智慧畜牧养殖—畜禽物联网系统

畜牧业是否为农业支柱产业，是衡量一个国家农业发达程度的主要标志，而人均畜禽供应及消费也是评价一个国家发展程度的一个重要指标。通过现代有效的养殖场环境监控措施，不仅可以及时防止传染疾病的发生，还有利于畜禽的健康生长和提升产品品质。所以科学的智能化养殖显得尤为重要。而环境因素对家禽养殖的重要性已被国内外大量的科学研究和生产实践所证实，尤其是封闭式的畜禽舍，光照有限，温度、湿度波动比较大，有害气体不容易散发，这些均对畜禽的生长繁殖影响比较大。畜禽舍内的环境质量已经上升为影响畜禽健康状态与生产性能、 人类安全和维护社会稳定的首要问题。

因此，根据畜禽养殖环境的特点，利用智慧畜禽养殖环境测控系统对温度、湿度、有害气体浓度等主要环境参数准确和实时监测是十分有必要的，以监测数据为参考依据，对畜禽舍养殖环境进行调控，能大大提高畜禽舍管理效率。

由石家庄圣启科技有限公司自主研发的智能畜禽养殖环境综合测控系统，针对当下畜禽养殖业中存在的问题，从用户角度考虑，真正实现了畜禽养殖的智能化。

智能畜禽养殖系统是将物联网智能化感知、传输和控制技术与养殖业结合起来，利用先进的网络传输技术，围绕集约化畜禽养殖生产和管理环节设计而成。

系统通过智能传感器在线采集养殖场环境信息（二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度等），同时集成及改造现有的养殖场环境控制设备，实现畜禽养殖的智能生产与科学管理。

管理员可以通过手机、PDA、计算机等信息终端，实时掌握养殖场环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，实现健康养殖、节约成本、减少人工、节能降耗的目的。

系统在增加相应控制设备后可定时定量或按需求喂料、喂水、照明、取蛋、降温、升温、通风换气、清粪等，从而实现禽畜养殖自动化。

同时，根据市场需要，满足消费者对食品安全的要求，系统设计了溯源部分。采用先进的电子标签技术对畜禽进行全程管理，可以逐个获取畜禽所吃饲料、病历、喂药、转群等信息。 应用智能电子耳标，用于证明牲畜身份，可承载畜禽个体信息。各监管部门通过RFID（射频识别）技术浏览相关信息，及时发现和精准处理疫情，降低由疫情造成的经济损失。

通过监控平台可掌控各养殖场的状况，对养殖场的生产经营实施起监督、管理、推进作用。系统建立了属性维护机制，用户可以自选定义和编辑属性，无需二次开发，并提供了集成接口，实现应用系统间的无缝集成，克服信息孤岛，实现各类用户能够对数据库平台进行检索。

系统主要由采集层，传输层，控制层，应用层组成：

数据信息采集

一般有空气温湿度传感器，二氧化碳传感器，氨气传感器，硫化氢传感器，实时采集舍内的环境数值，并上传至采集终端。实现养殖舍内环境参数（包括CO2、氨氮、H2S、温度、湿度、光照强度、视频等）信号的自动监测、采集与传输。

（1）温湿度监测——营造舒适的温湿度环境

通过温湿度传感器，实时监测采集养殖舍内外的温湿度数值，通过舍内、外的温度对比， 及时采取控制温湿度的措施。

在炎热夏季，当室内温度高于室外温度时，启动风机进行空气交换、通风排湿；在寒冬，需要进行保温处理，适当进行送暖措施（如太阳能、电热炉、锅炉供暖）等。

（2）光照度监测——保证充足的光照时间

光照影响畜禽生长发育、食欲、性成熟、换毛，尤其对鸡的产蛋率、啄癖等有重要影响。所以，充足的光照时间是保证动物健康、快速成长的重要因素。对于阴天养殖舍内光线阴暗或冬季日照时间不足的情况，适当增加辅助照明，弥补光照度的不足。

（3）CO2、 NH3、H2S等气体监测——通风换气，保持养殖舍内空气清新

二氧化碳为无色、无臭、略带酸味的气体。 二氧化碳无毒，但养殖舍内二氧化碳含量过高，氧气含量会相对不足；

氨气是公认的应激源，氨气等有害气体对养殖动物的呼吸道黏膜的刺激，极易诱发慢性呼吸道病症，继而发生腹水综合症等，对养殖动物的危害极大。

硫化氢是畜禽养殖舍内浓度比较高的一种有毒气体，具有臭鸡蛋味，这些有害气体不仅对人和畜禽的健康造成影响，而且容易对周围环境产生污染。

智能畜禽养殖环境控制系统，应用二氧化碳传感器、氨气分析仪、硫化氢传感器等设备，实时采集养殖舍内的气体参数值。将数值传输到管理平台，控制设备联动控制通风换气，可以及时排出污浊空气，不断吸收新鲜空气。

