【家禽平臺】家禽智能養殖整體解決方案

深農智能是國內最早從事智能家禽養殖技術研發的國家級高新技術企業，以家禽養殖產業實踐中的痛點問題為導向，在家禽生理學和動物行為學的基礎研究方面長期大量投入，以與環境工程相關的熱能工程學、空氣動力學、傳熱學為技術支撐，積極探索AIOT技術在家禽養殖生產實踐中的融合創新。目標是以各類傳感器替代人的感官，以自動化裝備和養殖機器人替代人的身體，以智能化養殖中央大腦和算法替代人腦，實現了家禽養殖過程全面數字化、智能化。其中十幾項尖端產品技術均為行業首創，在國內外獲得多項榮譽。目前深農智能的產品和技術，支持著涵蓋雞鴨鵝和種禽、蛋禽、商品禽的國內外500多棟現代化家禽養殖棚舍的日常生產和實時數據管理，全面降低了養殖成本，提高了養殖效率和養殖效益。

1、 “大師™”（Master）邊緣端養殖大腦

傳統環境控制系統只是基于溫度、日齡、體重、最小通風量等幾個簡單的參數，既不能應對復雜的氣候變化，又不能基于家禽本身的健康狀態，其養殖環控水平取決于養殖人員自身對環控的理解水平。

圖1-1 “大師™”邊緣端養殖大腦-主要功能

江蘇深農 “大師™”邊緣端養殖大腦，是深農智能基于自身多年對家禽養殖行業的探索和積累，一方面基于家禽生理學和動物行為學的研究成果——家禽體感溫度的量化算法；另一方面基于對環境微氣候中的熱能工程學、空氣動力學、傳熱學、PID精準通風控制算法的研究實踐，成功研發的行業第一款具有人工智能算法和控制邏輯的家禽養殖邊緣端控制系統。

圖1-2“大師™”邊緣端養殖大腦--云端能力

本產品不僅具備以太網、NB-IoT入網方式，同時預留5G功能，可靈活接入后臺監、管、控一體化智慧平臺——養殖中央大腦，通過手機APP或中央控制室大屏，實現遠程控制、多級預警、設備監控、養殖過程數據、通風方案數據的綜合分析和展示。

2、手持式無線環境綜合檢測儀

深農智能的手持式無線環境綜合檢測儀，是基于養殖技術人員檢測家禽養殖場多點環境數據監測的需求，研發的一款智能硬件傳感器產品。具體包含高精度的熱式風速、二氧化碳、溫濕度、體感溫度、露點溫度、焓值等數據檢測功能；通過彩色液晶屏幕實時顯示環境的各項數據，同時可通過藍牙5.0與我司手機端IBS智能家禽養殖系統App互聯，實時統計、分析、挖掘各項數據，從而精準指導家禽智能養殖。

圖2-1手持式無線環境綜合檢測儀-實物圖

圖2-2手持式無線環境綜合檢測儀-手機App

3、家禽AI視頻舒適狀態實時監測系統

舍內環境異常，家禽過于悶熱時，家禽由于沒有汗腺，就會通過張嘴加速呼吸的潛熱散熱方式來散熱。傳統養殖人員需要1天24小時內多次進入棚舍巡檢，通過觀察家禽的張嘴比率來判斷禽只的舒適狀態，然后再通過調節通風等方式來降低禽只的體感溫度。但人工巡檢的準確度和效率很難得到保障。

深農智能家禽AI視頻舒適狀態實時監測系統，通過AI攝像頭和人工智能算法,自動監測家禽張嘴、扎堆等異常行為，并進行實時張嘴率統計和報警。同時，系統利用家禽個體識別可視化算法，實現家禽的個體識別和標注、智能盤點，并且還可自動識別家禽體長、體重、活體率、采食、運動、自動采集相關數據。再結合聲學特征和穿戴測溫技術，對異常問題系統自動預警和調控，從而使家禽的生長一直保持在最佳舒適狀態，保證家禽健康生長。

當AI攝像頭與紅外攝像頭結合為雙光攝像頭時，該系統可以進行死禽的監測與統計，這對于蛋禽立體養殖生產管理，具有很高的實用性。

圖3-1家禽AI視頻舒適狀態實時監測系統-實物圖

圖3-2家禽AI視頻健康狀態實時監測系統-手機App

4、家禽穿戴式傳感器與健康狀態監測系統

家禽體核溫度異常，是家禽環境參數異常和健康狀態異常的重要表現。以往養殖人員只能通過人工方式，將數字體溫計插入家禽的泄殖腔，來手動完成體核溫度的獲取。深農智能推出的家禽式傳感器與健康狀態監測系統，將智能傳感芯片通過綁定、穿刺、植入等方式固定于家禽腋下，并將獲取到的體核溫度數據實時上傳到云端，在后臺進行分析、統計與報警。

