【ZiDongHua 之“方案應(yīng)用場(chǎng)”收錄關(guān)鍵詞： 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 智慧農(nóng)業(yè) 智能水產(chǎn)養(yǎng)殖】

　　

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布智慧農(nóng)業(yè)典型案例

　　

　　近日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部官網(wǎng)《智慧農(nóng)業(yè)在行動(dòng)》專(zhuān)題（地方實(shí)踐）發(fā)布了14個(gè)智慧農(nóng)業(yè)典型案例，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考和借鑒。

 

　　

　　典型案例目錄

　　

　　●①典型案例：水稻全程智慧種植模式；

　　

　　●②典型案例：智慧大田社會(huì)化服務(wù)模式；

　　

　　●③典型案例：棉花全程智慧種植模式；

　　

　　●④典型案例：國(guó)產(chǎn)化植物工廠智慧種植模式；

　　

　　●⑤典型案例：國(guó)產(chǎn)化連棟溫室智慧種植模式；

　　

　　●⑥典型案例：生產(chǎn)型智慧玻璃溫室種植模式；

　　

　　●⑦典型案例：生豬智慧養(yǎng)殖模式；

　　

　　●⑧典型案例：生豬智慧養(yǎng)殖社會(huì)化服務(wù)模式；

　　

　　●⑨典型案例：奶牛智慧養(yǎng)殖模式；

　　

　　●⑩典型案例：蛋雞智慧養(yǎng)殖模式；

　　

　　●?典型案例：深遠(yuǎn)海智慧養(yǎng)殖模式；

　　

　　●?典型案例：水產(chǎn)品工廠化循環(huán)水智慧養(yǎng)殖模式；

　　

　　●?典型案例：水產(chǎn)品工程化池塘智慧養(yǎng)殖模式；

　　

　　●?典型案例：農(nóng)產(chǎn)品電商隴南模式；

　　

　?、俚湫桶咐?水稻全程智慧種植模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)”)是中聯(lián)重科旗下二級(jí)子公司，成立于2020年11月。2016年中聯(lián)重科在安徽省蕪湖市流轉(zhuǎn)2000 余畝土地試點(diǎn)建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)科研示范基地，2018 年開(kāi)始探索研究大田作物生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化種植技術(shù)，2019 年完成第一季水稻數(shù)字化種植。2020 年 9 月，中聯(lián)重科水稻數(shù)字化種植技術(shù)成果通過(guò)專(zhuān)家評(píng)審，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)水稻數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化種植。2021 年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定為農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)水稻數(shù)字化種植模式解決了種植管理粗放、有效生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取難、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)力不足等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水稻種植全過(guò)程精準(zhǔn)管理，降低化肥農(nóng)藥用量，提升水稻品質(zhì)，幫助農(nóng)戶(hù)節(jié)本增效增收。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是建立多維度、低成本數(shù)據(jù)采集體系?；赝ㄟ^(guò)安裝氣象站、蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈、傳感器等田間物聯(lián)設(shè)備，并利用衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、智能農(nóng)機(jī)等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，建立了利用天(遙感)、空(無(wú)人機(jī))、地(傳感器)、人(傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn))、農(nóng)機(jī)“五位一體”的數(shù)據(jù)采集體系，實(shí)現(xiàn)低成本、全方位數(shù)據(jù)采集。

　　

　　二是建立大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的水稻標(biāo)準(zhǔn)化種植體系。將水稻種植過(guò)程分成播種、移栽、分蘗、孕穗、成熟等 13 個(gè)環(huán)節(jié)，并細(xì)化出品種選擇、播種密度、氮肥用量、田間水分管理、病蟲(chóng)防治時(shí)間、收獲時(shí)間等 49 個(gè)決策點(diǎn)，通過(guò) 10 大算法、23 類(lèi)模型對(duì)水稻全生命周期進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)耕、種、管、收全過(guò)程信息的感知、定量決策、精準(zhǔn)投入，支持種植者在最佳時(shí)間做出最佳決策。

　　

　　三是建成中聯(lián)智農(nóng)云平臺(tái)及用戶(hù) APP。以智能決策系統(tǒng)為核心搭建中聯(lián)智農(nóng)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)、自動(dòng)化分析處理并反饋結(jié)果，即在農(nóng)業(yè)種植全程中以數(shù)據(jù)為支撐，以數(shù)據(jù)模型建設(shè)為核心，輸出種植各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)決策點(diǎn)，全過(guò)程指導(dǎo)用戶(hù)種植，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理、監(jiān)測(cè)農(nóng)田的效果。依托平臺(tái)開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單易操作的“中聯(lián)智農(nóng)云 APP”，實(shí)現(xiàn)對(duì)基地的農(nóng)事指導(dǎo)、長(zhǎng)勢(shì)分析、數(shù)據(jù)記錄、產(chǎn)量評(píng)估、經(jīng)濟(jì)效益分析等功能，便于科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化種植，并為區(qū)塊鏈溯源的生產(chǎn)端提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

　　

　　四是建成區(qū)塊鏈追溯平臺(tái)。平臺(tái)將農(nóng)場(chǎng)、糧廠、品牌商、烘干廠、加工廠、儲(chǔ)存廠、消費(fèi)者等用戶(hù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，覆蓋農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通各個(gè)環(huán)節(jié)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建平臺(tái)，建立透明、真實(shí)、可信的溯源標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)體系和用戶(hù)界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)字大米生產(chǎn)可記錄、信息可查詢(xún)、流向可跟蹤、質(zhì)量可追溯。

　　

　　五是示范推廣智慧“蕪湖大米”種植。中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)在蕪湖以打造“蕪湖大米”品牌為核心，在全市范圍遴選 157 家糧食種植經(jīng)營(yíng)主體，開(kāi)展智慧“蕪湖大米”種植基地建設(shè)。中聯(lián)技術(shù)服務(wù)小組對(duì)種植全過(guò)程實(shí)行全方位跟蹤技術(shù)服務(wù)，指導(dǎo)最佳時(shí)間做出最佳決策，推廣水稻數(shù)字化種植，在蕪湖市推廣面積已達(dá) 28 萬(wàn)畝。

　　

　　六是構(gòu)建蕪湖稻米產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。匯聚水稻種植上游農(nóng)資供應(yīng)商、中游種植大戶(hù)、下游烘干加工企業(yè)，以及農(nóng)業(yè)金融保險(xiǎn)等服務(wù)商為農(nóng)民提供產(chǎn)業(yè)服務(wù)。通過(guò)稻米產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，蕪湖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局也能實(shí)時(shí)監(jiān)控經(jīng)營(yíng)主體、種植面積、農(nóng)事進(jìn)度、補(bǔ)貼核查等稻米產(chǎn)業(yè)全貌。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是在耕整地環(huán)節(jié)。運(yùn)用衛(wèi)星數(shù)據(jù)指揮旋耕機(jī)等智能農(nóng)機(jī)，對(duì)土地進(jìn)行規(guī)?；秸珳?zhǔn)控制農(nóng)機(jī)耕作區(qū)域、面積、深度等，提高農(nóng)藥防治效果，減少農(nóng)藥用量，降低生產(chǎn)成本。

　　

　　二是在插秧環(huán)節(jié)。推廣有序拋秧機(jī)等智能農(nóng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化有序耕種，確保秧苗密度統(tǒng)一，提高田間管理效率。

　　

　　三是在田間管理環(huán)節(jié)。設(shè)置小型田間氣象觀測(cè)站、多光譜無(wú)人機(jī)、360 度高清探頭等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)田間小氣候，全天候掌握農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)情況，為田間管理提供依據(jù)。

　　

　　四是在施肥環(huán)節(jié)。通過(guò)肥料傳感器，收集氮、磷、鉀等離子交換率，推算秧苗需肥量和土壤肥料利用率，進(jìn)行精準(zhǔn)施肥。

　　

　　五是在病蟲(chóng)害防治環(huán)節(jié)。利用孢子捕捉器、智能化蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈實(shí)時(shí)測(cè)算病蟲(chóng)害的數(shù)量、種類(lèi)，后臺(tái)分析災(zāi)害發(fā)生程度和危害程度，通過(guò)手機(jī) APP 及時(shí)告知農(nóng)戶(hù)防治時(shí)間、防治區(qū)域、防治辦法。

　　

　　六是在灌溉環(huán)節(jié)。通過(guò)智能化灌溉系統(tǒng)，根據(jù)水位傳感器判斷田間需缺水情況，農(nóng)戶(hù)可以通過(guò)手機(jī) APP 遠(yuǎn)程智能化灌排。

　　

　　七是在收割環(huán)節(jié)。運(yùn)用 AI 收割機(jī)動(dòng)態(tài)收集糧食產(chǎn)量、作業(yè)位置、含水率、含雜率、病蟲(chóng)害等數(shù)據(jù)，通過(guò)傳感器上傳中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)，實(shí)時(shí)分析調(diào)整農(nóng)機(jī)作業(yè)高度、行駛速度、風(fēng)機(jī)功率等，有效降低稻谷損失率。

　　

　　三、成本效益

　　

　　據(jù)測(cè)算，數(shù)字種植模式與傳統(tǒng)種植模式相比，每畝氮肥、磷肥、農(nóng)藥用量分別減少 32.5% 、16.8% 、38%，畝均節(jié)約投入品和人工成本 128 元；水稻品質(zhì)提升，每畝稻谷毛收入增加約 370 元；經(jīng)過(guò)專(zhuān)家測(cè)產(chǎn)，數(shù)字化種植技術(shù)較普通種植技術(shù)增產(chǎn) 10—15% 。 同時(shí)，數(shù)字化種植技術(shù)可在一定程度上代替人工，有效解決農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足問(wèn)題。水稻數(shù)字化種植單套生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格 17.5 萬(wàn)元，可覆蓋面積2000 畝，使用期限 10 年，硬件設(shè)施投入每年大約 8.5 元/ 畝，智慧管理服務(wù)費(fèi)年均 6.7 元/ 畝。

　　

　?、诘湫桶咐?智慧大田社會(huì)化服務(wù)模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　中化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司是中國(guó)中化旗下先正達(dá)集團(tuán)中國(guó) MAP與數(shù)字農(nóng)業(yè)的運(yùn)營(yíng)主體。2017 年，中國(guó)中化推出了 MAP(ModernAgriculture Platform，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái))模式，通過(guò)在全國(guó)布局、建設(shè) MAP 技術(shù)服務(wù)中心和研究示范農(nóng)場(chǎng)，打造基層農(nóng)藝師隊(duì)伍，集成推廣以“良種+良法”為核心的全程解決方案，將好種子和好技術(shù)一并送到田間地頭，帶領(lǐng)農(nóng)民“種出好品質(zhì)，賣(mài)出好價(jià)錢(qián)”，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈“集好大數(shù)據(jù)”，形成各類(lèi)農(nóng)業(yè)種植主體和價(jià)值鏈合作伙伴共同參與的“農(nóng)業(yè)價(jià)值鏈共創(chuàng)和共享平臺(tái)”。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　通過(guò)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)及產(chǎn)品推廣應(yīng)用，著重解決農(nóng)業(yè)種植難、賣(mài)糧難、管理難等問(wèn)題，將現(xiàn)代化的生產(chǎn)要素、經(jīng)營(yíng)模式傳播給各類(lèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者增產(chǎn)增收、農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效。

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題通過(guò)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)及產(chǎn)品推廣應(yīng)用，著重解決農(nóng)業(yè)種植難、賣(mài)糧難、管理難等問(wèn)題，將現(xiàn)代化的生產(chǎn)要素、經(jīng)營(yíng)模式傳播給各類(lèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者增產(chǎn)增收、農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是種植生產(chǎn)服務(wù)。MAP 針對(duì)不同規(guī)模種植主體自主開(kāi)發(fā)MAP 智農(nóng)、MAP 大師等數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，為農(nóng)戶(hù)和大型農(nóng)場(chǎng)提供遙感巡田、精準(zhǔn)氣象、病蟲(chóng)害預(yù)警等服務(wù)。通過(guò)應(yīng)用“遙感巡田”，規(guī)模種植戶(hù)巡田時(shí)間可以從 1—3 天降至 30 分鐘，田間出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)預(yù)警并及時(shí)提供診斷和處方。通過(guò)“精準(zhǔn)氣象”，農(nóng)戶(hù)可預(yù)知未來(lái) 2 小時(shí)到 40 天的天氣預(yù)報(bào)及 25 種氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確率達(dá)到 88% 。 通過(guò)“精準(zhǔn)種植”，可識(shí)別水稻、小麥、玉米、柑橘等作物的 122 種病害、326 種害蟲(chóng)和 419 種農(nóng)田雜草，準(zhǔn)確度均高于 85% 。 通過(guò)開(kāi)發(fā)數(shù)字化“精準(zhǔn)水肥”算法，幫助農(nóng)戶(hù)科學(xué)實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)肥。同時(shí)，MAP 大師 APP 具備農(nóng)場(chǎng)管理、生產(chǎn)決策等功能，可以滿(mǎn)足千畝以上大農(nóng)場(chǎng)管人、管物、管事、管財(cái)需求，賦能農(nóng)場(chǎng)高效運(yùn)營(yíng)。

