在规模化、集约化畜禽养殖快速发展的今天，养殖环境的稳定性直接决定畜禽成活率、生长效率与产品品质，更是实现绿色养殖、保障食品安全的核心前提。传统养殖模式中，依赖人工巡检监测温湿度、有害气体等环境参数的方式，存在响应滞后、监测精度低、人力成本高、调控不及时等痛点，易导致畜禽应激反应、疫病传播，造成严重的经济损失。

随着物联网、大数据、人工智能等技术的深度渗透，构建畜禽养殖环境智能监控系统，实现养殖环境的实时感知、精准调控、智能报警与远程管理，已成为破解传统养殖瓶颈、推动畜牧业数字化转型升级的关键路径，助力养殖企业降本增效、提质增收。

一、核心目标

本方案以“感知精准化、调控自动化、管理智能化、决策科学化”为核心，依托物联网技术构建全流程、全场景的养殖环境监控体系，具体实现以下目标：

• 实时监测：全面捕捉养殖舍内温度、湿度、光照、氨气(NH₃)、硫化氢(H₂S)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)等关键环境参数，监测精度满足行业标准，数据更新延迟≤10秒，杜绝参数漏报、误报。

• 智能调控：基于预设阈值与AI算法，自动触发通风、降温、增湿、补光、除味等设备运行，实现环境参数的动态平衡，减少人工干预，避免环境突变对畜禽的影响。

• 报警防控：针对异常环境参数、设备故障等情况，通过多渠道及时推送报警信息，为养殖人员争取处置时间，降低疫病传播、设备停运带来的损失，将畜禽死亡率控制在合理范围。

• 远程管理：支持电脑网页端、手机APP、微信小程序等多终端访问，实现养殖环境参数实时查看、设备远程操控、历史数据查询、报表生成等功能，打破时空限制，提升管理效率。

• 绿色高效：通过精准调控环境与设备运行，优化饲料利用率、降低能耗与药物使用量，减少养殖废弃物排放，实现节能降耗、绿色环保的规模化养殖。

二、系统架构

本系统采用“感知层-传输层-平台层-应用层”四层架构设计，各层独立运行、无缝衔接，兼顾系统稳定性与扩展性，可根据生猪、奶牛、肉牛、家禽等不同畜种、不同养殖规模灵活适配，同时融入云边端协同技术，提升系统响应效率与数据处理能力。

1、感知层：环境数据采集核心，筑牢监测基础

感知层作为系统的数据入口，负责全面、精准采集养殖环境中的各类关键参数，是实现智能监控的前提。结合畜禽养殖场景的特殊性，选用低功耗、高防护、高精度的物联网终端设备，部署于养殖舍内不同区域(如饲喂区、休息区、粪便处理区)，确保采集数据的全面性与准确性，设备可适应-20℃~60℃工作温度范围，满足不同地域、不同季节的养殖需求。

2、传输层：数据高效传输通道，保障实时联动

传输层负责将感知层采集的各类数据高效、稳定传输至平台层，同时将平台层的控制指令下发至感知层设备，实现数据双向交互。结合养殖场景特点(部分养殖场偏远、信号薄弱、养殖舍多且分散)，采用“无线为主、有线为辅”的混合传输模式，兼顾传输稳定性、低功耗与低成本，适配不同规模养殖场的网络条件。

3、平台层：智能分析决策核心，实现精准管控

平台层是系统的大脑，负责接收传输层上传的所有数据，进行数据处理、分析、存储与决策，同时实现设备管理、阈值设置、报警管理等核心功能，采用云边端协同架构，边缘节点负责本地实时处理与控制，云端负责数据汇总、深度分析与全局管理，提升系统响应速度，同时降低云端服务器负载。本平台支持弹性扩展，可根据养殖规模的扩大，灵活增加设备接入数量与功能模块，适配不同畜种的养殖需求。

4、应用层：人机交互入口，实现便捷管理

应用层面向养殖企业管理人员、一线养殖人员，提供多终端、便捷化的人机交互入口，将平台层的决策指令转化为可操作的功能，实现养殖环境的远程监控与管理，降低人力成本，提升管理效率，适配不同人员的操作习惯。

三、核心功能

结合畜禽养殖实际需求，系统聚焦监测、调控、报警、管理四大核心场景，打造全流程智能监控能力，同时融入绿色养殖理念，兼顾实用性与经济性，可适配不同规模、不同畜种的养殖需求。

1、全参数实时监测，全面掌握环境动态

系统可实现养殖舍内核心环境参数的24小时不间断监测，包括温度、湿度、光照、NH₃、H₂S、CO₂、CH₄等，同时可拓展监测饮水水质、粪便湿度、畜禽活动状态等辅助参数，数据实时更新，监测精度满足行业标准。

监测数据以可视化图表形式展示，支持按时间维度(实时、小时、天、月)查询历史数据，可直观查看参数变化趋势，帮助养殖人员发现环境变化规律，优化养殖管理方案;例如，通过分析氨气浓度变化曲线，调整清粪频率与通风时长，减少有害气体积累;通过监测光照时长，适配畜禽生长周期需求，优化补光方案，提升生长效率。同时，系统支持多养殖舍、多参数对比监测，便于管理人员全局把控养殖环境状态。

