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关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势
0引言
进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。
农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。
1农牧业信息化的概念
1.1信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。
1.2农业信息化
农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。
梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。
农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5,9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。
农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5,10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上,对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1,11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。
根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。
笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。
1.3畜牧业信息化
畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。
畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。
笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。
2农牧业信息化的发展状况
2.1国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。
农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。
美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有:1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。
美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。
早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。
德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。
荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。
目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15,18]。
2.2国内发展状况
20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。
表1我国农业信息化发展阶段
阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透.
我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。
中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。
2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。
3我国农牧业信息化发展面临的问题
目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。
笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。
4我国农牧业信息化的发展方向
1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。
2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。
3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。
建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。
我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24,26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。
笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。
5我国农牧业信息化的作用
农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。
作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。
强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。
广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4,23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。
6结束语
推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。
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作为农业大国,我国一直以来都十分重视农业的发展。随着物联网技术的快速发展与壮大,农业在生产过程中也越来越多的应用到了物联网技术。因此,为了更好的促进物联网技术与农业生产的联系,提升应用领域的深度。本文主要针对农业生产过程中物联网的应用情况进行研究。
【关键词】农业生产 物联网 应用 推广
1 引言
在我国,农业生产始终占据着十分重要的地位。随着农业现代化的快速发展,其在生产过程中必然需要与更多的高科技技术相结合,不断的改善现有的生产手段与生产方法,这样才能够更好的促进农业生产的发展。随着互联网技术的快速发展,由其演变而来的物联网技术能够很好的完成现代他的生产管理工作,被越来越多的生产管理企业所使用。建立起完善的运营环境,将网络、智能等多种技术作为整体生产管理的基础,以此来实现综合信息平台的建立工作,通过线上与线下的共同配合,便能够很好的保障整体物联网的快速、稳定运行。
农业生产过程中在使用物联网技术的时候,一定要设置出完善的对象,可以将这些对象设置为牲畜养殖、蔬菜等大型的农业科技示范园。对相关对象进行筛选的时候,则一定要对对象进行综合的考虑,以此来作为使用物联网及其相关技术的重要依据,从而保证能够建立起具有较高水平与智能化的生产模式,以此来保障整体生产工作的顺利开展与进行。
另外,现阶段我国对于食品安全的重视程度很高,随着农业生产过程中物联网技术应用的不断提升,完全可以应用该技术的特点与优势,根据国家相关法律法规的规定,从生产到使用都建立起完善的跟踪体系,以此来确保农业产品的质量与安全。一旦某个农产品出现了问题,便可以根据需要找到该农产品整体的生产过程,最终找出问题所出现的环节,以此来保障我国每一位公民都能够食用安全的食品。
2 物联网技术在农业生产过程中的应用
2.1 在种植领域中的应用分析
在种植业中,随着物联网技术的不断发展,其所能够带来的前景也被越来越看好,在种植业中也得到了很好的应用。比如在种植业中,可以使用物联网技术实现对信息的采集与识别、对种植作物的实时监控、数据的快速传送以及智能分析等,这些技术在种植领域的应用都很好的促进了种植业向现代化发展的速度。
在种植业当中,通过使用物联网技术中的监测技术能够很好的实现对作物的实时监控,这一过程可以涉及作物的全部生长周期中,由此可以保障相关人员对其进行有效的控制,从而达到最优化的控制,保证种植作物能够始终处于最优的生长条件。在这一过程中,通过该技术的应用能够通过实现对信息的实时采集、分析和处理,根据处理的结果制定出相应的解决策略与方法,从而以更加精细与智能的方式来达到控制生产的效果,从而保障了绿色种植的要求。
2.2 在养殖领域中的应用分析
随着传统畜牧业的快速发展,现阶段已经有了较好的进步,特别是畜牧业与物联网技术的结合,使得这两个产业能够很好的实现无缝对接,以此来解决传统畜牧业在经营过程中存在的诸多问题,能够很好的保证现代畜牧业建立起更加信息化与产生化的生产经营管理模式,以此来有效的促进传统畜牧业向现代畜牧业的发展,从而促进整体畜牧业的快速发展。
畜牧业在与物联网技术结合的过程中主要是使用了物联网技术中的智能拓扑结构,通过该技术的使用以达到精细化养殖的效果,对养殖的家畜进行更加智能化的管理,将这些家畜生长过程中的环境信息、食物信息等进行综合考虑,对所有的数据进行分析与处理,以此来实现整体过程的全监管,实现数字化管理工作。
2.3 在农业生长环境领域中的应用分析
农作物在生长过程中会受到诸多问题的影响,这些问题主要集中在天气、土壤、空气等方面,为了更好的保障农作物的健康成长,就需要对这些问题进行实时的监测与处理,以得到最佳的处理办法,从而有效的帮助农作物的快速、健康成长。基于这些原因,物联网技术便更加快速的应用在对农作物生长环境中各个数据的监测中来。
物联物技术具有许多衍生技术,其中主要包括云数据技术、实时测控技术、智能传感技术等,这些技术可以应用在我种不同的地区,而不同的技术又能够实现对数据的监测、传输以及处理分析。通过这一系列科学的处理与分析之后,所得到的处理策略便可以作为农作物生长的最基本依据。
