1W头猪场项目智慧建设方案.docx

IW头猪场项目智慧建设方案XXXXXXX2OXX年凡月XX日目录1项目概述21.1 项目背景21.2 编制依据21.3 建设内容31.4 建设规模52建设思路与目标62.1 建设思路62.2 设计原则62.3 建设目标72.4 才支83建设方案143.1 总体架构设计143.2 猪场智能生产系统163.3 车辆消毒消毒监管系统313.4 生产管理平台343.5 区块链生猪追溯平台803.6 5G生猪疾病在线问诊平台823.7 猪场大数据指挥决策系统851项目概述1.1 项目背景猪肉是我国城乡居民日常生活中最重要的肉类产品，在人们日常饮食中具有重要地位。生猪生产供应也因此受到人们的格外关注。经过多年发展，我国已成为全球最大的生猪生产国以及消费国，生猪生产供应的增长，有效满足了城乡居民食品消费升级与生活水平增长的基本需求。根据国家统计局资料显示，20XX年全国生猪总出栏量为6.92亿头，占全球生猪出栏量的55.5%,生猪出栏量居全球首位，猪肉总产量高达5403.74万吨，占全国内肉类总产量的62.7%,全国人均猪肉占有量达到40kgo可以说生猪产业发展，为确保城乡居民食品安全和促进农民收入增长发挥了巨大作用。近年来，我国生猪养殖行业虽然规模化发展迅速，但是其标准化程度仍然不足。在养殖中主要以扩大养殖数量为主，相关的管理技术、经营理念及新品种选育等方面发展滞后，对养殖的标准化、现代化重视不足。但产业布局不合理、基层动物防疫体系不健全等问题仍然突出，一些地方忽视甚至限制养猪业发展，猪肉市场供应阶段性偏紧和猪价大幅波动时有发生。尤其是非洲猪瘟疫情发生以来，生猪产业的短板和问题进一步暴露，能繁母猪和生猪存栏下降较多，产能明显下滑，稳产保供压力较大。为稳定生猪生产，促进转型升级，增强猪肉供应保障能力，国家各政府部门相继出台了一系列的文件支持生猪产业的发展。2019年3月，国家农业农村部发布农业农村部关于稳定生猪生产保障市场供给的意见，意见指出，要深入推进标准化规模养殖加快转变生猪生产方式，多渠道支持养殖场户改善基础设施装备条件，推进生猪产业链监管监测信息一体化建设和加强猪肉批发市场价格和交易量动态监。同年9月，国务院办公厅发布国务院办公厅关于稳定生猪生产促进转型升级的意见，意见指出，要深入开展生猪养殖标准化示范创建，在全国创建一批可复制、可推广的高质量标准化示范场，支持养猪场(户)购置自动饲喂、环境控制、疫病防控、废弃物处理等农机装备。同时也要强化分析预警，定期发布市场动态信息、，引导生产，稳定预期。1.2 建设内容1 .建设猪场智能生产系统(I)AI视觉分析子系统AI视觉分析子系统旨在通过在整个生猪养殖场内部署全景监控摄像头、智能巡检机器人等前端视频采集设备，结合智能视频分析算法，对大量的猪场视频数据进行目标提取、视频摘要等智能处理，实现智能盘猪、自动估重、打堆监测等功能，帮助猪场内的工作人员减轻工作强度、提高办事效率。(2)智能环境调控子系统通过在猪舍中安装环境监测设备，实时监测温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、硫化氢浓度、氨气浓度等参数，并将采集的参数通过移动通信网或互联网传输到监管云平台，通过云平台可以查看实时环境监测信息、数据趋势分析、历史数据记录等。同时可以设置自动控制策略，保证养殖对象处于最佳的生长环境中。(3)AI饲喂管理子系统AI饲喂管理子系统可根据猪只大小、数量、母猪个体胎次、胎龄、膘体等数据自动化计算采食需求，制定采食计划，实现精准水料的投放和控制，从而提升猪只生长速度，提高肉料比，提高哺乳期采食量，增加断奶仔猪重量，增加哺乳仔猪成活率。(4)个体检测分析子系统个体检测分析子系统主要包括RFID个体标识、植入式体温监测微芯片、背膘和母猪怀孕检测4个部分，通过RFlD给每头猪独一无二的身份，再通过动物微芯片、背膘检测仪、B超检测仪等设备采集母猪的体温、背膘和怀孕猪仔数量等参数，为母猪的个体分析提供有效的数据。2 .建设车辆消毒监管系统车辆洗消中心是生猪养殖场的第一道生物安全防线，针对进出猪场的运输车辆进行彻底的清洗、消毒、烘干，防止外来运输车辆带来的有害病菌大面积扩散。