肉牛数智化综合管理平台
中国农业大学动物科学技术学院智能养殖系
1基本情况
1.1单位简介
中国农业大学动物科技学院智能养殖与环境科学系成立于2019年12月。围绕国家深入实施乡村振兴的重大战略需求、现代畜牧业发展对产业转型升级的需求,以及加快新农科建设等对学科发展和人才培养的需求,动物科技学院成立了国内首个“智能养殖与环境科学系”,其核心目标是培养具备畜牧智能生产、信息化管理和环境控制等学科背景的复合型人才。本系是在原动物生产、畜牧环境工程和畜牧信息管理团队的基础上组建,在二级学科畜牧生物工程专业设有博士点和硕士点。本学科目前有教授3人,副教授4人,科研助理5人,其中有国家兔产业技术体系首席科学家1人,公益性行业(农业)科研专项首席科学家1人,国家现代农业产业体系岗位科学家2人,北京市现代农业产业体系岗位科学家1人。
根据学科的发展前沿和畜牧生产的实际需要,智能养殖与环境科学系重点开展畜禽智能生产与牧场信息化管理,动物环境、福利及环境智能调控等领域的教学及科研工作。具体研究方向包括畜禽智能生产技术研究、畜禽信息智能化采集分析及牧场精准管理技术研究、畜禽环境生理、动物行为与动物福利研究、智能化畜禽舍环境调控技术优化集成、配套设施设备及软件系统的研发四个方面,通过多学科合作和交叉渗透,集中优势,立足学科的前沿问题和畜牧业可持续发展的重大问题开展基础和应用研究。
1.2案例背景介绍
随着肉牛养殖规模的不断扩大,2023年出栏量达到5023.48万头,传统的肉牛养殖模式逐渐暴露出一些短板。尤其是在标准化、数字化支持方面的欠缺,导致了数据分散、管理效率低,难以满足现代化、集约化养殖需求。因此,推动肉牛养殖产业的智能化转型、提升生产效率、降低生产成本,成为当前急需解决的问题。为响应国家推动农业智能化、绿色发展的政策,肉牛数智化平台综合管理平台应运而生,平台通过数字化生产管理、智能化环境监控、精准饲喂和健康管理技术,致力于实现肉牛养殖的标准化、精细化管理,提升生产效率,降低养殖成本,助力推进肉牛产业现代化
1.3解决思路
针对统养殖模式缺乏标准化和数字化支持,数据分散、管理效率低等问题,智能养殖与环境科学系提出了“肉牛数智化平台综合管理平台”解决方案。该平台通过“公司+基地”的管理模式,实现肉牛场生产各关键环节数据的录入、管理和统计以及可视化。系统设计肉牛场机构管理、牛群管理、繁育管理、健康管理、物料管理、环境监测、统计报表七个模块。其主要特点包括:数据驱动的管理模式、智能环境调控、高效的资源管理。通过数据驱动,在标准化肉牛生产流程的基础上实现智能化环境监测与控制、以及数据集成和分析功能支持企业决策,帮助肉牛养殖场实现集约化、现代化的精准管理。
2场景解决
2.1创新亮点
技术创新:智能化数据驱动管理模式:该平台通过全面集成环境监测、牛群健康、生产过程等多维度数据,运用大数据分析技术对养殖场运营进行全面监控与优化。数据驱动的管理模式确保了养殖过程中每一环节都能精准控制,提升了管理效率,降低了人工干预,帮助养殖场实现标准化、精细化管理;
模式创新:公司+基地的全程数字化管理模式:采用“公司+基地”管理模式,确保标准化操作的同时提升了灵活性。该模式下,所有生产环节的数据实现集中录入与管理,包括牛群管理、繁育管理、健康监控、环境控制等,确保各环节的高效衔接和精准执行。通过数字化平台,实现了养殖过程的全程透明化和信息化,确保从饲料管理到牛只健康的各项数据都可以追溯和分析。
