基于計算機技術的家禽飼養

時間：2024-06-26 09:58:59 碩士畢業論文

有關基于計算機技術的家禽飼養

　　我國加入WTO后，黑龍江省將加快發展畜牧業作為經濟發展的重要戰略之一。大力發展畜牧業，黑龍江省有自身的資源優勢、基礎優勢和巨大的潛力。如何將優勢和潛力轉化為高附加值的產品，來提高其比較效益這是一項挑戰。隨著知識經濟的發展，應用高新技術改造傳統產業已經成為經濟發展中具有全局意義的戰略性問題。畜牧業要集約化和規模化發展，科學管理是提高其利潤的潛力的內在動力。為此，以家禽飼養和加工為例，論述計算機技術在其管理中的應用。

　　飼養管理

　　環境控制隨著養殖業的集約化、規模化發展，環境控制日益重要。采用計算機技術控制環境，不僅能減輕飼養員的勞動強度，而且可提高飼養過程中的準確性，降低能源消耗，將雞舍環境控制在最佳水平。

　　以計算機為基礎的禽舍監控系統，主要由電子傳感器來為其提供禽舍環境條件和家禽群體狀況的一切信息。因此，禽舍內的傳感器一定要精密可靠。

　　家禽達到的最佳生產性能的環境要求?：一是溫度應保持或接近溫度適中區;二是空氣質量足以預防家禽呼吸道疾病或損傷。因此，禽舍的溫度、相對濕度、氨和硫化氫氣體含量是控制環境的監測指數。實際上，這幾個環境控制檢測指數是相互關聯的。溫度是禽舍測定的最基本的指數，由于大多數的通風系統主要受溫度控制，所以禽舍內溫度應是恒定的。禽舍的最小通風速度通常是以相對濕度來確定的，而且在許多的禽舍中，只要濕度控制適宜，氨等有害氣體含量就會自然得以控制。由于相對濕度與氨的含量有相關性，因此有的禽舍采用性能好的濕度傳感器來取代氨傳感器，以降低成本。

　　溫度傳感器、相對濕度傳感器及氨傳感器將測試的數據經過A/D轉換器傳輸到計算機中，計算機將測試的數據處理后，立即發出指令，啟動或關閉加熱裝置、冷卻裝置、人工照明系統及通風系統，以便將環境參數調解在最佳范圍內，使家禽生長在最佳環境中。

　　喂飼監測家禽在達到最佳生產性能的喂飼要求：一是飼料與水的營養、質量和數量足以保證體內能量，以限制傳染性病菌的生存;二是制定穩定的保健計劃非營養飼料添加劑、疫苗及監控)，以防止地方流行病和重要病原體(寄生動物、病毒及細菌)?。

　　對于需要采取限制喂飼工藝的家禽。采用計算機控制可更精確地限定采食次數和采食量。計算機程序可根據家禽品種、生長階段、日增重、產蛋量、溫度等數據，制定合理的喂料量和喂料時間。每到喂料時間，計算機發出指令，飼料便從貯料塔通過輸送機和計量秤，將實際輸送飼料量與計算量進行對比。然后輸送到喂料機或料盤中。在平養系統中。

　　飼料盤上安裝電子料位器，將送料和盤內飼料的消耗數據反饋給計算機，以便計算機自動調解下一個喂料周期。

　　家禽的飲水量可以反映其群體的健康情況。通常采用安裝在管路中的電子水表將家禽飲水數據反饋給計算機，根據傳輸數據，計算機迅速評價家禽健康狀況，一旦出現異常情況及時報警。喂飼家禽的疫苗、藥品或水溶性添加劑(如維生素等)，可通過藥物泵來控制劑量和流量。將其輸入飲水管路，供家禽飲用。

　　飼料配方飼料在家禽飼養成本中占70%，從某種意義上來講，養殖業的效益取決于飼料的轉化率。家禽營養學家經過多年的努力，制訂出一整套家禽營養標準。但要制定出既要滿足營養標準，成本又要最低的最佳方案是一項極其繁雜的工作，靠人工難以勝任。在計算機中用線性規劃方法建立飼料的數學模型，并在數據庫中貯存著根據家禽品種、日齡、產蛋量、日增體重、性別、環境條件等項因素制定的營養標準，一般采用的主要營養指標是代謝量、蛋白質、賴氨酸、氮氨酸+胱氨酸、鈣及有效磷等。飼料管理者只要將原料數據和家禽的生產數據輸入計算機中。就會立即在數據庫中查找出相應的營養標準，然后自動調用單純型計算程序，計算出最佳飼料配比方案。

　　據文獻。使用計算機配方的全價飼料價格比人工計算降低4.38%，提高肉雞生長速度IO%，提高飼料報酬I2%，降低飼料成本I6.87% ，經濟效益十分顯著。

　　體重監測家禽的日平均體重體現了家禽生長節奏的變化，是飼養管理者調整環境條件和管理方案的依據。

　　可以據此按飼料工藝要求，來加速或延緩家禽生長速度。若采用人工方法。勞動強度大，準確率低，還可能引起家禽應激造成減產;而計算機監測的家禽體重儀采用統計抽象方法評估家禽群體的平均體重或體重分布情況。家禽體重儀分為地磅式(平養和吊掛式(籠養)。抽取的樣本應具有代表性，以便對家禽的整體平均和日增體重有較準確地評估。

　　加工管理家禽的屠宰加工是生產禽肉品的第一道加工工序。其生產線主要由高架懸掛式傳送機、電擊昏器、瀝血槽、浸燙機、粗脫毛機、精脫毛機、剝肫機及其它附屬設備組成。在生產線上安裝計算機系統，以達到提高控制能力、生產率和經濟效益的目的。