在洗消流程中，通过管理软件，对流程进行规范管理，并结合前端视频采集设备，通过云端算法，对流程中的洗消过程、洗消规范和工作人员行为进行智能监管，保障养殖区域内的猪只安全。3 .建设猪场生产管理平台面向猪场的标准化流程生产，建设猪场生产管理平台，实现生产提示、生产计划、母猪管理、公猪管理、健康管理、物资管理、成本管理、智能报表分析等功能，贯穿生猪养殖过程中的各个环节，通过互联网连接形成闭环，构建智慧养猪生态圈，实现猪场养殖管理的标准化、流程化。4 .建设基于区块链技术的生猪安全追溯平台综合运用物联网、移动互联、区块链等信息化技术，整合生猪生产过程中的环境信息、产地视频信息、农事作业信息等，构建生猪可视化安全追溯系统，形成生猪从“引种”到“出栏”的全过程追溯履历，为消费者提供可靠的猪肉溯源渠道，为企业提供品牌溢价的工具。5 .建设5G智能兽医问诊平台面向XXXX在全国范围内的养殖户、业务人员、经销商、兽医、技术员等行业人员，建设基于5G技术的在线问诊平台，提供猪病在线查询、猪病远程诊断服务及有关生猪养殖知识交流学习的平台，从而提高XX相关行业人员的生猪养殖科学知识水平，并为养殖户提供高效的疾病问诊渠道。6.建设猪场大数据指挥决策系统扎根XXXX对于全国猪场的经营数据和养殖数据的资源整合和应用需求，建设猪场大数据指挥决策系统，实现对企业经营数据、猪场数据的汇聚和标准化，充分发挥大数据的分析指导功能，深化大数据在生猪的生产、经营、管理和服务等方面的创新应用，为企业管理部门和猪场管理人员内提供更加完善的数据服务，为实现生猪产'业的现代化进展提供有力支撑。新增：DAI视觉分析实现母猪体温监测、怀孕检测、发情监测、哺乳次数统计、母猪压小猪监测；2）监测猪舍内是否有地方出现漏风的现象；3）母猪从配怀舍转向分娩舍过程中的全自动消毒、流程管控；4）猪场出猪时的自动称重和盘点。1.3建设规模IW头基础母猪示范猪场2建设思路与目标2.1 建设思路XX机械智慧猪场项目主要通过应用物联网、大数据、云计算、人工智能等新兴技术，对生猪养殖产业进行改造升级，形成一套标准化、智能化、现代化的生猪养殖方案，提升生猪产业生产质量与水平和生产管理水平。项目建设内容主要分为三个部分：第一部分为猪场智能生产系统，主要包括猪场的智能环境自动调控、智能饲喂管理、智能视频监控、智能检测分析、智能人车消毒灯；第二部分为猪场生产管理系统，主要包括生猪养殖管理、饲喂管理、进销存管理、安全追溯管理、兽医专家在线诊断等；第三部分为猪场大数据指挥决策系统，主要包括XX经营大数据、养殖环境大数据、生猪健康大数据、猪场事件大数据、设备管理大数据等。2.2设计原则2.2.1 标准化和规范化应用软件系统建设应严格按照国家有关部门制订的软件工程标准进行设计、开发；系统业务流程的设置、业务处理的设定也应符合常规生猪养殖的业务管理要求。2.2.2 先进性和成熟性应用软件系统设计要充分体现“恰当”耦合的特点，满足XX机械对于智慧猪场的建设要求，把科学的管理理念和先进的技术手段紧密结合起来，提出先进合理的业务流程，真正做到紧扣生猪产业未来的发展方向；系统应运用先进成熟的技术手段和标准化产品，具有较高性能，符合当今技术发展的方向，确保系统具有较强的生命力，有长期的使用价值，符合未来的发展趋势。2.2.3 经济性和实用性应用软件系统性能优良，价格合理，具有较好的性能价格比，帮助用户节省投资，做到物有所值；设计应面向实际、注重实效，坚持实用、经济的原则，应充分合理利用原有设备和信息资源，应用软件应考虑用户的操作习惯，为用户提供友好的操作界面以及丰富的联机帮助，全面提升系统的实用性和经济性。2.2.4 可扩展性和易维护性应用软件系统设计时应充分考虑项目分步的建设内容和智慧猪场在未来若干年内的发展趋势，具有一定的前瞻性，并充分考虑系统升级、扩容、扩充和维护的可行性。2.2.5 灵活性和兼容性应用软件系统设计时应充分考虑整个应用系统的灵活要求，随用户需求的改变而及时调整，通过合理的模块划分及参数规则灵活配置，实现应用软件对业务变更或软件技术发展的灵活适应能力。