Известная интеллектуальная птицеферма
В современную эпоху стремительного развития крупномасштабного и интеллектуального животноводства и птицеводства стабильность условий содержания напрямую определяет выживаемость, эффективность роста и качество продукции, а также является ключевым условием для достижения экологически чистого земледелия и обеспечения безопасности пищевых продуктов. Традиционные методы ведения сельского хозяйства, основанные на ручном осмотре и мониторинге параметров окружающей среды, таких как температура, влажность и вредные газы, имеют такие недостатки, как задержка реакции, низкая точность мониторинга, высокие трудозатраты и несвоевременный контроль, что легко приводит к стрессовым реакциям у скота и птицы, передаче болезней и серьезным экономическим потерям.
Благодаря широкому распространению таких технологий, как Интернет вещей, большие данные и искусственный интеллект, создание интеллектуальной системы мониторинга для животноводческих хозяйств, обеспечивающей восприятие в реальном времени, точное управление, интеллектуальные оповещения и дистанционное управление, стало ключевым путем преодоления узких мест традиционного сельского хозяйства и содействия цифровой трансформации и модернизации животноводческой отрасли. Компания Famou Machinery поможет животноводческим предприятиям снизить затраты, повысить эффективность, улучшить качество и увеличить прибыль.
I. Основные цели
Компания Famou Machinery специализируется на «точном восприятии, автоматизированном управлении, интеллектуальном менеджменте и принятии решений на основе научных данных», используя технологии Интернета вещей для создания комплексной системы мониторинга всех сценариев в животноводческой отрасли. В частности, она стремится достичь следующих целей:
Мониторинг в реальном времени: Комплексно фиксирует ключевые параметры окружающей среды в животноводческих помещениях, включая температуру, влажность, интенсивность освещения, аммиак (NH₃), сероводород (H₂S), углекислый газ (CO₂) и метан (CH₄). Точность мониторинга соответствует отраслевым стандартам, задержка обновления данных составляет ≤10 секунд, что исключает пропущенные или ложные срабатывания.
Интеллектуальное управление: на основе заданных пороговых значений и алгоритмов искусственного интеллекта система автоматически запускает работу такого оборудования, как вентиляция, охлаждение, увлажнение, дополнительное освещение и дезодорация, обеспечивая динамическое равновесие параметров окружающей среды, сокращая вмешательство человека и избегая негативного воздействия внезапных изменений окружающей среды на скот.
Сигнализация и предотвращение: При возникновении аномальных параметров окружающей среды и неисправностей оборудования система оперативно передает тревожную информацию по нескольким каналам, предоставляя фермерам время для реагирования, снижая потери от передачи болезней и простоев оборудования, а также поддерживая уровень смертности скота в разумных пределах.
Удаленное управление: Поддерживает доступ с нескольких терминалов, включая веб-страницы на компьютере, мобильные приложения и мини-программы WeChat, обеспечивая просмотр параметров среды разведения в режиме реального времени, удаленное управление оборудованием, запрос исторических данных и создание отчетов, преодолевая временные и пространственные ограничения и повышая эффективность управления.
Экологичность и эффективность: Благодаря точному контролю окружающей среды и работы оборудования, оптимизируется использование кормов, снижается энергопотребление и расход лекарственных препаратов, а также сокращаются выбросы отходов животноводства, что обеспечивает энергосбережение, снижение потребления и экологичность крупномасштабного животноводства.
II. Системная архитектура
Компания Famou Machinery использует четырехслойную архитектуру: «Уровень восприятия — Уровень передачи — Платформенный уровень — Прикладной уровень». Каждый уровень работает независимо и бесперебойно, обеспечивая баланс между стабильностью системы и масштабируемостью. Система может гибко адаптироваться к различным видам скота и масштабам разведения, таким как свиньи, молочные коровы, мясной скот и птица. Также в ней используется технология взаимодействия облачных и периферийных устройств для повышения эффективности отклика системы и возможностей обработки данных.
1. Уровень восприятия: ядро сбора экологических данных, создающее прочную основу для мониторинга.
В качестве точки ввода данных в систему, уровень восприятия отвечает за всесторонний и точный сбор различных ключевых параметров в условиях разведения, что является необходимым условием для достижения интеллектуального мониторинга. Учитывая специфические особенности сценариев животноводства и птицеводства, для обеспечения полноты и точности собираемых данных, отвечающих потребностям фермерских хозяйств в разных регионах и сезонах, были выбраны и развернуты энергоэффективные, высокозащищенные и высокоточные IoT-терминальные устройства.
2. Уровень передачи: эффективный канал передачи данных для взаимодействия в реальном времени.
