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探秘智能养猪工厂：科技赋能，开启养殖新篇章
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2025/1/9 9:48:11 关注：38 评论： 我要投稿
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一、养猪业困境重重，智能化转型迫在眉睫
近年来，中国养猪业面临着诸多严峻挑战，突出表现在能繁母猪生产力水平低、健康管理水平低、智能设备利用率低以及养殖成本高等方面，这些问题如同 “紧箍咒”，严重制约着行业的发展。
能繁母猪作为生猪养殖的 “根基”，其生产力水平不尽人意，直接影响着仔猪的供应数量与质量。母猪繁殖性能不佳，产仔数少、仔猪成活率低等问题频发，使得生猪养殖的源头动力不足。健康管理的短板同样不容忽视，疫病防控压力巨大，猪瘟、蓝耳病等传染病时有爆发，给养殖户带来惨重损失。据相关数据显示，在疫病高发期，部分养殖场生猪死亡率大幅攀升，经济损失惨重。
智能设备利用率低也是一大 “硬伤”。在这个科技飞速发展的时代，许多养猪场仍依赖传统人工养殖模式，自动饲喂、环境控制、疫病监测等智能设备未能得到广泛应用，导致生产效率难以提升。与此同时，饲料成本、兽药成本、人工成本等不断上涨，养殖成本居高不下，进一步压缩了利润空间。据调查，部分地区饲料价格在过去一段时间内持续上扬，养殖户苦不堪言。
在此背景下，智能养猪工厂建设成为行业 “破局” 的关键路径。通过引入先进技术与装备，实现养殖过程的智能化、精准化管理，有望从根本上提升养殖效率、降低成本、增强疫病防控能力，推动中国养猪业迈向高质量发展的新征程。
二、福利化养殖工艺：猪群的舒适家园
（一）养殖模式革新
传统的种猪限位栏饲喂模式，虽在一定程度上便于饲养管理，能减少母猪争斗行为、降低流产风险，利于发情鉴定等操作，但因其空间狭小，母猪运动严重受限，极易引发约束应激，致使仔猪初生质量下滑，发病率与死亡率升高。如今，智能散养饲喂模式逐渐兴起，母猪可在较大空间内自由活动，这对改善猪只体况、延长母猪生产寿命效果显著。就像牧原公司在 2020 年应用的楼房式养猪工艺，集饲料供给、生猪饲养、疫病防控与粪污处理等多方面改进于一体，推动了人工智能养猪的实践。还有立体楼房智能养猪，凭借占地面积小、管理高效、疫病防控得力等优势，成为行业新宠；发酵床养猪则利用微生物分解粪便，既环保又能为猪只营造舒适环境，诸多新模式正重塑养猪业态。
（二）功能区域精细划分
在现代猪舍内，科学合理地划分出躺卧区、采食区、饮水区、排泄区及活动区等功能区域至关重要。躺卧区铺设柔软干燥垫料，让猪只能惬意休息，恢复体力；采食区精准投放饲料，依据猪只生长阶段与营养需求，确保进食有序；饮水区供应清洁水源，满足猪只日常水分摄取，维持生理机能；排泄区通过特殊设计，引导猪只定点排泄，便于粪污清理，保持舍内卫生；活动区给予猪只充足空间，使其尽情活动，增强体质。从动物福利视角出发，还配置各类福利性设施，如供猪只蹭痒的蹭痒柱、玩耍的玩具球等，满足其行为天性，减少异常行为，全方位提升猪只生活品质。
（三）营养与饲养管理精准化
不同生长阶段的猪只对营养需求差异显著。后备母猪、初产哺乳母猪与经产哺乳母猪，各自适配特定营养供给模式。以后备母猪为例，在 30 - 85 公斤阶段，每公斤配合饲料应含消化能 13 兆焦，粗蛋白质 16%、赖氨酸 0.8%、钙 0.75%、磷 0.65%，前期自由采食促生长，5 月龄、体重 85 公斤左右时则需限饲，合理控制体重。配种前两周补饲催情，增加排卵量；怀孕不同阶段，日粮营养水平动态调整，分娩前适当减料防难产。仔猪饲养工艺同样精细，采用缓解断奶综合征的方法，如逐步过渡饲料、提供温暖舒适环境，配合补水补液技术，大幅提高断奶仔猪成活率，为生猪养殖全流程夯实根基。