2.2.6 及时性和高效性应用软件系统设计应全局考虑，充分优化库表结构，精准表达业务算法，高标准要求编码质量，在满足应用系统平稳运行的前提下，必须充分考虑用户对应用软件及时响应和高效运转的要求。2.2.7 安全性和保密性应用软件系统设计应把安全性放在首位，既要考虑信息资源的充分共享，也要考虑信息的保护和隔离；系统应该在各个层次对访问进行控制，设置严格的操作权限；并充分利用日志系统、健全的备份和恢复策略增强系统的安全性。2.2.8 易用性和友好性在易用性和友好性方面，也就是界面的设计，应重视系统的美观大方，用户体验友好，操作方便。系统界面的易用性和友好性包括： 界面显示的信息清晰、明了，易读易懂，其中包括控制功能与操作方法的展现，结果与状态信息的显示，提示、帮助与错误信息的显示等； 用户的操作简单方便，直接有效，包括画面切换、功能执行等操作方便简洁； 向使用者传递尽量及时而确切的信息，不让操作人员感觉茫然和不知所措； 尽量减少用户的负担，在操作过程中，要求使用者做出的判断或者是要求记忆的内容尽量少，由界面自动与智能来让使用人员感觉轻松；2.29开放性和前赠性开放性是现今计算机技术发展过程中形成的一种建立大系统、扩大系统交流范围的技术原则。在设计时，不仅要充分考虑到其所支持协议的多样性、广泛的互连性；同时，充分考虑与其他系统的接口,确保系统能够提供二次开发，即保证业务系统的开放性。2.3关键技术2.3.1 物联网技术物联网(IOT,InternetofThings)就是“物物相连的互联网”，最初是由美国麻省理工学院自识中心首先提出于1999年提出，直到2005年才由国际电信联盟ITU正式提出。物联网较为正式的定义就是通过射频识别(RFID),红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的出现促进了世界上物与物、人与物、人与自然之间的对话与交流。它是继计算机、因特网和移动通信网之后发展的一门新技术，是全球信息化发展的新阶段，实现了数字化向智能化的过渡与提升。物联网技术在猪场生产中的应用，可以实现对猪场生产环境的实时监测、设备的智能管理和自动调控等，有效的降低猪场生产的人力成本，2.3.2 大数据技术大数据技术是随着云计算、物联网、移动互联网的快速发展，在各行各业都面临庞大复杂的数据处理与分析需求的背景下发展起来的新的数据处理技术。利用大数据技术可以更好的挖掘数据价值，服务于业务处理和领导决策。大数据技术在智慧猪场的应用，可以为猪场的环境数据、生猪个体数据等方面的数据分析和处理提供技术和平台支持，对相关数据进行数据分析、处理、挖掘，提取出重要的信息和知识，再转化为应用模型，应用到生猪养殖的相关决策分析过程中。2.3.3 云计算技术云计算是基于互联网的超级计算模式，包含互联网上的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施，进行统一的管理和协同合作。云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Intemet获取需要的服务。云计算具有高可靠性、高扩展性、高可用性、支持虚拟技术、廉价以及服务多样性的特点。本项目建设的生猪养殖智能生产管理平台将通过构建完整的云平台架构来实现：(1)构建动态资源池，实现服务器等硬件资源的动态管理；(2)使用先进的虚拟化技术，构建生猪养殖智能生产管理云平台；(3)在生猪养殖智能生产管理云平台之上，开发生猪养殖云应用。2.3.4 人工智能技术人工智能技术是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能技术可以生猪养殖过程中发挥重要的作用，尤其是视频图像智能识别技术，可以实现对猪只行为的监控、猪只数量盘点、猪只体重预估等功能，帮助猪场养殖户进行科学的生产管理。区块链（Bk）CkChain）是一种由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术，也称为分布式账本技术（Distributed1.edgerTechnology）o典型的区块链以块-链结构存储数据。