3 农业生产过程中物联网技术的推广
进入二十一世纪之后,科学技术发展的速度越来越快,以计算机网络技术为基本的物联网技术得到了长远的发展,这些技术的应用给社会上其他许多领域都带来了翻天覆地的变化,有效的促进了各个行业的快速发展。
而作为最重要的传统产业之一的农业,随着科技的发展也应当紧跟时代,在农业生产过程中加快物联网技术的应用,同时在应用的过程中需要有更加多的技术作为该功能实现的重要支撑,以此来提升市场对于农产品的认可度。在具体实施的过程中,一方面应当加强在传统农业指标中收益指标的有效提升,另一方面也应当根据现阶段时展的需要,有针对性的提升整体农业生产效率,使得农业生产表现出更加高效的情形,进一步的降低农业生产所需要的成本,提升投入到产出效率的比例,实现更加智能化的生产管控。通过更加智能化的管控便能蛴行У拇俳对生产效率的提升。另外,在推广该技术的过程中,也可以建立起完善的平台,以此来实现从生产到食用的全方位把控,这也是今后整体农业生产所需要重点发展的方向与目标。
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作者简介
任晶晶(1986-),女,山西省汾阳市人。硕士学历。现为太原学院助教。主要研究方向为物联网关键技术研究。
1国外现代畜牧业规模养殖发展的特点
1.1因地制宜,模式各异
畜牧业发达国家现代畜牧业的发展模式主要有以下4种13I:以澳大利亚和新西兰为代表的现代草地生态模式,以美国和加拿大为代表的大规模工厂化模式,以欧洲国家荷兰、法国和德国为代表的适度规模化模式,以及亚洲的日韩和我国台湾为代表的集约化经营模式。在这些国家,尽管畜牧业的发展模式不尽相同,但都具有一个共同特点,即尊重本国或地区资源现状,利用已有的土地、草原、资本或技术优势等因地制宜发展现代畜牧业。
1.2标准化体系完善
发达国家畜牧业标准化在内容和形式上都已相对成熟,标准化体系的制定注重生产环境标准化,如日本对养殖区域植被、路面等进行的明确规定l川;注重生产过程与丁艺的标准化,如欧盟各国要求从种畜禽的培育到使用的饲料、药品、产品加工过程中车间的卫生条件、加工设备的条件、包装材料、储运时间、温度以及储存天数等都要遵守有关食品安全和质量管理系统标准要求问;严格产品质量的标准化,发达国家无论是产品质量标准的制定上或是采取的措施上都非常严格,要求产品产地无任何污染,贮藏、运输过程未受污染,符合国家食品卫生法的要求和食品行业质量标准f41。同时,这些国家都拥有健全规范的食品安全控制体系,在农产品的质量检测控制方面采取了严格的具体执法措施【41。
1.3设施发展水平高
发达国家从20世纪60年代左右就相继实现了畜牧机械化,在饲草加工、饲料加工、饲养过程等方面发展到了较高的设施水平。牧草收贮工艺采用具有现代化工艺的新型旋转割草机、调制割草机、快速烘干设备、拣拾压捆和青饲收获机;饲料加工广泛应用微粉碎和超粉碎设备、高精度微量配料系统、全自动控制的挤压膨化机及高温高压短时强制调制器与制粒机;蛋鸡饲养设施趋向于高密度大型化,采用6—8层叠层笼养,喂料、饮水、清粪、拣蛋自动化,全封闭鸡舍,鸡舍环境自动检测调节,并配备蛋品全自动化收集、处理、计数和装箱设备;肉鸡饲养设施以环境调控、高速定量精确饲喂设备和消除应激反应为主;规模化养猪中,猪舍环境控制自动化,自动料线、脂肪测定仪、妊娠测定仪和种猪个体饲喂技术和自动清粪设施得到了广泛应用;奶牛饲养采用青贮收获及加工系统、自动取饲系统、全混合日粮系统、自动饮水系统、牛场清粪设备、牛舍环境控制设备和全自动挤奶成套设备、奶品快速冷藏成套设备和奶牛场综合管理系统等醐。
2我国畜牧业规模养殖概况
2.1规模养殖比例不断提高
我国畜牧业规模养殖始于20世纪80年代,这个时期以农户家庭庭院养殖为主,专业户不断涌现,涉足于畜牧业生产领域的一些企业开始出现;到20世纪90年代,畜牧业进入规模化、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,“公司+农户”为主要经营形式的畜牧业产业化组织发展迅速;进人2l世纪以来,我国畜牧业生产逐步形成了区域化布局,规模养殖持续增加,养殖小区和适度规模养殖场蓬勃发展,标准化生产力度加大。2010年,全国年出栏500头以上生猪、存栏500只以上蛋鸡和存栏100头以上奶牛的规模化养殖比例分别为34%、82%和28%,比2005年分别提高了18、16和17个百分点171。与此同时,规模化养殖优势逐渐显现,肉、蛋、奶畜产品生产产业带已形成,优势区域的生猪生产、家禽生产、牛羊肉生产、奶类生产和羊毛生产分别占全国总量的92%、50%、92%、88%和89%以上嘲。
2.2规模养殖设施化水平提升