Уровень передачи отвечает за эффективную и стабильную передачу различных типов данных, собранных уровнем датчиков, на уровень платформы, одновременно отправляя команды управления с уровня платформы на устройства уровня датчиков, обеспечивая двустороннее взаимодействие данных. Учитывая особенности сельскохозяйственного сценария (некоторые фермы расположены удаленно, имеют слабый сигнал и множество разрозненных фермерских хозяйств), используется гибридный режим передачи данных, сочетающий беспроводную связь в качестве основного и проводную в качестве дополнительного метода, что обеспечивает баланс между стабильностью передачи, низким энергопотреблением и низкой стоимостью, адаптируясь к сетевым условиям ферм различного размера.
3. Платформенный уровень: ядро интеллектуального анализа и принятия решений для точного управления.
Платформенный уровень — это «мозг» системы, отвечающий за прием всех данных, загружаемых с уровня передачи, их обработку, анализ, хранение и принятие решений. Он также реализует основные функции, такие как управление устройствами, установка пороговых значений и управление оповещениями. Благодаря архитектуре, основанной на взаимодействии облака, периферийных устройств и самих устройств, периферийные узлы обрабатывают локальные данные в режиме реального времени и осуществляют управление, в то время как облако отвечает за агрегацию данных, углубленный анализ и глобальное управление, повышая скорость отклика системы и снижая нагрузку на облачные серверы. Эта платформа поддерживает эластичное расширение, позволяя гибко добавлять устройства и функциональные модули по мере расширения масштабов животноводства, адаптируясь к потребностям различных видов скота.
III. Основные функции
Famou Machinery, сочетающая в себе реальные потребности животноводства и птицеводство Система фокусируется на четырех основных сценариях: мониторинг, контроль, оповещение и управление, создавая комплексные возможности интеллектуального мониторинга. Она также включает в себя концепции «зеленого» земледелия, обеспечивая баланс между практичностью и экономичностью, и может адаптироваться к потребностям различных масштабов и видов скота.
1. Мониторинг всех параметров в режиме реального времени для комплексного экологического мониторинга.
Система обеспечивает круглосуточный непрерывный мониторинг основных параметров окружающей среды в животноводческом помещении, включая температуру, влажность, интенсивность освещения, NH₃, H₂S, CO₂ и CH₄. Ее также можно расширить для мониторинга вспомогательных параметров, таких как качество питьевой воды, влажность фекалий и активность скота. Данные обновляются в режиме реального времени, а точность мониторинга соответствует отраслевым стандартам. Система поддерживает сравнительный мониторинг нескольких помещений с различными параметрами, что облегчает руководителям общий контроль над средой содержания скота.
2. Интеллектуальное автоматическое управление для динамического баланса окружающей среды
На основе заданных пороговых значений параметров окружающей среды и результатов анализа ИИ на уровне платформы система автоматически запускает соответствующее управляющее оборудование для достижения динамического равновесия в животноводческой среде. Это снижает вмешательство человека, предотвращает стрессовые реакции у скота, вызванные внезапными изменениями окружающей среды, оптимизирует эффективность работы оборудования и снижает энергопотребление.
Контроль температуры и влажности: При превышении порогового значения температуры автоматически включаются вентиляторы и охлаждающее оборудование (например, испарительные охлаждающие панели и системы распыления); при понижении температуры ниже порогового значения автоматически включается отопительное оборудование (например, системы подогрева пола и воздухонагреватели); при превышении стандартной влажности включаются осушители или усиливается вентиляция; при недостаточной влажности включаются увлажнители. Алгоритмы граничных вычислений оптимизируют точность управления, поддерживая колебания температуры в пределах ±0,8℃ и стабилизируя температуру и влажность.
Управление освещением: В зависимости от потребностей циклов роста скота и птицы система автоматически контролирует включение/выключение дополнительного осветительного оборудования, обеспечивая соответствие продолжительности и интенсивности освещения стандартам (например, ≥16 часов света в период яйцекладки у птицы), что повышает продуктивность животноводства и птицеводства и снижает трудозатраты на ручное включение и выключение света.
3. Дистанционное интеллектуальное управление: повышение эффективности управления
Система преодолевает временные и пространственные ограничения, обеспечивая дистанционный мониторинг и управление средой разведения, значительно сокращая объем ручной проверки, снижая трудозатраты и повышая эффективность управления крупномасштабными племенными хозяйствами. Она особенно подходит для крупных племенных баз и сценариев с множеством рассредоточенных птичников.
Дистанционный мониторинг: через мобильное приложение или веб-интерфейс пользователи могут в режиме реального времени просматривать параметры окружающей среды, состояние активности скота (видеонаблюдение) и работу оборудования в каждом животноводческом помещении, что исключает необходимость выездных проверок, экономит трудозатраты и обеспечивает единое управление несколькими помещениями, тем самым повышая эффективность управления.
