畜牧业信息化技术概述

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1、畜牧业信息化技术概述北京市农林科学院农业科技信息研究所农业信息技术研发中心 主要内容 一、畜牧业的概念二、畜牧业信息化现状三、相关关键技术四、技术展望五、应用案例六、结语一、畜牧业的概念2.1畜牧业的概念畜牧业：是利用畜禽等已经被人类驯化的动物，或者鹿、麝、狐等野生动物的生理机能， 通过人工饲养、繁殖，使其将牧草和饲料等植物能转变为动物能，以取得肉、蛋、奶、羊毛、 山羊绒、皮张、蚕丝和药材等畜产品的生产部门。畜牧业是农业的主要组成部分之一。农业的重要组成部分，与种植业并列为农业生产的 两大支柱。畜牧业在国民经济中有着重要的地位和作用，主要是： 提供肉、奶、蛋类等动物性食品。 为工业提供羊毛、山

2、羊绒、皮、鬃、兽骨、肠衣等原料。 通过畜产品出口取得外汇。 促进畜牧业投入品工业和畜产品加工业的发展，增加劳动就业机会。 为农作物生产提供有机肥料。 增加农民收入。 为农业和交通运输业提供畜力。 促进广大牧区的经济和文化发展，加强各民族间的团结。2.2畜牧业的分类畜牧业可分为大牧场放牧业和乳畜业。大牧场放牧业：经营方式高度集约化，商品化、专业化水平高，经济效益高，科技应用 广泛。我国内蒙古、新疆地区地广人稀、草场质量较好，但经营粗放。如果能加强科技应用， 改善交通运输条件，可以采用大牧场放牧业的生产方式。乳畜业：随着城市发展而形成的面向城市市场的商品化、集约化畜牧业地域类型。乳畜业比较发达的地

3、区：北美洲五大湖周围地区、西欧、中欧以及澳大利亚、新西兰等 地。产品牛奶奶粉、奶酪等城慕区2.3国内外畜牧业的发展现状畜牧业发展水平是衡量一国农业发展与农村发达程度的重要指标。现代畜牧业建设是一 个系统工程，它涉及到畜牧业基础设施更新、生产组织方式转变、经营主体素质提升、管理 方式改进等多个方面，以及政府、畜牧企业、农牧民等多个主体层次，受资源、资本、劳动 力和技术等因素的影响。现代畜牧业的特征：布局区域化：发挥比较优势；养殖规模化：获取规模效益 生产标准化：提高产品质量；发展专业化：提高生产效率 经营产业化：协调利益分配；服务社会化：降低企业成本2.3.1国外现代畜牧业发展模式在发达国家，畜

4、牧成为现代农业的主导产业，畜牧业在农村产业结构中的比重都超过了 40%，高的甚至达到60%以上。世界各国由于自然经济条件差异较大，在畜牧业现代化过程 中逐步形成了不同模式和道路，主要可以分为以下四种模式：现代草地畜牧业、大规模工厂 化畜牧业、适度规模经营畜牧业、集约化经营畜牧业。（1）现代草地畜牧业主要是指以天然草地为基础，围栏放牧为主，资源、生产和生态协调发展的畜牧业类型。 在这种发展模式中，草地是基本的生产资料，饲草是畜牧业发展的主要投入要素，草地资源 相对丰富是现代草地畜牧业发展的关键因素，其典型代表主要有澳大利亚和新西兰。（2）大规模工厂化畜牧业主要是指以规模化、机械化、设备化为主要特

5、征，精饲料、资本和技术密集投入的高投 入高产出高效益畜牧业类型。典型代表主要以美国为主。地域广阔，土地资源丰富，劳动力 资源紧缺和资金技术实力雄厚是发展大规模工厂化畜牧业的基本条件。（3）适度规模经营畜牧业主要是指规模适度、农牧结合、环境友好的畜牧产业模式，其典型代表主要有荷兰、德 国和法国等畜牧业发达国家。这些国家地形以平原为主，气候为温带海洋性气候，比较适合 畜牧业发展。（4）集约化经营畜牧业主要是指针对土地资源稀缺，以资金和技术集约为主要特征的畜牧业发展类型，日本、 韩国及我国的台湾地区的畜牧业就是最为典型的案例。这些国家或地区的共同特点是，人多 地少，经济和科技水平较高，畜牧业资源相对