同时考虑到对舍内温湿度的影响，冬天选择温度较高时通风换气，夏天选择凉爽的夜晚或早晨通风换气。

（4）压力监测——保证环境适宜

由于某些时候通风差等原因，会造成养殖舍内外压力存在差异，不利于气体流通，导致舍内有害气体浓度过高。该系统可以实时监测采集养殖舍内外压力，当出现压差时，系统可联动控制相关设备运行，以保证空气流通。

在有条件的养殖舍内安装视频监控，以便随时查看现场动物生长情况，减少人工现场巡查次数，提高效率。从科学养殖、提高养殖管理水平，从实现现代化养殖的角度来看，视频监控是现代化养殖业发展必然趋势。

智能畜禽养殖系统中引进视频图像采集的主要优势：

①畜禽养殖监控系统可随时监控养殖场的实时状况，实现了养殖场的远程管理，可通过视频看到实际情况，进行远程操作和监控。利于严格按照规范进行养殖，能够及时发现养殖过程中的隐患，尽早采取措施排除隐患，提高存活率。

②无须亲临现场就可以监控到养殖舍内现场情况，便于管理层和参观人员了解养殖生产情况，真正全方位的实现了智能化管理、智慧养殖的目的。

③感应式数据采集，智能化设备代替传统的人力控制，使控制过程更加精细、更加快速、更加准确。

④完整的网络版软件配套，使制定及修改复杂的多级管理系统变得非常简单、方便；各层管理者可通过网络简单快捷查询到各种饲养信息；智能化的数据备份功能，保证数据的稳定不丢失，保持长久。

智能电子标识-畜牧业追溯管理

畜牧业追溯管理系统分为三级体制，管理中心→检测中心→检验检疫站。系统主要由电子耳标、固定式读写器、手持式读写器、发卡器及PC终端和服务器等组成。

1、检验检疫站

在每个畜牧场建立一个检验检疫站，检验检疫站可以根据畜牧场的大小建立不同的系统数据库服务器，能够完成动物电子标签的分配、动物数据的录入，检验检疫数据的录入，疾病的上报等功能。

检验检疫站的系统数据库服务器与检测中心数据库服务器连接，实时上传数据库信息。

2、检测中心：

检测中心负责接收下属检验检疫站传输的各种数据信息(比如：动物的出生、饲料喂养、疾病情况、生长状况等)，检测中心对数据进行分类、筛选和综合分析，具有养殖场ID分配、动物电子标签分配、数据存储、显示、记录、打印、统计功能，并实现与该地区卫生局及管理中心联网。

检测中心保存有所辖检验检疫站的所有动物的信息，每个检验检疫站的数据实时传输给检测中心，检测中心定时传输分析后的数据给管理中心。

3、管理中心

管理中心由卫生部相关部门组成，是该追溯系统的决策中心，对从检测中心获得的检测信息进行分析、调研，及时做出管理决策，做到对动物疾病疫情早发现、早预报、早处理，同时加强动物从出生到屠宰的管理。

系统特点：

1、信息化程度高：由于采用的RFID技术，从信息的采集到传输、处理都实现了新的技术，使得检验检疫人员可以快速获得动物的成长、疾病、检疫状况。

2、高效的可追溯性： 系统对动物的整个生命周期进行全程的跟踪，对每个环节进行详细记录，并且将数实时上传到检测中心和管理中心，如发生疫情事件，系统将自动对疫情来源进行追溯，实现了疫情的快速反应。

3、方便性：系统全电子化的数据集中管理，使得大量的数据的查找工作由服务器来完成，节省了大量的人力和时间，使得对事件的反应得以提速。

4、提高管理水平：集中管理、分布式控制;规范疫情的监督管理，减少各个不必要的环节，使得突发事件第一时间可以得到及时的处理。

智能畜禽养殖环境监控系统，可以实现对如温度、湿度、气体浓度、光照度等参数的自动监测、采集、调节与控制，同时预留手动控制模式，通过手动与自动的完美结合，达到理想的控制效果，为动物营造舒适、健康生长环境，实现更好的经济效益。系统软件具有界面友好、结果可视化的特点。