我国生猪养殖正从“经验散养”向“工业化集约养殖”转型，但行业仍面临三大核心矛盾：疫病防控依赖人工导致预警滞后（呼吸道疾病平均延误3天发现，死亡率提升5%）、成本刚性上涨（饲料占比70%，2025年行业PSY仅25-26头，比丹麦低9头）、环保合规压力大（粪污COD排放超标罚款最高达100万元）。本方案基于“物联网+AI算法+大数据”技术，适配万头规模化猪场、中小型猪场及散养户集群，构建“环境-猪群-饲料-粪污”全场景智能管控体系，实现“疫病早预警、成本可量化、排放全达标”。

一、行业核心痛点与合规要求拆解

（一）四大核心痛点

痛点类型	具体表现	数据支撑与影响
疫病防控被动	依赖人工巡栏，每天仅2-3次，咳嗽、发烧等早期症状难发现；免疫记录靠纸质台账，交叉感染风险高	XX实操数据显示：人工巡检疫病预警滞后72小时，头均药费达72元；某猪场因未及时发现非洲猪瘟，1200头生猪全群扑杀，损失超360万元
生产效率低下	母猪PSY（年断奶仔猪数）行业平均25头，远低于丹麦35头；育肥猪出栏日龄超170天，料肉比≥3.0	XX农牧测算：PSY每提升1头，头均成本降低28元；10万头猪场出栏日龄缩短10天，年增收益超400万元
成本管控粗放	饲料人工投喂浪费率达15%；猪舍温湿度人工调控，冬季能耗超标30%；设备故障发现滞后12小时以上	某中小型猪场（2000头）月均饲料浪费超3吨，年损失6万元；设备故障导致通风中断，100头仔猪中暑死亡
环保合规风险	粪污随意排放，COD、氨氮超标；缺乏实时监测，环保检查需人工整理1个月数据，耗时超7天	2024年广东某猪场因粪污COD超标32.9倍，被罚15万元；江苏某猪场因无法提供监测数据，错失环保补贴20万元

（二）刚性合规要求

• 环保排放：《畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）》要求：COD≤400mg/L、氨氮≤80mg/L；部分地区加严（如浙江执行《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》DB33/593-2005，要求COD≤200mg/L）。

• 生物安全：农业农村部《规模化猪场生物安全防护指南》要求：建立养殖档案（含免疫、用药、检测记录），保存期≥2年。

• 数据备案：万头以上猪场需接入国家畜禽养殖信息化平台，每月上传生产、防疫数据（据行业监管要求）。

二、解决方案核心架构与技术实现

       构建“感知层-边缘决策层-云平台应用层-全链运维层”四层架构，融合智能巡检、华为物联网等成熟技术，适配养殖场景高湿、高氨、生物安全要求。

1. 感知层：多维度数据精准采集

针对不同养殖规模的成本承受力与需求，设计差异化采集方案：

• 万头规模化猪场：

  • 猪群监测：部署轨道巡检机器人（定制款，集成可见光/红外摄像头、声音传感器），每30分钟巡检1次，采集猪只体温（精度±0.3℃）、咳嗽频次、采食时长等10余项指标；配套声音监控器，24小时捕捉咳嗽声，识别准确率超95%（参照同类养殖机器人技术标准）。

  • 环境监测：通过AIOTEC边缘计算网关接入温湿度传感器（仔猪舍0-40℃，育肥舍-20-60℃）、氨气传感器（测量范围0-100ppm，精度±5%），每5分钟刷新数据。