　　

　　二是農(nóng)產(chǎn)品溯源服務(wù)。建立 MAP beSide 全程品控溯源體系，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程可追溯。從種植、倉(cāng)儲(chǔ)、加工、質(zhì)檢、物流、銷(xiāo)售等 6 個(gè)環(huán)節(jié)采集信息，具有采集、賦碼、監(jiān)管、溯源、查詢(xún)等 5大功能，確保上鏈數(shù)據(jù)不間斷。在信息展示上，創(chuàng)新采用時(shí)間戳、地理戳、品質(zhì)戳以及 MAP 綠色發(fā)展指數(shù)的“三戳一指數(shù)”展示形式，消費(fèi)者通過(guò)掃描 MAP beSide 二維碼即可直觀了解農(nóng)產(chǎn)品從田間到舌尖的全生命周期過(guò)程。截至目前，MAP beSide 全程品控溯源產(chǎn)品已有 111 款，2022 年推廣 MAP beSide 標(biāo)簽超過(guò) 4000 萬(wàn)枚。

　　

　　三是農(nóng)機(jī)服務(wù)。為緩解收獲高峰期可能存在的農(nóng)機(jī)服務(wù)能力不足的問(wèn)題，MAP 在不斷強(qiáng)化自身農(nóng)機(jī)配備的同時(shí)，于 2023 年 7月上線“數(shù)字化農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)平臺(tái)”，通過(guò)明確農(nóng)機(jī)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，整合農(nóng)機(jī)訂單資源，著重解決農(nóng)戶(hù)與農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)組織的供需錯(cuò)配與信任難題，降低行業(yè)服務(wù)成本、提升服務(wù)質(zhì)量。目前，平臺(tái)已入駐農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)組織 290 個(gè)，通過(guò)平臺(tái)撮合形成訂單，已在山東、河北等地完成夏收作業(yè)超過(guò) 50 萬(wàn)畝。四是政府決策服務(wù)。MAP 圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、服務(wù)和監(jiān)管痛點(diǎn)，結(jié)合數(shù)字農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢(shì)，與地方政府一道，打造集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、政務(wù)于一體的綜合服務(wù)平臺(tái)。一方面，可以助力政府部門(mén)更加清晰地了解全域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)情況，精準(zhǔn)制定產(chǎn)業(yè)政策；另一方面，可以圍繞具體扶持的作物，制定更有針對(duì)性的補(bǔ)貼政策，精準(zhǔn)錨定補(bǔ)貼對(duì)象。如，湖北枝江的水稻產(chǎn)業(yè)曾面臨品種多、品質(zhì)雜、品牌亂等問(wèn)題，水稻種植效益低，農(nóng)民種糧積極性不高。MAP 進(jìn)入后，與地方政府的合作，從 100 多個(gè)雜亂品種中精準(zhǔn)篩選出了 3 檔、6 大品種集中推廣，并制定了涵蓋栽培、植保、植物營(yíng)養(yǎng)的一站式全程種植解決方案。當(dāng)?shù)蒯槍?duì)這 6 大品種出臺(tái)了專(zhuān)項(xiàng)補(bǔ)貼，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)確保補(bǔ)貼發(fā)放精準(zhǔn)到位。截至目前，枝江 20 余萬(wàn)畝稻田中，6大品種覆蓋超過(guò) 15 萬(wàn)畝，平均每畝增產(chǎn) 9. 2% ，每畝增收 292 元。由于品種統(tǒng)一、品質(zhì)有保證，枝江大米品牌溢價(jià)效果明顯。

　　

　　三、發(fā)展成效

　　

　　截至 2022 年底，MAP 已在全國(guó) 28 個(gè)省、500 多個(gè)縣建成運(yùn)營(yíng)MAP 技術(shù)服務(wù)中心 628 座，MAP 數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)注冊(cè)用戶(hù) 200 萬(wàn)戶(hù)，其中活躍用戶(hù)達(dá)到 26 萬(wàn)戶(hù)。通過(guò)良種+良法、線上+線下、技術(shù)+產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，2022 年 MAP 線下服務(wù)面積超過(guò) 2800 萬(wàn)畝，實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn) 24 億斤。

　　

　?、鄣湫桶咐?棉花全程智慧種植模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　廣州極飛科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“極飛科技”)創(chuàng)立于2007 年，把機(jī)器人、人工智能和新能源等技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)深度融合，研發(fā)、制造智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備，包括農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)、農(nóng)業(yè)地面機(jī)器人、農(nóng)機(jī)自駕儀、智能灌溉系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、遙感無(wú)人機(jī)和數(shù)智農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作系統(tǒng)軟件等，涵蓋農(nóng)情全面感知、農(nóng)藝自動(dòng)決策和農(nóng)事自主執(zhí)行三大領(lǐng)域，為數(shù)字化種植提供軟硬件全套解決方案。

　　

　　極飛科技智慧農(nóng)業(yè)解決方案，主要應(yīng)用于大田糧食作物、棉花和果蔬種植。2021 年極飛科技在新疆巴州尉犁縣正式啟動(dòng)國(guó)內(nèi)首個(gè)無(wú)人化、少人化棉花農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目，由兩名 90 后新農(nóng)人管理 3000 畝高標(biāo)準(zhǔn)棉田，驗(yàn)證并提升了數(shù)字化智慧棉田的可復(fù)制性。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　極飛科技積極圍繞棉花種植“耕、種、管、收”等環(huán)節(jié)，探索和推廣感知、決策、執(zhí)行的智慧農(nóng)場(chǎng)解決方案和模式，實(shí)現(xiàn)棉花種植全程數(shù)字化精準(zhǔn)管理，大幅度減少人員投入和對(duì)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)依賴(lài)，降低化肥農(nóng)藥用量，提升棉花品質(zhì)，幫助農(nóng)戶(hù)節(jié)本增效增收。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是搭建空地一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，多維度、低成本精準(zhǔn)感知農(nóng)田環(huán)境。利用無(wú)人機(jī)搭載多種傳感器，完成大面積、高精度、高實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集；利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田土壤溫濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、大氣壓力、光照等數(shù)據(jù)的采集，為農(nóng)情綜合分析提供多維度數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　

　　二是傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)智能化升級(jí)改造和棉田機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用。圍繞耕、種、管等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛儀、農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)、棉花打頂機(jī)器人等農(nóng)機(jī)具作業(yè)數(shù)字化、智能化升級(jí)改造，進(jìn)一步提升農(nóng)機(jī)作業(yè)效率和質(zhì)量。極飛科技的全球首創(chuàng)棉花打頂機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)不間斷的打頂和除草智能化作業(yè)。

　　

　　三是水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)建設(shè)。研發(fā)應(yīng)用農(nóng)田的出水樁、雙通電動(dòng)球閥，閥門(mén)出水口自帶壓力感應(yīng)器，同組內(nèi)的閥門(mén)可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)出水口比例，自動(dòng)均衡壓力，確保灌溉的均勻度；使用自動(dòng)施肥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水池液位自動(dòng)監(jiān)測(cè)，閘閥流量和壓力自動(dòng)控制，泵房遠(yuǎn)程監(jiān)控，一部手機(jī)或一臺(tái)平板就可以輕松完成棉田灌溉，實(shí)現(xiàn)了灌溉的自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、智能化。

　　

　　四是建立大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的棉花標(biāo)準(zhǔn)化種植體系?；诿藁ǚN植的農(nóng)技和農(nóng)藝，通過(guò)AI 算法和作物模型對(duì)棉花全生命周期進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程信息感知、定量決策、精準(zhǔn)投入，支持種植者在最佳時(shí)間做出最佳決策。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是在耕整地環(huán)節(jié)。利用極飛遙感無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)農(nóng)田數(shù)字化和高精度地勢(shì)分析，連接極飛農(nóng)機(jī)自駕儀指導(dǎo)拖拉機(jī)按最佳路徑進(jìn)行自動(dòng)化犁、平、耙，預(yù)防種植高低不齊，減少棉花受光、打藥、水肥不均勻等情況，省工省力又提升質(zhì)量。

　　

　　二是在播種環(huán)節(jié)。通過(guò)極飛農(nóng)機(jī)自駕儀進(jìn)行高精度播種，確保直線和行距一致。播種后利用遙感無(wú)人機(jī)普查出苗率，實(shí)現(xiàn)出苗分析、精準(zhǔn)補(bǔ)苗。

　　

　　三是在田間管理環(huán)節(jié)。利用極飛農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，獲取農(nóng)田氣象、土壤墑情和地塊農(nóng)事圖像信息，全天候監(jiān)測(cè)和展示農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)情況，基于農(nóng)業(yè)遙感無(wú)人機(jī)調(diào)查農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量、農(nóng)事進(jìn)度和作物全生命周期生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)，高效實(shí)現(xiàn)農(nóng)情和作物長(zhǎng)勢(shì)巡查，為田間管理提供依據(jù)。

　　

　　四是在灌溉環(huán)節(jié)。極飛科技自主研發(fā)出一套適合新疆棉花種植的智能灌溉管理系統(tǒng)平臺(tái)和硬件，部署蓄水池液位傳感器、泵房壓力傳感器和流量計(jì)等設(shè)備，可感知蓄水池、施肥罐液位、前后端水壓和灌溉量，關(guān)聯(lián)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行灌溉管理。前端自動(dòng)調(diào)節(jié)閘閥，智能調(diào)控進(jìn)出水量；后端智能調(diào)節(jié)端輪灌組壓力，匹配適宜輪灌面積和精準(zhǔn)控制灌溉量。同時(shí)結(jié)合棉田蒸散量監(jiān)測(cè)儀、作物需水量模型、土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)檢測(cè)等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉和施肥，用一部手機(jī)就可完成水肥一體化遠(yuǎn)程決策、控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化水肥自動(dòng)精準(zhǔn)執(zhí)行，提升作物生長(zhǎng)均勻性，提高水肥利用效率，減少勞動(dòng)力投入。

　　

　　五是在病蟲(chóng)草害防治環(huán)節(jié)。利用極飛遙感無(wú)人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)傳感器與人工智能等技術(shù)，對(duì)棉田進(jìn)行高頻巡田分析與氣象預(yù)測(cè)，精準(zhǔn)識(shí)別病蟲(chóng)草害發(fā)生的區(qū)域、預(yù)判爆發(fā)的時(shí)間，生成作業(yè)處方圖，匹配極飛農(nóng)業(yè)無(wú)人飛機(jī)進(jìn)行變量植保作業(yè)，提升病蟲(chóng)草害防治效果，實(shí)現(xiàn)減量減施。

　　

　　六是在采收環(huán)節(jié)。應(yīng)用極飛遙感無(wú)人機(jī)進(jìn)行 AI 產(chǎn)量測(cè)量分析，結(jié)合農(nóng)事推薦模型，精準(zhǔn)把握采收作業(yè)窗口期；利用農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)處方噴灑脫葉劑，防止大型農(nóng)機(jī)碾壓減產(chǎn)，提升棉花采收效率和質(zhì)量。

　　

　　三、成本效益

　　

　　數(shù)字化智慧棉田第二季平均畝產(chǎn)達(dá) 403. 6 公斤，馬克隆值達(dá)到了 A 級(jí)，絨長(zhǎng)達(dá)到了 30 毫米左右，棉花質(zhì)量符合優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)測(cè)算，棉田數(shù)字種植模式與周邊傳統(tǒng)種棉大戶(hù)相比，減少 75. 2% 的人工，每畝人力費(fèi)用節(jié)省 175. 3 元，減少 47. 3% 灌溉用水、18. 2%的肥料和 33. 2% 的農(nóng)藥，畝均節(jié)省水、藥、肥及其他生產(chǎn)資料成本411. 2 元。棉花數(shù)字種植模式需每畝地多投入 166. 9 元的智能設(shè)備改造、維護(hù)費(fèi)用，綜合畝均成本降至 2378. 7 元(含土地租賃成本)，相較于傳統(tǒng)棉田，畝均成本降低 419. 6 元。