作为一种在不可信的竞争环境中低成本建立信任的新型计算范式和协作模式，区块链凭借其独有的信任建立机制，正在改变诸多行业的应用场景和运行规则，是未来发展数字经济、构建新型信任体系不可或缺的技术之一。区块链通过点对点的分布式记账方式、多节点共识机制、非对称加密和智能合约等多种技术手段建立强大的信任关系和价值传输网络，使其具备分布式、不可篡改、价值可传递和可编程等特性。生猪溯源一直是一个痛点问题。生猪产业化过程中，生产地和消费地距离拉远，消费者对生产者使用的饲料、兽药以及屠宰、加工过程中使用的添加剂等信息根本无从了解，消费者对生产的信任度降低。基于区块链技术的生猪追溯系统，所有的数据一旦记录到区块链账本上将不能被改动，依靠不对称加密和数学算法的先进科技从根本上消除了人为因素，使得信息更加透明。区块链技术是可以对记录实现不可篡改，因此从生猪的生产端到流通端、消费者都有详实的数据，可以实现消费者明明白白消费，提高消费者购买的意愿。农产品溯源可以更好提升农产品安全性以及食品的安全性。2.3.65G技术第五代移动通信技术（简称5G）是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G（1.TE-AWiMax）、3G（UMTS、1.TE）和2G（GSM）之后无线网络的又一次演进。相比4G网络，5G网络数据流量密度提升100倍，设备连接数量提升10100倍，用户业务速率提升10100倍，端到端时延降低5倍，可以为无线网络用户提供IGbPS以上的业务带宽、毫秒级的超低时延以及每平方公里百万量级的连接密度。5G网络的典型特征是大带宽、高可靠低时延、海量连接，这使人与人之间通信，开始转向人与物的通信，机器与机器之间的通信成为可能。传统的猪场监测手段，人力资源成本大，快速响应相对困难，采样点缺乏控制，存在漏看、漏报等问题。智慧猪场方案通过在猪舍、猪场办公区域、过道等关键位置安装4K/8K高清摄像机，5G边缘计算就近处理分析实时视频及各类数据信息，实现对猪只数量的实时盘点、猪只行为异常自动识别预警，汇总输出可视化分析结果等功能，协助猪场管理部门实现全方位高效多维的监测。2.3.7J2EE技术J2EE平台适用多层次分布式应用模型，采用基于组件的方式来设计、开发、组装和部署企业应用系统，以及基于可扩展标记语言(XM1.)的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制。凭借这些技术，不但可以面对快速变化的市场提供崭新的解决方案。而且，开发出来的是与平台无关的J2EE组件的解决方案，它不依赖于某个特定厂商提供的产品或者AP1.这意味着不管是开发商还是最终用户都有最大的自由去选择那些更能满足他们业务或技术需求的产品或组件，不但有利于降低信息系统拥有成本，也有利于适用快速变化的市场需求。J2EE技术是基于JAVA语言的面向企业级应用的技术标准簇，JAVA语言的与平台无关性，保证了基于J2EE平台开发的应用系统和支撑环境可以跨操作系统平台在各种标准J2EE应用服务器中运行。2.3.8列式存储数据库技术列式数据库是以列相关存储架构进行数据存储的数据库，主要适合于批量数据处理和即时查询。相对应的是行式数据库，数据以行相关的存储体系架构进行空间分配，主要适合于小批量的数据处理，常用于联机事务型数据处理。在本项目中采用HBase、RediS等作为数据库存储软件，其中会采用基于列式存储的数据库技术，基于列存储的设计相比传统面向行存储的数据库具有巨大的优势。同时支持MPP(massivelyparallelprocessing)等技术，查询数据时只需取得需要的列，而不是被选择行的所有数据，其平均性能可提高50XTOOOX倍。数据库使用标准的SQ1.查询，同时架构非常适合云计算，包括虚拟化，分布式多节点运行等，并且可以和HadoopZMapReduce进行集成，列示存储具有以下功能特性：(1)基于列的存储结构，提高了连续的record处理的性能，但是在一般事务中增加了对单独record进行UPdate和delete的开销；(2)“单独”更新(out-of-placeUPdateS)和混合存储结构，提高了查询、插入的性能，但增加了UPdate和delete的开销；(3)压缩，减少存储开销和1/0带宽开销；(4)完全无共享架构，降低对共享资源的系统竞争。