物聯網智能稱重及計數系統在種豬場的應用試驗

瞿文學 鄭國衛(wèi) 金耀忠 范衛(wèi) 孔廣歡 孫福華 李步社 張和軍 宋團偉 朱小平 姜紅菊 陳日富 農栩安

摘? 要：規(guī)模化豬場為了計算豬群規(guī)模即群體大小以及評估和計算豬群生長速度與料肉比，需要在每次轉群時對豬進行計數和稱重。傳統人工方法耗時、耗力、易出錯，還會對豬造成應激。本試驗在豬場安裝相關設備進行對比研究，結果顯示，用過道稱稱重系統對豬進行稱重所耗的時間比人工稱重所耗的縮短80%，自動盤點系統計數耗時比人工計數的耗時縮短84%，而且儀器稱重和點數的準確率接近100%。相比之下，該系統比人工稱重、計數在時間和準確性方面更有優(yōu)勢。

關鍵詞：過道稱;點數系統;物聯網

中圖分類號：S828 文獻標志碼：A 文章編號：1001-0769（2021）05-0029-03

近年來，隨著物聯網技術的發(fā)展，畜牧養(yǎng)殖業(yè)尤其是養(yǎng)豬業(yè)逐步將物聯網技術和設備引入生產中。這些新技術的引入極大地促進了養(yǎng)豬生產的智能化、標準化，提高了生產效率和經營效益，得到了行業(yè)的廣泛認可。

1? 試驗背景

在規(guī)模化豬場中，哺乳仔豬群、保育仔豬群、育成育肥群一般按生長階段實行大欄舍飼群養(yǎng)，全進全出。為了計算豬群規(guī)模即群體大小以及評估和計算豬群生長速度與料肉比，需要在每次轉群時對豬進行計數和稱重。在轉群過程中，豬處于移動狀態(tài)，人工計數需要消耗大量的勞力，整個過程十分煩瑣和耗時，而且很容易重復或漏點豬數。同時個體稱重的工作量很大，需要抓豬或趕豬，容易使豬產生應激反應。因此豬場需要一種能自動計數和稱重的系統來解決這個問題，提高工作效率。

2? 試驗方法

2.1 試驗技術路線

為解決豬稱重和計數的問題，提升豬場的自動化管理水平，本試驗在華東某種豬場研發(fā)組裝了一套高精度電子稱重地磅（即過道稱）及群體大小自動計數系統，該系統的工作技術路線如圖1所示。

2.2 試驗材料及方法

試驗材料有射頻識別（radio frequency identification，RFID）耳標、智能電子地磅、4G通信技術、云平臺技術，以及試驗豬562頭。系統采用屏蔽線連接RS485通信，屏蔽現場電器對通信的干擾;試驗中對4G通信數據進行加密，可以保證數據的網絡安全性。

系統開發(fā)采用C#語言，應用sql server 2015數據庫，后端開發(fā)框架采用ASP.NET、asp.core MVC，前端框架采用recat、vue，緩存技術采用redis。

該系統采用物聯網架構，將采集的硬件數據傳送至云端并進行分析，云端數據通過移動APP軟件實時呈現，可實時監(jiān)控豬群轉群重量及群體大小。

3? 結果與分析

3.1 高精度電子過道稱的開發(fā)應用

通過對比試驗，本研究選取了具有RS485通信功能的高精度地磅做過道稱，選用抗腐蝕性強、抗沖擊結構、雙層堅固緩沖平臺秤，采用國際先進的不銹鋼柱式數字技術稱重傳感器，能對溫度系數、非線性、滯后和蠕變等進行數字技術自動補償，并自帶防浪涌沖擊（并聯式）、防水性能強的防水RS485聯網通訊串口連接盒，連接了4顆高精度感應器生成并傳輸數據。秤臺外形美觀、長期穩(wěn)定性好、堅固耐用，可方便地與可編程控制器（programmable logic controller，PLC）等計算機設備聯結，實現累計、查詢、打印、數字上傳等多種功能（圖2）。

3.2 豬群自動計數盤點系統的開發(fā)應用

通過智能高清攝像頭，以及豬的自動捕捉識別技術，實現群體大小的自動計數盤點。與人工點數、稱重相比，新系統和設備的生產效率比人工方式提高5倍以上，可為試驗豬場節(jié)約4個以上用工，年節(jié)約生產用工成本30萬元以上（圖3）。

3.3 試驗結果記錄

記錄人工稱重與過道稱稱重的耗時、人工計數與自動盤點系統的計數系統的耗時，結果如表1所示。

從表1可見，過道稱稱重系統稱重耗時比人工稱重縮短80%，計數系統計數的耗時比人工計數的縮短84%，而且儀器稱重和點數的準確率接近100%。相比之下，該系統比人工稱重、計數在時間和準確性方面更有優(yōu)勢。

3.4 物聯網應用軟件APP開發(fā)

為便于數據分析和監(jiān)控，還開發(fā)出了物聯網云平臺APP，通過RS485通信線收集耳標識別器和電子磅秤的數據，再通過4G模塊將數據解析加密后發(fā)至云平臺。云平臺通過統計這些數據對豬的狀況進行分析，并將統計和分析結果存檔或通過手機、電腦端查看（圖4）。

本試驗結果表明，該系統可以提高生產效率，降低生產中的人力成本，后續(xù)將在試驗場擴大應用，并在養(yǎng)豬業(yè)內進行推廣。