6、贫乏。2.3.2我国畜牧业的发展在我国，畜牧业占农业产值比重只有33.6%。宏观上存在劳动生产率低、产品质量差和 国际竞争力弱的问题，养殖中存在出栏率低、个体生产能力低和死亡率高的问题。我国现代 畜牧业的发展进程：八十年代，商品化、专业化、企业化发展阶段：农户家庭庭院养殖为主，专业户不断涌 现，涉足畜牧业的企业出现。九十年代，规模化、企业化、产业化发展阶段：大型企业不断涌现，产业化经营迅猛发 展。本世纪，区域化、规模化、标准化发展阶段：区域化布局初步形成，规模化养殖持续增 加，标准化生产力度加大。2.3.3我国现代畜牧业发展过程中存在的问题1、基础设施薄弱，生产方式落后2、增长方式粗放，整体效

7、益不高3、防疫体系不健全，疫病防控能力弱4、科技创新能力弱，支撑引领能力不强5、生产者科学文化素质差，组织化程度低6、饲料供给长期偏紧，质量安全体系有待强化7、环境保护意识不强，环境污染日趋严重8、流通加工发展滞后，消费观念急需更新:、畜牧业信息化发展畜牧业信息化是指通过对信息和知识及时、准确、有效地获取、处理，准确地传递到农 民手中，实现畜牧业生产、管理、畜产品营销信息化，大幅度提高畜牧业生产效率、管理和 经营决策水平的过程。它不仅包括计算机技术，还应包括微电子技术、通信技术、光电技术、 遥感技术等多项信息技术在畜牧业上普遍而系统应用的过程。畜牧业信息化又是传统畜牧业 发展到现代畜牧业演进的

8、过程，表现为劳动工具以手工操作或半机械化操作为基础到以知识 技术和信息控制装备为基础的转变过程。从另一层意义上讲，畜牧信息化是指培养和发展以 智能化工具为代表的新的生产力并使之促进畜牧业发展，造福于社会的历史过程。世界畜牧业信息技术的发展阶三个阶段：20世纪50-60年代，科学计算；20世纪70-80年代，数据处理和知识处理；20世纪90年代以来，新发展时期，计算机、人工智能、网络和多媒体技术等。2.1欧洲畜牧业信息化现状欧洲畜牧业信息化特点：核心是科学化、特征是商品化、方向是集约化、目标是产业化、 终点是多功能化、手段是信息化。2.1.1. 现代装备支撑的养殖业旨在实现：精确、集约、高效、优

9、质、健康。全自动挤奶设备、挤奶控制系统、全自动 养猪系统。2.1.2. 全程追溯的农产品流通业旨在实现：健康、优质、集约、高效、节约。2.1.3 .发达的通信系统旨在实现：高效、便利、及时2.1.4.完善的信息服务体系发达的协会与合作组织（60 70%）（行业信息） 政府（20%）（基础数据平台、公共资源） 高校+科研机构（10%）协助与技术支持 现代与传统传媒相结合2.2我国畜牧业信息化现状牧区畜牧业一一以放牧生产为主农区畜牧业一一以舍饲为主半农半牧区畜牧业农牧结合城市郊区畜牧业一一以工厂化、集约化生产为主2.3畜牧业信息化存在问题我国畜牧业与畜牧信息化的特殊性：从总体上，经营规模小、集约化

10、程度低；农牧民收入低、支出能力弱；农牧民组织化程度低；农牧民文化程度低；农村基础设施落后、政府投入能力低；发展方向：传统畜牧业 规模化畜牧业工厂化畜牧业信息化畜牧业 欧洲畜牧信息化对我国的启示：畜牧信息化是未来发展的基本方向； 我国畜牧信息化的出路：低成本、阶段化、国产化、示范优先、企业优先。三、相关关键技术信息技术有着悠久的历史，它还将向人性化和大众化的方向进一步发展。我们可以从以 下几个方面来进一步了解现代畜牧业信息化的技术。本节主要介绍的内容为：现代畜牧业信息化管理相关技术、现代畜牧业物联网相关技 术和现代畜牧业追溯相关技术。3.1现代畜牧业信息化管理相关技术3.1.1畜牧业专家系统畜牧