随着规模养殖的迅速发展,我国畜牧业设施也得到了相应的发展,形成了饲料饲草加工、牧草种植及收获、畜禽标准化饲养、生产检测方面门类齐全的成套设备,新技术、新材料、新工艺等不断在畜牧业上得到应用。饲料加工已由简单的粉碎发展到配合饲料、熟化饲料的加工,畜禽饲养的饮水系统、施药技术、降温和通风系统、消毒设施、喂料系统、清粪设备等基本上能满足现阶段的生产需求【9~。同时,国内已开展了畜牧业信息化、智能化系统的研究和应用工作。如:江苏省农业科学院研制了蛋鸡规模化养殖场生产管理系统,可对鸡舍实现自动控制,实现了蛋鸡喂养自动化、清粪自动化、危险环境报警自动化【151;滕光辉等1161研制成功了家禽健康养殖智能控制系统,对蛋鸡现代化养殖技术进行了集成研究,在德青源生态养殖场进行了成功验证,为养殖场的管理提供了有利的平台,提高了管理效率,增强了疾病预防能力;中国农科院开发了“种猪场生产管理系统”、“种禽场饲养与繁育的数字化智能系统”、“基于个体信息的猪的优化饲料配方系统”、“猪疾病防疫与优化饲养管理数字化智能系统”等,形成了畜禽数字化养殖技术平台【埘。宋延民等开发了基于RFID技术的奶牛身份识别器、计步器、自动分群系统、自动称重系统、牛奶流且/电导仪、管理与分析系统,形成了以挤奶厅为中心的信息采集奶牛管理系统和奶牛养殖健康系统【l研。东南大学研制了畜禽规模设施养殖环境传感网监控系统平台,可以采集用户需要的环境参数,并能根据要求控制养殖场内的排风、喷淋和光照系统1191。
2.3畜牧业标准化不断推进
规模养殖推进了我国畜牧业生产的标准化水平。截止到2008年底,全国农区标准化规模养殖快速发展,养殖小区突破8万个;牧区半牧区舍饲半舍饲稳步推进,已有3000万头以上牲畜从天然放牧转变为舍饲半舍饲圈养嘲;全国畜牧业标准新立项108项,比上年增加了95项,初步构建了畜牧业标准体系的基本框架;同时,畜产品质量明显提升,现已通过畜禽“无公害产品”、“绿色食品”和“有机食品”认证的品牌近2000个捌。
3江苏省畜牧业规模养殖现状
3.1规模养殖比例高
2008年以来,江苏省全面启动以提高标准化生产水平为重点的生态健康养殖示范创建活动,已有1368家规模养殖场成为畜牧生态健康养殖示范基地阎。生猪、蛋禽、肉禽、奶牛规模养殖比重分别达到64%、86%、92%和94%,全省建成万头以上猪场123个、50万只以上肉禽场137个、lO万只以上蛋禽场42个,千头以上奶牛场33个【2t1;全省共有国家级畜牧业产业化龙头企业14家、省级67家,各类畜牧业经济合作组织、行业协会7000余家1221。
3.2产业区域特色明显
江苏省以优质瘦肉型猪、优质地方家禽、奶业和波尔山羊四大优势产业建设为主线,依托区域自然资源,优势畜产品区域化生产格局初步形成,产业集中度不断提高。以江宁、锡山为代表的江南奶业经济带和以铜山为中心的徐连奶业经济带奶牛存栏已占全省的85%;如东、阜宁的生猪,东台、海安的家禽,沛县的肉鸭,睢宁的山羊,高邮的蛋鸭等一批特色县域经济产业发展成效显著;宁镇扬等丘陵山区肉鹅产业带肉鹅饲养量占全省的80%、肉鹅深加工占全省的85%f7l。
3.3设施化水平较高
在规模养殖过程中,江苏省积极推广家禽标准化生产技术、肉羊集约化快速育肥技术等,建成农业部畜禽养殖标准化示范场65家120l。从规模养殖的设施水平看,大多数规模养殖场都采用了密封式圈舍,实现自动化或半自动化饲养。除传统的湿帘通风、冷风机降温、红外线保温箱、电热地毯保暖、电动除粪、自动喂料、自动光控、自动拣蛋等传统设施外,生物技术和信息技术等现代科技逐步在畜禽养殖中得到应用;全省发酵床养殖面积达114万m2,部分地区建成了规模养殖场的远程监控系统和利用物联网技术建成的智能化生猪规模养殖基地,大大提高了规模养殖质量和效率120l。
4提升江苏省规模养殖水平的对策
4.1强化政府宏观决策
4.1.1加强政府宏观调控要强化政府在产业规划与布局、养殖标准制定、养殖新技术研发与推广、养殖污染治理等领域的宏观指导职能,积极开展标准化体系、产品质量控制体系建设和完善工作,保证规模养殖的发展水平。以畜牧业主管部门为主导,广泛开展产业信息分析和预测、评估工作,跟踪国内外产业发展前沿技术和模式、国际国内市场动态、疫情动态等,建立起畜禽产品数量和质量动态预警体系,提升产业的指导能力。
4.1.2出台各类鼓励政策应积极出台相关优惠和补贴政策鼓励发展适度规模化的畜禽养殖,鼓励和扶持组建各类农民合作组织或产业协会,促进企业与农民建立紧密的合作关系,提高农民生产的组织化程度和规模养殖比例,促进产业化经营。对于在建设高水平规模养殖过程中具有突出贡献的企业给予土地、税收等方面的政策优惠。
4.1.3加大政府对产业的资金投入一方面政府要加大对畜禽品种繁育、规模养殖设备和畜禽生产污染治理等领域资金扶持力度;另一方面,我国农业科技研发的投入比例不足l%,与发达国家存在较大的差距,必须要提高政府对畜牧业科技研发的资金投入,增加科研立项的数量,并引导科研资金向畜禽品种、养殖设备和技术、废弃物处理技术等领域适当倾斜。
4.2大力拓展市场需求
4.2.1拓展畜禽产品营销市场市场需求是畜牧业发展的主要动力。全球范围内人们对动物性产品的消费在今后很长一段时间内将继续保持稳定增长,这为发展规模养殖提供了有利条件。近年来,随着规模养殖的扩大,江苏畜产品数量进一步增长,除供应本省市场需求外,还积极向毗邻的上海市场扩展,特色名优产品在上海大都市很受欢迎,江苏已成为上海优质畜禽产品稳定的供应基地。同时,江苏经济发达、交通便利,畜牧业产业和科技发展基础良好,有利于各类产品的出口。在稳定省内和国内市场的前提下,要积极开拓海外市场,增加畜禽产品的出口,以拉动规模养殖水平的提升。