Дистанционное управление: Поддерживает дистанционный запуск/остановку вентиляторов, систем охлаждения, отопления и дополнительного освещения. Операции могут выполняться как в одном цехе, так и партиями в нескольких цехах. Руководители могут активировать дополнительное освещение во всех цехах через веб-интерфейс, что исключает необходимость управления каждым цехом отдельно.
Статистика и отчеты: Система автоматически собирает различные параметры окружающей среды, время работы оборудования, количество срабатываний сигнализации и другие данные, генерируя ежедневные, еженедельные и ежемесячные отчеты. Отчеты можно экспортировать в формат Excel, что помогает руководителям всесторонне понимать ситуацию с поголовьем скота и предоставляет данные для принятия решений. Анализ ежемесячных отчетов об изменении температуры позволяет оптимизировать планы работы отопительного и холодильного оборудования, снижая энергопотребление.
Управление доступом пользователей: Поддерживает многоуровневое управление доступом. Например, администраторы имеют полный доступ, в то время как рядовые сотрудники имеют только права на просмотр параметров и базовое управление оборудованием, что обеспечивает безопасность и стандартизацию работы системы и предотвращает сбои в работе оборудования или аномалии окружающей среды, вызванные неправильной эксплуатацией.
4. Экологичная и энергосберегающая оптимизация для устойчивого сельского хозяйства
Эта система воплощает в себе концепции «зеленого» земледелия, обеспечивая энергосбережение и снижение загрязнения окружающей среды за счет точного управления и интеллектуальной оптимизации. Это помогает сельскохозяйственным предприятиям достичь устойчивого развития, одновременно повышая эффективность ведения сельского хозяйства.
Оптимизация энергопотребления: анализируя рабочее состояние оборудования и изменения параметров окружающей среды с помощью алгоритмов периферийных вычислений, система оптимизирует время и скорость работы оборудования, избегая простоев или чрезмерной работы. Например, вентиляторы автоматически регулируют свою скорость в зависимости от концентрации вредных газов, температуры и влажности, снижая энергопотребление на 20-30% по сравнению с традиционной работой на фиксированной скорости. Оборудование для зимнего отопления и летнего охлаждения динамически регулирует свою мощность в зависимости от температуры окружающей среды, дополнительно снижая энергопотребление.
Контроль загрязнения: Благодаря мониторингу концентрации вредных газов и влажности навоза в режиме реального времени, система оперативно включает вентиляцию и оборудование для очистки навоза, снижая выбросы вредных газов и накопление навоза, тем самым уменьшая загрязнение окружающей среды в сельском хозяйстве. Одновременно она может быть подключена к системам обработки навоза для повышения эффективности использования ресурсов навоза, улучшая коэффициент его использования и способствуя экологически чистому земледелию.
Сокращение использования лекарственных препаратов: Оптимизация условий содержания снижает стресс и заболеваемость скота и птицы, тем самым уменьшая использование антибиотиков и других препаратов, улучшая качество продукции животноводства и птицеводства, обеспечивая соответствие требованиям безопасности пищевых продуктов и снижая затраты на разведение.
IV. Сценарии применения интеллектуального оборудования для птицеводства от Famou Machinery.
Данное решение отличается высокой гибкостью и масштабируемостью, адаптируясь к потребностям различных пород скота и птицы, масштабам разведения и моделям селекции. Основные сценарии применения включают:
Крупные животноводческие и птицеводческие хозяйства: Фермы с десятками тысяч голов птицы могут обеспечить единый мониторинг и управление несколькими птичниками и участками, что значительно повышает эффективность управления, снижает трудозатраты и удовлетворяет строгие требования к управлению в крупномасштабном животноводстве.
Малые и средние фермы: Для кооперативов с крупными птицеводческими хозяйствами и средними масштабами это решение упрощает структуру, снижает затраты и обеспечивает мониторинг и базовое интеллектуальное управление основными параметрами окружающей среды, помогая кооперативам повышать стандарты разведения и улучшать конкурентоспособность на рынке.
V. Преимущества решения
**Точность и надежность:** Благодаря использованию высокоточных датчиков и передовых алгоритмов искусственного интеллекта, решение обеспечивает высокую точность мониторинга данных, быструю реакцию, своевременное оповещение об аномалиях и точное управление. Оно эффективно смягчает воздействие внезапных изменений окружающей среды на скот и птицу. По сравнению с традиционным ручным мониторингом, точность мониторинга повышается более чем на 30%, а скорость реагирования на сигналы тревоги — более чем на 80%.
**Снижение затрат и повышение эффективности:** Значительно сокращается объем ручной проверки и работы по эксплуатации, снижаются затраты на рабочую силу (количество дежурного персонала сокращается на 1-2 человека на каждый животноводческий цех); интеллектуальное управление оптимизирует работу оборудования, снижая энергопотребление, а также расход кормов и медикаментов; повышается выживаемость скота и птицы, а также эффективность их роста.