　　

　　④典型案例： 國(guó)產(chǎn)化植物工廠智慧種植模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　北京中環(huán)易達(dá)設(shè)施園藝科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中環(huán)易達(dá)”)成立于 2002 年，是成長(zhǎng)于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高科技公司，致力開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)自主技術(shù)體系的構(gòu)建，為政府、企業(yè)提供一站式的高效現(xiàn)代設(shè)施園藝整體解決方案。公司大力推進(jìn)智能連棟溫室、LED 植物工廠、現(xiàn)代栽培設(shè)施的數(shù)字設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用及先進(jìn)裝備制造國(guó)產(chǎn)化。中環(huán)易達(dá)運(yùn)營(yíng)的國(guó)家農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新園建成了 ViVi 育苗工廠、科研用氣候室、AIFarm 超高層無(wú)人化葉菜立體種植等多種類(lèi)型數(shù)字化植物工廠。在探索都市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、高效經(jīng)濟(jì)作物栽培、觀光休閑等多種類(lèi)型人工光植物工廠建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破與示范引領(lǐng)。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　中環(huán)易達(dá)不斷通過(guò)新型栽培工藝、數(shù)字技術(shù)、自動(dòng)化裝備等技術(shù)創(chuàng)新，豐富應(yīng)用類(lèi)型，打造多種高性能植物工廠，為我國(guó)植物工廠建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本高、能源消耗大、自動(dòng)化程度低、技術(shù)管理復(fù)雜等突出問(wèn)題，探索出一系列性能更出色的植物工廠解決方案。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是提高光效、降低能耗。圍繞植物工廠光源及光環(huán)境等開(kāi)展技術(shù)研究，構(gòu)建了多種作物的光配方數(shù)據(jù)，優(yōu)化植物光源選型，并研制出光溫耦合協(xié)同調(diào)溫策略及節(jié)能控制技術(shù)，同步結(jié)合栽培層基于小苗—中苗—成菜的分段式動(dòng)態(tài)布光技術(shù)，顯著降低植物工廠能耗。

　　

　　二是創(chuàng)制植物工廠自動(dòng)化作業(yè)系統(tǒng)。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)超高層植物工廠成套自動(dòng)化作業(yè)裝備缺乏的問(wèn)題，開(kāi)展作物—機(jī)器系統(tǒng)機(jī)藝融合與防損機(jī)制研究，創(chuàng)制了高層植物工廠自動(dòng)化作業(yè)機(jī)器人及配套裝備，實(shí)現(xiàn)播種—移栽—搬運(yùn)—定植—采收等全流程無(wú)人化作業(yè)。

　　

　　三是建設(shè)植物工廠智能化管控系統(tǒng)。結(jié)合環(huán)境控制、作物排產(chǎn)、勞動(dòng)力管理、能耗消耗等綜合要素管理，研發(fā)了植物工廠數(shù)字化管理系統(tǒng)，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析融合，開(kāi)發(fā)多因子協(xié)同環(huán)境控制模型與植物生長(zhǎng)模型，實(shí)現(xiàn)植物工廠精準(zhǔn)智能化管控。

　　

　　四是開(kāi)發(fā)多種類(lèi)型植物工廠解決方案。針對(duì)不同作物品種、不同使用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)都市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型植物工廠、基于組培或播種形式種苗擴(kuò)繁育苗植物工廠、科研用的氣候室型植物工廠、ViVi 可呼吸式便攜裝活體菜植物工廠等。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是優(yōu)化栽培系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)，突破土地和空間利用率。自主研發(fā)的栽培種植盒，采用新型的栽培孔布置，種植密度達(dá)到 22 株/m2 ，并采用了先進(jìn)的灌溉工藝NFT(營(yíng)養(yǎng)液膜)灌溉方式，減少營(yíng)養(yǎng)液的存積，降低栽培架 40% 的重量，實(shí)現(xiàn)了最高可達(dá) 32 層的超高層栽培，可進(jìn)行多層設(shè)計(jì)布局，成倍提高了植物工廠栽培容積率。

　　

　　二是利用數(shù)字技術(shù)賦能，實(shí)現(xiàn)植物工廠運(yùn)營(yíng)降本增效。根據(jù)不同作物生長(zhǎng)期對(duì)環(huán)境需求進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，為作物定制專(zhuān)屬的智能 LED 光配方、營(yíng)養(yǎng)液配方，構(gòu)建精準(zhǔn)環(huán)控模型，通過(guò)環(huán)境耦合控制降低能耗，實(shí)現(xiàn)投入最優(yōu)、產(chǎn)出最大化。

　　

　　三是開(kāi)展模塊化設(shè)計(jì)，減少建造成本。采用栽培架、種植盒、植物光源分體模塊化設(shè)計(jì)，方便各類(lèi)空間現(xiàn)場(chǎng)組裝，解決了傳統(tǒng)栽培架組裝費(fèi)工費(fèi)時(shí)等問(wèn)題，有效降低了植物工廠建設(shè)投入。

　　

　　四是自主研發(fā)設(shè)施作業(yè)機(jī)器人，降低人工成本。創(chuàng)新六軸機(jī)器人、AGV 運(yùn)輸小車(chē)、超高層提升機(jī)等自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)移苗分栽、苗盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)、定植搬運(yùn)、種植、采收等流程作業(yè)無(wú)人化，大幅減少人工勞動(dòng)和成本，提高種植采收效率和自動(dòng)化效率，單位面積投入產(chǎn)出比提高 2 倍。

　　

　　三、成本效益

　　

　　中環(huán)易達(dá)研發(fā)的生產(chǎn)型植物工廠，大幅提高了空間利用率、作物品質(zhì)，生產(chǎn)過(guò)程的部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化或少人化作業(yè)，減少了用工成本，提高了作物種植全流程高精準(zhǔn)管控能力。植物工廠中的自動(dòng)化裝備、栽培設(shè)施、數(shù)字化管理軟件及模型均實(shí)現(xiàn)了 100%國(guó)產(chǎn)化，同樣產(chǎn)出下，可降低勞動(dòng)力成本 85% ，綜合能耗降低30% ，建設(shè)成本降低 40% 。

　　

　?、俚湫桶咐?水稻全程智慧種植模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)”)是中聯(lián)重科旗下二級(jí)子公司，成立于2020年11月。2016年中聯(lián)重科在安徽省蕪湖市流轉(zhuǎn)2000 余畝土地試點(diǎn)建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)科研示范基地，2018 年開(kāi)始探索研究大田作物生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)字化種植技術(shù)，2019 年完成第一季水稻數(shù)字化種植。2020 年 9 月，中聯(lián)重科水稻數(shù)字化種植技術(shù)成果通過(guò)專(zhuān)家評(píng)審，在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)水稻數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化種植。2021 年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定為農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)水稻數(shù)字化種植模式解決了種植管理粗放、有效生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取難、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)力不足等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水稻種植全過(guò)程精準(zhǔn)管理，降低化肥農(nóng)藥用量，提升水稻品質(zhì)，幫助農(nóng)戶(hù)節(jié)本增效增收。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是建立多維度、低成本數(shù)據(jù)采集體系?；赝ㄟ^(guò)安裝氣象站、蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈、傳感器等田間物聯(lián)設(shè)備，并利用衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、智能農(nóng)機(jī)等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，建立了利用天(遙感)、空(無(wú)人機(jī))、地(傳感器)、人(傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn))、農(nóng)機(jī)“五位一體”的數(shù)據(jù)采集體系，實(shí)現(xiàn)低成本、全方位數(shù)據(jù)采集。

　　

　　二是建立大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的水稻標(biāo)準(zhǔn)化種植體系。將水稻種植過(guò)程分成播種、移栽、分蘗、孕穗、成熟等 13 個(gè)環(huán)節(jié)，并細(xì)化出品種選擇、播種密度、氮肥用量、田間水分管理、病蟲(chóng)防治時(shí)間、收獲時(shí)間等 49 個(gè)決策點(diǎn)，通過(guò) 10 大算法、23 類(lèi)模型對(duì)水稻全生命周期進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)耕、種、管、收全過(guò)程信息的感知、定量決策、精準(zhǔn)投入，支持種植者在最佳時(shí)間做出最佳決策。

　　

　　三是建成中聯(lián)智農(nóng)云平臺(tái)及用戶(hù) APP。以智能決策系統(tǒng)為核心搭建中聯(lián)智農(nóng)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)、自動(dòng)化分析處理并反饋結(jié)果，即在農(nóng)業(yè)種植全程中以數(shù)據(jù)為支撐，以數(shù)據(jù)模型建設(shè)為核心，輸出種植各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)決策點(diǎn)，全過(guò)程指導(dǎo)用戶(hù)種植，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理、監(jiān)測(cè)農(nóng)田的效果。依托平臺(tái)開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單易操作的“中聯(lián)智農(nóng)云 APP”，實(shí)現(xiàn)對(duì)基地的農(nóng)事指導(dǎo)、長(zhǎng)勢(shì)分析、數(shù)據(jù)記錄、產(chǎn)量評(píng)估、經(jīng)濟(jì)效益分析等功能，便于科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化種植，并為區(qū)塊鏈溯源的生產(chǎn)端提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

　　

　　四是建成區(qū)塊鏈追溯平臺(tái)。平臺(tái)將農(nóng)場(chǎng)、糧廠、品牌商、烘干廠、加工廠、儲(chǔ)存廠、消費(fèi)者等用戶(hù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，覆蓋農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通各個(gè)環(huán)節(jié)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)搭建平臺(tái)，建立透明、真實(shí)、可信的溯源標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)體系和用戶(hù)界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)字大米生產(chǎn)可記錄、信息可查詢(xún)、流向可跟蹤、質(zhì)量可追溯。

　　

　　五是示范推廣智慧“蕪湖大米”種植。中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)在蕪湖以打造“蕪湖大米”品牌為核心，在全市范圍遴選 157 家糧食種植經(jīng)營(yíng)主體，開(kāi)展智慧“蕪湖大米”種植基地建設(shè)。中聯(lián)技術(shù)服務(wù)小組對(duì)種植全過(guò)程實(shí)行全方位跟蹤技術(shù)服務(wù)，指導(dǎo)最佳時(shí)間做出最佳決策，推廣水稻數(shù)字化種植，在蕪湖市推廣面積已達(dá) 28 萬(wàn)畝。

　　

　　六是構(gòu)建蕪湖稻米產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。匯聚水稻種植上游農(nóng)資供應(yīng)商、中游種植大戶(hù)、下游烘干加工企業(yè)，以及農(nóng)業(yè)金融保險(xiǎn)等服務(wù)商為農(nóng)民提供產(chǎn)業(yè)服務(wù)。通過(guò)稻米產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，蕪湖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局也能實(shí)時(shí)監(jiān)控經(jīng)營(yíng)主體、種植面積、農(nóng)事進(jìn)度、補(bǔ)貼核查等稻米產(chǎn)業(yè)全貌。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是在耕整地環(huán)節(jié)。運(yùn)用衛(wèi)星數(shù)據(jù)指揮旋耕機(jī)等智能農(nóng)機(jī)，對(duì)土地進(jìn)行規(guī)模化平整，精準(zhǔn)控制農(nóng)機(jī)耕作區(qū)域、面積、深度等，提高農(nóng)藥防治效果，減少農(nóng)藥用量，降低生產(chǎn)成本。

　　

　　二是在插秧環(huán)節(jié)。推廣有序拋秧機(jī)等智能農(nóng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化有序耕種，確保秧苗密度統(tǒng)一，提高田間管理效率。

　　

　　三是在田間管理環(huán)節(jié)。設(shè)置小型田間氣象觀測(cè)站、多光譜無(wú)人機(jī)、360 度高清探頭等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)田間小氣候，全天候掌握農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)情況，為田間管理提供依據(jù)。

　　

　　四是在施肥環(huán)節(jié)。通過(guò)肥料傳感器，收集氮、磷、鉀等離子交換率，推算秧苗需肥量和土壤肥料利用率，進(jìn)行精準(zhǔn)施肥。

　　