2. 3.9SoA架构面向服务架构(SoA)是一个基于组件的模型，它将应用系统划分为很多离散的服务，这些服务各自执行某个特定的功能，通过定义良好的接口组合在一起构成一个大的应用系统。SOA的接口定义基于开放标准，保证了应用系统体系结构和平台的无关性，可以方便地部署到各种平台上。猪场大数据指挥决策平台需要涉及大量的部门业务信息库和基础信息库。这些信息库运行在不同的软硬件环境下，需要一个跨平台、松耦合、可扩展的技术架构来支撑。采用SoA架构有以下特点。(1)独立的信息封装将每条信息封装成一个独立的服务，将数量庞大、内容多样的猪场相关信息资源有序组织，以满足各个单位多样化的资源访问需求。(2)松耦合的信息交换信息资源被模块化并作为服务呈现给使用者，服务的接口和实现相对独立。资源使用者可以通过组合一个或多个服务形成所需的信息资源，满足应用需求，而无须理解服务的底层实现。(3)基于标准的接口SOA服务具有平台独立的Web服务描述语言(WSD1.),使用XM1.Schema来定义消息通信，采用统一描述、定义与集成(UDDI)登记和发现服务，从而使信息资源服务提供可以用.NET或J2EE来实现。使用该服务的应用程序可以在不同的平台之上，所用语言可以不同，系统建设更为灵活。3建设方案3.1 总体架构设计针对XXXX5G+智能终端养殖生态项目的需求，充分应用物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等现代技术，制定先进的解决方案，在生猪养殖中进行综合全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的环境信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的精确控制和更智能的数据服务。平台架构概览图应用层网络层感知层NBloTK功耗设备1.权限管理鉴权管理企业管理，场地管理！rrfT终端管理AWiH，告±NS-O.1.oRa4一分一叁.zzO技术架构概览图3.2 猪场智能生产系统3.2.1 Al视觉分析子系统3.2.1.1 系统概述在猪场养殖场中，传统的盘猪方式是通过人工巡检得出数字数量，称重更是需要将猪赶到地磅上，容易使猪只产生应激反应，影响猪只情绪、采食，从而影响猪只成长，且人工称重效率低下。AI视觉分析子系统旨在通过在整个生猪养殖场内部署全景监控摄像头、智能巡检机器人等前端视频采集设备，结合智能视频分析算法，对大量的猪场视频数据进行目标提取、视频摘要等智能处理，实现智能盘猪、自动估重、打堆监测等功能，帮助猪场内的工作人员减轻工作强度、提高办事效率。前端视频采集设备的安装主要分为两方面，一方面是在猪舍内安装搭载高清摄像头的巡检机器人，另一方面是在猪舍的办公区域、过道等公共区域部署全景摄像头。在前端视频采集设备的基础上，利用个体识别可视化算法、猪场视频可视化等人工智能技术，实现猪只的个体识别和标注，智能盘点，并且还能自动识别猪只体长、体重、背膘、活体率、品种，自动录入相关数据。猪场管理人员可以随时在线查看猪只档案、生长状况，观察猪只情况，发现问题及时人为干预，大大减少了人工记录数据的时间，提高猪场工作人员的工作效率。3.2.1.2系统用户序号用户业务操作备注1XX管理人员辖区视频监控管理、自动盘猪、猪只估重、估长、猪只行为监控分析。2猪场管理人员辖区视频监控管理、自动盘猪、猪只估重、估长、猪只行为监控分析。3猪场工作人员辖区视频监控管理、自动盘猪、猪只估重、估长、猪只行为监控分析。3.2.1.3 技术方案3.2.1.3.1 猪舍内视频监控通过在猪舍内部署前端视频采集设备，现场工作人员可在本地查看实时视频，通过管理云平台，以视频直播的形式，满足用户远程查看视频的需求，并且数据经过本地算法服务器将数据上传至云平台，对图像数据进行Al算法分析，实现智能盘猪、智能估重、打堆预警等功能。改变了传统称重方式的繁琐，降低人工养殖成本，提高效率，且不会对猪只产生任何应激。