2025全国畜牧业数智化杰出案例分享——猪舍智能化精准环境控制系统
原发表日期：2025-06-17来源：智能畜牧分会
原发表日期：2025-06-17
来源：智能畜牧分会
猪舍智能化精准环境控制系统
天邦食品股份有限公司
1.基本情况
1.1公司简介
天邦食品股份有限公司成立于 1996年，于2007 年在深圳证券交易所挂牌上市（股票代码：002124）。公司先后涉足水产饲料、猪饲料、动物疫苗、种猪育种、生猪养殖、屠宰分割、食品深加工等领域，经过27年提质发展，现拥有生猪养殖、食品深加工、供应链、环保新能源等多个相关事业群，拥有员工10000余名，是中国领先的农牧企业之一。同时，公司开启组织变革，实施业务数字化、管理智能化，成为国家农业产业化重点龙头企业。
天邦旗下全资子公司：南京亥客技术有限公司、合肥亥客技术有限公司，是专业从事生猪养殖与食品加工数智化的专业公司，拥有专业人才约300人，是业内领先的数智化领域专业研发与服务公司。
在生猪养殖业务上，天邦已成为成本与规模双优的行业翘楚之一。今后也将持续强化科技研发与产业链协同能力，致力于成为全球智慧农牧的创新引领者和安全食品供应的核心服务商，以科技之力让现代生活更具品质与温度。
1.2案例背景
在随着畜牧业的规模化、集约化发展，传统养殖模式面临诸多挑战：
1)环境管理粗放：猪舍温湿度、通风、有害气体、光照、粉尘等环境参数依赖人工调控，难以精准控制，易导致猪群应激、生长缓慢甚至疾病暴发；
2)资源浪费严重：饲料、水、能源等利用率低，养殖成本居高不下；
3)生物安全防疫压力大：人员流动频繁，猪场环境复杂，疫病传播途径多样，增加了防控难度；
4)劳动力短缺：养殖场工作环境艰苦，年轻人从业意愿低，人工成本逐年上升。
与此同时，国家相关政策也在大力推动畜牧业数智化转型，鼓励通过物联网、大数据、人工智能等技术实现精准化、智能化养殖。当前物联网、传感器、智能控制等技术的成熟，为猪舍智能化精准环境控制系统的研发与应用提供了技术支撑。另外，消费者对食品安全与环保的关注度日益提高，推动养殖企业向绿色、高效、可持续方向发展。
1.3解决思路
猪舍智能化精准环控控制系统采用“感知-分析-传输-控制”四层架构，通过物联网、大数据和人工智能技术，精准调控猪舍环境，解决传统养殖痛点。在猪舍内部署温湿度、氨气、二氧化碳、颗粒物、压差等传感器，实时采集环境数据；利用边缘计算或云端平台分析数据，生成调控指令；联动风机、滑窗、小窗、喷淋、湿帘、加热和热回收、尾气处理等设备，自动调控环境参数。通过物联网实现设备互联与数据传输，大数据优化调控策略，预测环境变化，AI算法动态调整参数，提升精准性。该系统方案功能包括环境监测、智能调控、预警报警、数据管理和远程控制，实现无人化值守与科学化管理。最终实现精准调控环境，提升猪只生长效率与健康水平；降低人工与资源成本，提高养殖效益；减少污染物排放，推动绿色养殖；数据驱动决策，实现科学化管理。
猪舍智能化精准环境控制系统通过技术赋能，精准解决传统养殖痛点，助力畜牧业数智化转型与可持续发展。
2.场景解决
2.1创新亮点
基于业内首创的猪只体感温度量化算法，根据猪只不同日龄体重和健康状况波动状态，全面反映了环境温度、湿热效应、湿冷效应、风冷效应、喷淋蒸发效应、热辐射效应和漏粪板的热传导效应等环境变化给猪只体感温度带来的量化影响，并根据实时气体浓度、舍内气压状态、极端气候突变、季节性变化等，对猪舍内的风机、滑窗、小窗、喷淋、湿帘、加热和热回收、尾气处理等环控设备进行实时调控。猪舍智能化精准环境控制系统还集成了多项高级功能，如防湿冷效应算法、防冷凝算法、智能湿帘控制算法、春捂秋冻算法、微正压实时控制算法等，进一步提升了猪舍环境控制的智能化无人化水平。
2.2核心技术
该系统方案采用了“端-边-云”一体化物联网架构（AIOT&CT），通过亥客技术的环控中台，将感知、控制、传输和展现四大层面高效整合，能够实时监管和控制成百上千的环控单元。借助深度学习技术以及基于神经网络的控制算法模型，基于对猪只生理学和行为学的基础研究和试验成果，通过对历史数据的深入分析和挖掘，实现环控策略的不断优化。系统能够针对不同猪场的特定建筑和设备条件，快速、精确且有效地调控环境参数，个性化定制最合适的环境控制策略，始终追求猪只的最佳舒适度，为猪群提供一个舒适且健康的生活环境。