　　五是在病蟲(chóng)害防治環(huán)節(jié)。利用孢子捕捉器、智能化蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈實(shí)時(shí)測(cè)算病蟲(chóng)害的數(shù)量、種類(lèi)，后臺(tái)分析災(zāi)害發(fā)生程度和危害程度，通過(guò)手機(jī) APP 及時(shí)告知農(nóng)戶(hù)防治時(shí)間、防治區(qū)域、防治辦法。

　　

　　六是在灌溉環(huán)節(jié)。通過(guò)智能化灌溉系統(tǒng)，根據(jù)水位傳感器判斷田間需缺水情況，農(nóng)戶(hù)可以通過(guò)手機(jī) APP 遠(yuǎn)程智能化灌排。

　　

　　七是在收割環(huán)節(jié)。運(yùn)用 AI 收割機(jī)動(dòng)態(tài)收集糧食產(chǎn)量、作業(yè)位置、含水率、含雜率、病蟲(chóng)害等數(shù)據(jù)，通過(guò)傳感器上傳中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)，實(shí)時(shí)分析調(diào)整農(nóng)機(jī)作業(yè)高度、行駛速度、風(fēng)機(jī)功率等，有效降低稻谷損失率。

　　

　　三、成本效益

　　

　　據(jù)測(cè)算，數(shù)字種植模式與傳統(tǒng)種植模式相比，每畝氮肥、磷肥、農(nóng)藥用量分別減少 32.5% 、16.8% 、38%，畝均節(jié)約投入品和人工成本 128 元；水稻品質(zhì)提升，每畝稻谷毛收入增加約 370 元；經(jīng)過(guò)專(zhuān)家測(cè)產(chǎn)，數(shù)字化種植技術(shù)較普通種植技術(shù)增產(chǎn) 10—15% 。 同時(shí)，數(shù)字化種植技術(shù)可在一定程度上代替人工，有效解決農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不足問(wèn)題。水稻數(shù)字化種植單套生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格 17.5 萬(wàn)元，可覆蓋面積2000 畝，使用期限 10 年，硬件設(shè)施投入每年大約 8.5 元/ 畝，智慧管理服務(wù)費(fèi)年均 6.7 元/ 畝。

　　

　　⑤典型案例： 國(guó)產(chǎn)化連棟溫室智慧種植模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　壽光市智慧農(nóng)業(yè)科技園于 2019 年組建，占地 240 畝，總投資4.5億元，旨在通過(guò)在園區(qū)內(nèi)對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)新裝備、新設(shè)施、新技術(shù)進(jìn)行示范應(yīng)用，提升壽光設(shè)施蔬菜智能化水平。在國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心的技術(shù)支持下，完成了單體 8 萬(wàn)平方米外保溫連棟溫室及配套智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)裝備設(shè)計(jì)建造。生產(chǎn)實(shí)踐證明，該國(guó)產(chǎn)化連棟智能溫室系統(tǒng)同比有效降低運(yùn)行能耗 30% 以上、關(guān)鍵水肥環(huán)控模型及核心部件實(shí)現(xiàn) 100% 國(guó)產(chǎn)化替代。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　通過(guò)將我國(guó)日光溫室較好的蓄熱保溫性能與荷蘭文洛型溫室空間利用率高、宜機(jī)化智能化程度高等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成國(guó)產(chǎn)化新型大型玻璃溫室結(jié)構(gòu)及其配套裝備。為解決我國(guó)北方地區(qū)大型溫室技術(shù)裝備依賴(lài)進(jìn)口、運(yùn)行成本居高不下等問(wèn)題，探索出一條本土化創(chuàng)新發(fā)展道路。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是創(chuàng)新大型連棟玻璃溫室外保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。以“下沉式、大斜面、外保溫”為創(chuàng)新設(shè)計(jì)特色，融合了日光溫室和文洛型連棟溫室的優(yōu)勢(shì)。溫室采用大屋面設(shè)計(jì)，在降溫的同時(shí)保證充足光照；采用地面下沉式設(shè)計(jì)(低于地平面 80—100 cm)提高溫室保溫、蓄熱能力；四周立面采用三玻兩腔玻璃構(gòu)筑，大幅提升熱阻值和保溫能力。溫室南北走向天溝處安裝滑動(dòng)平鋪式外保溫被，使屋面熱損失降低 36% ，大幅降低冬季采暖熱負(fù)荷；同時(shí)，通過(guò)配置智能控制系統(tǒng)，可根據(jù)太陽(yáng)方位角變化對(duì)東西屋面外保溫進(jìn)行分時(shí)控制，高效利用太陽(yáng)能光熱資源。

　　

　　二是正壓通風(fēng)溫室環(huán)境綜合智能調(diào)控。集成應(yīng)用空氣源熱泵、正壓濕簾冷暖風(fēng)機(jī)組、通風(fēng)管道、循環(huán)水管道及控制系統(tǒng)等，具有加溫、降溫、增濕、除濕及空氣過(guò)濾功能，兼容 CO2 補(bǔ)施及臭氧消毒功能，從源頭控制空氣質(zhì)量，提高溫室環(huán)境調(diào)控能力。溫室安裝 22 臺(tái)風(fēng)機(jī)，每小時(shí)通風(fēng)量 280 萬(wàn)立方米，夏季可創(chuàng)造低于室外10℃的環(huán)境溫度，正壓環(huán)境大幅降低病蟲(chóng)害發(fā)生幾率。

　　

　　三是智能二氧化碳?xì)夥事?lián)合增施。集成氣源、氣液轉(zhuǎn)換器、CO2 發(fā)生器、控制器與控制系統(tǒng)、應(yīng)用終端等。采用工業(yè)源 CO2 ，經(jīng)過(guò)分子篩等三級(jí)過(guò)濾，將清潔的 CO2 用于溫室蔬菜生產(chǎn)。 園區(qū)共配備 4 套高通量和 2 套中通量 CO2 智能調(diào)控系統(tǒng)，可根據(jù)種植種類(lèi)、生育期及環(huán)境條件實(shí)現(xiàn)環(huán)境與水肥智能聯(lián)調(diào)及分區(qū)控制，提升栽培區(qū)氣肥濃度且無(wú)毒副產(chǎn)品，提高果蔬品質(zhì)，增產(chǎn)幅度達(dá)30%左右。

　　

　　四是智能集控托管式閉環(huán)水肥一體化綜合管理。包含水源處理、智能水肥一體化系統(tǒng)、營(yíng)養(yǎng)液消毒再利用系統(tǒng)三部分，共配有2 套反滲透水處理系統(tǒng)、7 套智能水肥一體化系統(tǒng)、4 套慢砂智能組合式營(yíng)養(yǎng)液消毒系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)水源的過(guò)濾凈化、營(yíng)養(yǎng)液灌溉、回液回收再利用。

　　

　　五是設(shè)施果菜全流程多方位精準(zhǔn)高效無(wú)土栽培。以資源高效利用和全程數(shù)字化高效管理為目標(biāo)設(shè)計(jì)建設(shè)，采用高架無(wú)土栽培模式，由內(nèi)收幾字形栽培槽、軌道式吊蔓、水肥藥一體化裝備、營(yíng)養(yǎng)液回收消毒裝置、微環(huán)境調(diào)控與消毒設(shè)備、數(shù)字化智能監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)、手機(jī) APP 遠(yuǎn)程管控系統(tǒng)等組成，可實(shí)現(xiàn)設(shè)施果菜栽培中環(huán)境與營(yíng)養(yǎng)液的全程數(shù)字化監(jiān)測(cè)與全自動(dòng)管理和遠(yuǎn)程控制。 系統(tǒng)內(nèi)嵌栽培管理專(zhuān)家模塊，可進(jìn)行生產(chǎn)管理建議與記錄。 通過(guò)該系統(tǒng)可按需進(jìn)行環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)液、田間生產(chǎn)的高效、便捷化管理，節(jié)約資源、提高勞動(dòng)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效、清潔、零排放生產(chǎn)。

　　

　　六是設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)。包含智慧管控服務(wù)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)園區(qū)巡檢機(jī)器人、設(shè)施農(nóng)業(yè)路軌兩用自主導(dǎo)航運(yùn)輸機(jī)器人、設(shè)施農(nóng)業(yè)無(wú)人噴藥機(jī)器人、設(shè)施番茄自適應(yīng)授粉機(jī)器人和機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)，在運(yùn)輸、打藥、授粉、搬運(yùn)和溫室管控等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化或少人化作業(yè)，提高了溫室作物種植全流程高精準(zhǔn)管控能力。

　　

　　七是搭建可視化溫室智慧管控云服務(wù)平臺(tái)。由云組態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集分析、視覺(jué)、人工智能服務(wù)、模型決策、專(zhuān)家系統(tǒng)、展示推送和設(shè)備巡檢調(diào)度等 8 部分組成，可有效解決大型園區(qū)種植區(qū)域較多、分布范圍廣、種植作物復(fù)雜、管理難度大、高度依賴(lài)種植者經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題，建立了設(shè)施番茄全產(chǎn)業(yè)鏈智慧化托管生產(chǎn)模式。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是自主研發(fā)溫室環(huán)境調(diào)控算法。借鑒荷蘭調(diào)控模式，采用基于環(huán)境調(diào)控模型的設(shè)置點(diǎn)追蹤最優(yōu)控制算法，尋求溫室環(huán)境最優(yōu)軌線，使能耗最低，建立了適用我國(guó)北方地區(qū)氣候類(lèi)型的本土化溫室環(huán)境調(diào)控算法。

　　

　　二是自主研發(fā)作物水肥決策模型。以植株生長(zhǎng)模型和水肥需求模型為驅(qū)動(dòng)，結(jié)合植株品種、定植時(shí)間、氣象環(huán)境對(duì)作物水肥供給和根區(qū)環(huán)境進(jìn)行自主管理決策，實(shí)現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)液精量配比、精準(zhǔn)淋灌，滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)水肥的同時(shí)，避免了作物根區(qū)鹽分和有毒物質(zhì)的累積，實(shí)現(xiàn)了水肥調(diào)控設(shè)備和控制決策模型的 100% 國(guó)產(chǎn)化替代。

　　

　　三是自主研發(fā)設(shè)施作業(yè)機(jī)器人。圍繞連棟溫室生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中關(guān)鍵用工環(huán)節(jié)，研發(fā)了番茄授粉、植保打藥、采后運(yùn)輸、綜合調(diào)度等國(guó)產(chǎn)化設(shè)施作業(yè)機(jī)器人裝備，在果菜類(lèi)生產(chǎn)部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)無(wú)人化或少人化作業(yè)，大大降低了生產(chǎn)用工成本，提高溫室作物種植全流程高精準(zhǔn)管控能力。

　　

　　三、成本效益

　　

　　外保溫智能連棟溫室，與傳統(tǒng)文洛型連棟溫室相比，整個(gè)越冬生產(chǎn)加溫季的節(jié)能率在50% 左右；與日光溫室相比，土地利用率從40% 提升到 80% 以上；與傳統(tǒng)土壤滴灌生產(chǎn)模式相比，提高水肥利用效率 1 倍以上；與傳統(tǒng)生產(chǎn)模式相比，用工減少 2/3 以上。外保溫智能連棟溫室建設(shè)成本 2000—2500 元/ 平方米，使用期限 20 年(設(shè)備 10 年)，年運(yùn)行能耗低于 50 元/ 平方米，相比常規(guī)玻璃溫室降低 30% 以上。

　　

　?、薜湫桶咐?生產(chǎn)型智慧玻璃溫室種植模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　凱盛浩豐農(nóng)業(yè)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“凱盛浩豐”)成立于 2006年，是一家輸出智慧設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)、建造、工程、運(yùn)營(yíng)服務(wù)、品牌標(biāo)準(zhǔn)、資產(chǎn)管理、田園綜合體開(kāi)發(fā)的解決方案提供商，在大田和智慧溫室方面積累農(nóng)業(yè)技術(shù) 1649 項(xiàng)，累計(jì)獲得專(zhuān)利 53 項(xiàng)(發(fā)明專(zhuān)利 5項(xiàng))、軟著 28 項(xiàng)。 凱盛浩豐現(xiàn)已在山東萊西、山東臨邑、四川眉山、四川資中、安徽桐城、黑龍江佳木斯、寧夏銀川等地建成運(yùn)營(yíng)總面積 3000 余畝的智慧玻璃溫室基地，另有 20 多個(gè)智慧溫室項(xiàng)目在全國(guó) 17 個(gè)省份有序建設(shè)中。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　凱盛浩豐于 2015 年開(kāi)始布局生產(chǎn)型智慧玻璃溫室項(xiàng)目，以期利用材料技術(shù)、工程技術(shù)、信息技術(shù)等發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，進(jìn)而解決農(nóng)業(yè)從業(yè)人員缺乏、農(nóng)業(yè)用地不足等問(wèn)題，提升蔬菜產(chǎn)品供給能力。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是引進(jìn)國(guó)際前沿溫室設(shè)計(jì)建造方案。溫室主體結(jié)構(gòu)采用超白高透無(wú)影散射玻璃，提高溫室透光率、散射率、霧度值和保溫性能。 溫室配備光照、溫度調(diào)控系統(tǒng)，通過(guò)控制天窗、保溫幕布和遮陽(yáng)幕布的鋪展/ 收攏面積，精準(zhǔn)控制溫室內(nèi)部光照、溫度和濕度，通過(guò)配備高壓鈉燈和 LED 燈兩種類(lèi)型燈具擺脫不良天氣對(duì)產(chǎn)量的影響，既節(jié)能又高效，打造安全和穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境。

