜的实际需求，通过电子耳标识别个体，自动调整饲料配比与投喂量，不仅减少了浪费，还提升了饲养效率和动物福利。与此同时，全自动称重系统与电子耳标联动，定期或按需对牲畜进行无接触称重，准确记录生长数据，为营养评估与健康管理提供科学依据。

在粪污处理方面，物联网技术同样发挥重要作用，通过智能监测粪污积累情况，自动触发清理与资源化处理流程，有效控制环境污染，同时转化粪污为有机肥料，实现循环经济。

综上所述，这一系列物联网技术的应用——从环境控制、视频监控到精准饲喂、粪污处理以及全自动称重和电子耳标识别，共同构建了一个高度自动化、数据驱动的智慧养殖体系，极大地提高了养殖效率，降低了运营成本，并促进了可持续发展。

4.4数字化系统平台

在当今养殖业的数字化转型浪潮中，智慧养殖系统平台成为了牧场管理不可或缺的核心工具，它全面覆盖了从日常生产到最终产品的每一个关键环节，为牧场管理人员提供了前所未有的便捷与效率。该平台集成了多项先进技术与系统，旨在实现生产流程的标准化、自动化与智能化，显著提升牧场的整体运营效能。

一整套智慧养殖系统平台不仅极大地提升了牧场的管理效率与生产水平，还加强了食品安全控制，实现了养殖业的可持续发展与现代化升级。

五、产品推荐