散养模式下猪只个体标识及溯源体系的建立

为了猪肉安全生产的监管和满足食品消费者的知情权,保障猪肉食品的公共安全,论文采用标识技术、PDA移动智能识读技术、GPRS技术和Internet等技术,结合中国“畜禽标识及养殖档案管理办法”,提出了猪只散养模式下养殖过程信息的采集技术方案,设计了散养模式下养殖过程信息的元数据结构及相应的mobile数据表,开发了猪只移动养殖环节数据采集记录与传输的嵌入式系统,与面向政府监管和消费者查询的公共网络平台实现了移动互联。所开发的移动系统能够实现猪只耳标的移动识别、包括饲料、兽药使用和违禁药品监测等各种事件的移动记录,及时向溯源数据库移动系统提交出栏猪只的养殖数据,同样可远程维护散养猪只的养殖档案数据,最终实现散养模式下从生产源头到消费终端的跟踪和溯源。该移动数据采集系统,解决了中国养猪业主体模式——农户散养模式下猪只养殖电子档案建立的难题,并经在天津猪肉质量溯源体系中的实际应用证明是可行的,个别技术瓶颈随通讯技术的发展将得到解决,其全面实施将为保证中国农户养殖模式下生猪及其产品溯源体系与制度的建设提供技术支撑。     

基于超高频RFID的生猪屠宰数据采集方案

针对中国生猪屠宰加工具有流水作业、环境恶劣和信息自动采集难度大等问题,该研究采用超高频无线射频识别（RFID）技术,即902 MHz RFID标签并配合超高频天线系统,结合Microsoft Visual Studio 2005和 Microsoft Visual Basic 6.0 环境,设计了适合生猪胴体的RFID标签,开发了电子标签在线读写系统,实现了生猪屠宰流水线上猪只胴体的RFID标识和远距离自动识读。通过生猪溯源耳标信息采集、RFID胴体标签信息与屠宰厂Intranet溯源数据记录系统的自动关联,实现了生猪屠宰过程中溯源关键点的生猪屠宰标识信息的可靠采集、传输与处理等,同时拓展解决了进入超市的胴体RFID标签与终端零售产品分割标签的标识转换与打印的衔接。研究获得的系统与技术已经在天津市某屠宰加工厂和猪肉零售超市进行了示范应用,示范猪只累计达1万头以上,RFID标签读写正确率在99.9%以上,读写速度不影响流水线作业,从技术到应用环节探索了超高频RFID技术在猪肉质量溯源体系建设上具有可行性。     

规模化养猪场粪污循环利用技术集成与模式构建研究

简述全国及福建的生猪养殖发展现状与粪污产生量,并根据循环经济的“3R”理论,构建了以规模化生猪养殖为源头,通过技术集成,拓宽粪污循环利用产业链,发展粪污治理、沼气能源、食用菌、种植业、有机肥料、养鱼等产业,解决了规模化养猪场区域内部各产业产生的“废弃物”再利用问题。福建省福清星源农牧开发有限公司应用该模式建成的粪污循环利用产业链运行结果表明,各产业充分利用上游产业排放的“废弃物”,年节省各种原料投入达105万元,并解决了规模化养猪场粪污治理,污水经过各层次利用后作为冲栏回用,最终在系统内部实现了粪污全价再利用,达到污染物“零”排放的目标。     

猪肉工厂化生产的全程监控与可溯源系统研制

为了实现猪肉生产和消费的网络化管理,使猪肉质量安全可追溯系统网络化、普及化,分析了国内工厂化猪肉生产过程的现状和存在的问题,综合应用RFID射频电子标识、二维条形码标签技术,将网络技术和数据库技术相结合构建了一种适合中国国情的肉用猪和猪肉安全质量监控的可追溯系统,该系统可对猪肉工厂化安全生产进行全程信息的跟踪,特别是提供了从生猪养殖到猪肉流通的可溯源软硬件平台;为了控制养殖环境和提高养殖效益,提出了基于现场总线的生猪生长环境的小气候监控系统和模糊神经网络控制算法.试验结果表明,该系统操作方便,人机界面友好,性能价格比高.系统的实施提高了猪肉生产的质量和效益.     