（四）智能化保障全覆盖
在整体福利健康保障层面，智能水线实时监测与调控饮水供应，保障水质清洁、水量充足；智能料线依预设程序精准投喂，避免饲料浪费与不足；智能消杀定期杀菌消毒，净化舍内空气，降低疫病传播风险；智能清粪及时清理粪便，维持环境整洁。依据猪舍建筑结构，平房工厂化与楼房工厂化养猪各有千秋，前者布局开阔，后者空间集约利用。局部福利健康保障上，智能环控精准调节温湿度、光照、空气质量等环境指标；智能玩具丰富猪只精神生活；智能分群依猪只体重、年龄、性别等科学分组，优化养殖管理；智能饲喂针对不同猪只个性化供料。从养殖阶段细分，妊娠母猪有小群散养 / 限位栏饲养模式可选，哺乳母猪产床一体化饲养利于母仔照料，保育猪小群散养培养社交习性，生长育肥猪大群散养促进生长，智能化全方位护航猪群健康成长。
三、空气净化技术：打造清新猪舍环境
（一）净化技术多元剖析
猪舍空气净化技术犹如一座 “技术宝库”，为生猪养殖提供清新空气。物理法中，滤网过滤如同忠诚的 “卫士”，将空气中的尘埃、颗粒物等杂质层层拦截，初效过滤器可阻挡大颗粒灰尘，中效、高效过滤器则能精准捕捉更细小的微粒，为猪舍筑起第一道防线；通风恰似一阵 “清风”，及时吹散污浊空气，引入新鲜氧气，保障猪舍内空气的持续更新；紫外线辐射消毒宛如一道 “ invisible light sword”，利用紫外线的杀菌特性，对空气进行 “扫射”，灭活病菌，守护猪只健康；等离子体消毒则像一场 “微观风暴”，产生的高能离子与空气中的微生物碰撞，使其结构受损，失去活性。化学法里，光催化消毒如同神奇的 “魔法”，以光为触媒，促使催化剂与空气中的有害物质发生化学反应，将有害气体分解为无害物质；过氧乙酸、二氧化氯和臭氧等消毒剂犹如 “强力清洁剂”，通过氧化还原反应，迅速消除异味、杀灭病菌，净化空气。组合法巧妙融合物理与化学之长，先以物理手段初步过滤、沉降杂质，再借助化学方法深度净化、杀菌除臭，多管齐下，为猪舍营造优质空气环境。
（二）除氨效率关键因素
在猪舍空气净化的诸多任务中，氨气的去除是关键一环，而喷淋方向与通风风速对除氨效率有着决定性影响。研究发现，喷淋方向不同，除氨效果大相径庭，错流喷淋方向优势尽显，其除氨效率分别比顺流和逆流方向高出 6.87% 和 18.88%。这是因为错流喷淋时，喷淋液与含氨空气的接触面积更大、接触时间更长，使得氨气与喷淋液中的酸性物质充分反应，从而高效去除。通风风速同样不可小觑，当通风风速降低至 1 m/s、酸洗泵频率调至 30 Hz 时，除氨效果达到最佳状态。此时，空气在猪舍内的停留时间适宜，既能保证氨气与净化设备充分作用，又不会因风速过快导致氨气来不及处理就被排出舍外，为猪只创造了低氨舒适的生活空间。
（三）通风工艺创新典范
针对楼房式养殖饲养密度大这一特点，佘德勇等专家匠心独运，设计出一种通风与臭气净化相结合的新型通风工艺，为楼房式养猪带来福音。夏季，采用湿帘 - 定速风机模式，湿帘如同一块巨大的 “吸水海绵”，水分蒸发吸热，使进入猪舍的空气迅速降温，定速风机则强力送风，实现高效通风降温，让猪只在炎炎夏日也能享受清凉；冬季，檐下通风小窗 - 吊顶通风窗 - 变频风机模式大显身手，檐下通风小窗与吊顶通风窗协同合作，巧妙调节进风角度与风量，变频风机根据氨气浓度智能变速，氨气浓度上升时加大转速，确保通风效果，氨气浓度下降时降低转速，最大程度减少舍内热量损失，如同为猪舍穿上了一件 “保暖衣”。此外，添加生物菌剂的水循环过滤猪舍臭气，生物菌剂宛如一群 “环保小精灵”，在水中分解臭气中的有害物质，净化后的水再次循环利用，既环保又经济，有效改善了养殖场区的空气环境，智能化控制工艺更是实现了系统的精准操控，让养殖效益节节攀升。