　　

　　二是提升溫室智能環(huán)控水平。溫室安裝 1 套自動(dòng)化中央環(huán)境控制系統(tǒng)、1 套水肥一體化自動(dòng)灌溉設(shè)備、1 套天然氣燃燒鍋爐供暖設(shè)備、1 套 CO2 供應(yīng)設(shè)備，每個(gè)溫室配備 246 個(gè)傳感器和 234 個(gè)控制器，每天收集數(shù)據(jù) 30 多萬(wàn)條，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備系統(tǒng)，對(duì)溫室內(nèi)的溫、光、水、氣、肥進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)警、調(diào)控，保持溫室內(nèi)番茄最佳生長(zhǎng)環(huán)境。

　　

　　三是建設(shè)自動(dòng)化“育苗工廠”。在萊西市建成 40 畝亞洲單體最大的“育苗工廠”，配備自動(dòng)化播種線設(shè)備、催芽愈合室、分選嫁接移栽設(shè)備系統(tǒng)、穴盤(pán)清洗、移動(dòng)天車(chē)系統(tǒng)、全自動(dòng)苗床系統(tǒng)、苗床電控及軟件等智能化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)從播種、催芽、分級(jí)、嫁接、愈合、移栽、分列、包裝出貨全流程的自動(dòng)化。 番茄“雙頭雙花”大苗育苗量可達(dá) 500 萬(wàn)株/ 年，傳統(tǒng)苗育苗量可達(dá)到 1. 5 億株/ 年。

　　

　　四是建立標(biāo)準(zhǔn)化種植體系。形成園藝管理、水肥管理、環(huán)境控制管理和農(nóng)事操作等環(huán)節(jié)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系共 56 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋番茄從定植、開(kāi)花、采收、拉秧、清園的全過(guò)程，大大提高了種植水平，縮短達(dá)產(chǎn)周期，溫室整體運(yùn)營(yíng)水平明顯提升。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是水肥灌溉一體化技術(shù)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的土壤養(yǎng)分、水分等情況及時(shí)反饋水肥灌溉一體機(jī)，通過(guò)信號(hào)遠(yuǎn)程控制灌溉片區(qū)的電磁閥開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉、施肥，根系吸收后的余液自動(dòng)進(jìn)入回收裝置，流轉(zhuǎn)回水肥車(chē)間，經(jīng)過(guò) RO 水處理設(shè)備進(jìn)行殺菌后可循環(huán)使用，提高了工作效率和資源利用率。

　　

　　二是數(shù)字化管理技術(shù)。自主開(kāi)發(fā)“農(nóng)業(yè)大腦”農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過(guò)數(shù)字技術(shù)+農(nóng)業(yè)技術(shù)+操作流程融合，打通農(nóng)作物生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)溫、光、水、氣、肥合理化配置，優(yōu)化選種、生產(chǎn)、采收、加工各環(huán)節(jié)管理。 人員管理、種植、加工、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、市場(chǎng)、銷(xiāo)售等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn) 100% 線上化，形成從種苗到產(chǎn)品交付、消費(fèi)者反饋的全流程數(shù)字化管理。

　　

　　三、成本效益

　　

　　生產(chǎn)型智慧玻璃溫室種植模式創(chuàng)新地將工業(yè)余熱應(yīng)用于設(shè)施溫室能源供應(yīng)系統(tǒng)，可節(jié)省天然氣消耗量 5—10% ，使整個(gè)農(nóng)業(yè)園區(qū)減少二氧化碳排放量40% ；與傳統(tǒng)溫室大棚相比，大粉番茄產(chǎn)量可增加 4—5 倍。 以萊西一期 180 畝溫室為例，年產(chǎn)量可達(dá) 8400 噸左右，年銷(xiāo)售收入可達(dá) 1 億元左右，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 凱盛浩豐智慧玻璃溫室整體實(shí)現(xiàn) 85% 國(guó)產(chǎn)化替代，結(jié)構(gòu)及相應(yīng)設(shè)施設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化，溫室內(nèi)環(huán)控系統(tǒng)還未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。 210 畝的智慧玻璃溫室總投資 32671 萬(wàn)元，其中，主體建設(shè)(溫室大棚、生產(chǎn)服務(wù)區(qū)、配套設(shè)施)、主要生產(chǎn)設(shè)施(包括環(huán)控、灌溉、幕簾、加熱、二氧化碳等設(shè)備系統(tǒng))分別占總投入 39. 4% 、47. 8% 。

　　

　?、叩湫桶咐?水稻全程智慧種植模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　牧原食品股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“牧原”)創(chuàng)建于 1992 年，現(xiàn)已形成集飼料加工、生豬育種、生豬養(yǎng)殖、屠宰加工為一體的豬肉產(chǎn)業(yè)鏈，養(yǎng)豬業(yè)務(wù)遍及全國(guó) 24 個(gè)省份，2022 年出欄生豬 6120 萬(wàn)頭。 牧原已實(shí)現(xiàn)智能環(huán)控、智能飼喂、智能巡檢、智能清洗等養(yǎng)殖全過(guò)程智能化應(yīng)用。 通過(guò)開(kāi)發(fā)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和大數(shù)據(jù)分析模型，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬全場(chǎng)景數(shù)據(jù)高效管控，平臺(tái)已累計(jì)接入設(shè)備超過(guò) 190萬(wàn)套，實(shí)現(xiàn)日均超 9 億條數(shù)據(jù)的采集和分析。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　通過(guò)研發(fā)應(yīng)用智能化養(yǎng)殖設(shè)備，構(gòu)建起規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的全程智能化生產(chǎn)模式，有效解決豬場(chǎng)疫病防控難、環(huán)保要求高、生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)效率低等難題。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是生豬自動(dòng)化精準(zhǔn)環(huán)境控制系統(tǒng)。通過(guò)配置豬舍自動(dòng)化通風(fēng)、溫濕度控制、燈光控制和環(huán)境監(jiān)測(cè)與智能控制軟硬件系統(tǒng)等設(shè)施設(shè)備，實(shí)現(xiàn)豬舍各環(huán)境因子的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集和智能控制，并對(duì)生豬疫病、發(fā)情和生長(zhǎng)情況進(jìn)行綜合分析。通過(guò)環(huán)境調(diào)控，可有效提升生長(zhǎng)速度、降低疫病和死亡發(fā)生率，提高生產(chǎn)效率。目前，該系統(tǒng)已在牧原旗下全部養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)用。

　　

　　二是數(shù)字化精準(zhǔn)飼喂管理系統(tǒng)。配置全封閉管鏈運(yùn)輸系統(tǒng)，結(jié)合豬群品種、性別、年齡、生理狀態(tài)數(shù)據(jù)與生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，制定精準(zhǔn)的飼料投喂方案，通過(guò)自動(dòng)飼喂系統(tǒng)，記錄不同配方飼喂量與特定群體的對(duì)應(yīng)關(guān)系，結(jié)合投喂數(shù)據(jù)與生長(zhǎng)指標(biāo)，不斷優(yōu)化豬營(yíng)養(yǎng)方案，形成飼喂—生長(zhǎng)—改進(jìn)飼喂—提高生長(zhǎng)的正反饋，提高飼料利用率，減少飼料浪費(fèi)。目前，牧原已應(yīng)用智能飼喂設(shè)備 156 萬(wàn)套。

　　

　　三是畜禽疫病監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。畜禽疫病監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)包括聲音監(jiān)控和軌道巡檢。聲音監(jiān)控器實(shí)時(shí)采集單元內(nèi)豬群聲音，實(shí)現(xiàn)豬群咳嗽及早預(yù)警、輔助分析、精準(zhǔn)治療，低成本防控疫病。軌道巡檢機(jī)器集成有可見(jiàn)光、紅外、聲音、氣體檢測(cè)等各類(lèi)傳感器，可同時(shí)監(jiān)測(cè)豬舍環(huán)境和豬只體征等 10 余項(xiàng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)豬群健康趨勢(shì)的預(yù)知、分析和處理，提升豬群健康管理水平，降低人工成本。目前，牧原已應(yīng)用聲音監(jiān)控器 13 萬(wàn)臺(tái)，軌道巡檢機(jī)器 1 萬(wàn)余臺(tái)。

　　

　　四是智能免疫系統(tǒng)。智能免疫系統(tǒng)集無(wú)針免疫、防疫監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理于一體。通過(guò)應(yīng)用無(wú)注射器將藥液直接“射入”豬只皮膚內(nèi)，消毒、標(biāo)記、注射一次完成，自動(dòng)消毒，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，解決了有針注射帶來(lái)的交叉感染、膿包肉、斷針頭等問(wèn)題，減小豬群應(yīng)激和豬只肌肉損傷，提高動(dòng)物福利。該系統(tǒng)可以真實(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)呈現(xiàn)豬群免疫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)豬群免疫數(shù)字化管理。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是采用聲音識(shí)別技術(shù)，監(jiān)控豬只健康狀態(tài)。根據(jù)豬舍單元環(huán)境情況、豬只叫聲、咳嗽次數(shù)判斷豬只健康狀態(tài)，指導(dǎo)獸醫(yī)對(duì)豬只進(jìn)行診治，使用環(huán)境調(diào)節(jié)器對(duì)豬舍環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高豬只的健康水平、生長(zhǎng)速度及生產(chǎn)效率。

　　

　　二是采用巡檢機(jī)器多功能集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)豬舍向無(wú)人值守邁進(jìn)。通過(guò)集成可見(jiàn)光、氣體、溫濕度、紅外、魚(yú)眼攝像頭等傳感器，全方位采集和感知單元狀況。另外結(jié)合邊緣計(jì)算服務(wù)器，配合人工智能算法，對(duì)監(jiān)測(cè)到的異常信息進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)警推送，并自動(dòng)生成相關(guān)報(bào)表，做到豬群疫病的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早治療，提升豬群健康管理水平，實(shí)現(xiàn)向無(wú)人值守邁進(jìn)。

　　

　　三是采用視覺(jué)估重技術(shù)，評(píng)估單頭豬的重量，提高生產(chǎn)效率。采用視覺(jué)估重技術(shù)，通過(guò)豬只識(shí)別，評(píng)估單頭豬的重量。整個(gè)豬舍的估重精度超過(guò) 99% ，為養(yǎng)殖生產(chǎn)、采食、供料等生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供決策數(shù)據(jù)，讓豬只生長(zhǎng)過(guò)程能夠量化，最大化提高生產(chǎn)效率。

　　

　　三、成本效益

　　

　　通過(guò)應(yīng)用智能化養(yǎng)殖技術(shù)，豬場(chǎng)整體生產(chǎn)效率提升35% 以上。巡檢預(yù)警準(zhǔn)確率超過(guò)95% ，豬只成活率提升 3% ；1 名飼養(yǎng)員年出欄商品豬達(dá) 10000 頭，遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平；育肥豬達(dá) 115 kg 平均出欄日齡不超過(guò) 160 天，頭均藥費(fèi)降低 42 元，母豬年提供斷奶仔豬提高 1. 2 頭。以 10 萬(wàn)頭全線場(chǎng)為例，智能化建設(shè)成本包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、智能養(yǎng)豬設(shè)備(包括智能飼喂、智能巡檢、聲音監(jiān)測(cè)、手持估重等)及物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)、人工智能平臺(tái)，其中網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)控投資為 110 萬(wàn)元，養(yǎng)豬設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化配置成本約 360 萬(wàn)元，設(shè)備使用壽命 3—5 年，物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)等根據(jù)實(shí)際使用模塊計(jì)費(fèi)。