此外，還可以通過對三維運動傳感器、計步傳感器、心率傳感器、血氧含量傳感器的微型化設計，集成為各種類型的家禽穿戴式傳感器，實時獲取并上傳家禽的運動軌跡、立臥狀態、心跳、血氧飽和度等數據信息。這些信息通過智能網關上傳到后臺云端服務器，云端服務器對這些數據進行人工智能處理學習，形成家禽健康狀態的分析與預警模型，以利于養殖的生產管理。

深農智能家禽穿戴式傳感器與配套的健康狀態實時監測系統，可以幫助用戶更精確地預測家禽的環境舒適度、疾病狀態、搶飼或發情等行為，做好家禽的飼養管理。例如，試驗表明家禽在出現發病狀況前的24~48小時，禽只的體核溫度會出現異常升高，且不同疾病的升溫曲線亦不相同。這對提前預知禽只發病，提前采取措施預防疾病傳播，減少損失，減少了抗生素的使用等，都起到了至關重要的作用。

一般來講，我們推薦對于商品禽養殖，每一萬只至少安裝一個傳感器；蛋禽和種禽，每一千只至少安裝一個傳感器；有經濟條件的，可以兩倍或三倍地安裝，以便更好地了解大群的健康狀態。

圖4-1家禽穿戴監控監測系統-功能圖

圖4-2家禽穿戴監控監測系統-實物圖

5、 “雞娃”（Chiewa）系列家禽養殖巡檢機器人

目前家禽養殖生產過程中，巡檢基本靠人工完成，巡檢質量和巡檢效率很難得到保障；且同時存在用工成本、生物安全等諸多問題。

深農智能“雞娃”系列家禽養殖巡檢機器人，搭載激光雷達、AI攝像頭、溫濕度、風速、CO2等傳感器，通過室內自主導航系統進入禽舍，按照制定巡檢路線，進行智能化的環境數據采集與云圖的生成，并自動獲得家禽產蛋、死淘、張嘴等禽只狀態指標數據，從而實時監測家禽生長情況，結合掃地等功能，有效減輕了勞動力緊缺及人工成本上升帶來的養殖壓力，降低了養殖的生物風險和人為因素的不確定性。

圖5-1 “雞娃”家禽巡檢機器人-功能圖

圖5-2 “雞娃”系列家禽養殖巡檢機器人-環境云圖

6、 AI家禽疾病自動診斷系統

家禽疾病始終是養殖戶最關心的重要問題之一，疾病診斷方式是決定防治工作效果的關鍵。診斷方式的科學性和診斷的及時性，會對后續治療造成直接影響。傳統的家禽疾診斷，是靠獸醫趕到發病現場看病下藥，其診斷水平受制于獸醫個人的技術經驗，同時可能由于出診不及時導致延誤治療，使得疾病進一步加重或傳染擴散，給養殖戶造成更大的經濟損失。

深農智能的AI家禽疾病自動診斷系統從流行病學、環境分析、臨床癥狀、病理變化、治療措施等多個維度，根據業務規則引擎和AI圖像分類，自動識別疑似疾病，并給出相應的治療措施和預防措施。其核心是通過建立家禽疾病的知識圖譜，從實際生產中采集疾病的圖像與行為大數據，通過機器學習不斷優化系統診斷的準確性，并不斷收集整理專家的知識經驗，形成一套完善的專家系統。

該系統由深農智能自2015年開始立項研發，與多家大學和科研單位合作，目前仍處于不斷完善之中。

圖6 AI家禽疾病自動診斷手機App

7、 CFM云上牧場云端養殖大腦（家禽養殖監-管-控一體化物聯網云平臺）

CFM云上牧場云端養殖大腦，基于江蘇深農能對家禽生理與動物行為的監測，以及多年來對家禽體感溫度、最佳環境舒適參數的深度研究，綜合使用物聯網、計算機仿真、區塊鏈、大數據、人工智能等先進技術手段，

由深農智能開發的云上牧場™云端養殖大腦，是家禽智慧養殖監、管、控一體化物聯網云平臺，基于對家禽生理與動物行為的監測，以及深農智能多年來對動物體感溫度、最佳環境舒適參數的深度研究，綜合使用物聯網、大數據、人工智能、計算機仿真等先進技術手段，將養殖場的人、畜、場無縫連接起來，實現對規?；B殖生產管理的全過程數據采集、分析、預警、決策。通過多屏多端的可視化展示，可同時遠程管理監控成百上千棟的棚舍。幫助家禽養殖企業實現養殖場統一運營、集中管控、智能決策的數智化戰略轉型。