（四）废气净化系统实战
为攻克规模化猪舍废气排放造成环境污染的难题，王昱等科研人员精心打造了一种猪舍废气复合净化系统。该系统集化学法与水洗法之大成，PLC 控制系统如同 “智慧大脑”，实时采集净化系统内的 pH、电导率、液位和压差等动态环境数据，依据这些数据，智能控制洗涤泵启停和电磁阀通断，自动完成供水、加酸、喷淋和排废等一系列复杂操作。在化学反应中，酸性溶液与废气中的氨气等碱性污染物发生中和反应，水洗过程则像一场 “淋浴”，将粉尘、可溶性杂质等冲刷而下，两者紧密配合，对主要污染成分氨气的平均去除率高达 85%，大幅削减了废气对环境的污染，为养猪业的可持续发展筑牢根基。
四、生长及健康感知技术：猪只的 “智能医生”
（一）核心技术地位凸显
猪只生长及健康状态信息智能感知技术，无疑是智能化养殖进程中的 “核心引擎”。它宛如一位洞察秋毫的 “智能医生”，时刻关注着猪只的生长动态与健康状况，为实现绿色高效智能养猪工厂的宏伟目标奠定坚实基础。在提升动物福利方面，这项技术更是功不可没。通过精准监测与及时干预，猪只能够在更加适宜的环境中成长，免受疾病困扰，减少应激反应，真正实现舒适、健康的养殖生活，这完全契合现代社会对动物福利的高标准追求。
（二）多维度感知全覆盖
借助搭载的温湿度、光照、二氧化碳含量、氨气含量等各类传感器，养殖环境的每一处细微变化都尽在掌握。温湿度传感器宛如敏锐的 “气候卫士”，实时监测猪舍内的温湿度，确保温度适宜、湿度适中，为猪只营造四季如春的生活环境；光照传感器如同精准的 “光明使者”，调控光照时长与强度，满足猪只生理需求，促进其健康成长；二氧化碳与氨气含量传感器则像灵敏的 “空气哨兵”，一旦有害气体超标，立即发出警报，保障空气清新。热红外成像传感器如同神奇的 “体温眼”，穿透表象，实时捕捉猪只体温变化，哪怕是微小的发热迹象也无处遁形。2D/3D 摄像头及声音采集器协同作战，化身 “行为侦探”，精准监测猪只的进食、饮水、睡眠、活动、社交等行为模式，从细微的姿态变化到群体的互动行为，全方位采集猪只体征信息，实现精准的猪只点数，为养殖管理提供详尽、准确的数据支持。
（三）专项技术深入解析
1. 母猪体况精准评分
母猪体况评分堪称母猪繁殖性能的 “晴雨表”，是国际公认的评估母猪个体繁殖能力的最优指标。它综合考量母猪的体重、背膘厚度、体况外观等多维度因素，精准判断母猪的营养状况与身体机能。在实际养殖中，饲养员定期对母猪进行体况评分，犹如经验丰富的 “健康管家”，依据评分结果精细调整饲养管理策略。若母猪体况偏瘦，及时增加营养供给，调整饲料配方，补充蛋白质、能量等关键营养素；若体况偏胖，则适度控制饲喂量，避免肥胖引发的繁殖障碍。通过科学的体况评分与精准管理，母猪繁殖性能得以显著提升，产仔数增加、仔猪成活率提高，为猪场带来丰厚的经济效益。
2. 行为监测智能识别
基于姿态与时序特征的猪只行为识别方法，宛如一把开启猪只行为奥秘的 “金钥匙”。科研人员精心构建猪只目标检测体系，精准锁定猪只头部、四肢、背部、胸部和尾部区域的 20 个关键点，如同为猪只绘制了一幅精准的 “行为地图”。以此为基础，构建起庞大而精细的猪只行为识别数据集，涵盖进食、饮水、躺卧、站立、行走、奔跑、社交、争斗等丰富行为类别。同时，基于机器学习算法与传感器采集的加速度数据，建立智能分类模型，如同赋予养殖系统一颗 “智慧大脑”。这一模型能够快速、准确地识别猪只行为，一旦发现异常，如离群独处、步态蹒跚、频繁打斗等，立即发出预警，提醒饲养员及时排查原因，采取相应措施，有效预防疾病传播，保障猪群健康。