系统主控采用多核异构工业级处理器，搭载双核Cortex-A55，集成了最新的高性能 CPU、GPU，同时采用了包含 Cortex-R5 双核锁步模式的安全岛，能应用于对安全性能要求严苛的场景。
分级通风控制算法：根据实时监测的温湿度数据，自动调控通风系统的开启程度，维持猪舍内理想的温温度，确保猪只的生长和健康；根据实际需求动态调整通风系统的运行强度，避免过度通风导致的能源浪费，提高能源利用效率；根据检测到的有害气体浓度（如氨气、二氧化碳等），调控不同区域的通风强度，有效排出污浊空气，改善猪舍内的空气质量。
体感温度算法：一种用于评估猪舍环境对猪只热应激水平的指数模型。本案例系统是国内第一款量化猪只体感温度算法的智能化设备。它结合了猪舍环境温度、相对湿度、空气流速等多个环境因素，计算出一个综合的体感温度值，反映猪只在该环境下实际感受到的热负荷水平。通过PHLI 算法评估当前环境对猪只的热应激水平，并据此调控通风、降温等措施，猪只营造合适的环境，提高养殖效率。
防湿冷效应算法：在养殖场中，湿冷环境会给动物带来诸多不利影响，如降低机体免疫力、增加疾病发生风险、影响生长发育等。因此，采取有效措施预防湿冷效应对于保证猪只健康、提高养殖效益至关重要。本案例系统结合温湿度控制与通风模式优化策略，采用模糊控制与 PID 控制算法，科学设计通风控制系统，优化通风模式，既能实现良好的空气对流，又能避免过度换气导致热量和水分流失。
2.3应用范围
本案例的应用场景广泛，涵盖规模化猪场、气候多变地区、疫病防控重点区域、环保要求严格的地区、高科技农业示范区、劳动力短缺地区以及精准养殖项目等。该系统能提升管理效率、降低疫病风险、减少环境污染、解决劳动力短缺问题，并支持精准养殖和科学决策。
3.应用成效
3.1投入产出比
大型猪场（存栏母猪5000头以上）初始投资40万-60万元，硬件设备占比30%-40%，涵盖各类环境传感器、控制器等；软件系统占15%-20%，含物联网平台等；安装调试费用最高，占40%-50%；其他基础设施升级约5%-10%。运营维护方面，年维护升级费为初始投资3%-5%，技术运维人工成本仅为传统的20%-30%。直接收益显著，人力成本年节省5万-30万元，能源节约年省电费20万-40万元。
3.2经济和社会价值
通过智能化系统，大型猪场人力成本降低30%-50%，精准环境控制减少疫病损失，提升猪只生长速度与饲料转化率。智能调控设备使能源节约效果明显，稳定养殖环境保障猪肉品质，获取产品溢价，同时满足政策要求，增强市场竞争力。
3.3社会价值多元显著
在绿色发展上，单场年均减排10%-15%，减少有害气体排放；食品安全方面，降低抗生素使用，控制人畜共患病风险。产业升级上，推动养殖智能化转型，优化劳动力结构。还能带动周边产业，提供智慧养殖示范，助力乡村振兴。
3.4投资回收快速可观
以存栏5000头母猪的猪场为例，初始投资50万元，年综合收益（人力节约15万元+能源节约25万元+政策补贴10万元）达50万元，投资回收期约0.9-1年，实现快速回本盈利。
4.推广应用前景
本方案契合产业升级需求，在生猪产业示范应用中成效显著，具备广阔的推广前景。猪舍智能化精准环境控制系统的推广应用场景广泛，适用于多种养殖场景。大规模养殖企业通常饲养大量猪只，智能化系统能够显著提升管理效率，降低人力成本；在高密度养殖环境中，精准的环境控制有助于减少疫病传播风险，提升猪只健康水平；同时，智能化系统能够减少人员频繁进出，降低外部病原体引入的可能性。此外，该系统能够提高资源利用效率，减少能源消耗，支持绿色养殖；通过降低人力成本，提升经济效益，并减少对人力资源的依赖，有效解决劳动力短缺问题。结合精准养殖理念，智能化环境控制系统能够优化饲养环境，提升生产性能；依托数据分析和实时监控功能，支持科学决策，进一步提高养殖效率。
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