管理创新:数据驱动的精准决策与高效资源管理:通过数据分析驱动决策过程,帮助管理者实时获取运营状况、生产效率、牛群健康等关键信息,提升决策效率和准确性。平台通过智能算法预测养殖过程中可能发生的各种问题,并提供解决方案,从而优化资源配置,减少浪费。
2.2核心技术
智能传感器与物联网:通过实时传感器收集环境和动物数据,运用物联网技术进行远程监控与数据传输;
大数据与AI分析:平台利用大数据分析与AI算法,识别潜在问题、预测健康趋势和优化生产过程;
智能环境调控:根据传感器数据自动调节温湿度、通风等,确保最佳肉牛处理生产环境中;
健康监测系统:实时监控牛只的体温、活动量等,及时发现健康异常并预警。
上述技术技术填补了传统养殖管理的空白,融合物联网、大数据与人工智能,推动养殖业向智能化、精准化发展,提高了生产效率和经济效益。
2.3应用范围
该平台主要应用于肉牛产业,适用于不同规模的养殖场,包括小型、中型和大型肉牛场。通过数字化管理与智能化控制,平台能够覆盖肉牛养殖的各个环节,如牛群管理、繁育监控、健康管理、环境调控、饲料管理等。适用于各种养殖场景,包括但不限于养殖基地、育肥场、种牛场等。通过灵活的模块设计和数据集成,该平台能在全国范围内推广应用,尤其适合对管理效率、生产质量要求较高的现代化肉牛养殖企业,推动产业实现规模化、标准化、精准化管理。
3应用成效
3.1投入产出情况
中国农业大学智能养殖系团队已经成功开发了“肉牛数智化平台综合管理平台”。包括数据驱动的管理模式、智能环境调控、以及精准决策分析功能。团队已具备一定数量的硬件设备,如传感器、环境监测系统与控制设备等,用于平台的数据采集和现场应用。
在投入方面,团队初期投入了资金用于平台的研发、硬件设备采购以及团队建设,具体包括软件开发、数据收集设施的部署和调试、设备的安装与维护等。同时,团队也在全国多个肉牛养殖场进行了试点,投入了人力资源进行平台使用培训和技术支持,确保了技术的实际落地和应用。
在产出方面,平台的应用能够显著提高养殖场的管理效率,预计管理效率提升可达10%-30%。运营成本在通过智能化管理模式和资源优化后,减少了约10%-30%。数据采集与分析能力的提升使得养殖场能够更加精准地进行决策,数据处理效率提高了约40%。这些成果为平台未来的扩展和复制奠定了坚实的基础,预计在不同规模的养殖场中推广后,可进一步提升整体效益。
3.2经济社会价值
通过数字化管理和精准决策支持,“肉牛数智化平台综合管理平台”可以有效提升生产效率,降低养殖成本,优化资源配置,提高肉牛品质和市场竞争力。智能化的生产和环境管理还能够推动了肉牛养殖业的现代化、集约化发展,为传统产业的转型升级注入科技动力。平台的应用还有能够效促进乡村振兴,带动当地经济发展,增加农民收入,并助力推动绿色、可持续的畜牧业发展。通过精细化管理和环保技术的应用,平台在提升养殖效益的同时,还能够减少资源浪费和环境污染,为畜牧业的可持续发展提供创新路径。综合来看,平台在经济效益、产业升级和社会可持续性方面具有深远的影响,推动了肉牛养殖业的高质量发展。
3.3推广应用前景
随着肉牛养殖业向数字化、智能化转型,“肉牛数智化平台综合管理平台”能够提高养殖效率、降低生产成本,解决当前行业中标准化与数字化支持不足的问题。平台不仅适用于大规模养殖场,还能推广到中小型养殖场、合作社和地方农业基地。国家政策支持和农业基础设施的完善为平台推广提供了良好环境,预计将在推动行业创新、提高资源利用效率及促进绿色农业方面产生积极影响。随着高品质牛肉需求增加,平台将在行业中广泛应用,助力产业升级与可持续发展。