部署方案一：于分娩舍/配怀舍每个栏位中心点正上方，安装AI全景摄像头，通过网络交换机等设备，视频数据经本地算法服务器，可对猪只数量、猪只体长、体宽、体重数据智能评估，猪只打堆情况预警，并将数据结果上传至于云平台，进行可视化展示。0猪舍内定点视频监控设备安装示意图部署方案二：于分娩舍/配怀舍内安装智能巡检机器人，包括电动滑轨和机器人本体，机器人本体的顶部和电动滑轨滑动连接，顶部设有与电动滑轨对应的移动平台，云台上搭载了摄像头，并集成了环境监测传感器，除了可对现场情况进行视频监控，也可对环境参数进行实时的检测，并将数据信息通过接入网络传至云平台。工作人员远程即可实时地了解设备及其周围环境的具体情况，并可向巡检机器人发送指令，控制设备状态。通过智能巡检机器人采集的数据，经过云端的Al算法，可实现对猪只数量盘点、体重、体长、体况的智能评估。猪舍内智能巡检机器人安装示意图智能母猪身份识别：母猪个体识别，通过智能巡检机器人，摄像头扫描挂于母猪栏位上的纸质母猪档案卡信息，智能识别母猪个体身份。母猪个体身份识别示意图3.2.1.3.2 公共区域视频监控通过在猪场出入口、进猪通道、出猪通道、栋舍内部、出猪台、消毒点、消毒通道、饲料加工间等位置部署高清摄像头，实现对外来车辆、外来入侵动物、运猪车、工作人员、病死猪、活猪等物体的监测、识别、行为预警、事件报警等功能，并将区域内的消毒过程、车辆路线、人员行为、猪只动态等综合分析，事件相互关联，可追溯事件起因，出具风险评估报告。过程化智能人员监测智能车辆监测智能猪只监测W,ij.t.公共区域视频监控示意图3.2.1.4 系统功能在部署了前端视频数据采集设备的基础上，基于人工智能技术实现猪只数量、重量的实时统计，猪只实时视频监控、日常打堆预警、猪场内人员监测、进出入车辆监测、场区安全监测等功能，采用非接触式影像采集避免人工采集误差，保证数据的实时性和真实性，并且通过人工智能软件算法，杜绝猪只过激反应，提高称重效率。(1)智能盘猪利用摄像头采集数据，经过智慧引擎运算服务器分析，可实现智能化计算猪只数量。智能盘猪示意图(2)智能估重采集猪只影像进行数据智能化分析猪只的平均体长体宽，同时根据猪只密度预估猪只平均体重。智能估重示意图(3)视频监控科学化布置猪场监控点，实现全程无死角实时监控猪只动态。猪舍内视屏监控示意图(4)打堆预警智能化算法分析实现猪只打堆预警，有效避免猪只踩踏死亡事件的发生，减少猪只打斗产生的资源额外损耗。猪只打堆预警示意图(5)人员监测在人员身份识别、智能监控、出入管理等方面对于猪场安全来说至关重要，一方面要监控工作人员的生产流程，另一方面要防止外界人员随意进出猪场。通过智能监控还可自动鉴别不同颜色的衣服，区分不同区域的工作人员，做到不交叉。通过监测实现生产区与生活区的隔离，做到智能化事件的预警，防止异常事件的发生。人员监测示意图(6)车辆监测在车辆进入猪场时，摄像机将开始捕获，将识别的车辆信息数据传输到监管云平台。通过云端智能分析算法可识别出车牌信息，通过车牌信息数据来判断是否洗消、是否为转运车辆等，只有经过识别监测的安全车辆才能安全通过，否则系统提示报警。车辆监测示意图监控系统还能够对现有工具车进行实时识别，自动区分各种工具车(包括各种运猪车、饲料车、拉粪车、无害化处理车等)。通过栋舍内部安装智能监控摄像头，可以实时的了解异常出现的工具车所在的栋舍、具体位置、风险等级、具体图像、发生日期等，能及时警示猪场工具管理人员，起到辅助猪场工具车的规范化管理的目的。(7)场区安全监测当有外来动物、异常物体侵入场区时，系统可对前台视频数据自动检测并进行图像抓拍，经由视频云盒后将数据上传至云端进行AI算法分析，以此来实现对场区安全的精确检测，当出现异常事件发生时，系统可通过监管平台输出报警信号，及时的对监测范围内异常入侵行为发出告警信息，从而实现区域防护等功能。外来动物监测示意图3.2.2智能环境调控子系统3.2.2.1 系统概述养殖环境对于猪的健康生长具有决定性的因素，不适宜的温度容易产生呼吸道疾病，湿度过高会引起病原性真菌、细菌和寄生虫的生长繁殖，二氧化碳、氨气等气体浓度过高则会引起猪只的慢性中毒。要保证猪只的健康生长，必须随时对生长环境进行监测。