3. 体质量估测无接触
移动式猪体质量无接触自动估测技术，为养猪业带来全新变革。其原理恰似一场精密的 “科技魔术”：首先，利用高清摄像头等设备动态采集猪只的标准姿态图像，确保每一个细节都清晰呈现；接着，运用先进的图像处理算法优化基于深度图像的猪体轮廓提取算法，精准勾勒猪只轮廓，获取体长、体宽、体高、胸围等体尺数据，如同为猪只量身定制 “数字标尺”；最后，依托大数据与人工智能技术，建立精准的猪只体质量估测算法及模型，通过复杂的数据分析与模型运算，实现移动式、无接触的猪体质量自动估测。这一技术不仅极大减轻了饲养员的工作强度，还避免了传统称重方式对猪只造成的应激反应，让猪只在自然、轻松的状态下完成体重监测，为精准饲养提供关键依据。
4. 健康识别双管齐下
现有生猪健康识别技术从设备与猪体接触与否的角度，分化出接触式与非接触式两大 “阵营”，二者各展神通。接触式感知主要依赖穿戴在猪身上的心率、温度及加速度传感器等设备，这些小巧的传感器如同忠诚的 “健康卫士”，24 小时贴身采集生猪心率、运动量及体温等关键生理数据，实时反馈猪只的身体状态。一旦数据出现异常波动，如心率过快、体温升高、运动量骤减等，系统立即发出警报，提醒饲养员关注。非接触式感知则借助红外热像仪、声音采集仪、高清摄像头等高科技仪器，化身为隐匿在暗处的 “健康侦探”。它们不动声色地采集养殖现场的热红外图像、声音数据、排泄物图像及动物行为视频，通过先进的视频分析、深度学习等前沿技术，对猪只个体进行精准定位，设计精妙算法从中提取猪只体温、体尺、体质量、活动轨迹、运动量、声音、异常排泄物和异常行为等丰富健康信息。两种技术相辅相成，如同为猪只编织了一张严密的 “健康防护网”，通过持续、精准地感知猪只生理体征，尤其是体温的细微变化规律，能够对猪瘟、蓝耳病等主要传染性疾病实现早期辅助预警，为疫病防控赢得宝贵时间，守护猪群健康。
五、智能作业装备：养殖的得力助手
（一）精准饲喂高效节能
1. 妊娠母猪个性饲喂
智能型妊娠母猪小群体精准饲喂站宛如一位贴心的 “营养管家”，为妊娠母猪带来诸多福利。它打破传统饲喂的束缚，赋予母猪自由运动的空间，让母猪在进食之余能尽情舒展身体，增强体质。在喂量控制上，依托先进的传感器与智能控制系统，精准测量每头母猪的采食情况，依据其体重、胎次、孕期等个体差异，精确计算所需饲料量，实现个性化饲喂。无需繁琐的训练，母猪便能轻松适应，减少应激反应。饲养员还可通过手机 APP 随时随地查看饲喂数据，远程掌控猪群进食动态，确保每头母猪都能获得恰到好处的营养供给，为孕育健康仔猪筑牢根基。
2. 哺乳母猪精准定制
哺乳母猪精准饲喂装置及控制系统恰似一位专业的 “营养师”，时刻关注着哺乳母猪的特殊需求。在母猪分娩后的关键时期，该系统依据母猪个体的体况，如膘情、产仔数、泌乳能力等，制定专属的定时定量饲喂方案。通过实时监测母猪的采食行为与乳汁分泌情况，动态调整饲料配方与投喂量，确保母猪摄入充足且均衡的营养，以分泌高质量的乳汁哺育仔猪。优质的营养供应不仅助力仔猪茁壮成长，提高成活率，还能帮助母猪快速恢复产后体况，缩短发情间隔，为下一胎次的繁殖做好准备，实现养殖效益的最大化。
3. 育肥猪动态调控
育肥猪精准饲喂系统犹如一位智能的 “生长导师”，全程陪伴育肥猪的成长。它实时监测育肥猪的生长状况，运用先进的传感器与数据分析技术，精准捕捉猪只的体重变化、采食速度、饲料转化率等关键指标。依据这些动态数据，结合育肥猪生长前期以骨骼及瘦肉生长发育为主、后期以沉积脂肪为主的生长规律，系统动态预测育肥猪的采食量和营养需要量，为不同生长阶段的猪只量身定制个性化饲喂方案。在猪瘦肉增长期，确保充足的蛋白质饲料供应，激发肌肉生长潜力；到脂肪沉积期，适度调整饲料配方，合理限制蛋白质饲料，避免脂肪过度沉积影响猪肉品质，实现高效增重与优质肉质的完美平衡，提升养殖经济效益。