我国养猪产业生产现状及其发展方向

20世纪70年代以来,中国的养猪业有了长足发展,生猪饲养量居世界第一,但养猪业总体水平还较低,特别是在世界猪肉进出口贸易中几乎没有任何地位.本文针对我国农村养猪和规模化养猪的现状,对制约我国养猪生产水平的主要问题进行了详细分析.指出发展农村养猪生产,应注重提高农村仔猪质量、改良生猪精料、建立养猪小区、实施生态养猪等,以规范农村肉猪生产方式,提高生猪生产水平;对规模化养猪场,应改进现有饲养工艺、环境调控及粪污处理技术等,逐步向舍饲散养、清洁生产等方向转变,并且通过加大生产过程中的科技投入,规范生产过程,以提高生猪产品的质量,增强在国际市场中的竞争力;采用"公司+农户+公司"形式,进一步完善我国生猪产业化体系,使我国养猪业步入更加良性的发展轨道.     

规模养猪场户清洁生产认知与行为的影响因素及其作用机理——基于山东省509家规模养猪场户的调查数据

生猪养殖是重要的环境污染源,规模养猪场户实施清洁生产行为是防治生猪养殖污染的重要途径。为从根本上降低生猪养殖污染,避免废弃物末端治理带来的弊端,实现环境效益与经济效益相统一。依据计划行为理论,利用山东省17地市509份问卷调查数据,运用结构方程模型,实证研究了规模养猪场户清洁生产认知与行为的影响因素及其作用机理。结果表明,由如何看待清洁生产和对生猪养殖污染熟悉度组成的规模养猪场户清洁生产态度,以及由年龄、受教育年限和生猪养殖出栏量组成的规模养猪场户禀赋特征对清洁生产认知具有显著的正向影响;由政府对清洁生产支持力度和经营组织对清洁生产的要求组成的外部规范对清洁生产认知有正向影响,但并不显著;规模养猪场户清洁生产认知对源头预防行为、过程控制行为和末端治理行为有显著的正向影响;规模养猪场户清洁生产态度、禀赋特征及外部规范约束对清洁生产行为有间接影响。其作用机理为：规模养猪场户清洁生产行为受制于认知程度,而认知程度又是行为主体态度、外部规范和主体自身禀赋特征共同作用的结果,而三者产生的作用条件又归因于外界环境（政府机构、经营组织、上下游企业等）与行为主体间的不断沟通。可见,规模养猪场户清洁生产行为作用机理并非单个因素间简单的线性作用,而是全产业链参与者与其所处环境间相互作用的结果。因此,应当根据认知与行为的影响因素和作用机理,提高规模养猪场户对清洁生产的积极态度,加强外部规范性,强化主体自身良好的禀赋,通过较高的认知水平正向作用于行为的形成和完善,并最终从根本上降低生猪养殖污染,实现经济效益与环境效益相统一。     

深度学习在猪只饲养过程的应用研究进展

随着人工智能技术的兴起,深度学习技术发展迅猛,在图像及音频识别、自然语言处理、机器人技术、生物信息学、化学和金融等领域中应用广泛,也是目前发展精细畜牧业重要工具。养猪业是中国的重要农业产业,生猪的体况、行为及健康状况直接影响猪场的收入水平,通过深度学习技术可以快速、准确地了解猪只的相关信息并进行精确管理,提高猪只饲养效率及动物福利水平。该研究阐述了深度学习在目标猪只检测、猪只图像分割、猪只体况及异常监测、猪只行为识别上的应用现状,提出了深度学习技术在猪只饲养过程中的改进策略,以方便研究人员快速了解其研究进展。同时总结和分析了深度学习技术在猪只饲养过程中关于数据来源及数据集、应用范围、模型优化的不足与展望,提出应建立适用于猪只领域的公共数据集和统一的数据集标准,扩大深度学习的应用范围,优化DL模型以满足实际任务需求,将深度学习应用于猪场生产实践中。该研究旨为提高猪只福利化养殖和猪场经济效益提供依据,以推动深度学习在猪只饲养过程中应用的进一步发展。     