4.2.2多元化市场需求推动规模养殖的多样化随着人们生活水平的改善,消费水平的提高,畜产品的消费需求表现出了多元化的特点。不同的消费者对肉类嫩度、肉色、蛋壳颜色、蛋黄色度,奶类的乳脂率和蛋白质含量等性状乃至畜禽的品种和养殖方式都提出了不同的需求;一部分高端消费群体更加注重对天然、无公害绿色产品的追求,高质量畜禽产品的消费需求增长。消费需求的多元化是规模养殖品种、养殖技术和模式、规模养殖产品加工水平等多样化发展的驱动力,要及时把握市场契机,积极适应和满足畜禽产品消费市场的要求和变化,促进全省规模养殖多层次发展,提高产业的竞争力。
4.3加强科技创新与推广
科技进步始终是畜牧业发展的基本支撑,育种技术不断改进畜禽的生产潜能、饲料营养技术提高饲料的利用率、检测技术和监测体系保障畜禽产品质量安全、加工技术促进产业增值等。总而言之,畜牧业生产效率、农民素质、产品附加值和综合生产能力不断的提升,在很大程度上来自于畜牧技术的创新、推广与普及。
4.3.1畜禽品种资源创新的需求良好的品种是畜禽生产的核心,品种技术的创新在畜牧科技发展中居主导作用。近年来,江苏省培育了苏太猪、扬州鹅、邵伯鸡、京海黄鸡、雪山鸡、苏禽黄鸡、苏邮1号蛋鸭等新品种,在畜禽品种资源利用方面取得了一定成就。但随着人们消费需求的多元化发展,现有的品种结构已不能满足市场的需求,应及时更新和淘汰市场占有率低、生产性能相对落后品种,利用我省的种质资源优势开发适合不同市场需求的新品种或新品系。在传统育种手段的基础上,提高分子生物学技术辅助育种应用研究的效率,加快品种创新步伐。
河南省太康县农牧局紧紧围绕县委、县政府的总体部署,以推进现代畜牧业发展为目标,坚持发展与保护并举,服务与监管并重,转变作风,真抓实干,全面实行畜牧工作项目化管理,实现了全县畜牧业持续健康发展。2016年,全县新建或规范改造标准化养殖场(小区)30个,完成全年目标任务的120%。全县已发展各类畜牧专业合作经济组织291个,肉产量12.1万吨,蛋产量5.5万吨,奶产量1.65万吨,继续保持了全国生猪调出大县位次。
全力提升政治和业务素质,强化生态养殖模式管理。该局党组开办“太康牧业讲堂”,按照县委、县政府部署认真开展政治学习。先后聘请市、县党校老师集中辅导十八届六中全会精神、系列重要讲话精神,扎实开展“两学一做”学习教育,切实解决畜牧系统党员队伍中存在的思想、组织、作风、纪律等问题,调动了广大党员干部干事创业的激情。同时,该局还广泛开展畜禽养殖技术、重大动物疫病防控知识、改良新技术、畜禽标准化生产等技术培训,使科学技术得到普及推广应用。在畜牧系统选聘32名具有中高级职称以上专业技术人员上门指导服务,24小时开通畜牧技术服务热线。该局积极宣传《畜禽规模养殖污染治理条例》,促使畜牧业发展和环境保护协调发展。对新建或审批的畜牧业发展项目,凡是不符合环保要求的畜牧业项目、不立项、不批复,不办理动物防疫条件审核。畜牧业面源污染实行网格化管理。对全县1098家规模养殖场建立了畜禽养殖场污染治理台账。制定了《太康县畜牧业环境网格划分监管责任制》,各级网格之间签订责任状,责任明确到乡镇、到人到户,实行奖惩措施。加大对畜禽污染投资力度。2016年安排资金306万元,用于生猪养殖场户粪污处理项目16个,新建储尿池16500立方米。积极引导现有生猪规模养殖场进行改造,推广“零排放”生态养猪技术,减少污染。利用支农惠农资金,助推养殖场走“畜―沼―农”“畜―沼―果”“畜―沼―菜”的生态良性循环之路。
重大动物疫病防控工作扎实有效,畜产品质量安全整治成效显著。该局非常重视全县重大动物疫病防控工作,2016年全县共防疫禽流感1380f羽、猪高致病性蓝耳病78万头次,免疫猪瘟124万头、鸡新城疫1560万羽、牲畜口蹄疫138万头只次、小反刍兽36万只次。应免畜禽防疫密度达100%,免疫抗体合格率达75%以上。实施检疫工作和瘦肉精同步检测,严把畜禽出栏关口,实施电子出证,建立可追溯制度,全县无重大动物疫病发生和流行,实现了全年清净无疫目标。该局严抓畜产品质量安全工作,建立健全畜产品质量安全监管网络,成立畜产品质量安全监管领导组。制定全年畜产品质量安全整治方案、成立督导组、任务层层分解到各个股室,建立健全了畜产品质量安全追溯体系,从源头上严把畜产品质量安全关。积极开展生鲜乳整治、“瘦肉精”专项治理、生猪屠宰专项治理、“注水肉”集中治理等专项治理行动,坚决做到发现一起查处一起,有效震慑了涉牧违法违规现象的发生。该县连续多年未发生过一起畜产品质量安全事故。
创新管理方法,开创良补新局面。该局成立“太康县生猪良种补贴项目领导小组”和“太康县生猪良种补贴项目专家小组”,负责生猪良种补贴项目的指导、监督和技术服务工作。利用太康县生猪调出大县奖励资金,向项目供精单位资金倾斜,提升项目实施档次。创建太康县畜牧信息网站,确保生猪良种补贴项目实施工作高效运行。按照标准化、规范化建设种公猪场,公开招标生猪良种补贴项目供精单位。对现有种公猪场按照标准化、规范化的要求进行改造升级,并通过公开招标予以确认。利用互联网手段,创新信息化管理模式。开发种猪管理软件系统,把全县种猪场、项目供精站点、项目采精种公猪和能繁母猪等基本信息录入数据库,建立种猪数据库。项目供精单位装备网络监控,实现远程适时监管,做到了项目种公猪站工作运行全覆盖远程智能化监控。做到项目审核监督日常化,监管公开化。制定《太康县生猪良种补贴项目审核办法》,成立生猪良种补贴项目审核小组,确立项目审核范围,规范审核程序,限定审核的时效性,严格审核比例及审核结果生成,规避项目审核的随意性,提高项目管理人员的责任感。本着“公开、公正、透明”的原则,在太康电视台和太康畜牧信息网站公布补贴政策、补贴范围、补贴标准、供精单位、种公猪耳号、价格及监督电话。从源头上杜绝项目实施中的各种漏洞,确保国家补贴资金安全。全县受益农户达5817户,生猪良种覆盖率达到98%以上,年新增社会效益3000万元以上。2016年河南省全省生猪良种补贴项目管理现场会在太康县召开,重点推广该县在生猪良补项目管理方面的做法和经验,得到河南省畜牧局的表扬。