在猪舍中安装环境监测设备，实时监测温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、硫化氢浓度、氨气浓度等参数，并将采集的参数通过移动通信网或互联网传输到监管云平台，通过云平台可以查看实时环境监测信息、数据趋势分析、历史数据记录等。同时可以设置自动控制策略，保证养殖对象处于最佳的生长环境中。3.2.2.2 系统用户序号用户业务操作备注1XX管理人员查看XX下属所有猪场的实时环境监测数据、历史数据分析、环境数据预警等信息。2猪场管理人员查看当前管理猪场的实时环境监测数据、历史数据分析、环境数据预警等信息。3猪场工作人员查看当前作业猪场的实时环境监测数据、历史数据分析、环境数据预警等信息。3.2.2.3技术方柔智能环境调控系统主要包括环境数据采集与远程控制两个模块。由于目前XXXX已有成熟环境控制器，本方案主要考虑对XX现有的环境控制器进行对接，实现环境数据自动上传到云服务器，通过云平台对数据进行统一的汇聚、分析，自动发送远程控制指令给环境控制器，实现猪场环境的自动调控。具体实现的方式为，猪舍内已有的环境控制器通过连接智能云盒设备，对环境控制器进行标准化连接，统一接口协议，进行业务规则配置，对数据进行采集、清洗、分析，自动上报云端。联通云平台部署方案示意图本次采用的智能云盒设备，具有强大边缘计算能力，可以快速连接并管理猪场多种智能设备，包括智能环控、智能饲喂、智能检测等设备。通过数据采集，从而自动化控制设备，可实现云端数据协议转换，同时支持多种加密方式，有效保障数据安全与隐私保护。工业级防护等级，适用于复杂的猪场环境。网口5*10/1OOMbPS快速以太网端口，WAN1.N1.5KV网络隔离变压保护.串口RS-232信号:TXD»RXDxGNDRS-485信号:A、B、GND15KYESD保护外壳材质金属/ABS支持IP65防水防尘协议A持透透、标准协议SiCaen6ISTCPISOTCP243PPlMPIMtsb-shi/FX232DEFX185BDQserialCOMZQserialNETFX3UGNETZOaronFinsTCP/FinsUDP/Hostlink/ModbusRTUTCP（tehnDVP工作模式全双工/半双工同频/异频外形尺寸180×200×55ran定位功能GpS定位授时，选配北斗通信速率292bps5.4kbps安装方式挂壁或导轨方式TF/USB16/32/64GB选配发射功率17dBm（天线23dBmMAX）环境温度-40+85T无线性能支持RCDMATDD1.TEFDD1.TE接收灵敏度<-72dB<11054Mpbs电源接口适配器DC6V-35V(接线端子)设备参数3.2.2.4系统功能(1)实时查看监测信息在线查看猪场内的实时环境监测信息，异常数据会突出显示提醒管理人员，如下图所示。山东埋城猪场山东埋城猪场2019-11-1111:11空气温度26.2,C空气通度118.9%K1200pm气气浓度lPP<n烟酗1001.x山东埋城猪场空气温度空气程度4ta气，浓度W26.5X;120.3%1157pOPpa1201.x山东增城猪场空气温度空气湿度二气化破气气浓度JWiME26.2C118.9%120OPmlpp«nIOQIjc山东理城猪场空气温度空气温度二氧化碳气气浓度光照强度2019-11-1111:1126.5C120.3%1157pmOppm1201.x环境参数实时查看(2)异常数据智能预警可以设置各个监测参数的阈值，为了适应昼夜环境需求不同的情况，系统支持白天/昼夜的不同阈值设置和一键阈值设置，如下图所示。ABA百才基#K*5K*1260««.I0-WiStM设置全部清空全蹲刎I工PMl及XM透抵53tn.a.l,*最大大JtPMdRxb金PMflf适宜位里PeA，'大最大Ifi二班化碳/最小二氧化琰，适比Siiitfi二氧化碳,最大Jft大大91.Vt>>J最小值矶气浓欣JWJt通宜筑气浓度，世大最大雒光照疆度/最小适宜位光用强度't大最大值环境参数阈值设置为了减少参数预警的误报率，系统还可以设置参数预警的规则，当监测指标连续一段时间超过设置的阈值规则才进行预警。