11、业专家系统，也叫做畜牧业智能系统，它是运用人工智能专家系统技术，结合畜牧 业特点发展起来的一门高新技术。主要技术包括以下几点：饲养管理专家系统技术和疾病防 治专家系统技术。3.1.1.1饲养管理专家系统技术饲养管理专家系统主要为基层饲料销售部门、饲料厂和各级农业服务体系、广大农村农 业生产者等研制，目的是以其为技术服务桥梁，在向农民销售饲料或在从事畜牧业生产时， 通过专家系统逐一分析每个养殖厂的生产情况，最后得出最佳饲料配方方案。3.1.1.2疾病防治专家系统技术疾病防治专家系统主要指依据人工智能原理和利用专家系统技术开发的，针对疾病发生 的时期、发生部位、症状等特点模仿人类畜禽专家的思维，进

12、行疾病的诊断和科学管理的智 能系统。3.1.2畜牧业设施控制技术畜牧业设施控制系统，主要是对畜牧养殖场所的相关设施进行控制与调节。主要技术包 括以下几个方面：温度控制技术、光照控制技术和气体环境控制技术。3.1.2.1温度控制技术温度控制主要通过加温、降温和保温隔热来实现。大型连栋厂舍主要采用集中热水供暖， 但也部分采用暖风机管道送风方式供暖。降温控制：有时安装有机械通风加湿帘降温系统。自然通风主要通过开启侧窗和边窗进 行通风，齿轮齿条以及拉杆机构常用来进行通风窗的开启，荷兰Rider等公司在降温齿轮齿 条以及涡轮杆减速机械方面较有影响。保温控制：美国有50%的厂舍采用双层充气式覆盖。瑞典的L

13、S公司、法国Filclair公司 生产的遮阴保温幕，具有较好的保温性能，韩国多采用屋顶喷淋方式进行冬夏季温度的调节。3.1.2.2光照控制技术光照控制是设施农业环境下动植物生长的重要决定因素之一，光照调节主要通过光形态、 光强和光周期来影响动、植物的生理机能。畜、禽舍方面，在美国、丹麦等国较多地采用间隙式光照以调节畜禽的生理和生长性能。3.123气体环境控制技术气体环境控制对温室环境主要是补充CO2。荷兰和美国均有许多家公司生产燃烧天然气 增施CO2的装置，日本还以燃烧白煤油和优质汽油等方法产生CO2。目前，荷兰、以色列、 日本等部分温室也采用钢瓶装液态CO2进行补充。在畜、禽舍中，主要是控制

14、氨气等有害气体。3.1.3畜牧业远程诊断技术畜牧业远程诊断系统是结合TCP / IP和Internet网络技术，利用专家系统技术，实现对 病虫害进行远程推理、诊断以及对病虫害知识数据库扩充的B / S结构跨平台系统。远程诊断的大致机制如下：采用若干台中心计算机作为服务器，服务器分为分析诊断服 务器和数据库服务器，客户端则通过网络连接到服务器端。服务器端在接收到来自客户端的 请求之后，短时间内调用网内所有的诊断资源，以实现远程的数据调用和分析，达到诊断的 目的。与人工智能技术发展紧密相连的智能诊断的技术和方法主要有：基于规则的方法、基于 模型知识的方法、基于神经网络的方法、基于案例的方法和基于行

15、为的方法等。这些方法虽 各有特点和优势，但均存在各自的局限性。3.1.4畜牧业信息服务技术畜牧业的信息服务所采用的技术也农业信息服务常采用的技术。包括互联网技术、IPtv 技术、三网融合技术、IP电话技术和自动语音导航系统等。人工坐席服务是最长用的信息服务之一，它的服务流程如下：客户拨打电话一一坐席员 接听电话一一输入查询关键字一一从数据库中搜索信息一一发送信息到客户电话提取 客户需要的信息。3.1.5畜牧业企业整体管理系统畜牧业企业整体管理系统的具有如下特点：整体性：不仅仅关注生产环节，而是将养殖企业的生产、物流、成本核算、员工考核等 进行全方位进行管理，并实现各个环节的数据无缝衔接与共享。管理的流程化、规范化：软件将生产、物流、采购、员工考核等业务流程固化，使企业 的管理流程化、规范化，实现企业管理由粗放管理向精细管理转变。强大的预警平台：通过系统的预警平台，对企业的库存、繁殖、防疫等工作进行预警设 置，并生成相关的员工工作计划，避免员工出现工作疏漏，使企业的管理更高效。及时性：软件系统架构采用先进的B/S架构，企业管理者只要是能上互联网的地方，就 可以随时随地的查询企业的生产、销售数据。安全性：系统