传统的营销宣传途径无非是电视、报纸、杂志。电视图文并茂,音效加画面宣传效果最好,但是费用是最高的,一般企业承受不了高额的广告宣传费用;报纸讲究新、奇、快,广告宣传费用稍低于电视,但时效性比较强,一般只有3天左右,要想达到理想效果,需要长期连续的投入;期刊专业性强一点,对于畜牧业企业来说比较适宜,只是时效性是一个月;网络是一个新兴的宣传途径,并且是永久性的,利用好了不仅不用花钱,还能起到意想不到的效果。
想通过媒体来宣传产品,首先要让媒体感兴趣并关注你。比如我们的一个产品——智能化母猪饲喂系统HHIS,我们提出的口号是“解放母猪运动,推动中国养猪业的第”,此设备是改变中国目前养猪业的传统模式,使母猪由现在的监狱式饲养变为自由运动式的群养,使母猪能够恢复到一种自然舒适的状态,符合人类的养生理念“合适的营养,适当的运动加上良好的心态”,使用智能化母猪饲喂系统HHIS可以做到按猪给料,不同怀孕天数、不同体重、不同品种的母猪每天由电脑精确供料,母猪吃完料后可以在大圈内自由活动,比较舒适,心情当然也就好了。
那么传统的母猪是怎么饲养的呢?母猪怀孕后装在限位栏里面,面积只有0.65米×2.3米,母猪每天只能站起来,卧下去,重复着吃料、排便几个简单的动作,不能够运动,人工加料也做不到按猪给料,母猪一生都在这样的状态下生活,性情急躁,违背了猪只的自然生活规律,所以母猪淘汰率高,利用年限短。使用智能化母猪饲喂系统后,解放了母猪运动,提高了其生产性能,延长了其利用年限,改变了传统的饲养模式,所以从中央到地方的多家媒体都争相采访、报道我们的做法。
关键词 畜牧业;转型升级;指导思想;主攻方向;江苏太仓
中图分类号 F326.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)21-0276-02
太仓市位于江苏省东南部,长江口南岸,是苏州所辖的县级市,辖1个街道、6个镇和太仓港经济开发区。全市总面积为823 km2,长江水域面积143.97 km2,陆地面积665.96 km2。2013年度中国中小城市综合实力百强县市(科学发展百强县市)中,太仓市位居第4位,2014年和2015年太仓稳居全国百强县市第4名。近年来,太仓市充分发挥区位优势和资源优势,紧紧围绕“一个中心”和“两个确保”,即“发展现代畜牧业,促进农民增收、农业增效”和“确保不发生区域性重大动物疫情,确保不发生重大畜禽产品质量安全事件”,大力推进标准化规模养殖,扎实抓好重大动物疫病防控,加快推进畜牧业信息化监管,深入开展畜产品质量安全监管,“两个确保”的目标任务圆满完成,推进畜牧业转型升级取得了显著成效。现将有关情况进行综述,以期推动太仓市现代畜牧业建设迈上新台阶。
1 推进畜牧业转型升级的指导思想
深入贯彻落实系列重要讲话和视察江苏重要讲话精神,按照市委、市政府实施农业现代化工程的决策部署,坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念,按照生产技术先进、经营规模适度、设施装备精良、市场竞争力强、生态环境可持续的要求,以加快转变发展方式为主线,以保障畜产品有效供给、提高质量效益和竞争力为重点,以科技创新为驱动,进一步调整优化畜牧业产业结构,建设以养殖规模化、生产标准化、经营产业化、服务社会化为基本特征的现代畜牧业生产体系,走出一条“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的畜牧业发展道路,力争全市现代畜牧业建设走在全国前列[1]。
2 主攻方向
2.1 优化布局,大力推进畜牧业产业规划
2.1.1 巩固养殖基础,提升畜禽规模养殖占比。2015年,全市生猪存栏17.17万头,其中母猪存栏1.74万头,年出栏生猪22.62万头,县级(年出栏50头以上)以上规模场占 91.22%,市级(年出栏500头以上)以上规模养殖场68家;奶牛存栏6 722头,规模养殖(存栏20头以上)比例达100%,2015年产奶31 241.89 t;养禽业在龙头企业太仓广东温氏家禽有限公司带动下,广泛采用“公司+农户”的生产模式,2015年出栏家禽1 364.72万羽(其中温氏肉鸡占80%以上),规模养殖(年出栏2 000羽以上)比例达99.81%。太仓市畜禽养殖将始终坚持“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的工作思路,并坚持向着“规模化、标准化、集约化”的方向不懈努力。
