奶牛场智能化管控技术

一、 技术名称

奶牛场智能化管控技术

二、技术概况

（一）技术基本情况

奶牛养殖业在中国农业体系中占有重要地位。提高中国奶业整体发展水平，对奶牛进行数字化精细饲养已成为必然。《国务院办公厅关于推进奶业振兴保障乳品质量安全的意见》（国办发〔2018〕43号）提出“推广应用奶牛场物联网和智能化设施设备，提升奶牛养殖机械化、信息化、智能化水平”的明确要求，受到环保、食品安全、市场风险抵御能力等影响，散养户加速退出市场，行业规模化程度快速提升，特别是大型养殖集团的出现，软件应用得到行业认可并快速普及。本技术以软件、物联网、大数据等为技术支撑，全面实施和集成奶牛场各类硬件智能产品，提高数据的及时性、准确性，实现牧场管理过程透明化、质量管控数字化、成本控制精细化，实现养殖业提质增效和转型升级，提升养殖业现代化水平。

（二）技术提质增效情况

1、发情监测计步器提升受胎率。通过发情监测计步器、软件标准化操作规程——同期预同期处理程序；应用计步器可提高发情揭发率10-20%，提高21天怀孕率约5%。配合应用同期处理可降低平均泌乳天数约12天，平均泌乳天数每降低1天，泌乳牛胎次收入可增加70元，使用计步器配合同期处理每头牛一胎次可增收840元。

2、精准使用兽药。通过二维码扫描实现批号自动查询、过期预警等，防止违禁及过期兽药的使用，有效节约兽药库存成本的同时保证原奶质量；管理与维护牧场使用的药品信息与药品的出入库、使用信息，让牧场所有的药物都有据可查；标准处方的应用可以杜绝乱用药，用贵药盲目追求疗效快的普遍做法，同等治疗效果使用标准处方平均每头牛一胎次可减少兽药支出60元。

3、精准饲喂监控系统提升养殖效益。TMR精准饲喂监控系统可使原料添加准确率普遍可提高10-20%，牛槽撒料环节精准率可提高10%，能有效保证三个配方的统一，减少部分奶牛个体因采食超过配方营养患代谢病的风险，以及部分个体营养采食不足导致产奶性能不能正常发挥。饲料成本约占整体奶牛养殖成本的70%，应用TMR监控能减少奶牛代谢病发病率15%，提高头日产产量1-3%，一个胎次能增加经济效益200-500元。

（4）互联网+精准监控奶牛，提高生产性能。应用奶厅监测系统，根据牛只日产奶变化幅度，及时发现问题牛，依据牛奶电导率可以监控奶牛乳房健康状况，及时采取措施，从而降低乳房炎发病率；利用个体牛只一段时间的日产量数据可以估算出奶牛305天产奶量，将305天产量数据运用BLUP模型进行评估，精确判断每头牛的遗传素质，结合科学选种选配，性控冻精的应用可以取得每年1%的遗传进展，这样一个胎次奶牛头均可增产80-100千克，每年可增收约300元。

三、技术要点

本技术围绕奶牛养殖过程中“种、料、管、病、厅、物、财”七个方面架构系统，具体包括牛场智能管理SaaS软件系统，以及TMR饲喂智能监测系统、奶牛发情智能监测系统、奶厅牛只识别与奶量智能监测系统、环境智能监控系四大核心系统。全面实施和集成奶牛场各类硬件智能产品，实现数据自动上传，减少人为误差，打破信息孤岛，达到设备互联、系统互通。基于统一数据统计分析，为牧场管理者提供实用管理建议，实施标准化操作规程，提升牧场生产效率、源奶质量、降低运营成本，提升牧场盈利水平。具体概述如下：

(一)牛场智能管理SaaS软件系统

以养殖专业技术为指导，围绕种、料、管、病、厅、物、财七个方面，良种与良法齐头并进，软件研发技术、物联网技术、智能化管控技术有机集成，实现详细的、具体的、简洁的业务操作和登记规则，实现与硬件系统（包括RFID标签、饲喂监测系统、奶厅监测系统、发情监测系统、环境监测系统等），以及各类管理软件（奶厅管理软件、财务软件、办公软件等）的集成，保障数据的真实性和完整性，为牧场提供多种异构系统的数据集成，承担基层数据采集工作，为直接管理者提供决策支持的同时，为政府等上级部门报送管理业务数据，是承上启下的数据节点。系统指导牧场完成生产数据的录入收集、预警提醒，并通过固化SOP工单流程，指导牧场更好的完成流程化管理。并在生产数据基础上，完成数据统计分析，发现管理中存在的问题和风险，实现牧场精细化管理。

(二)TMR饲喂智能监测系统

对现有的TMR设备进行技术改造，达到对每一种投入原料的实时监控。从而实现按配方、畜群计划制定投料计划；按现场投料流程，对操作步骤实时大屏预警和监管，并不断强化和训练投料动作，做到精准投料；按结果数据复盘过程，查漏补缺，优化操作流程，以达到配方日粮、投喂日粮、采食日粮三者的统一。

(三)奶牛发情智能监测系统

包括了活动量监测、卧床监测、个体标识等功能，可以同步用于奶牛奶厅个体识别；固定式天线安装于牛舍、奶厅等需要接收奶牛活动量等数据的位置；无人值守数据中心及工业级iWiNet网络用于奶牛蹄带设备与牛场数据总成及远程SaaS管理软件的互联互通。系统可以通过电脑软件、手机APP、微信等多种方式监控奶牛个体发情、卧床、疾病等状态。

(四)奶厅牛只识别与奶量智能监测系统

基于物联网、无线感知、软件等技术，利用RFID牛只电子标识、智能移动数据采集终端、奶厅数据集成终端，通过自建工业级iWiNet网络系统，与挤奶机运营及计量系统无缝数据对接，将每头牛各班次产奶量及挤奶机运营状况上传SaaS平台，实时监管个体奶量和挤奶机运营状况，并通过PC、APP等方式分发至各级管理人员，实现奶厅工作数据化远程监管。另外，奶样瓶标识：应用RFID技术或者条形码技术，对牛奶进行DHI采样，并将牛号及奶样写入电子奶样品。

(五)环境智能监控系

采用物联网感知技术，调节牛舍环境至舒适状态，防止奶牛应激反应。为牛舍装备温度、湿度、氨气、摄像头等环境感应设备，当环境达到临界值时，开动牛舍风扇或喷淋系统，创造一个舒适的环境。通过温湿度传感器，氨气传感器，当数值超过设定值之后，将自动预警，并且通过手机短信，手机APP进行通知。

四、注意事项

该技术推广应用中，规模奶牛养殖企业需要对现有的设备设施进行一定的升级改造，以便于该现代化信息化技术的推广应用。

供稿：市畜牧兽医管理服务中心

责任编辑：宏文