生猪养殖业污水排放智慧监管系统的设计与实现

为了对生猪养殖业污水的治理过程进行监控和违规排污预警,该文提出了养殖污水实时监管策略,设计并实现了生猪养殖污水治理智慧监管系统。该系统通过信息采集模块收集养殖污水排放的实时数据,实现养殖污水实时数据监测、预警分析等功能。其中集中治理的监管是根据安装在槽罐车上的GPS数据和污水集中处理厂的信息,判断污水是否被运送到指定地点排放;工业治理的监管是采用模糊推理理论,以监管因子的浓度偏差及偏差变化率为输入量,相应的污水预警等级作为输出量,对监管因子进行模糊化及逻辑推理,建立相应的模糊监管子系统,生成工业治理监管规则及策略;针对生态治理的监管,构建了相应的监管策略和Ecological数学模型,该模型以监管策略为依据,对实时数据进行定性与定量分析预测,实现对偷排漏排、满溢等违规排污现象的判断。试验结果表明,系统预警准确度为96.17%,平均误差时间为33.22 s,违规排污量平均值为15.77 L,能够满足养殖污水排放监管要求,对提高监管效率具有重要意义。     

生产建设项目动态监管信息移动采集和管理技术与应用

根据"天地一体化"动态监管技术对地面现场调查的支撑技术及设备提出的新要求,提出了一套生产建设项目水土保持"天地一体化"动态监管信息移动采集与管理解决方案,并结合生产建设项目监管示范任务,开发了一套集移动空间数据管理、高精度定位、远距离测绘、移动输出、无线数据传输通信、云端数据管理等先进技术为一体的水土保持监管信息移动采集系统,可有效提高现场信息采集工作效率,满足内外业实时数据互动、全国数据共享、历史数据统一管理等需求。     

种猪数字化养殖平台的构建

目前,虽然中国规模化养猪业快速发展,但是饲养设施和技术手段与发达国家相比仍然相对落后。该文提出数字化种猪养殖平台,利用先进技术和管理方法提高养猪业效益。整个平台从种猪生产过程和个体信息的管理到数字化监管等方面作了详尽的阐述,并逐一给出平台中各组成子系统的构建方法,利用无线射频识别（RFID）、智能控制、网络传输等多项数字化技术和手段,完成平台的建设,包括饲料的自动输送和精细饲喂系统、猪舍环境智能化调控及数字化表达、猪只个体信息的数字化表达和猪舍实况的可视化监视、种猪养殖全过程的网络化监管。该平台作为内蒙古科技园区数字化养殖的具体示范实例,将数字化技术应用到种猪生产,体现了农牧业生产过程科技化的基本理念。     

猪肉质量安全可追溯系统屠宰环节的设计与实现

本文介绍猪肉质量安全可追溯系统建立过程中,关于屠宰环节的数据采集和信息系统建立的解决方案,包括采集数据项目的设计,胴体的标识和识读技术,标识和质量安全数据的现场采集,数据通过官方兽医的提交,最终服务于猪肉生产全过程的溯源系统的建立。     

基于TD-SCDMA的猪产品质量溯源应用示范系统

以商品猪散养农户模式为研究对象,根据猪产品溯源投入品（包括疫苗、兽药、饲料）及监督检测信息的特点,提出了投入品及监督监测信息的元数据、事件集成、数据传输接口规范,在Windows Mobile 6.5平台上开发完成了基于TD-SCDMA的猪产品质量溯源应用示范系统,实现了溯源耳标佩戴与注销,以及疫苗、兽药、饲料等溯源投入品信息及盐酸特伦特罗、磺胺类药物等监测信息的采集,并在溯源数据中心实现实时投入品事件及监测事件的整合集成。猪产品质量溯源应用示范系统已经在天津市示范应用,信息采集处理简单、方便、实用,在有TD-SCDMA信号的地区示范运行良好,能够满足猪产品溯源应用示范系统信息采集和及时查询的需要。     

