果園生態(tài)養(yǎng)鵝智能化配套設(shè)施建設(shè)

摘 要：針對(duì)果園生態(tài)養(yǎng)鵝智能化程度低等問題，介紹智能化配套設(shè)施建設(shè)所需要材料及要點(diǎn)，以期為用戶提供建設(shè)指導(dǎo)方案。圍繞果園生態(tài)養(yǎng)鵝智能化配套設(shè)施建設(shè)，利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以用戶需求為導(dǎo)向，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)飼喂平臺(tái)，解決果園生態(tài)養(yǎng)鵝過程中限制其生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵問題，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)鵝自動(dòng)化、智能化，減少養(yǎng)鵝過程中的人工成本，使喂養(yǎng)管理更加科學(xué)化，以達(dá)到降低生產(chǎn)成本、減少勞動(dòng)力投入、增加農(nóng)戶收益、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的目的。

關(guān)鍵詞：果園養(yǎng)殖；智能化；智能控制

中圖分類號(hào)：S817.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1673-1085（2024）12-000053-03

1" 智能化配套設(shè)施建設(shè)的目的意義

果園養(yǎng)殖是利用自然資源，根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)和資源基礎(chǔ)開展畜牧養(yǎng)殖業(yè)的一種健康、綠色養(yǎng)殖方式，不但可以減少種植業(yè)的化肥投入量，還可以提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。該模式可實(shí)現(xiàn)林牧業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，是一種可循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式[2]。目前，國內(nèi)已有專家研究林下養(yǎng)鵝對(duì)鵝肉品質(zhì)影響，朱愛蘋等[3]對(duì)“三優(yōu)”蘋果園林下養(yǎng)鵝生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)進(jìn)行了研究。而關(guān)于果園生態(tài)養(yǎng)殖智能化配套設(shè)施建設(shè)未見報(bào)道。

目前，畜禽智能飼喂技術(shù)主要針對(duì)的開發(fā)對(duì)象是豬和奶牛，它們是非反芻和反芻動(dòng)物智能飼喂研究的典型，也有少部分學(xué)者對(duì)雞智能飼喂技術(shù)進(jìn)行了研究，但其他畜禽智能飼喂技術(shù)研究及應(yīng)用較少[4]。從近年來國內(nèi)外智能飼喂研究現(xiàn)狀來看，我國智能飼喂還處在初級(jí)階段，相關(guān)研究成果大多停留在理論上，能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的產(chǎn)品比較少，現(xiàn)有的技術(shù)未能達(dá)到高效、準(zhǔn)確、易維護(hù)和低成本等要求。針對(duì)當(dāng)前我國畜禽智慧養(yǎng)殖發(fā)展出現(xiàn)的問題，可綜合自動(dòng)控制、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)，設(shè)計(jì)低成本、高穩(wěn)定性的智慧養(yǎng)殖技術(shù)與設(shè)備，將理論研究成果應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。同時(shí)，畜禽業(yè)需要加快步伐，向標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖升級(jí)轉(zhuǎn)型，以規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、信息化和智能化為導(dǎo)向，構(gòu)建綠色、高質(zhì)量的發(fā)展模式。

2" 智能化配套設(shè)施建設(shè)內(nèi)容

本文介紹的果園生態(tài)養(yǎng)鵝智能化配套設(shè)施建設(shè)是以1.33 hm2果園養(yǎng)殖300只鵝為例進(jìn)行實(shí)施。在實(shí)際安裝過程中，用戶可根據(jù)自己的養(yǎng)殖規(guī)模進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.1" 供電設(shè)施

