一、需求說明

畜牧業(yè)是關(guān)系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)，肉蛋奶是百姓“菜籃子”的重要品種。近年來，我國畜牧業(yè)綜合生產(chǎn)能力不斷增強，在保障國家食物安全、繁榮農(nóng)村經(jīng)濟、促進農(nóng)牧民增收等方面發(fā)揮了重要作用，但也存在產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量效益不高、支持保障體系不健全、抵御各種風險能力偏弱等突出問題。

2020年國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，要求到2025年畜禽養(yǎng)殖規(guī)模化率和畜禽糞污綜合利用率分別達到70%以上和80%以上，到2030年分別達到75%以上和85%以上，提出加快構(gòu)建現(xiàn)代養(yǎng)殖體系，加強大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在畜牧業(yè)的應(yīng)用，提高圈舍環(huán)境調(diào)控、精準飼喂、動物疫病監(jiān)測、畜禽產(chǎn)品追溯等智能化水平，建立健全動物防疫體系，提高動物防疫監(jiān)管服務(wù)能力。

二、通訊架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的畜禽智能養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，圍繞設(shè)施化畜禽養(yǎng)殖場生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)，通過智能傳感器在線采集養(yǎng)殖場環(huán)境信息(二氧化碳、氨氣、硫化氫、空氣溫濕度等)，同時集成改造現(xiàn)有的養(yǎng)殖場環(huán)境控制設(shè)備，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖的智能生產(chǎn)與科學管理。養(yǎng)殖戶可以通過手機、計算機、監(jiān)控中心顯示大屏等信息終端，實時掌握養(yǎng)殖廠環(huán)境信息，及時獲取異常報警信息，并可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，遠程控制相應(yīng)設(shè)備，保證畜禽健康生長，提高畜禽質(zhì)量，降低疫病發(fā)生。

三、系統(tǒng)組成及功能

1、智能環(huán)境監(jiān)控

通過傳感器、音頻、視頻和遠程傳輸技術(shù)在線采集養(yǎng)殖場環(huán)境信息(二氧化碳、氨氣、硫化氫、空氣溫濕度、噪聲、粉塵等)和畜禽的生長行為(進食、引水、排泄等)，實時監(jiān)測設(shè)施內(nèi)的養(yǎng)殖環(huán)境信息，及時預(yù)警異常情況，減少損失。

?溫濕度，通過室內(nèi)室外的溫度感器進行室風外對比，在炎熱夏季，當舍內(nèi)溫度高于外界溫度時，可啟動風機進行空氣交換，降低舍內(nèi)溫度，同樣當舍內(nèi)濕度高開外界濕度且濕度較大時，也可通風排濕;在寒冬尤其是北方，需要對畜禽養(yǎng)殖進行保溫處理，適當時進行送暖(如太陽能、電熱爐、鍋爐供暖)等。

?氣體監(jiān)測，畜禽養(yǎng)殖場中的空氣含有氨氣、硫化氫、二氧化碳等氣體，如果這些濃度過大、作用時間長，會使畜禽體質(zhì)變差，抵抗力降低，發(fā)病率升高等。所以應(yīng)安裝通風換氣設(shè)備如風機等，及時排出污濁空氣，不斷進入新鮮空氣，安裝除臭設(shè)備定期刮糞除臭。通過畜禽養(yǎng)殖內(nèi)的氨氣、硫化氫、二氧化碳等氣體傳感器實時監(jiān)測室內(nèi)的相關(guān)氣體濃度，當濃度達到一定程度時，就要進行通風換氣除臭，保護舍內(nèi)空氣流通與清新。通風換氣也要考慮對舍內(nèi)溫濕度的影響，冬天選擇溫度較高時通風換氣，夏天選擇涼爽的夜晚或早晨通風換氣。