（二）养殖机器人全方位护航
智能监控机器人系统如同一位不知疲倦的 “超级卫士”，在养殖环境与生猪生长状态监测领域大显身手。它搭载高清摄像头、各类环境传感器以及先进的声音采集设备，可同时对养殖环境及生猪生长状态进行多维度信息采集。摄像头宛如敏锐的 “眼睛”，实时捕捉生猪的姿态变化，无论是进食、饮水、躺卧还是活动，细微动作都难逃其 “法眼”；声音采集数据则像灵敏的 “耳朵”，通过分析生猪的叫声特征，判断其情绪状态、是否存在应激或疾病迹象。与此同时，环境传感器精确监测温湿度、光照、空气质量等指标，一旦发现异常，立即向管理人员发出警报。管理人员借助手机 APP 或监控终端，远程接收信息，及时做出调整，确保猪群始终处于舒适、健康的生长环境，为智能养猪工厂的高效运行提供坚实保障。
六、展望未来：智能养猪的光明前景
（一）标准先行规范发展
建立智能养猪工厂建设的标准已刻不容缓。随着科技的日新月异，养殖工艺持续迭代，楼房式养猪等新模式蓬勃兴起，原有标准已滞后于时代需求。亟需依据福利化与健康养殖理念，对标准内容进行全面修订。从建筑结构与区间布局来看，要数字化表征猪舍的空间规划，明确不同生长生理阶段猪只的活动空间与饲养空间标准，确保猪只有充足且适宜的活动天地；饲喂标准也需精细量化，依据猪只品种、生长阶段、健康状况等因素，精准制定饲料配方、投喂量与投喂频率，实现营养供给的精准匹配。通过制定涵盖全国不同区域、适配多样养猪设施结构、贴合生猪各生理阶段的福利化健康养殖工艺规范，为工厂化养猪模式的大规模建设与广泛推广提供坚实指引，助力生猪养殖业快步迈向现代化。
（二）技术推广普及升级
前沿技术如猪脸识别、健康感知等虽已在部分规模化猪场崭露头角，取得一定成效，但整体普及率仍处于较低水平，亟待全方位推广应用。要实现生猪生理生长及健康行为的无应激感知，需进一步优化传感器技术，提升其灵敏度与稳定性，使其能在复杂的养殖环境中精准捕捉猪只的细微变化；借助机器视觉与深度学习技术，对猪群个体或群体的主要体征指标进行实时、无应激估测，及时发现潜在健康隐患。尤其在非洲猪瘟、蓝耳病等生猪主要传染病的监测预警方面，强化技术应用深度与广度，通过大数据分析与智能算法，构建疫病早期预警模型，实现快速响应、精准防控，将疫病风险扼杀在萌芽状态，切实保障猪群健康与养殖效益。
（三）自主装备创新突破
当下，中国智能养猪装备对外依存度较高，国产设备占比偏低，严重制约行业发展。养殖设备制造企业亟需勇挑重担，加大研发投入，突破技术瓶颈。针对一般工业机器人难以适应猪场复杂、恶劣环境的难题，聚焦于创制适配猪舍作业环境的专用机器人。这些机器人需具备灵活的机动性，能在不规则空间内自由穿梭，精准完成各项任务。饲喂机器人应依据猪只个体的采食习惯与营养需求，实现全天候精准供料，减少饲料浪费，提升营养吸收效率；清粪、消毒机器人要能智能规划作业路径，高效清理粪便、彻底消毒，保障猪舍环境整洁、生物安全；巡检机器人集成多种先进感知技术，实时采集猪只健康数据，通过智能分析实现疾病早期诊断与预警，推动中国生猪养殖业实现从人工主导到 “机器换人” 乃至 “无人值守” 的历史性跨越，开启智能养猪新时代。
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| 文章来源：现代畜牧网 文章作者：豆包 文章编辑：一米优讯 |
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