非洲猪瘟背景下养猪户决策行为及其影响因素

为探讨非洲猪瘟疫情对养猪户决策行为的影响,给生猪稳产保供提供决策参考。该文依据河北省786个养猪户调研数据,通过构建多元无序Logistic模型和利用对应分析方法研究了非洲猪瘟背景下不同规模养猪户决策行为影响因素及其生物安全行为偏好。结果表明:1)养猪户决策行为受多种因素影响,其中,养殖规模、生物安全防控措施采纳数量、生物安全体系防控效果评价和外部支持等因素对决策行为有显著正向影响;疫病损失程度、生物安全体系建设使用成本压力对决策行为有显著负向影响。2)不同规模养猪户决策行为影响因素有显著差异,总体表现为养殖规模越小受到的限制因素越多。3)不同规模养猪户生物安全防控措施采纳有一定差异,大规模和中规模养猪户偏好采纳"硬件型"防控措施,小规模和散养户更多采纳"软件型"防控措施。据此,该文从政府视角提出采取多种措施支持规模猪场发展,构建社会生物安全防控体系;从养猪户视角提出加强防控措施,保障生物安全,提高管理水平,采取抱团式发展等建议。     

基于改进实例分割算法的智能猪只盘点系统设计

基于图像处理的动物资产计数方法，不仅可以减少人工投入，还可以缩短生物资产的计数周期，但该方法受光照条件影响严重，并且当动物间相互挤压、遮挡时，计数精度较差。针对这些问题，该研究提出了一种基于图像实例分割算法的生猪计数网络。针对光照和目标边缘模糊问题，利用拉普拉斯算子进行图像预处理。对Mask R-CNN网络的特征提取网络进行改进，在原始特征金字塔网络（Feature pyramid network, FPN）后面增加一条自底向上的增强路径，直接将低层边缘位置特征与高层特征相融合，提高对目标边缘轮廓的识别能力，对非极大值抑制过程和损失函数进行优化和改进，以提高分割精度。在河北丰宁、吉林金源和内蒙古正大3个试验猪场进行测试，验证本文网络的计数精度。采集设备在3个试验猪场共采集2 400张图像，经图像预处理去除模糊和光线差的图像，从剩余的图像中随机选取共1 250张图像作为原始数据集，其中丰宁猪场500张、金源猪场500张，正大猪场250张。将各猪场的原始数据集分别按2:2:1的比例分为3部分，包括训练集905张，验证集95张，测试集250张，对原始训练集和验证集进行数据增强，最终得到训练集图像1 500张，验证集图像150张，测试集图想250张。河北和吉林的试验猪场，每栏猪只数目为12～22头，各测试100张图像，完全准确清点的图像比例分别为98%和99%，满足实际应用要求。内蒙古试验猪场的单栏猪只密度大，每栏猪只数目平均80头，测试50张图像，完全准确清点的图像比例为86%。本文所提出的猪只盘点系统，通过修改网络增强图像中目标特征信息提取和优化边界框回归过程，减少由于光线差和遮挡导致的目标漏检情况，解决了基于图像分割算法的猪只盘点中光照、模糊以及遮挡等问题，能够满足单栏饲养密度为1.03～1.32头/m2的养殖场的猪只盘点需求。     

猪舍设备对沙门氏菌病感染影响的研究进展

沙门氏菌被认为是全球生产者和消费者所面临的最严重的病原菌威胁之一，而猪和猪肉产品中的沙门氏菌是引起人类沙门氏菌病的主要来源，因此如何从源头控制养猪业中沙门氏菌的污染是中国食品安全和出口贸易急需解决的问题之一。本文综述了猪舍设施与饲喂设备(包括地板类型、围栏之间的隔断、饲喂饮水设备)对沙门氏菌感染的影响，环境控制措施(包括防护设备、褥草、猪栏清扫和消毒)对沙门氏菌感染的影响和运输对沙门氏菌感染的影响，最后提出了控制猪沙门氏菌感染应注重的方面。     