　　

　?、嗟湫桶咐?生豬智慧養(yǎng)殖社會(huì)化服務(wù)模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　北京農(nóng)信數(shù)智科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“農(nóng)信數(shù)智”)成立于 2015年，是一家專(zhuān)注農(nóng)業(yè)的軟件與數(shù)字信息服務(wù)公司。農(nóng)信數(shù)智立足生豬產(chǎn)業(yè)，打造生豬產(chǎn)業(yè)數(shù)智生態(tài)服務(wù)平臺(tái)“豬聯(lián)網(wǎng)”，為生豬產(chǎn)業(yè)提供全方位、一站式的數(shù)字化服務(wù)。截至 2023 年 6 月，豬聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已聚集了超6 萬(wàn)個(gè)專(zhuān)業(yè)化養(yǎng)豬場(chǎng)，服務(wù)生豬超過(guò) 6000 萬(wàn)頭，是國(guó)內(nèi)服務(wù)養(yǎng)豬戶(hù)較多、覆蓋豬頭數(shù)規(guī)模較大的數(shù)智養(yǎng)豬服務(wù)平臺(tái)。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　非洲豬瘟已成為養(yǎng)殖場(chǎng)常態(tài)化的防控重點(diǎn)和難點(diǎn)，傳統(tǒng)生豬養(yǎng)殖過(guò)程，依托人+流程+經(jīng)驗(yàn)的管理方式，難以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖全過(guò)程的有效監(jiān)管和及時(shí)防控。中小養(yǎng)殖主體的投入品采購(gòu)成本高、抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱、生產(chǎn)效率低、信息來(lái)源匱乏等，嚴(yán)重阻礙了中小養(yǎng)殖主體的健康發(fā)展。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是打造生豬產(chǎn)業(yè)數(shù)智生態(tài)服務(wù)平臺(tái)。涵蓋豬企網(wǎng)、豬小智、豬交易、豬服務(wù)四大產(chǎn)品體系。同時(shí)，連接生豬產(chǎn)業(yè)上游飼料企業(yè)和下游屠宰企業(yè)，推出飼企網(wǎng)、食企網(wǎng)及終端企店、企商城等數(shù)字供應(yīng)鏈產(chǎn)品，形成了覆蓋生豬產(chǎn)業(yè)上、中、下游的完善數(shù)智產(chǎn)品矩陣，為生豬產(chǎn)業(yè)鏈主體提供全方位一體化的數(shù)智化服務(wù)。

　　

　　二是提供豬場(chǎng)企業(yè)數(shù)字化管理服務(wù)。面向豬場(chǎng)企業(yè)提供完整數(shù)字化管理的平臺(tái)體系，實(shí)現(xiàn)業(yè)財(cái)人一體化的閉環(huán)過(guò)程，涵蓋生產(chǎn)、放養(yǎng)、育種、物資、成本、財(cái)務(wù)、績(jī)效、數(shù)據(jù)等 8 大功能?；跀?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、系統(tǒng)化管理，達(dá)到提升豬場(chǎng)生產(chǎn)效率、降低經(jīng)營(yíng)成本、增強(qiáng)企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

　　

　　三是提供豬場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、智能化管控、互聯(lián)網(wǎng)+信息服務(wù)等方式，提供生產(chǎn)管理、AI 巡檢預(yù)警、精準(zhǔn)飼喂、智能環(huán)控、智能能耗、遠(yuǎn)程賣(mài)豬、智能盤(pán)估、洗消監(jiān)管、疫病監(jiān)管、遠(yuǎn)程風(fēng)控、農(nóng)戶(hù)代養(yǎng)、環(huán)保管理等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖的智能化、遠(yuǎn)程化和自動(dòng)化，精簡(jiǎn)工作程序和信息處理過(guò)程，減少豬場(chǎng)的人力和物力投入。

　　

　　四是提供投入品和生豬交易服務(wù)。打通飼料企業(yè)、中間商、零售終端、屠宰食品企業(yè)等生豬產(chǎn)業(yè)鏈上下游，構(gòu)建投入品采購(gòu)平臺(tái)、線上生豬交易平臺(tái)和智慧物流平臺(tái)，開(kāi)創(chuàng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的智慧養(yǎng)豬新生態(tài)。

　　

　　五是提供生豬養(yǎng)殖信息服務(wù)。為產(chǎn)業(yè)主體提供豬價(jià)查詢(xún)及行情分析服務(wù)、疫病遠(yuǎn)程問(wèn)診服務(wù)、產(chǎn)業(yè)主體交流及招聘服務(wù)、專(zhuān)業(yè)養(yǎng)殖知識(shí)學(xué)習(xí)及技術(shù)培訓(xùn)服務(wù)等一體化服務(wù)。此外，在全國(guó)搭建了以運(yùn)營(yíng)中心、農(nóng)信小站為核心的線下服務(wù)體系。目前農(nóng)信數(shù)智已在全國(guó)建立了近 150 個(gè)運(yùn)營(yíng)中心、300 個(gè)農(nóng)信小站，基本實(shí)現(xiàn)全國(guó)主要養(yǎng)殖區(qū)域的全覆蓋。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是生豬育種算法。種豬遺傳評(píng)估數(shù)字化管理平臺(tái)采用 PIB-LUP 算法提高基因組選擇中育種值估算的速度，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的水平。

　　

　　二是生豬遠(yuǎn)程估重。采用自研算法開(kāi)發(fā)的豬小智遠(yuǎn)程賣(mài)豬系統(tǒng)、盤(pán)點(diǎn)估重系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生豬數(shù)量及體重的精準(zhǔn)化識(shí)別，有效識(shí)別率達(dá) 97% 以上。

　　

　　三是數(shù)字孿生豬場(chǎng)。以三維可視化的形式呈現(xiàn)豬場(chǎng)運(yùn)行的綜合態(tài)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)虛擬豬場(chǎng)對(duì)實(shí)體豬場(chǎng)的精準(zhǔn)信息傳達(dá)、遠(yuǎn)程操控。

　　

　　三、成本效益

　　

　　全程使用生豬產(chǎn)業(yè)數(shù)智生態(tài)服務(wù)平臺(tái)的生豬養(yǎng)殖企業(yè)，人工成本降 30—40% ，飼料節(jié)約 8—10% ，成活率提高 3—5% ，提前出欄 10—15 天。 母豬 PSY 可達(dá) 25 頭，提高 2—5 頭，斷奶前成活率可達(dá)到 94. 75% ，折合約 1000—5000 元的收益，為企業(yè)帶來(lái) 3—5%的效益提升。

　　

　　以 1200 頭自繁自養(yǎng)智能豬場(chǎng)為例，智能豬場(chǎng)建設(shè)的硬件成本為 490 萬(wàn)元，平均設(shè)備使用年限為 5—10 年，年平均設(shè)備軟件服務(wù)費(fèi)用為 20 萬(wàn)元。 智能豬場(chǎng)具備的功能配置包括:AI 巡檢預(yù)警系統(tǒng)、精準(zhǔn)飼喂系統(tǒng)、全景環(huán)控系統(tǒng)、智能能耗系統(tǒng)、自動(dòng)盤(pán)估系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)。 豬企網(wǎng)企業(yè)版按照授權(quán)模式下，首年的服務(wù)費(fèi)用為 12 萬(wàn)元，次年起的服務(wù)費(fèi)用為 2. 4 萬(wàn)元/ 場(chǎng)/ 年，覆蓋的母豬頭數(shù)為 1000 頭，超出規(guī)模部分按照 20 元/ 頭/ 年計(jì)費(fèi)。 豬企網(wǎng)企業(yè)版涵蓋的功能包括:基礎(chǔ)設(shè)置、豬場(chǎng)生產(chǎn)、豬場(chǎng)物資、倉(cāng)儲(chǔ)管理、采購(gòu)管理、銷(xiāo)售管理、豬場(chǎng)績(jī)效、成本管理等。

　　

　?、岬湫桶咐?奶牛智慧養(yǎng)殖模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　現(xiàn)代牧業(yè)(集團(tuán))有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“現(xiàn)代牧業(yè)”)2005 年在安徽省馬鞍山市成立，2010 年在香港聯(lián)交所上市。 現(xiàn)代牧業(yè)創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)模式，形成集地草、飼料、育種、奶肉牛養(yǎng)殖、交易平臺(tái)、數(shù)智云養(yǎng)牛等于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，開(kāi)創(chuàng)了萬(wàn)頭牧場(chǎng)規(guī)?；B(yǎng)殖先河，在全國(guó)運(yùn)營(yíng)規(guī)模牧場(chǎng) 50 個(gè)以上，可控牛群數(shù)超 44 萬(wàn)頭，日產(chǎn)鮮奶突破 7000 噸，市場(chǎng)占有率 8% 。 2021 年被認(rèn)定為農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　隨著奶牛養(yǎng)殖規(guī)模化比例的不斷提升，目前規(guī)?；翀?chǎng)普遍存在信息碎片化、系統(tǒng)孤立化等問(wèn)題，數(shù)據(jù)無(wú)法在生產(chǎn)管理中發(fā)揮真正的價(jià)值。對(duì)于牛奶生產(chǎn)而言，評(píng)估效率的數(shù)據(jù)化指標(biāo)體系異常重要，將牧場(chǎng)信息進(jìn)行高效整合、分析和預(yù)測(cè)，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮真正的價(jià)值，是實(shí)現(xiàn)牧場(chǎng)信息化、精細(xì)化管理的主要目標(biāo)。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是實(shí)現(xiàn)牧場(chǎng)環(huán)境和安全數(shù)字化?，F(xiàn)代牧業(yè)牧場(chǎng)安裝有 25個(gè)中控監(jiān)測(cè)站、5000 個(gè)智能控制傳感器、45000 個(gè)電子項(xiàng)圈、10000個(gè)計(jì)步器、25 套監(jiān)控系統(tǒng)、25 套工作機(jī)終端等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智慧飼養(yǎng)和數(shù)字管理全覆蓋。 在生產(chǎn)設(shè)備(如風(fēng)機(jī)、刮糞機(jī)等)上安裝智能控制傳感裝置，全天候采集設(shè)備運(yùn)行情況。 通過(guò)監(jiān)測(cè)溫濕度、氨氣濃度等因素，控制風(fēng)機(jī)、水幕、噴淋、光照的開(kāi)啟及轉(zhuǎn)速，為牛只提供適宜的生存環(huán)境。 對(duì)牛舍實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控全覆蓋，通過(guò)圖像識(shí)別飼喂空槽等情況，“智慧牧場(chǎng)”全方位應(yīng)用于牧場(chǎng)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)。

　　

　　二是全面深化牛只物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。配備奶牛電子項(xiàng)圈或計(jì)步器等設(shè)施，實(shí)時(shí)采集奶牛步數(shù)、反芻等數(shù)據(jù)。使用牛只智能識(shí)別管理系統(tǒng)，將日常工作清單自動(dòng)同步至工作機(jī)，通過(guò)掃描牛只佩戴的電子耳標(biāo)，自動(dòng)識(shí)別到需要處理的牛只，并提醒進(jìn)行相應(yīng)處理，現(xiàn)場(chǎng)可以錄入處理結(jié)果，極大地提高一線員工的工作效率。通過(guò)輔助手段(如計(jì)步器、項(xiàng)圈等)、牛只行為異常識(shí)別等提示疾病，依托獸藥處方信息化管理，建立標(biāo)準(zhǔn)化治療流程。通過(guò)“智慧牧場(chǎng)”系統(tǒng)定時(shí)飼喂、通風(fēng)、沖水清洗等，自動(dòng)檢測(cè)奶牛身體狀況，提供從出生到出欄的最佳防疫方案，為牧場(chǎng)提供全面而實(shí)用的服務(wù)。

　　

　　三是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼喂全流程數(shù)字化。通過(guò)安裝牧場(chǎng)精準(zhǔn)飼喂管理系統(tǒng)，對(duì)原有飼喂設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)原料追溯、拌料、投料和剩料處理等全過(guò)程精細(xì)化管理，達(dá)到節(jié)本增效的目的。利用工業(yè)級(jí)車(chē)載智能控制終端(控制電腦)，輔助一線生產(chǎn)員工實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化拌料、精準(zhǔn)投料(投料時(shí)間、投料牛舍和投料量)。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)拌料、投料誤差分析，幫助一線生產(chǎn)員工不斷提升操作精準(zhǔn)度和工作效率，讓每一頭牛都能夠按時(shí)采食到其所需的飼料。

