水禽智能化养殖面临的困难与发展建议

学术   2024-12-05 16:57   北京  

本文节选自:

刘又夫, 肖德琴, 周家鑫, 卞智逸, 招胜秋, 黄一桂, 王文策. 水禽智能化养殖研究现状及发展趋势[J]. 智慧农业(中英文), 2023, 5(1): 99-110.

LIU Youfu, XIAO Deqin, ZHOU Jiaxin, BIAN Zhiyi, ZHAO Shengqiu, HUANG Yigui, WANG Wence. Status Quo of Waterfowl Intelligent Farming Research Review and Development Trend Analysis[J]. Smart Agriculture, 2023, 5(1): 99-110.

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水禽智能化养殖面临的困难与发展建议

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存在困难

虽然在水禽的智能化系统管理方面,通过配备自动环控、自动饮水饲喂、自动清粪和自动加药消杀等智能化设备,初步实现了一定程度的集约化与自动化,但仍无法大面积推广。这是因为目前水禽智能化发展还存在以下四方面问题。

(1)针对水禽智能化设备的相关成果较少,且已有的成果结合智能化程度较低。在家禽领域中,当前专门针对水禽的智能化系统与设备的相关研究远落后于鸡等,没有与当前主流和先进的算法技术很好地结合在一起。

(2)建设初期技术、人才学习以及产业转型成本高。水禽养殖环境智能控制系统的建设涉及多学科的融合,无法从原有的养殖技术中进行迁移,因此人才技术培训以及迁移成本高。一般养殖企业无相关人员和技术的储备,现有人员在从传统设备过渡到智能设备的过程中,及时迭代更新操作技术也是当前的困难。同时,目前市场能提供成熟产品和服务的供应商不多,存在一定的风险和门槛,建成后效果难以保证。目前由于大多数水禽舍使用平养或岸边开放式散养模式,若进行激进地改革,会给水禽产业在经济上带来不利的影响。

(3)缺乏统一的标准约束智慧养殖技术规范。水禽智慧装置技术目前暂时没有精细技术标准约束装备的设计规范,或依赖于其他更大范畴的标准,导致市面上的各类水禽养殖装置或系统性能规格高度不统一,或出现根本不是针对水禽养殖的智慧养殖产品。

(4)感知设备的可靠性较低。水禽养殖舍中长期处于高湿、高腐蚀、多毛、多粉尘的状态。感知设备易被腐蚀而缩短使用寿命。同时,感知设备表面和内部易引起羽毛与尘埃的堆积,而导致传感器灵敏度的下降。这对于在水禽养殖舍长期高负荷运转的感知设备是一种挑战。

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改进建议

水禽的集约化养殖是实现水禽智慧养殖的基础,智能化装备以及环境控制系统是实现水禽智能化养殖的核心组件。随着国家对环境保护的重视,以及对水禽大规模高效生产养殖,在逐渐减少的适宜水禽养殖用地上,对于提高单位面积的生产效率迫在眉睫。所以,目前国内需要一种具备绿色、环保、高效以及土地利用率高的新型水禽养殖模式。而随着智慧养殖技术的发展,水禽养殖生产过程中,可通过人工智能、大数据挖掘、智慧感知以及智能设备等技术,可使水禽产业走向智能化与自动化。而5G技术的普及对养殖行业的信息化建设起到了关键作用,对于水禽养殖,相关的技术和装备也将得到极大的发展。对于未来水禽的智能化装备,给出建议如下。

(1)加大针对水禽的智能化装备的研究投入,研发出更适合水禽养殖的智能化养殖装备。当前,智能化设备在其他动物中可比较好地应用,尤其是对猪、鸡、牛的养殖,而针对水禽应用的相关研究目前还较薄弱。许多水禽养殖舍依然在使用养鸡设备。水禽在体型、习性以及生长规律方面都与鸡存在较大的差别,直接使用养鸡的设备会减少水禽的产量,甚至导致水禽死亡。在技术研究方面,将物联网技术与深度学习技术深度融合,进一步优化与完善水禽的信息采集技术。在水禽舍场景下的物联网技术依赖于网络的正确部署、传感器的可靠性以及管理平台的效率性。

(2)水禽环境智能控制系统与智能化设备需要更“接地气”地转型。针对水禽高层笼养舍的设备研发水禽智能装备技术是未来的发展趋势。为了避免过于激进的产业升级转型,需制定符合中国水禽养殖现状的发展战略,在对现有主流水禽舍养殖模式下的设备进行改造的同时,推进未来水禽产业的设备改革。在设备的研发过程中,需契合当前中国主流的水禽养殖生产模式。同时,发挥科研院校的创新能力与大型养殖企业丰富的生产经验优势,做到产学研结合,建立全新的水禽高层笼养舍示范点,共同推进水禽的智能控制系统和智能设备的改造升级。在水禽智能化设备商业化的过程中,需伴随水禽复合型人才的培养。水禽的智能化养殖是信息化、自动化与畜禽养殖三种专业的结合。高校,尤其是农业院校,应加强复合专业型人才的培养,以组建人才队伍适应未来水禽养殖的智能化产业升级。

(3)针对水禽智能化装置制定技术标准和规范。统一的标准和规范是高校的研究目标和企业组织生产经营的依据。制定标准可保证水禽产品的质量,并提高水禽智能化设备的市场竞争力。

(4)研发针对水禽棚舍的可靠的感知设备。在水禽舍场景下的物联网技术高度依赖于传感器的可靠性。可靠的传感器能提供及时、准确和有效的感知信息,对建立水禽环境与生理生长预警模型起到关键的作用。可着重采用耐腐蚀材料和独特的机械结构减缓腐蚀效果和羽毛与尘埃的堆积。



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