非洲猪瘟对中国生猪市场和产业发展影响分析

受非洲猪瘟疫情、环保等因素影响,生猪产能快速深度下降,未来2 a猪肉供给偏紧特征明显,生猪价格快速进入新一轮上涨周期,未来养殖收益将连续3 a处于较好水平,未来2 a猪肉进口预期创新高。短期来看,非洲猪瘟影响下产销区供给过剩和供给偏紧交替出现,猪价由区域分化演变为普遍性上涨。受非洲猪瘟防控政策、产业生物安全水平提升需求和近期出台的产业支持政策等因素影响,中国生猪产业的生产和屠宰布局、流通模式、消费结构、猪肉贸易、价格周期等发生深刻变革。非洲猪瘟导致中国生猪养殖模式向适度规模转变,"公司+农户"成为主要发展模式,屠宰产能由销区向产区转移,管理和防疫成本提高,生猪产能恢复速度将较缓慢,猪肉消费加速向冷鲜肉转变,在肉类消费结构中比重将进一步下降,未来猪肉进口保持较高水平将成为常态。要有效实施非洲猪瘟分区防控、保障生猪市场稳定,需要通过加强区域化防控机制的顶层设计和立法,优化非洲猪瘟强制性扑杀补贴机制,加强基层兽医体系建设,实施"政府+企业+养殖户"联防联控,降低疫病传播风险,推动生猪产业可持续发展。     

中国畜牧业物联网技术应用研究进展

以"感知"为基础的物联网技术迅速发展及产业化逐步渗透到各行各业,包括畜牧业在内的农业物联网的发展也十分迅猛。该文重点从家畜编码规范及标识技术,家畜养殖环境及体征行为远程监测,母猪精细饲喂智能装备及种畜（种猪、奶牛）养殖过程数字化监管与云计算平台构建等多个方面,综述物联网技术在畜牧业领域的应用环节、效果及存在的局限性。综述表明,在感知标识层,关于家畜标识的国际标准主要包括动物管理系列标准ISO/TC 23/SC 19,它负责制订动物管理RFID（radio frequency identification）方面标准,包括ISO 11784/11785和ISO 14223标准,但3个标准内涵的分工不同,而中国的标准包括国家规范、地方标准及企业内部规范,具体包括农业部第67号令,上海地方标准（DB31/T341-2005）和新疆地方标准（DB 65/ T3209-2011）2个动物电子标识规范,以及北大荒及亿利源企业的肉牛内部编码规范。在感知传输层,主要基于不同类型的传感器感知家畜舍环境参数（温湿度、光照强度、氨气及CO2浓度等）及体征行为（视频、质量,体表温度等）。在数据传输层,采用无线公网（2G/3G/4G）网络对家畜舍环境数据及个体的行为状态数据实施远程传输,而视频数据及大量的生产过程数据采用有线网络传输到Internet网路数据库;在数据应用层,典型的应用包括通过移动智能手机终端,依据对采集数据的分析及预警,对远程的环境控制设备（风机、灯电暖、水泵等）进行智能开启与关闭;其次是奶牛繁殖场及种猪养殖场云计算平台的开发与数据挖掘分析应用,以及基于传感器技术及机电控制技术的母猪电子自动与精确饲喂设备的开发与应用。最后,该文从微观到宏观剖析了中国畜牧业物联网当前在技术、产品、应用、政策及认识层面存在的不足,并给出相应的技术与政策建议。综合认为,中国畜牧业发展的现代化需要物联网技术的支撑,物联网技术也必须在领域的应用中寻找正能量,促进畜牧业物联网产业的发展。