　　

　　四是建成牧場(chǎng)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。對(duì)奶牛檔案實(shí)行多維度管理，分別按照牛只類(lèi)型、出生時(shí)間、胎次、發(fā)生事件等維度，將奶牛基本信息、繁殖信息、健康信息、產(chǎn)奶信息、飼喂信息等進(jìn)行采集錄入，實(shí)現(xiàn)牛只個(gè)體和體征數(shù)字化管理。強(qiáng)化智能產(chǎn)奶管理，牧場(chǎng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行對(duì)接，自動(dòng)采集產(chǎn)奶數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)奶量、日總產(chǎn)奶量、商品奶、總奶量登記、犢牛斷奶、DHI 牛奶檢測(cè)等，對(duì)產(chǎn)奶情況實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化管理。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是在飼料投喂方面。養(yǎng)殖自動(dòng)上料機(jī)搭載 TMR 精準(zhǔn)飼喂系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控配料、攪拌、撒料執(zhí)行情況，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼喂管理，同時(shí)降低人為誤差，科學(xué)有效控制成本。

　　

　　二是在牛奶生產(chǎn)方面。全自動(dòng)擠奶設(shè)備搭載奶牛測(cè)產(chǎn)云系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)奶牛的產(chǎn)奶量、牛奶溫度和牛奶電導(dǎo)率，分析奶牛的產(chǎn)奶性能和健康狀況，進(jìn)行分群飼養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)水平和產(chǎn)奶水平平衡。

　　

　　三是在牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)方面。搭建牧場(chǎng)質(zhì)量系統(tǒng)管理平臺(tái)，與蒙牛、新希望進(jìn)行數(shù)據(jù)接口互通，打通上下游企業(yè)收奶指標(biāo)聯(lián)動(dòng)，提高工作效率，同時(shí)形成了質(zhì)量數(shù)據(jù)中心，為質(zhì)量追溯奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。關(guān)聯(lián)無(wú)人值守過(guò)磅系統(tǒng)，根據(jù)指標(biāo)結(jié)果卡控過(guò)磅業(yè)務(wù)，確保不合格的物料不能入場(chǎng)、不合格的原奶不能出場(chǎng)。

　　

　　四是在安全監(jiān)管方面。加強(qiáng)安全生產(chǎn)信息化建設(shè)，通過(guò) AI 人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員安全管控；通過(guò)測(cè)速管理系統(tǒng)、飼喂車(chē)輛智能停車(chē)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛安全管控；通過(guò)火情監(jiān)測(cè)預(yù)警和無(wú)人值守磅房確保物資安全管控。

　　

　　三、成本效益

　　

　　現(xiàn)代牧業(yè)奶牛智慧養(yǎng)殖模式，平均每頭奶牛每年可節(jié)本增效5360—6350 元，其中:飼料成本降低約 9. 3% ，節(jié)省費(fèi)用約 1500—1900 元；繁殖效率提升(成母牛 21 天懷孕率)約 3% ，增效 360—450 元；平均產(chǎn)奶量增加 800—1000 kg/ 年，收益增加 3500—4000元/ 年；一線工作效率提升 3 倍，有效節(jié)省人工成本。

　　

　　牛群管理系統(tǒng)平均使用費(fèi)用為 2. 5 元/ 頭牛，按照現(xiàn)代牧業(yè) 40余萬(wàn)的牛群規(guī)模，每年投入約 80—100 萬(wàn)元。 SAP 系統(tǒng)購(gòu)置及實(shí)施費(fèi)用約 1100 萬(wàn)元，每年運(yùn)維費(fèi)用 100 萬(wàn)元左右。 人力系統(tǒng)前期建設(shè)投入 150 萬(wàn)元，每年運(yùn)維費(fèi)用投入 10—20 萬(wàn)元。

　　

　?、獾湫桶咐?蛋雞智慧養(yǎng)殖模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　福建光陽(yáng)蛋業(yè)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“光陽(yáng)蛋業(yè)”)創(chuàng)辦于1995 年，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國(guó)家重點(diǎn)龍頭企業(yè)、全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)出口示范企業(yè)、全國(guó)首批 24 家出口食品“三同”示范企業(yè)之一。公司建有福建、湖北、北京三個(gè)產(chǎn)業(yè)基地，年生產(chǎn)蛋品能力 10 萬(wàn)噸，在國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)占有率處于領(lǐng)先地位。公司被認(rèn)定為農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地、國(guó)家畜禽養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化示范場(chǎng)。2021 年 6 月 1 日，全球首臺(tái)商用蛋雞養(yǎng)殖機(jī)器人“木雞郎 4”在光陽(yáng)蛋業(yè)漁溪蛋雞養(yǎng)殖基地投入實(shí)質(zhì)性運(yùn)行。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　需要實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境、物料、產(chǎn)蛋、疫病、設(shè)備、投入品等有效監(jiān)測(cè)和預(yù)警，減少和避免生產(chǎn)異常發(fā)生幾率，降低生產(chǎn)成本，提升管理水平和生產(chǎn)效率。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是裝備雞舍自動(dòng)化系統(tǒng)。采用先進(jìn)的層疊式全封閉籠養(yǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)以棟為單位的全進(jìn)全出，成為福建省規(guī)模最大的蛋雞標(biāo)準(zhǔn)化場(chǎng)。建立糞污資源化利用體系和無(wú)害化處理車(chē)間，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程糞污零排放。

　　

　　二是搭建家禽養(yǎng)殖設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)雞舍所有設(shè)備互聯(lián)互通，在線監(jiān)控雞舍中的喂料、喂水、環(huán)境溫度、風(fēng)機(jī)、集蛋系統(tǒng)、濕簾系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、機(jī)器人運(yùn)行系統(tǒng)、負(fù)壓系統(tǒng)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及異常情況，實(shí)時(shí)預(yù)警并能升級(jí)報(bào)警，故障及異常及時(shí)通知技術(shù)人員第一時(shí)間處理，減少人為疏忽風(fēng)險(xiǎn)。

　　

　　三是創(chuàng)建蛋雞“1+3”養(yǎng)殖運(yùn)營(yíng)模式。即 3 棟雞舍配置 1 個(gè)飼養(yǎng)員加 3 臺(tái)養(yǎng)雞機(jī)器人。應(yīng)用蛋雞養(yǎng)殖機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)雞舍環(huán)境監(jiān)控、紅外體溫監(jiān)測(cè)、視頻活躍度監(jiān)測(cè)、雞舍異常預(yù)警、雞舍聲音監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)方確認(rèn)異常、異常定點(diǎn)跟蹤、協(xié)助應(yīng)急處理、數(shù)據(jù)自動(dòng)分析等8 項(xiàng)功能。

　　

　　四是建立蛋雞養(yǎng)殖數(shù)字平臺(tái)。建設(shè)自動(dòng)化精準(zhǔn)環(huán)境控制系統(tǒng)、數(shù)字化精準(zhǔn)飼喂管理系統(tǒng)、自動(dòng)清糞系統(tǒng)、蛋雞疫病監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)、自動(dòng)化集蛋與包裝系統(tǒng)、數(shù)控中心等，開(kāi)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，進(jìn)行養(yǎng)殖決策，實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)、精準(zhǔn)飼喂與分級(jí)管理、集蛋自動(dòng)化、自動(dòng)清理畜禽糞便等。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是家禽體態(tài)特征圖像識(shí)別。建立全球第一個(gè)家禽行業(yè)領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)模型，機(jī)器人對(duì)死雞識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)到99% ，對(duì)弱雞及絕產(chǎn)雞的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到90% ，并能準(zhǔn)確定位亞健康狀態(tài)的雞只，該項(xiàng)技術(shù)已開(kāi)始市場(chǎng)推廣。

　　

　　二是舍內(nèi)巡檢機(jī)器人。可以根據(jù)不同的雞舍需求定制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢、自動(dòng)避障、遠(yuǎn)程修復(fù)、無(wú)電狀態(tài)自動(dòng)回充、自動(dòng)尋跡等功能，在運(yùn)動(dòng)中準(zhǔn)確獲取籠內(nèi)雞只體征狀態(tài)。應(yīng)用圖像修復(fù)還原技術(shù)，大幅提升識(shí)別準(zhǔn)確率；應(yīng)用聲紋檢測(cè)及切分技術(shù)，在識(shí)別異常雞只鳴叫檢測(cè)時(shí)，通過(guò)對(duì)聲音集的切分及分解，可以預(yù)警雞只位置及異常狀態(tài)。

　　

　　三、成本效益

　　

　　通過(guò)數(shù)字化改造，有效提升生產(chǎn)效率，降低飼料成本和疫病發(fā)生概率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人工效能提升 30% ，產(chǎn)蛋率提升 1—1. 5% ，料蛋比由 2. 3 降低至 2. 1，累計(jì)死淘率由 9% 降低至 7. 5% 。 應(yīng)用 ERP系統(tǒng)后，存貨周轉(zhuǎn)率同比增長(zhǎng) 10% ，資金周轉(zhuǎn)率提升 7. 1% ，成品蛋庫(kù)存周轉(zhuǎn)率提升 47% ，采購(gòu)提前期縮短 32% ，節(jié)約采購(gòu)成本帶來(lái)的總效益估算大約 800 萬(wàn)元。 維修費(fèi)用下降 7. 2% ，運(yùn)輸損耗減少 45%。

　　

　　?典型案例： 水產(chǎn)品工廠化循環(huán)水智慧養(yǎng)殖模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　南通龍洋水產(chǎn)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“龍洋水產(chǎn)”)是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國(guó)家重點(diǎn)龍頭企業(yè)江蘇中洋集團(tuán)股份有限公司全資子公司，專(zhuān)業(yè)從事長(zhǎng)江珍稀魚(yú)類(lèi)物種保護(hù)與綜合開(kāi)發(fā)。龍洋水產(chǎn)整合現(xiàn)有資源，將數(shù)字高效管理研究成果應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)一體化漁業(yè)系統(tǒng)軟件，構(gòu)建水產(chǎn)智慧養(yǎng)殖模型，從種魚(yú)魚(yú)苗、水質(zhì)水源、飼料配方、養(yǎng)殖全過(guò)程的工藝標(biāo)準(zhǔn)等各方面，規(guī)范養(yǎng)殖過(guò)程，提高了漁業(yè)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、信息化水平。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖方式較為傳統(tǒng)，從業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力較弱，設(shè)施設(shè)備技術(shù)相對(duì)落后，整體的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)處于較低水平。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是建設(shè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，配備多參數(shù)水質(zhì)浮標(biāo)設(shè)備 22 臺(tái)套；開(kāi)發(fā)區(qū)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)，配備水上視頻監(jiān)控儀 20 個(gè)；開(kāi)發(fā)水下視頻監(jiān)控系統(tǒng)，配備水下視頻監(jiān)控儀 4 個(gè)。

　　

　　二是建設(shè)生產(chǎn)過(guò)程管理系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，集成移動(dòng)投喂機(jī) 9 臺(tái)、納米增氧系統(tǒng) 4 套、蛋白分離器 8 臺(tái)、增氧機(jī) 72臺(tái)、微濾機(jī) 8 臺(tái)、提水泵 8 臺(tái)、分布式控制柜 8 套。 開(kāi)發(fā)手持式移動(dòng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)，配備手持終端 20 臺(tái)。 開(kāi)發(fā)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，配套生化反應(yīng)植物系統(tǒng)、循環(huán)水管道系統(tǒng)。

　　

　　三是建設(shè)綜合管理保障系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)魚(yú)病遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)軟件和質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)軟件各 1 套，配備水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備 1 套、品質(zhì)與藥殘檢測(cè)設(shè)備 1 套、病害檢測(cè)設(shè)備 1 套。

　　

　　四是建設(shè)公共服務(wù)系統(tǒng)。配備公共信息資源數(shù)據(jù)庫(kù) 1 個(gè)，開(kāi)發(fā)疫情災(zāi)情監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)軟件 1 套、養(yǎng)殖漁情精準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)軟件 1套、試驗(yàn)示范成果展示系統(tǒng)軟件 1 套。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是養(yǎng)殖全過(guò)程聯(lián)動(dòng)管理。建立物聯(lián)網(wǎng)中心，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚，將水產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的“產(chǎn)”和“管”有機(jī)融通，由原來(lái)“人管”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;系統(tǒng)管”。通過(guò)對(duì)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程管理系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)投餌、用藥、增氧、水環(huán)境整治精準(zhǔn)控制，降低水環(huán)境污染；根據(jù)動(dòng)態(tài)養(yǎng)殖情況與倉(cāng)儲(chǔ)生產(chǎn)物料數(shù)據(jù)自動(dòng)匹配，提示安全庫(kù)存，做到合理庫(kù)存以及疫病疫情關(guān)聯(lián)預(yù)警。經(jīng)過(guò) 3—5 個(gè)養(yǎng)殖周期的數(shù)據(jù)積累，初步形成適合龍洋水產(chǎn)的養(yǎng)殖模型。