圖7-1 為客戶定制的FFM未來牧場-首頁

圖7-2 CFM云上牧場中央大腦生產指揮中心實景圖

可實現對養殖過程中事件可監控、可預警、可管理、可追溯，使設備、業務、財務、人員、物料等于一個數字化平臺之上，能夠快速準確輸出各類型的養殖報表，以便對養殖數據進行分析、總結養殖經驗，不斷優化養殖實施方案；

圖7-3 CFM云上牧場中央大腦操作界面1

可實現養殖棚舍環控系統的集中監測、預警、控制、分析，可在中央控制室集中實現對棟舍內風機、小窗、濕簾、光照、加熱裝置等設備的遠程控制，同時也可對比分析環境指標數據；

圖7-4 CFM云上牧場中央大腦操作界面2

可及時獲取特定畜牧養殖信息，包括準確的養殖生產過程數據、疾病防疫數據、財務結算數據等，從而為養殖企業大幅提升養殖效益、與此同時，也為各級政府監管部門政策制定和監管提供強有力的數據支撐；

圖7-5 CFM云上牧場中央大腦操作界面3

手機APP方便用戶實時監測環控指標數據、養殖管理數據、自動預警異常數據等，可對多養殖場養殖指標進行監測分析。

圖7-6 CFM云上牧場中央大腦APP界面

深農智能的云上牧場CFM云上牧場云端養殖大腦，支持為客戶定制?，F已有中文、英文、泰文三個語言版本，目前已應用到國內外多個大中型家禽養殖企業，產生了良好的經濟效益和社會效益。經實際測算，該方案平均提高了家禽養殖成活率2個百分點以上，企業管理效率提升50%以上，家禽疾病發生率降低25%，養殖企業的人工成本降低30%以上。

圖7-7 為客戶定制的云養殖監管控一體化云平臺界面

8、畜牧工程

畜牧工程包括棚舍規劃設計、流體力學仿真、供暖設計等；這些工程項目的設計規劃決定了棚舍的硬件基礎，只有在一個良好的基礎上才能實現更好的養殖收益。

深農智能參與了400余棟棚舍設計與施工，積累了大量的規劃設計經驗。

圖8-1 某養殖小區實景圖

江蘇深農智能畜牧工程從事現代化智慧養殖小區工程整體的規劃、設計與建設。對不同地域、不同養殖形式與規模進行分析、研究、設計、配置，去建設現代化最優、和諧、平衡、持續發展的智慧養殖小區。

小區規劃設計中結合流體力學（CFD）仿真計算，對設計方案的科學性進行驗證，提前發現設計中的缺點與不足，提出改進方案，避免傳統設計中：先建設，在養殖中發現問題，再改造所帶來的巨大試錯成本。

圖8-2 某養殖棚舍流體力學仿真

上圖為末養殖小區設計方案仿真驗證，提前發現了棚舍設計中存在縱向通風前端籠內風速不足的問題，并提出解決方案。

畜牧工程的另一個重要方面是養殖供暖系統的規劃設計，深農智能提供的養殖棚舍一體化供暖解決方案，不僅能滿足養殖的需求，而且在節能減排，投資回報率等方面有很大優勢。

圖8-3 棚舍熱功耗占比、供暖設計及空氣能機組

暖通設計中根據棚舍所使用保溫材料及棚舍尺寸計算出功耗、設計規劃施工與供暖系統設計，為養殖戶提供科學合理的設計方案。

圖8-3 供暖系統控制邏輯及云端能耗監控

除了科學合理的規劃設計施工，深農智能還為用戶提供了智能控制及能耗監控方案，系統能夠隨著養殖日齡自動調節出水溫度，最大限度的降低能耗。PID自動控溫算法會智能鎖定棚舍溫度，將棚舍內不同位置溫差控制在一度以內。云端監控平臺能讓養殖戶實時了解系統運行狀態，并對異常狀態進行遠程報警。