　　加工過程控制目前。家禽加工廠應用的計算機系統主要分為過程控制系統、生產監測系統和數據處理系統3種類型。過程控制系統主要是應用于按家禽體重的分類;生產監測系統為改進工廠操作提供了可能性;數據處理系統主要用于操作記錄，應用比較普遍。

　　計算機系統應用在高速的生產線上。一是能準確地按體重分出家禽的大小等級;二是在生產線的秤上安裝一系列傳感器，對家禽進行分等級處理，無須為各等級的家禽設專門生產線;三是按控制系統的程序操作，通過控制家禽胴體運動速度來調整不同工作間的工作量，以提高再加工部門的生產率;四是計算機系統可為銷售部門提供不同質量和等級的加工方面最新信息;五是計算機包裝系統可監測和控制同一產品包裝質量，為每個包裝箱貼標簽，標明箱的質量、編號、生產日期及值班人員代號。

　　在深加工中，利用計算機系統控制操縱分發機，使各條凈膛線的產品流動平衡。由計算機控制產量估測系統和包裝檢驗的質量控制信息系統¨ 。在凈膛線上用不同的加工操作期間測定禽體質量的損失，來評價凈膛線的性能。質量控制系統類似于不合格產品記錄系統。它連接于顯示和打印的中心操縱臺的數據輸入終端網絡，最大特點是降低人工質量監測統計的誤差。

　　產品質量控制

　　計算機報告系統人工監測產品質量不精確，而計算機報告系統能夠彌補這一不足。機算機報告系統包括1個帶有電視顯示終端和打印機的中心控制臺，每個檢驗臺與家禽轉運臺都有數據輸入臺以及安裝在脫毛機與凈膛線上的家禽計數器。其工作過程是：首先由清理員將不合格或降等級的家禽數量輸入到數據終端，傳送到控制臺校正與顯示;只要家禽卸下時，裝載數量和飼養員的識別號便從家禽轉運臺輸入到控制臺;脫毛機和凈膛線的計數器記錄家禽數和空鉤環數，向計算機提供信息，使實驗臺的不合格產品數與輸入終端自動或分段標志相一致。

　　凈膛線的報告顯示生產線上加工產品的數量，每個檢驗臺報告的不合格產品和受污染產品及其所占的百分比，可以用于評價飼養員的生產情況，同時監測生產線運轉情況和故障。

　　機器視覺系統計算機視覺系統即用計算機檢查產品的物理性狀，并根據這種觀察做出判斷。合理的系統設計和完善的程序設計使工作效果非常一致，比人工檢查更能準確地發現缺陷。其特點：一是用計算機完成重復的檢查工作，可縮短人工檢查的時間，工作效率高;二是保證檢查質量;三是能察覺和分析最小的視覺特征，對產品做出質量判斷。

　　采用機器視覺系統來鑒定產品，可使家禽在生產線上測定大小并將其分級，或對分割肉進行鑒定和分級，或在生產線上做全面檢查。這些過程是通過攝像機和計算機程序設計來完成的。攝像機產生的圖像，經過圖像采集卡轉換成計算機能閱讀的信號(即像素的亮度或暗度)。把像素的陳列數字化。

　　計算機對從圖像采集卡和數字量I/o卡送來的數據進行處理。就能根據已存入存儲器中的圖樣和質量標準來檢查圖像的圖樣和質量，以做出等級的判斷，從而達到分級的目的。

　　對于禽蛋品質的檢測。采用機器視覺技術的無損檢測分級系統和設備。該設備主要由輸送帶裝置、分級執行裝置、計算機視覺系統、控制電路、出蛋通道和集蛋臺等部分組成，配合相應的軟件系統完成蛋心顏色、蛋的大小、蛋新鮮度和蛋殼厚度的檢測和分級。軟件系統采用VC++6.0開發，模塊化結構，應用多線程技術和數字圖像處理技術;生產率為3600.-5000枚/h，可按需要將蛋分成1～9個級別，實現了禽蛋品質在線自動監測和分級。

　　展望據世界糧農組織(FAO)的報告，2004年由于受到飼養價格上漲、禽流感的傳播等因素而引起消費減弱，使得世界禽肉生產增長相對減緩，其產品僅比2003年增長1.9%，大大低于過去5年中的5%的增長速度。禽肉人均占有率保持了過去5年3%的增長勢頭，比2003年有輕微上漲為12.2kg/人。

　　家禽養殖與加工是兩大利潤低的產業。管理方面的輕微失誤，就能造成很大的損失。其發展需要現代化管理和科學技術的支撐，這巳被家禽養殖與加工企業所認同。有關研究人員對計算機技術在家禽養殖與加工管理的進一步應用發展提出了預測：

　　一是利用計算機視覺系統與X射線照射相結合，測定去骨肉中的骨屑和碎骨，以保證禽肉的深加工質量;二是與機器人技術相結合，在禽蛋輸送帶上將不合格的產品移出，或在分割肉的輸送帶上將不同等級的產品分別包裝;三是利用計算機視覺技術調整凈膛線匙具深度，以減少匙具破壞內臟而造成染;四是利用計算機視覺技術監測加工后的家禽微生物污染情況。

　　隨著產業結構的調整，生產力水平的提高以及科學技術發展的日新月異，我國對計算機技術在畜牧業的應用研究已經取得一定成果。它必將使我國畜牧業的現代化生產和管理再上一個新臺階。

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