预警信息会以APP消息推送和短信的方式推送至用户，提醒管理员检查数据异常的原因，及时采取相应的解决措施，避免出现不必要的损失如下图所示。连续超过圆值一定时间报瞥O自定义名称猪舍温度监测指标温度Vj预警下限预警上限持续时间pX分预警规则设置(3)查看趋势分析1号猪例测指标谕10-2010:06Cl实时*内洲度40C,高于设耽值5七2号猪舍基地监测指标预警12010:06实时猪舍内温度40C,高于设置阈值5C3号*基地监测掘雨.10-2010:06实时猪舍内温度4OC,高于设置阈值5预警消息推送可以根据多日、多时、多点等不同的方式查看各个参数的趋势分析，了解近期的气象变化趋势,如下图所示。C2O19-(M-11>BB««n»WHJift树对空气溜度第化碳MMUWE光强度趋势分析查看(4)查看历史数据所有的监测数据均在云平台上永久记录，通过云平台可以根据设置时间条件查看不同时间范围内的监测数据记录，同时可以导出EXCE1.报表，方便二次利用，如下图所示。BIM*±4MX±*水分士«C值也R日期26.2927.3745.48-5101%77-81vscm7O7*14O(4O)201006.2026.822845C3596Y0.5S54.10Hus,m13747440:95%201906.2827.67-28.8424814918-65.scm3071440(09%2010062725.5020.16T2488<4.97%l-150ust13711440(05%201906-2828.5020.OoC24.76-44.2318-03.s'Cm13691440195%l201906-2520.22-27,7X：24,78-4423%!0.79atcm957M0M201206-24历史监测数据查看3.2.3Al饲喂管理子系统3.2.3.1 系统概述AI饲喂管理子系统可根据猪只大小、数量、母猪个体胎次、胎龄、膘体等数据自动化计算采食需求，制定采食计划，配套智能饲喂设备可支持远程监管功能，实现设备状态，采食状态等数据的可视化。另外，设备使用智能粥拌料饲喂原理，水料比和采食速度可调，实现均匀料水混合。提高猪只的采食适口性；实现精准水料的投放和控制，从而提升猪只生长速度，提高肉料比，提高哺乳期采食量，增加断奶仔猪重量，增加哺乳仔猪成活率。3.2.3.2 系统用户3.2.3.3 技术方案智能饲喂管理系统可根据猪只大小、数量、母猪个体胎次、胎龄、膘体等数据自动化计算采食需求，制定采食计划，配套智能饲喂设备可支持远程监管功能，实现设备状态，采食状态等数据的可视化。另外，设备使用智能粥拌料饲喂原理，水料比和采食速度可调，实现均匀料水混合。提高猪只的采食适口性；实现精准水料的投放和控制，从而提升猪只生长速度，降低料肉比，提高哺乳期采食量，增加断奶仔猪重量，增加哺乳仔猪成活率。针对不同的猪群和饲喂方式，现有产品包括：大群养系统、小群养系统、哺乳母猪饲喂器、妊娠母猪单体饲喂器、保育猪饲喂器、育肥猪饲喂器。通过APl接口形式，饲喂数据都可于平台上呈现。设计包含喂养类型、饲喂对象、饲料名称、本场计量、数量等信息，还应结合母猪背膘测定、母猪状态、产仔数、配种时间等信息的综合记录，经过平台数据分析，给出饲喂指导方案。3.2.4个体检测分析子系统3.2.4.1 系统概述个体检测分析子系统主要通过RFlD电子耳标，植入式测温芯片、智能B超检测仪、智能背膘检测仪等设备，实现母猪的体温实时检测、母猪怀孕检测和母猪的背膘检测，为生猪养殖场内的生产安排提供精准、可靠的母猪个体数据指导。1 .RFID电子耳标此次建设所使用的RFID电子耳标，识读距离为2-8cm,外面采用各种材料进行封装，具有抗冲击、防水、防腐蚀等性能。耳标是通过内置电子芯片和天线，可以用于证明生猪的身份，承载牲畜个体信息的标志物。其内置的标识号唯一且生成后无法修改、仿造，保证一猪一号。电子耳标示意图2 .植入式体温芯片通过给母猪植入微型的体温芯片，可以实现对每一头母猪个体的精准体温监测，体温数据会实时同步到云端，供管理人员查看。3 .智能B超、背膘检测仪通过给猪场的工作人员配备智能B超检测仪和智能背膘检测仪，可以精准采集每头母猪的怀孕猪仔数据和背膘数据，采集的数据实时上传到云端，作为饲喂策略和母猪个体分