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《智慧农业关键技术与装备》

第五章畜禽水产养殖信息感知技术

机电工程学院

务本崇实修德精业

5.1

概述

目录

5.2

畜禽养殖信息感知技术

Content

5.3

水产信息感知技术

5.4

应用案例

第五章畜禽水产养殖信息感知技术

5.2畜禽信息感知技术

5.2.1畜禽养殖背景

基本特征：资本密集型劳动集约化

0102

高投入高产出

03

高效益

现代畜禽养殖物联网通过先进传感技术、多维信息感知技术、智能信息处理

技术的应用得以实现：通过先进传感技术的应用实现畜禽运动轨迹监测、动

物生理信息反馈、养殖环境信息实时监测；通过多维自组织信息传输技术的

应用搭建远程监控网络，通过智能信息处理技术的应用实现畜牧养殖中动物

全生命周期的自主管理，如图所示。

5.2.1畜禽养殖背景

5.2.2畜禽养殖物联网信息感知技术架构

通过各种可远程控制、智能化、自动化生产设备的使用，搭建了现

代畜禽养殖物联网基本技术架构，它包括三个层次：感知层、传输层和

应用层，如图所示。

5.2.3主要应用系统

智能畜禽养殖系统广泛使用各种集成微型化、高可靠性、低功耗和低

成本的传感器技术，RFID无线电子标签标识技术，WSN无线通信技术，

3G无线远程通信技术，智能云计算技术，发情自动监测技术，繁育预测

技术，营养模型动态检测技术和设备的自动控制技术等，搭建出集成养

殖环境监控、畜禽个体识别、个体信息智能感知、动物繁育信息获取、

数据釆集与转换、数据智能传输（有线或无线）、数据的智能分析与处

理,以及疾病诊断及预警、畜禽饲料精细投喂于一体的畜禽健康养殖智能

系统，实现物联网技术的全面应用（颜波和石平，2014）。

所有物联网技术的应用，构成了现代化畜禽养殖中各个主要应用系统，

从而组成畜禽养殖物联网系统。

5.2.3主要应用系统

1.环境监控系统

畜禽养殖环境监控系统通过各种物联网技术的成用实现畜禽养殖场

地的环境参数监测与控制，主要监测信息有：空气温湿度、光照强度、

空气流通性等畜禽养殖热环境,这些参数不仅可以单独影响畜禽的体热调节，也可以通过共同作用来综合影响畜禽体热调节；空气中的CO2、NH3、CH4、H2S等有害气体，这些有害气体对畜禽的生长发育、环境

的平衡、工人的工作效率和身体都会产生不良影响，通常，这些有害气体是通过畜禽的粪便、垫草的腐败分解、畜禽的呼吸及过量的饲料产生

的。

5.2.3主要应用系统

1.环境监控系统

信息采集模块：自动检测、

发送和接收畜禽养殖场地中

温湿度、光照、CO2、H2S

、

氨氮等信号。

智能调控模块：完成对畜禽

舍环境的远程自动控制。

管理平台模块：完成对信号

数据的存储、分析和管理，

设置环境阙值，并作出智能

分析与预警。

5.2.3主要应用系统

2.生理信息采集系统

基于先进物联网技术搭建畜禽生理信息智能监测及疾病预警系统，通过

建立音禽自身生长信息与生存环境信息远程采集、图像和视频智能监测及

后台数据处理系统，实时监测畜禽的生长状况并对疾病及时发现，通过系

统模型和相关领域专家给出预警信息和合理的诊断方案。

疾病诊断系统主要包含疾病诊断数据库、远程专家诊断、疫情预警模型

三个模块。疾病诊断数据库模块，通过动物医学经验推理结合后台数据库，

完成对畜禽疾病的智能诊断：远程专家诊断模块，通过先进信息传输技术，

实现畜禽疾病远程会诊和网上专家决策；疫情预警模型模块，通过疫情预

警数据库，根据畜禽养殖场地的气候情况与本地疫情灾害等因素，协助完

成畜禽疾病预警。

5.2.3主要应用系统

3.繁殖育种系统

主要运用先进传感技术、射频识别（RFID）技术、繁殖预测数据库技术，

根据遗传基因最优原则，在音禽繁育过程中，利用现代监测手段记录母畜发情

期、从而进行科学选配、优化育种，提高畜禽生育效率，缩短出栏期，减少生

育畜禽饲养投喂量，进而提髙生产资料利用率，合理节约饲料，降低畜禽养殖

成本。

4.粪便处理系统

该系统包含信息釆集模块、粪便收集模块和空气净化模块三个部分。信息

釆集模块,利用温湿度传感器、氨气传感器、硫化氢传感器等完成对畜禽养殖

场所的环境信息釆集;粪便收集模块，定时自动或手动完成畜禽养殖过程中的

粪便收集；空气净化模块，当信息传感模块检测到畜禽养殖场中甲烷、氨气、

硫化氢等有害气体超标时，自动釆取通风换气等措施。

5.2.3主要应用系统

5.全生命周期质量追溯系统

根据质量监管部门对畜禽健康养殖和肉品质量的相关要求，构建畜禽健康养殖全

生命周期质量追溯系统，从而实现畜禽个体信息的全程可追溯。如图所示，畜禽个体

将被佩戴上某种智能标签，如电子耳标，耳标中植入一个可以远程读写数据的电子芯

片，这个芯片中可存储畜禽父辈，甚至祖父辈的相关信息，还有畜禽个体各生长期的