  • 粪污监测：在氧化塘安装COD传感器、超声波液位计，实时监控排放指标。

• 中小型猪场（500-5000头）：

  • 采用LoRa低功耗传感器采集温湿度、氨气，待机时长1年；配备手持红外测温仪，人工辅助检测猪只体温。

  • 饲料流量传感器监测投喂量，误差≤2%。

• 散养户集群（≤500头）：

  • 简易温湿度报警器（当温度超32℃自动声光报警）；接入地方畜牧局共享检测设备，每季度上传3次粪污数据。

合规设计：所有传感器通过CMA认证，数据上传频率符合“每2小时1次有效数据”的备案要求。

2. 边缘决策层：本地智能联动

依托AIOTEC边缘计算网关实现毫秒级响应，核心功能适配猪只不同生长阶段需求：

• 精准环境调控：

  • 仔猪舍（1-28日龄）：当温度＜28℃时，自动开启地暖与保温灯；湿度＞80%时，启动除湿机，成活率提升至98%以上。

  • 育肥舍（29日龄-出栏）：氨气浓度＞30ppm时，自动调节风机转速（从500r/min升至1500r/min），能耗降低20%。

• 疫病预警与处置：

  • 声音识别预警：当咳嗽频次超10次/小时·百头，10秒内推送“呼吸道疾病风险”预警至兽医手机，提前7天发现疫病。

  • 体温异常处置：红外监测到猪只体温＞39.5℃时，自动标记猪只位置，联动门禁系统限制人员流动，降低交叉感染风险。

• 智能饲喂联动：

  • 基于视觉估重数据（精度＞99%），育肥猪体重达80kg后，自动下调饲料蛋白含量至14%，料肉比降至2.8以下。

  • 母猪妊娠期：根据背膘厚度数据，自动调整日投喂量（从1.8kg至2.5kg动态变化），PSY提升1.2头/年。

3. 云平台应用层：全链数据协同

采用IoT农业平台，支持日均10亿条数据处理：

• 生产管理中心：

  • 可视化看板：实时展示猪群存栏（分阶段统计）、设备运行率（目标≥98%）、疫病预警次数，支持钻取查看单栋猪舍详情。

  • 智能报表：自动生成《母猪配种成功率周报》《育肥猪日增重曲线》，导出时间＜1分钟，替代人工3天工作量。

• 疫病防控模块：

  • 免疫追溯：记录无针注射器注射数据（消毒、标记、注射一次完成），生成电子免疫档案，扫码可查。

  • 药敏分析：基于3年用药数据，推荐最优抗生素组合，头均药费降低42元（实操验证数据）。

• 环保合规端口：

  • 自动生成《粪污排放月报》，数据直接对接地方环保平台，传输有效率≥99%。

  • 粪污处理优化：根据进水COD浓度，自动调整沼气池搅拌频率，产气效率提升15%。

• 食品安全溯源：

  • 打通养殖-屠宰数据链，消费者扫描猪肉二维码可查看“养殖场编号、免疫记录、出栏日期”，产品溢价达10%。

4. 全链运维层：降本增效保障

• 设备健康管理：

  • 预测性维护：通过风机振动数据，提前15天预警轴承磨损故障，设备故障率降低60%。

  • 远程运维：支持190万套设备同时在线升级，单次固件更新耗时＜30分钟，无需人员进场。

• 成本优化工具：

  • 能耗分析：自动统计各猪舍电费占比，识别“低效运行”风机（如能耗超标20%），10万头猪场年省电费35万元。

  • 耗材管理：根据注射器使用次数（每支限用500次），自动推送采购提醒，避免断供风险。

三、关键场景适配与实施规范

（一）分规模方案选型

养殖规模	核心配置	处理效果	成本参考（2025年行情）
万头猪场	轨道巡检机器人10台+声音监控器200台+智能饲喂系统50套	PSY≥28头，料肉比≤2.8，疫病死亡率≤2%	建设成本800万元（设备寿命5年），年运维成本45万元
2000头猪场	低功耗传感器30套+手持测温仪5台+简易饲喂控制器10套	料肉比≤3.0，人工成本降低60%	建设成本60万元，年运维成本5万元
500头散户	温湿度报警器10个+共享检测设备接入	环保达标率100%，人工巡栏减少80%	建设成本3万元，年运维成本0.8万元

（二）实施流程

1. 勘察定制（1周）：核查猪舍结构（如漏粪板布局）、现有设备（是否预留接口），按“一场一策”设计方案（如产房增加保温灯联动逻辑）。

2. 设备部署（规模化场3周，中小型场1周）：

   1. 规模化场：先部署环境传感器（避开产仔高峰期），再安装巡检机器人轨道，最后调试饲喂联动。

   2. 中小型场：采用免打孔安装传感器，减少对猪群应激。

3. 联调备案（1周）：测试数据传输稳定性（72小时无丢包），完成国家畜禽养殖平台备案。

4. 培训试运行（1周）：培训饲养员“看预警、查报表”，试运行期间每日校准数据（人工与智能监测偏差≤5%）。

四、方案核心价值与数据支撑

（一）生产效益

• 效率提升：1名饲养员年出栏商品猪达10000头（行业平均2000头，实操数据），育肥猪出栏日龄缩至160天以内。

• 成本降低：饲料浪费率从15%降至5%，10万头猪场年省饲料成本600万元；头均药费从72元降至30元。

（二）防疫效益

• 预警时效：呼吸道疾病提前7天预警，治愈率提升至90%；体温异常识别响应时间从24小时缩至5分钟。

• 生物安全：无针免疫减少交叉感染风险，脓包肉发生率从3%降至0.5%。

（三）环保与品牌效益

• 排放达标：粪污COD稳定在200mg/L以下，氨氮≤60mg/L（符合浙江等严标地区要求），环保罚款风险降为0。

• 品牌增值：溯源体系使猪肉售价提升10%，10万头猪场年增收益超800万元。

五、适用场景与典型案例

适用场景	方案亮点	参考案例
万头规模化猪场	全流程无人值守+疫病精准预警	基地（10万头）：PSY达29.5头，年省成本1200万元（效率提升35%）
中小型家庭农场	低成本适配+简单易操作	恒众农牧5000头猪场：料肉比2.9，人工成本降低70%
散养户集群	共享设备+统一监管	河南正阳散养区（200户）：环保达标率100%，获省级示范项目补贴
种猪场	种猪档案数字化+配种精准调控	智能种猪场：母猪配种成功率从85%提升至92%