?光照，充足的光照時間是保證牛健康、快速成長，高效產(chǎn)奶的一個重要因素，對于陰天畜禽養(yǎng)殖內(nèi)光線陰暗或冬季日照時間不足的情況，適當增加輔助照明，彌補天氣、季節(jié)因素光照度的不足。通過自動控制系統(tǒng)中的照度自動調(diào)節(jié)功能可以實現(xiàn)對畜禽養(yǎng)殖內(nèi)照度的自由調(diào)節(jié)。

?壓力，由于某些時候通風性差等原因，有可能造成畜禽養(yǎng)殖內(nèi)壓力與外界存在差異，不利于內(nèi)外氣體流通，這也是舍內(nèi)有害氣體濃度過高的一個因素。當出現(xiàn)內(nèi)外壓差時，應(yīng)啟動相關(guān)設(shè)備進行通風換氣等以保證空氣流通。

2、智能供水

水泵監(jiān)控

工作人員通過監(jiān)控平臺實時監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)，工作電壓、電流數(shù)據(jù)，遠程手動控制水泵啟泵和停泵;

液位遠程監(jiān)測

監(jiān)控平臺顯示液位的實時數(shù)據(jù)，當液位處于低水位時自動開泵供水，處于高水位時自動停泵，超低水位時遠程報警通知工作人員;

雙泵交替工作

供水機房具有工作泵和備用泵雙泵或多泵工作時，定時自動切換水泵工作，保護水泵機組，延長水泵壽命;

用水監(jiān)測

遠程實時監(jiān)測用水管道的壓力、用水量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行自動存儲，生成曲線及數(shù)據(jù)報表供工作人員進行分析。

水泵保護

通過檢測水泵的啟停狀態(tài)，設(shè)置工作電壓電流等保護，當出現(xiàn)缺相、超壓、過流等異常情況時自動停止啟泵，同時遠程報警，通知工作人員及時處理。

水質(zhì)監(jiān)測

使用水質(zhì)PH、余氯、濁度等工業(yè)級傳感器對水源水質(zhì)進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)測，當水質(zhì)參數(shù)異常時自動啟動消毒設(shè)備進行消毒，水質(zhì)數(shù)據(jù)自動傳輸至云端進行數(shù)據(jù)記錄，1分鐘一次，數(shù)據(jù)自動發(fā)送至工作人員郵箱進行備份。

3、能耗監(jiān)測

通過流量計及4G/網(wǎng)絡(luò)等遠程傳輸終端實現(xiàn)對養(yǎng)殖場的單棟豬舍/牛舍/雞舍、整體養(yǎng)殖場的用水量進行統(tǒng)計，形成數(shù)據(jù)曲線和報表。

耗電監(jiān)測

通過智能電量采集終端/智能電量表等設(shè)備實現(xiàn)對大型耗電設(shè)備、供電機房等進行遠程電量采集，實現(xiàn)電壓、電流、功率因數(shù)、累計電量數(shù)據(jù)采集監(jiān)測，高低溫報警、過流過壓報警，老式電表不具備通訊遠傳功能需要更改替換為智能電表。

4、統(tǒng)一調(diào)控

實現(xiàn)養(yǎng)殖舍內(nèi)環(huán)境(包括照度、溫度、濕度等)的集中、遠程、聯(lián)動控制?？刂茖又饕囟瓤刂?，濕度控制，通風控制，光照控制以及定時喂食，喂水。

5、單體監(jiān)測

采用電子測溫耳標、自動稱重系統(tǒng)和4G/5G/LORA等無線通訊技術(shù)，對豬牛等單體進行管理，集成測溫、計步、定位、稱重、分群等功能，精確判斷牲畜健康、重量狀態(tài)，做到疾病精確預(yù)警，實現(xiàn)自動化、信息化管理。

6、視頻監(jiān)控

在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置可移動監(jiān)控設(shè)備，可實現(xiàn)：現(xiàn)場環(huán)境實時查看、遠程實時監(jiān)控、視頻信息可回看、傳輸和存儲，及時發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖過程中碰到的問題，查找分析原因，確保安全生產(chǎn)。

審核編輯：符乾江