?因智能化系統(tǒng)需要保障連續(xù)不間斷帶電工作，因此系統(tǒng)供電采用太陽能供電方式。太陽能是一種可再生能源，利用太陽能發(fā)電具有?無污染、?低碳和可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)。太陽能在發(fā)電過程中不產(chǎn)生任何污染排放，?對(duì)環(huán)境友好，?有助于減少空氣和水污染。供電設(shè)施由3部分組成，即太陽能電池板、MPPT轉(zhuǎn)換器、充電鋰電池。太陽能電池板規(guī)格為265 W，MPPT轉(zhuǎn)換器規(guī)格為600 W 10 A），充電鋰電池規(guī)格為50 AH。太陽能電池板通過電源線與MPPT轉(zhuǎn)換器相連，MPPT轉(zhuǎn)換器將電流轉(zhuǎn)換后為鋰電池充電。充電鋰電池與智能控制系統(tǒng)電源正負(fù)極相連，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源。供電系統(tǒng)可保障連續(xù)14 d陰雨天情況下正常為系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源。

2.2" 智能控制系統(tǒng)

智能控制系統(tǒng)通過云智能手機(jī)app實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件控制。選用4G手機(jī)云智能遙控開關(guān)模塊，該模塊有四路開關(guān)輸出，1、2路開關(guān)為投喂設(shè)施提供控制，每路開關(guān)可串聯(lián)4個(gè)投喂器，可實(shí)現(xiàn)分時(shí)段定時(shí)投喂功能。3路開關(guān)，外接大功率接觸器，可接大功率水泵，為飲水設(shè)施提供控制，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)沖、排水，清潔水槽功能。4路開關(guān)為備用開關(guān)。

2.3" 投喂設(shè)施

投喂設(shè)施由儲(chǔ)料桶、撥料器、支架組成。儲(chǔ)料桶：容量160 L，桶高95 cm，桶徑51 cm，口徑40 cm，桶口帶密封圈蓋，能防雨水、濕氣進(jìn)入。撥料器：選用12 V電機(jī)，5轉(zhuǎn)/min，投料0.1～0.4 kg/min，速度可調(diào)；位于儲(chǔ)料桶底部中央，按撥料器尺寸開長方形孔，將撥料器進(jìn)料口固定于儲(chǔ)料桶底部。支架：起支撐儲(chǔ)料桶作用，要求中空，儲(chǔ)料桶放入后需距地面≥80 cm。投料設(shè)施共6套，可按1.5 m×2 m方式擺放，每套投料設(shè)施可為約50只成鵝投料。1—3號(hào)撥料器的電源線連接智能控制系統(tǒng)1路開關(guān)，4—6號(hào)撥料器的電源線連接智能控制系統(tǒng)2路開關(guān)，1、2路開關(guān)可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制。

2.4" 飲水設(shè)施

飲水設(shè)施由進(jìn)水管、儲(chǔ)水桶、浮球閥、調(diào)壓減壓水箱、水槽、沖水泵、排水閥門組成。進(jìn)水管規(guī)格為PE110×1.0 MPa，通過變徑與水箱浮球閥相連。儲(chǔ)水桶單個(gè)容量為1 000 L，長1.2 m、寬1.0 m、高1.15 m，兩個(gè)串聯(lián)，儲(chǔ)水桶水位最低端應(yīng)高出水槽最高端20 cm。浮球閥選用DN50大流量浮球閥，進(jìn)水直徑5.7 cm，出水直徑2.9 cm，浮球閥安裝于儲(chǔ)水桶頂部，與進(jìn)水口連接，可保障水滿自停。調(diào)壓減壓水箱選用12 L，進(jìn)水口通過變徑與儲(chǔ)水桶出水口連接，調(diào)壓減壓水箱最高端高出水槽5 cm。水槽用0.2 cm厚不銹鋼板制作，底部呈U型，上寬30 cm，下寬20 cm，高30 cm，長1.2 m。進(jìn)水側(cè)較排水側(cè)高，與水平夾角5°，進(jìn)水側(cè)底部開直徑2 cm孔，用硅膠管與調(diào)壓減壓水箱出水口連接。排水側(cè)底部開直徑10 cm孔，通過PVC管與排水閥門連接。水槽上覆蓋可調(diào)孔徑隔離網(wǎng)，防止鵝進(jìn)入水槽戲水或在水槽上跨越。