2.1.2 以整治为抓手,合理规划畜牧产业布局。为贯彻落实《畜禽规模养殖污染防治条例》和《水污染防治行动计划》,以省环保厅、农委、太湖办部署的太湖流域畜禽养殖污染防治及C合利用专项整治行动为契机,太仓市全面开展畜禽养殖整治专项行动。根据土地总体规划,合理布局养殖场,取缔禁养区内养殖、严重污染、占用农田等违规养殖场现象。行动5个多月,累计投入1 588批3 572人参与整治执法行动。目前,已清栏生猪2万余头、鸡9万余羽,拆除养殖棚舍共3.8万m2。同时,对于保留的养殖场大力开展粪污设施整改项目,以“三分离一净化”为目标,整改粪污处理设施,提升资源化利用率。太仓市将根据现有畜牧生产的产业基础,坚持发展农牧结合、畜地平衡的适度规模养殖,科学规划禁养区、适养区、限养殖区的养殖布局,构建生态循环发展的现代新型种养结构,推进畜禽养殖污染防治,引导畜牧业绿色发展。
2.1.3 加快畜禽屠宰行业提档升级。目前,全市共有4家生猪屠宰企业。2015年,太仓市生猪屠宰量为71.95万头,供应太仓市场的生猪数量占1/3左右。今后,将深入推进畜禽屠宰行业清理整顿,重新规划生猪定点屠宰布局,提高屠宰行业集中度,推进工厂化屠宰、品牌化经营、冷链化流通、冰鲜化上市、一体化管理。同时鼓励代表性屠宰企业开展标准化改造,提升技术装备和质量管理水平,转变经营方式,广泛应用冷链流通模式,发展畜产品精深加工,创立自有品牌,推进农超对接,实现直供直销。与“太仓牌肉松”等地方龙头企业形成无缝对接,不断改善和规范全市生猪屠宰市场秩序。
2.2 科学谋划,加快推进畜牧业信息化监管服务平台建设
2.2.1 信息统筹全覆盖,建设畜禽养殖规划“一张图”系统。为科学规划全市畜禽养殖,太仓市农委组织各动防站对无害化处理中心、定点屠宰企业、动物诊疗所、兽药店、全市县级以上规模养殖场等千余家单位地理信息进行采集。应用 GIS技术,将信息动态直观地呈现在全市最新版的电子地图中,并通过统计、分析各区镇禁养区、限养区和适养区内不同畜种养殖情况,实时掌握全市畜牧业概况及全市畜牧生产的动态数据[2]。
2.2.2 全面综合施策,提高畜牧业信息化服务管理水平。积极推进动物卫生监督信息化建设,将68家苏州市级以上规模养殖场、定点屠宰企业、无害化处理中心等畜牧生产各环节全方位纳入视频监控范畴。整合动物疫病追溯、检疫电子出证、畜禽运输检查、病死动物无害化处理与生猪屠宰监管信息平台,打造从养殖源头到屠宰(进入批发、零售市场或生产加工企业前)的全链条信息化、智能化、精细化监管体系,探索提升疫病风险探测能力,切实保障畜牧生产安全、动物防疫安全和畜产品质量安全。加快畜牧兽医信息综合服务进程,探索推进动物疫病风险评估信息系统建设,提升疫病风险探测能力和科学预警水平。建立健全畜禽养殖登记备案、种畜禽生产经营许可、畜牧业生产监测预警、标准化示范场等信息化管理系统,以实现畜牧生产的动态实时监管、数据统计分析、科学决策指导,提升畜牧业管理效能和服务水平[3]。
2.3 多措并举,大力发展生态循环健康型养殖业
2.3.1 建设动物无害化收集处理体系。太仓市病死猪数量自2012年至今呈逐年上升趋势,在市政府高度重视下,投资 300余万元,建成占地1 000 m2,日处理量达6 t的动物无害化处理中心。其配套相关消毒、空气净化、冷库等设备,采用密封冷藏车上门收集模式、生物降解工艺。经处理后的病死猪发酵堆肥还田,打破动物尸体无害化处理池发酵或深埋等易造成二次污染的原始处理模式,有效处理病害动物尸体达到资源化利用。
2.3.2 推行绿色养殖,大力发展农牧循环模式。近年来,太仓市高度重视生态环境保护工作,根据土地利用总体规划、种植业布局和环境承载能力,合理布局畜禽规模养殖场,构建粮饲兼顾、农牧结合、循环发展的新型种养结构,探索畜牧业健康可持续发展模式,推进废弃物利用由消耗型向循环利用、生态友好型转变[4]。
现阶段,畜禽废弃物处理大致分为2种模式:一是农牧结合模式。太仓市东林生态养殖专业合作社,机械收储稻麦玉米秸秆,厌氧发酵后作肉羊日粮,羊粪堆肥后还田或供应花卉市场等,实现农牧养分循环利用。二是“沼气发酵+沼液、沼渣还田”模式。太仓市金诸农业发展有限公司,建设沼气发酵设备,处理后的沼渣作为肥料施入场区附近桃园。同时,该公司还利用太仓九龙纸业的几百亩绿化地消纳部分沼液。下阶段,该公司将在场区附近逾13.33 hm2蔬菜田地进行沼液沼渣还田试验。对于全市生猪、奶牛规模养殖场而言,引其通过发展规模种植经营或与规模种植经营户签订用肥协议等方式,实行种养结合、粪污就近还田利用,以此来促进环境保护和畜牧业协调发展。
目前,全市大力倡导干湿分离、雨污分流和固液分离,引导养殖企业配套建设干粪堆积发酵场、湿粪三级沉淀池等设施,采用沼气发酵、发酵床养殖、配备污水处理设备或接驳工业污水处理管道等处理模式来消费畜禽养殖带来的粪污。下一阶段,将进一步推广畜禽规模场沼气工程,同时鼓励有条件的大型规模养殖场配备沼液运输车辆或管渠,做到沼液、沼渣全面还田,以促进太仓市畜禽养殖粪污资源化利用。
认真贯彻落实视察江苏重要讲话精神和全省畜牧业转型升级会议精神,在上级有关业务部门的正确指导和大力支持下,根据太仓市现有畜牧业格局,乘畜禽养殖专项清理整顿之东风,坚定信心、迎难而上,在畜牧业综合生产能力上挖掘新潜力、在转变发展方式上寻求新突破、在经济新常态下改革创新实现新发展,加快推进畜牧业发展由“增量型”向“提质增效型”转变,推动太仓市现代畜牧业建设迈上新台阶。
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关键词:智能投料;定位;导航;信息共享