　　

　　二是養(yǎng)殖全周期可追溯。建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)電子標(biāo)簽、圖像采集、人工錄入等多種方式，對(duì)養(yǎng)殖產(chǎn)品生長(zhǎng)信息進(jìn)行錄入，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖全周期、全過(guò)程質(zhì)量追溯，并可與上游投入品質(zhì)量和下游產(chǎn)品深加工對(duì)接，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量追溯，為用戶(hù)提供真?zhèn)尾樵?xún)、追溯信息、生產(chǎn)檔案查閱等服務(wù)功能。

　　

　　三是魚(yú)病防治。建立魚(yú)類(lèi)疾病數(shù)據(jù)庫(kù)，匯聚疾病病原、危害對(duì)象、主要癥狀、防控方法等數(shù)據(jù)，應(yīng)用人工智能技術(shù)形成對(duì)常見(jiàn)疾病的自動(dòng)參考診斷，用戶(hù)可通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)自主查詢(xún)魚(yú)病、自主診斷，匹配對(duì)癥用藥防治，也可通過(guò)魚(yú)病遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，獲取專(zhuān)家在線診斷和處理措施。

　　

　　三、成本效益

　　

　　新型生態(tài)工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施投入生產(chǎn)后，顯著提高了漁業(yè)生產(chǎn)效率和綜合效益。年養(yǎng)殖存池量提升 64% ，養(yǎng)殖周期縮短22% ，人工效能提升 35% ，經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。 實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用率達(dá)到 93% ，節(jié)約電源 35% ，魚(yú)病發(fā)生率降低 68% ，穩(wěn)定和保護(hù)水資源，節(jié)約能源，生態(tài)效益明顯。數(shù)字化改造總投資 767. 84 萬(wàn)元，其中，軟件開(kāi)發(fā) 261. 15 萬(wàn)元、 硬件設(shè)備投入 501. 29 萬(wàn)元、網(wǎng)絡(luò)費(fèi) 5. 4 萬(wàn)元。

　　

　　?典型案例： 水產(chǎn)品工程化池塘智慧養(yǎng)殖模式

　　

　　一、基本情況

　　

　　光明漁業(yè)有限公司隸屬于光明食品集團(tuán)上海農(nóng)場(chǎng)有限公司，是上海市最大的標(biāo)準(zhǔn)化水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化上海市重點(diǎn)龍頭企業(yè)，專(zhuān)門(mén)從事淡水魚(yú)繁育、養(yǎng)殖、加工、銷(xiāo)售。 光明漁業(yè)擁有 8 萬(wàn)畝養(yǎng)殖基地，年產(chǎn)淡水魚(yú) 5 萬(wàn)噸、加工冷凍水產(chǎn)品 2600 噸，產(chǎn)品在各大生鮮電商平臺(tái)和傳統(tǒng)商超均有銷(xiāo)售，實(shí)現(xiàn)“從塘口到餐桌”全程可追溯。

　　

　　二、信息技術(shù)裝備應(yīng)用情況

　　

　　(一)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題

　　

　　養(yǎng)殖生產(chǎn)存在用工難、勞動(dòng)力強(qiáng)度高等問(wèn)題，目前普遍操作工人年齡 60 歲左右，難以招聘年輕勞動(dòng)力參與生產(chǎn)；水產(chǎn)養(yǎng)殖高峰期重體力勞動(dòng)較多，勞動(dòng)強(qiáng)度較高。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)無(wú)法固化、問(wèn)題處理經(jīng)驗(yàn)無(wú)法總結(jié)，養(yǎng)殖人員經(jīng)驗(yàn)積累和傳幫帶幾乎靠口口相傳，大量生產(chǎn)管理及問(wèn)題處理經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有得到系統(tǒng)性歸納總結(jié)。 氣候、病害等因素對(duì)于養(yǎng)殖生產(chǎn)影響巨大，高溫天氣或惡劣天氣情況下需要員工 24 小時(shí)值守，且惡劣天氣下員工需要進(jìn)行正常生產(chǎn)操作，存在較高安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　

　　(二)做法模式

　　

　　一是養(yǎng)殖管理數(shù)字化。搭建綜合生產(chǎn)管理系統(tǒng)，建立覆蓋育種、養(yǎng)殖、加工、銷(xiāo)售全程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集成成本、預(yù)警、質(zhì)量、績(jī)效、分析等模塊，建立漁業(yè)養(yǎng)殖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，固化和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程。建立相關(guān)參數(shù)的安全閥和臨界預(yù)警值，形成養(yǎng)殖預(yù)警專(zhuān)家系統(tǒng)，為科學(xué)管理、預(yù)防病害、質(zhì)量安全提供保障。建立產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系，實(shí)現(xiàn)“二維碼”認(rèn)證銷(xiāo)售，形成來(lái)源可追溯、責(zé)任可追究的安全信息追溯鏈。搭建全產(chǎn)品區(qū)域銷(xiāo)售管理平臺(tái)，自動(dòng)結(jié)算、自動(dòng)核算每框重量，集成基地銷(xiāo)售物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，聯(lián)動(dòng)門(mén)防系統(tǒng)，建立控制流程，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售自動(dòng)化、可視化，加強(qiáng)銷(xiāo)售內(nèi)控性、安全性。

　　

　　二是養(yǎng)殖過(guò)程自動(dòng)化。對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)控制改造。建立泵房控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)泵房管水自動(dòng)化。利用智能料塔全程自動(dòng)遠(yuǎn)程投喂，根據(jù)養(yǎng)殖品種、規(guī)格、存塘量等數(shù)據(jù)設(shè)置日投喂餐次、投喂時(shí)長(zhǎng)、投喂量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)投喂。在線集成養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)采集溶解氧、pH、水溫等數(shù)據(jù)，全天 24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)變化，聯(lián)動(dòng)增氧機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。集成養(yǎng)殖生產(chǎn)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)投喂設(shè)備、增氧設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備以池塘為基本管理單元進(jìn)行系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)，一塘一界面，遠(yuǎn)程控制各個(gè)塘口的生產(chǎn)管理設(shè)施設(shè)備，提高魚(yú)塘生產(chǎn)管理的安全性。

　　

　　三是生產(chǎn)操作精準(zhǔn)化。在苗種放養(yǎng)環(huán)節(jié)，詳細(xì)記錄苗種相關(guān)品種、尾數(shù)、重量等關(guān)鍵信息，將放養(yǎng)尾數(shù)作為貫穿整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程的關(guān)鍵數(shù)值，根據(jù)死淘尾數(shù)及時(shí)修正塘口數(shù)據(jù)模型，準(zhǔn)確估算塘口存活率、死淘率等數(shù)據(jù)。精準(zhǔn)調(diào)整生產(chǎn)策略，以 15 天為一個(gè)打樣周期，定期打樣更新養(yǎng)殖管理數(shù)據(jù)。系統(tǒng)根據(jù)打樣參數(shù)自動(dòng)測(cè)算魚(yú)類(lèi)存塘總量，估算池塘內(nèi)水產(chǎn)品可銷(xiāo)售總量。結(jié)合水質(zhì)信息、氣象信息和實(shí)時(shí)監(jiān)控反饋的視頻信息，調(diào)整生產(chǎn)措施，達(dá)到精準(zhǔn)增氧、精準(zhǔn)投喂，有效避免投入品的濫用亂用，在節(jié)本降耗的同時(shí)減少對(duì)生態(tài)的破壞，不斷改善養(yǎng)殖水域生態(tài)環(huán)境。

　　

　　(三)技術(shù)創(chuàng)新

　　

　　一是視頻監(jiān)控與設(shè)備聯(lián)動(dòng)。將原本僅用于觀測(cè)魚(yú)類(lèi)進(jìn)食的視頻監(jiān)控設(shè)備靈活運(yùn)用，設(shè)置預(yù)制點(diǎn)，后臺(tái)關(guān)聯(lián)增氧機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)遠(yuǎn)程控制開(kāi)啟一臺(tái)或數(shù)臺(tái)增氧機(jī)時(shí)，固定位置觀測(cè)的球形攝像機(jī)會(huì)觸發(fā)對(duì)增氧機(jī)點(diǎn)位輪巡，此外還可對(duì)場(chǎng)區(qū)關(guān)鍵路口、關(guān)鍵設(shè)備等位置巡檢，防止盜用情況。

　　

　　二是精準(zhǔn)數(shù)據(jù)管控。養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)全部設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)于中央數(shù)據(jù)庫(kù)。無(wú)線增氧控制系統(tǒng)精準(zhǔn)記錄增氧機(jī)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算區(qū)域內(nèi)主要電力使用分布和電力資源使用成本；智能投喂系統(tǒng)通過(guò)料塔底部的在線稱(chēng)重傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)傳輸料塔運(yùn)行數(shù)據(jù)。

　　

　　三是智能泵站管理。對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的水泵站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制改造，通過(guò)視頻、溫度、電流、電壓等設(shè)備及時(shí)監(jiān)測(cè)泵站工作狀態(tài)，管理人員可根據(jù)監(jiān)測(cè)情況遠(yuǎn)程開(kāi)啟水泵，提升了工作效率和高密度養(yǎng)殖頻繁換水的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

　　

　　四是全區(qū)域設(shè)備一鍵保護(hù)。在惡劣天氣下，養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)全部物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠通過(guò)中央控制室一鍵斷電和遠(yuǎn)程一鍵復(fù)電，避免遭受雷暴危害。

　　

　　三、成本效益

　　

　　智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)落地應(yīng)用幫助光明漁業(yè)完成養(yǎng)殖模式的穩(wěn)健轉(zhuǎn)型，對(duì)降低養(yǎng)殖成本起到?jīng)Q定性作用。據(jù)測(cè)算，2021—2022 年度，1. 2 萬(wàn)畝的養(yǎng)殖管理區(qū)域餌料使用量從 11302 噸下降至 8755噸，同比下降 17% ；飼料成本從 4839 萬(wàn)元下降至 3322 萬(wàn)元，同比下降 31% ；相關(guān)人工總成本(技術(shù)人員+管理人員)從 430 萬(wàn)元下降至 352 萬(wàn)元，同比下降 18% ；電力資源消耗成本從 174 萬(wàn)元下降至 129 萬(wàn)元，同比下降 25% 。 養(yǎng)殖管理區(qū)域信息化改造整體硬件投入約 1700 萬(wàn)元，軟件投入約 244 萬(wàn)元，硬件設(shè)備每年的維護(hù)費(fèi)用約 80 萬(wàn)元。

　　

　　?典型案例： 農(nóng)產(chǎn)品電商隴南模式

　　

　　隴南是全國(guó)唯一的電商扶貧試點(diǎn)市，面對(duì)山大溝深、交通不便、全市 8 縣 1 區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展整體落后的困難，隴南人發(fā)揚(yáng)自強(qiáng)不息、敢想敢干、追求卓越的奮斗精神，牢固樹(shù)立抓電商就是抓脫貧、抓產(chǎn)業(yè)、抓經(jīng)濟(jì)、抓發(fā)展的思想理念，不斷探索實(shí)踐、開(kāi)拓創(chuàng)新，“把空間上的萬(wàn)水千山變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)里的近在咫尺”，開(kāi)辟了電商扶貧新路徑。

　　

　　一、特色做法和成效

　　

　　隴南模式，是隴南克服各種困難發(fā)展電商，并以電商為切入口引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展的實(shí)踐路徑與方法。

　　

　　(一)政府引導(dǎo)、全民參與，打開(kāi)思想總開(kāi)關(guān)。隴南市委市政府清醒地認(rèn)識(shí)到思想觀念落后才是真正落后，堅(jiān)持“扶貧先扶志”“扶貧必扶智”，加強(qiáng)政策引導(dǎo)同輿論宣傳相結(jié)合，不斷提高干部群眾學(xué)會(huì)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維進(jìn)行創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的能力，積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思想觀念，形成了以電商促發(fā)

　　

　　來(lái)    源 | 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部

　　

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