2、智能自动调控，实现环境动态平衡

基于平台层预设的环境参数阈值与AI分析结果，系统可自动触发对应的调控设备运行，实现养殖环境的动态平衡，减少人工干预，避免环境突变对畜禽造成应激反应，同时优化设备运行效率，降低能耗。

• 温湿度调控：当温度高于阈值时，自动启动通风机、降温设备(如湿帘、喷雾降温系统);当温度低于阈值时，自动启动供暖设备(如地暖、热风炉);当湿度超标时，启动除湿设备或加大通风量，湿度不足时，启动加湿器，通过边缘计算算法优化调控精度，可将温度波动控制在±0.8℃以内，稳定温湿度。

• 有害气体调控：当NH₃、H₂S、CO₂等有害气体浓度超过阈值时，自动启动通风机、除味设备，加大通风量，快速降低气体浓度，同时结合粪便湿度监测，触发清粪设备运行，从源头减少有害气体产生，可使氨气排放降低40%以上。

• 光照调控：根据畜禽生长周期需求，自动控制补光设备的开启与关闭，确保光照时长与强度符合标准(如家禽产蛋期光照时长≥16小时)，提升畜禽生产性能，减少人工开关灯的工作量。

• 设备联动调控：支持多设备协同运行，例如，降温时同步启动通风机与湿帘，提升降温效率;通风时根据室外温湿度，调整通风机转速，避免室外恶劣环境影响室内环境，同时降低能耗。

此外，系统支持手动调控模式，养殖人员可根据实际需求，通过手机APP、网页端或现场控制柜，手动操控各类设备运行，实现自动与手动的灵活切换，适配特殊养殖场景需求。

3、多渠道异常报警，降低养殖风险

系统针对环境参数异常、设备故障、网络中断等情况，设置多级别报警机制(一般报警、严重报警)，通过多渠道及时推送报警信息，确保养殖人员第一时间知晓并处置，将养殖风险降到最低，提前3-5天防范疫病传播与设备故障风险。

• 报警触发条件：环境参数超过预设阈值(如温度≥35℃、氨气浓度≥30ppm)、设备运行异常(如传感器故障、通风机关停)、网络中断、数据采集异常等，同时支持自定义报警触发条件，适配不同养殖需求。

• 多渠道报警推送：报警信息可通过手机APP推送、短信通知、微信推送、现场声光报警等多种方式推送，确保养殖人员无论是否在现场，都能及时接收报警信息;例如，夜间养殖舍温度异常，系统可同时推送APP消息与短信，提醒值班人员及时处置。

• 报警追溯与处理：系统自动记录所有报警信息(报警时间、报警类型、报警内容、处置结果)，支持后续查询与追溯，帮助养殖人员总结经验，优化报警阈值与管理方案;同时，针对常见报警，系统可自动推送处置建议(如“氨气浓度超标，请启动通风机，检查清粪设备”)，辅助养殖人员快速处置。

4、远程智能化管理，提升管理效率

系统打破时空限制，实现养殖环境的远程监控与管理，大幅减少人工巡检工作量，降低人力成本，提升规模化养殖的管理效率，尤其适合大型养殖基地、多养殖舍分散布局的场景。

• 远程监控：通过手机APP、网页端，可实时查看各养殖舍的环境参数、畜禽活动状态(视频监控)、设备运行情况，无需现场巡检，节省人工成本，同时可实现多养殖舍统一管理，提升管理效率。

• 远程操控：支持远程启动、关闭通风机、降温、供暖、补光等设备，可针对单个养殖舍或多个养殖舍批量操作，管理人员可通过网页端批量启动所有舍内的补光设备，无需逐舍操作。

• 数据统计与报表：系统自动统计各类环境参数、设备运行时长、报警次数等数据，生成日报、周报、月报等统计报表，支持报表导出Excel格式，帮助管理人员全面掌握养殖情况，为养殖决策提供数据支撑。通过分析月度温度变化报表，优化供暖、降温设备的运行方案，降低能耗。

• 用户权限管理：支持分级权限设置，例如，管理人员拥有全部操作权限，一线养殖人员仅拥有参数查看、简单设备操控权限，确保系统操作的安全性与规范性，避免误操作导致设备故障或环境异常。

5、绿色节能优化，实现可持续养殖

本系统融入绿色养殖理念，通过精准调控与智能优化，实现节能降耗、减少污染，助力养殖企业实现可持续发展，同时提升养殖效益。

• 能耗优化：通过边缘计算算法分析设备运行状态与环境参数变化，优化设备运行时长与转速，避免设备空转或过度运行，例如，通风机根据有害气体浓度与温湿度，自动调整转速，相比传统固定转速运行，可降低能耗20%-30%;冬季供暖、夏季降温设备根据环境温度动态调整运行功率，进一步降低能耗。