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)02-0037-02
1 项目实施的目的、意义
近年来,随着国际市场对家禽及其副产品的需求量的不断增加,家禽养殖业已经成为国内外畜牧业发展的热点。随着家禽养殖产业的发展壮大,与之配套的产业技术越来越无法满足产业发展的要求。目前大多数家禽养殖场仍然使用人工喂养,效率低下,远不能满足家禽市场增加的需求,而且人工费用支出过高,家禽养殖场希望在规模不断扩大的同时逐步实现家禽的喂养自动化,提高养殖场的生产效率,减少人工支出成本,实现经济效益的进一步提升。当前国外饲养自动化技术应用十分成熟,若通过引进国外设备和技术则价格昂贵,投资成本过高,这必将增加企业的负担。因此,研发一套低成本高效率的自动化饲养管理设备,是非常必要的。为此,我们提出了一种面向大型家禽养殖场的智能投料控制系统,通过该系统的研发,可以实现养殖场投料智能控制的喂养模式,可以有效地提高养殖场自动化生产效率和喂养质量,减轻工人负担,降低生产成本。
2 项目基本功能及流程
2.1 智能投料装置示意结构
为了解决传统投料机械传动部件过大,安装、维护困难,而且一次性改造投入资金过大,电能损耗过大等问题,结合养殖场的实际环境和人工喂养习惯,本项目提出了一种利用超声波定位导航技术引导投料小车实现投料智能控制的解决方案。智能投料装置结构示意图如图1所示,该方案的优点是投料装置体积小,不用改变养殖场场地结构,小车采用蓄电池供电,不需要铺设轨道和电缆,安装维护简单。小车底部安装有圆盘清洁器,可在投料喂家禽的同时清洁路面,一辆投料小车每一次就可以同时对12个饲料槽的自动投料,工作效率高,电能损耗低,一次投入改造资金少,投资风险低,推广应用方便。
2.2 智能投料小车总体控制框图
投料小车总体控制由“MCU核心处理单元”、“导航、定位、车速信号检测单元”、“电源管理电机驱动控制单元”、“出料流量流速检测及闸门控制单元”、“饲料量检测控制单元”五大单元组成如图2所示。MCU核心处理单元通过导航、定位信号以及车辆速度反馈信号的判断和运算来控制两个电机的转速,实现车辆行车轨迹转向控制、前进、后退运动以及停车控制,确保自动投料小车的精确定位投料;MCU通过电源检测管理单元对蓄电池进行实时监控,当电量不足时及时进行自动补充充电,确保投料小车的动力输出;MCU核心处理单元通过出料流量速度检测信号和给定值的判断运算来控制出料闸门的开启和关闭,以确保投料量的精确控制;MCU核心处理单元通过饲料剩余量的检测判断,当饲料剩余量^少时会在投料小车停车休息期间自动补充加料,确保投料小车有充足的饲料供应。
2.3 电机驱动控制
投料小车采用四轮结构,四轮机构承载重量大,行车平衡稳定。投料小车驱动采用前轮无刷直流电机两轮驱动方式,由于无刷直流电机具有扭矩大、车速控制精确以及使用寿命长、维护方便等优点,而且是采用直流供电方式,为直流蓄电池供电提供便利。图3是无刷直流电动机用软件实现数字双闭环控制框图。给定转速与速度反馈量形成偏差,经速度调节后产生电流参考量,它与电流反馈量的偏差经电流调节后形成PWM占空比的控制量,从而实现电动机的速度控制。
2.4 导航与定位
将养殖场分成若干个区域,每个区域的顶部安装三至四个超声波发射模块,车体上安装一个超声波接收模块,根据超声波测到的距离利用三角函数算出车体在空间中的坐标,算出坐标后,即可绘制出整个养殖场的地图,再利用无线测距加以修正,即可较为精确地确定车体的位置。在控制的过程中,只要输入坐标值,投料车即可自主移动到相应位置。
2.5 饲料出料及投料车加料控制
为了实现投料量的智能控制,自动投料小车在每一个出料口都独立安装有饲料流速流量检测传感器和控制闸门,核心处理器MCU根据给定出料量结合流量流速传感器信号综合运算来控制出口闸门的开与关,实现每一个出料口出料量的独立控制。每次在投料小车停车休息期间,核心处理器MCU都会检测剩余饲料量,如果饲料不足完成下一次投料任务时,会通知补充加料装置自动补充加料。
2.6 供电管理系统
由于投料小车工作时处于运动状态,处于满载饲料的情况下电机负荷也电流比较大,为了方便给运动状态的投料小车供电,本项目采用36V―48V直流蓄电池供电方式,并通过电源检测管理电路对蓄电池电压电量进行实时监测,当电量不足以完成下一次投料工作任务时,核心处理单元MCU会自动通知充电系统让投料小车在休息期间进入补充充电状态,当蓄电池充满电时会自动切断充电电源,防止过度充电缩短电池寿命。
2.7 环境监测系统
由于环境的变化对家禽的生长有很大影响,所以有必要进行环境监测。本项目用温度,适度,光强,等传感器来采集养殖场的环境状况,反馈到核心处理单元MCU,经处理后将这些值通过屏幕显示出来并通过网络共享出去。
3 结语
随着科技的发展,大规模、机械化、智能化的养殖模式将会取代小规模、人工化的养殖模式。因此,该智能化养殖系统的推出,深受养殖户的喜爱。家禽智能投料系统实现了养殖场投料智能化控制和环境信息共享监测功能。项目主要有以下创新点:(1)智能控制以及环境信息共享使养殖更加简便快捷。(2)饲料利用率高,喂养效果好,质量高,容易实现大规模的养殖。(3)降低人工劳动的强度,节省人工成本,使养殖户获得更大的利润。
参考文献