沖水泵選用12 V，放置于儲(chǔ)水桶底部，沖水泵出水口用1.9 cm（6分管）連接延伸到水槽進(jìn)水側(cè)。排水閥門選用10 cm孔徑電動(dòng)排水閥。沖水泵、排水閥門電源線連接智能控制系統(tǒng)3路開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)沖、排水和清潔水槽的功能。

2.5" 場(chǎng)地欄網(wǎng)建設(shè)

圍欄網(wǎng)選用聚乙烯塑料網(wǎng)，0.5 cm厚，方孔3.6 cm，外圈圍欄網(wǎng)可選1.2～1.5 m寬，內(nèi)輪牧區(qū)可用1.0～1.2 m寬。將1.33 hm2果園平均分為2個(gè)輪牧區(qū)，果園外圍圈出一部分作為投喂隔離區(qū)。為方便放牧、機(jī)械、人工作業(yè)，輪牧區(qū)入口、跨區(qū)路口需要設(shè)置靈活開關(guān)門。每個(gè)輪牧區(qū)可設(shè)置1～2個(gè)投喂隔離區(qū)的出入口。遮陽棚為投喂設(shè)施遮陽擋雨，遮陽棚支柱選用5 cm×10 cm、厚0.3 cm的方鋼管，鋼管下部入地40 cm，并用水泥澆注。地上北側(cè)高2.5 m，南側(cè)高2.3 m，頂部鋪設(shè)單張長3.8 m、寬0.9 m的彩鋼板，總寬3.8 m、長6 m。育雛棚按5只/m2建設(shè)，棚下邊距地面40 cm處設(shè)有通風(fēng)口，育雛棚內(nèi)可根據(jù)需要設(shè)置加溫設(shè)施。

3" 存在的問題和建議

該果園生態(tài)養(yǎng)鵝智能化配套設(shè)施建設(shè)主要功能的實(shí)現(xiàn)是依靠商品化的4G手機(jī)云智能遙控開關(guān)模塊和相對(duì)應(yīng)的手機(jī)app，在實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，因鵝在成長過程中有幾個(gè)階段，且每個(gè)階段所需要投喂的飼料量不同，這就需要人工通過手機(jī)app在不同階段對(duì)投喂時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。因此，養(yǎng)殖戶在使用該系統(tǒng)時(shí)需要對(duì)養(yǎng)鵝技術(shù)知識(shí)有所了解，同時(shí)增加了設(shè)置參數(shù)的繁瑣程度。建議軟、硬件開發(fā)人員開發(fā)出能根據(jù)養(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖數(shù)量、養(yǎng)殖起始天數(shù)進(jìn)行自動(dòng)參數(shù)調(diào)整的平臺(tái)，以降低軟、硬件使用難度，使喂養(yǎng)更加科學(xué)化。

我國現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖正朝著規(guī)?；?、設(shè)施化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化方向快速發(fā)展，智能養(yǎng)殖技術(shù)裝備與信息化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用是促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[5]。智能養(yǎng)殖技術(shù)裝備的開發(fā)應(yīng)以滿足用戶需求為導(dǎo)向，以用戶接受的價(jià)格開發(fā)配套、省力化的智能裝備是其商業(yè)化、市場(chǎng)推廣的前題。

參考文獻(xiàn)：

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Construction of Intelligent Supporting Facilities for Ecological Goose Farming in Orchards

Abstract： Regarding the low level of intelligence in ecological goose farming in orchards. This article introduces the materials and key points required for the construction of intelligent supporting facilities， in order to provide users with construction guidance plans. Through the construction of intelligent supporting facilities for ecological goose farming in orchards， using computer information technology and Internet of Things technology， and guided by user needs， a precise feeding platform based on the Internet of Things is constructed to solve the key problems that limit the production and development of ecological goose farming in orchards， achieve automation and intelligence of goose farming， reduce labor costs in the process， and make feeding management more scientific. To achieve the goal of reducing production costs， decreasing labor input， increasing farmers' income， improving the ecological environment， and promoting healthy and sustainable development of agriculture.

Keywords：" Orchard farming; Intelligence; Intelligent control