• 污染控制：通过实时监测有害气体浓度与粪便湿度，及时触发通风、清粪设备运行，减少有害气体排放与粪便堆积，降低养殖污染;同时，可对接粪便处理系统，实现粪便资源化利用，提升粪污资源化利用率，助力绿色养殖。

• 药物减量：通过优化养殖环境，减少畜禽应激反应与疫病发生概率，从而降低抗生素等药物的使用量，提升畜禽产品品质，满足食品安全要求，同时降低养殖成本。

四、方案适配场景

本方案具备较强的灵活性与扩展性，可适配不同畜禽品种、不同养殖规模、不同养殖模式的需求，核心适配场景包括：

• 规模化畜禽养殖场：如万头猪场、万羽家禽养殖场、千头肉牛/奶牛养殖场，可实现多养殖舍、多区域的统一监控与管理，大幅提升管理效率，降低人力成本，适配规模化养殖的精细化管理需求。

• 中小型养殖合作社：针对养殖舍集中、规模适中的合作社，可简化架构、降低成本，实现核心环境参数的监测与基础智能调控，助力合作社提升养殖标准化水平，增强市场竞争力。

• 特色畜禽养殖：如肉羊、肉兔、特种家禽等养殖场景，可根据畜禽生长特性，自定义环境参数阈值与调控方案，适配特色养殖的个性化需求。

• 异地多基地养殖：针对拥有多个异地养殖基地的企业，可通过云端平台实现所有基地的统一监控与管理，实时掌握各基地养殖动态，优化资源配置，提升企业整体管理水平。

五、方案优势

• 精准可靠：选用高精度传感器与先进的AI算法，数据监测精度高、响应快，异常报警及时，调控精准，可有效避免环境突变对畜禽的影响，相比传统人工监测，监测精度提升30%以上，报警响应速度提升80%以上。

• 灵活适配：支持多畜禽品种、多养殖规模适配，可根据用户需求灵活拓展功能模块与设备数量，同时支持云边端协同，适配不同网络条件，无论是大型基地还是中小型合作社，都能找到合适的配置方案，扩展性强。

• 降本增效：大幅减少人工巡检与操作工作量，降低人力成本(单养殖舍可减少1-2名值守人员);通过智能调控优化设备运行，降低能耗与饲料、药物使用量;提升畜禽成活率与生长效率，增加养殖收益。

• 便捷易用：多终端操作(手机APP、网页端、小程序)，界面简洁、操作便捷，无需专业技术知识，一线养殖人员可快速上手;系统自动生成报表，减少数据统计工作量，提升管理效率。

• 安全稳定：采用数据加密、设备冗余备份、多网络备份等技术，确保系统数据安全、运行稳定，可实现24小时不间断运行，故障发生率低，同时设备防护等级高，适应养殖现场复杂环境。

• 绿色环保：通过精准调控与污染控制，减少有害气体排放与药物使用，实现节能降耗、绿色养殖，符合国家农业现代化与绿色农业发展政策，助力养殖企业实现可持续发展。

六、应用效益

降低人力成本：减少人工巡检、设备操作、数据统计等工作量，节省人力成本，大型养殖基地节省人力成本更为显著。

提升养殖收益：优化养殖环境，减少畜禽应激反应与疫病发生，提升畜禽成活率，缩短生长周期，提升饲料利用率，节约饲料成本，同时提升畜禽产品品质，提升产品售价，增加养殖收益。

降低能耗成本：通过智能调控设备运行，降低能耗，节省电费、燃料费等能耗成本，长期效益显著。

推动畜牧业数字化转型：助力养殖企业从传统人工养殖向智能化、标准化养殖转型，提升畜牧业现代化水平，契合国家数字农业、智慧农业发展战略，同时推动物联网技术在农业领域的深度应用。

保障食品安全：通过优化养殖环境、减少药物使用，提升畜禽产品品质，实现养殖过程可追溯，为消费者提供安全、健康的畜禽产品，增强消费者对畜产品的信任度，保障食品安全。

促进就业与产业升级：带动物联网、智能设备等相关产业发展，同时通过技术培训，提升养殖人员的专业技能，促进农村就业，推动畜禽养殖产业高质量发展。

减少环境污染：通过实时监测与调控，减少有害气体(NH₃、H₂S等)排放与粪便堆积，降低养殖污染对周边环境的影响，降低氨气排放;对接粪便处理系统，实现粪便资源化利用，提升粪污资源化利用率至90%以上，助力生态环境保护。

节能降耗：优化设备运行，降低电力、燃料等能源消耗，减少碳排放，实现绿色养殖，契合“双碳”目标，推动畜牧业可持续发展。

畜禽养殖环境智能监控系统，融入畜禽健康监测、精准饲喂、疫病报警等更多核心场景，实现环境监控+健康管理+精准养殖的一体化管控;同时，加强与农业大数据平台、农产品追溯平台的对接，推动养殖数据共享与协同，助力构建智慧农业生态体系，为畜牧业高质量发展注入新的动力，助力养殖企业实现“降本、增效、绿色、安全”的发展目标。