深農智能提供的一體化供暖方案，較傳統方案能夠節約50%以上的供暖費用，避免因溫控問題所造成的養殖事故，并實時監控系統運行狀態，讓用戶科學、放心的養殖。

9、全棚育雛技術：

目前國內立體家禽養殖，主流的通風模式是隧道縱向通風模式。優點是簡單、成本低；同時缺點也很明顯，尤其是在育雛期間。采用傳統家禽立體養殖模式下的育雛是這樣的：

1. 先在中間層育雛，再均分轉群到其他層育成；

2. 育雛期間使用料盤人工上料，費時費力，且料盤易污染；

3. 采用小窗進風+末端風機負壓出風方式，棚舍的前后之間、上下層之間的溫差較大，甚至可以達到6~8度的溫差；

4. 傳統環控系統用3個溫度探頭的平均值參與控制，難以實時量化描述和控制復雜的棚舍內環境；

5. 大量采用人工觀測手段來判斷禽只的體感溫度。

圖9-1 全棚育雛棚舍剖面圖

深農智能獨有的“全棚育雛”專利技術：

1. 建立在屋頂風機＋攪拌通風的基礎上，用垂直排風取代縱向排風，育雛期間籠內靜壓無風；

2. 通過深農智能大師級（Master）系列環控器內置的智能環控算法、CFD流體動力學仿真技術和智能供熱系統，9個溫度探頭全部參與環控控制，實現溫差自動調節（舍內各處溫差相差1℃以內，體感溫差0.5℃以內）；

3. 通過深農智能專利的采食孔技術、一體化調節擋板技術、喂料行車智能控制系統等多種技術手段，在整個育雛期間不再使用料盤和人工加料，育雛期間一次性上苗育雛、不再轉群分群，直到最終育成；

4. 結合深農智能獨有的AI人工智能家禽張嘴自動監測技術、家禽穿戴式無線體核溫度監測技術、養殖巡檢機器人技術，大大提升育雛期間的精準控制水平和智能化自動化水平，并最終實現養殖成活率、料肉比和只增重方面養殖成績的穩定提高。

10、養殖裝備：

隨著時代的進步，立體養殖裝備也朝著科學化、自動化和智能化方向發展.對籠內風速場的研究越來越精準，對家禽最佳舒適環境的各方面參數的探索越來越有經驗，立體養殖籠具在設計上越來越科學，工藝和安裝水平在迅速向國際先進國家看齊。

目前立體養殖設備主要分為兩個方向：一是立體籠養設備；而是立體福利平養設備。

圖10-1 具備采食孔功能的商品禽立體養殖設備

深農智能是行業最早實現大規模商品鴨立體養殖的企業之一，并于2018年推出了全球第一款具備自動出鴨功能的商品鴨立體養殖設備。此后陸續推出了青年鵝立體養殖裝備，蛋鴨立體養殖裝備等。

圖10-2 行業首款具備自動出鴨功能的商品鴨立體養殖設備

11、智能化向產業上下游延伸

家禽養殖是農牧食品產業鏈上的一個重要環節，要實現全面的智能化，也需要產業的上中下游環節進行相應的智能化改造，以匹配養殖環節的智能化。

養殖的質量（只重、只數、均勻度、皮炎、斷翅等），一直是養殖場和屠宰廠之間爭議最多的問題。2017年，深農智能通過在屠宰工廠生產流水線安裝人工智能攝像頭，實現了肉禽只數、均勻度和皮炎統計數據的自動生成。

圖11-1 行業首款屠宰廠家禽均勻度和皮炎自動統計系統

飼料的加工生產需要多種原材料按一定的配方比例混合進行加工生產。一個生產車間的料罐數量有時多達80多個，過去通過人工方式觀察測量料罐內剩余的料量，費時費力，且不能連續觀察。

深農智能通過自動化智能化的方式，實現了實時檢測料罐料的高度，可通過手機端與電腦端實時查看與瀏覽每個罐的料量，并生成一段時間內料罐的料量變化曲線與數據報表，大大提高了飼料場的數字化智能化水平。

圖11-2 深農智能飼料廠料位自動檢測系統

目前我國家禽消費的產品類別，相對于西方人來講要復雜的多。西方人不吃或少吃的頭、脖、掌、翅、爪、心、肝、胗、血、骨架等，在我國往往是高價值產品。這種產品結構對于食品加工廠（屠宰廠）的精細加工提出了很高的要求，也由此導致我國的屠宰廠無法實現大規模自動化，往往成為勞動力密集型企業。深農智能旗下的智能裝備子公司，近年來在這方面做了大量研發和創新工作，推出了業內首創的諸多產品。

例如，自主研發的鴨肫自動加工生產線，用于完成鴨胗加工中的自動開胗、清洗、磨胗，刮肫工序，單線可節省人工4-5人。

圖11-3 深農智能鴨肫自動加工生產線

鴨自動開膛設備是用于鴨開膛工序的加工設備，設備采用純機械結構設計，速度隨鏈條速度自動調節。設備解決了傳統人工開膛傷腸、傷胗、開膛不正的問題，節省了開膛人員。

圖11-4 深農智能研發的鴨自動開膛設備

鴨食管自動加工生產線是用于鴨食管工序自動加工設備，實現了擼油、剪食管、穿食管工序的全自動加工。設備具有節省人工、提升勞動效率、提升產品質量等優點。

圖11-5 深農智能研發的鴨食管工序自動加工設備

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