國(guó)內(nèi)豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)研究進(jìn)展

馬從國(guó) 胡應(yīng)占 王建國(guó)

摘要：隨著國(guó)內(nèi)生豬規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，豬舍小氣候環(huán)境對(duì)生豬養(yǎng)殖的重要性也越來(lái)越大，國(guó)內(nèi)豬舍小氣候環(huán)境智能化監(jiān)測(cè)與高質(zhì)高效調(diào)控的研究相對(duì)滯后。本文綜述國(guó)內(nèi)豬舍小氣候研究狀況、小氣候環(huán)境調(diào)控平臺(tái)構(gòu)建和小氣候環(huán)境控制算法等方面的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展，根據(jù)小氣候環(huán)境因子對(duì)生豬生產(chǎn)性能與經(jīng)濟(jì)效益等因素的影響，提出豬舍小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)將向分布式、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，達(dá)到改善豬肉品質(zhì)、提高生豬福利與經(jīng)濟(jì)效益的目的。

關(guān)鍵詞：豬舍；小氣候環(huán)境；平臺(tái)構(gòu)建；控制策略

中圖分類號(hào)： S126文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（201412-0407-03

生豬養(yǎng)殖是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，影響生豬養(yǎng)殖的因素很多，其中豬舍小氣候環(huán)境是影響生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一[1]。豬舍小氣候環(huán)境是生豬生存、生長(zhǎng)與生產(chǎn)不可缺少的環(huán)境因素，改善豬舍小氣候環(huán)境質(zhì)量，為生豬舒適生活、健康生長(zhǎng)和正常生產(chǎn)創(chuàng)造一個(gè)良好的生存環(huán)境。豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量差不僅損害生豬健康，降低生豬對(duì)疾病的抵抗力，危害生豬福利，而且導(dǎo)致生豬疾病的發(fā)生與傳播，豬舍內(nèi)小氣候環(huán)境質(zhì)量是生豬養(yǎng)殖不可忽視的環(huán)境因素。隨著生豬養(yǎng)殖業(yè)集約化與規(guī)?；焖侔l(fā)展，特別是大群體、高密度生豬養(yǎng)殖的日益增加，環(huán)境對(duì)養(yǎng)豬生產(chǎn)水平的制約作用日益顯著，環(huán)境控制水平已成為養(yǎng)豬現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。豬舍內(nèi)影響生豬生長(zhǎng)的小氣候環(huán)境因子主要有溫度、濕度、光照、風(fēng)速和氨氣等有害氣體，豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)就是通過(guò)調(diào)節(jié)這些環(huán)境因子，創(chuàng)造一個(gè)有利于豬群生長(zhǎng)發(fā)育的小氣候環(huán)境，提高豬肉品質(zhì)、生產(chǎn)性能、生豬福利和經(jīng)濟(jì)效益。本文綜述目前國(guó)內(nèi)豬舍小氣候環(huán)境智能監(jiān)測(cè)、小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建和控制策略的研究進(jìn)展，提出豬舍小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。

1研究現(xiàn)狀

11生豬小氣候環(huán)境因子監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

豬舍生長(zhǎng)環(huán)境因子主要是由溫度、濕度、氣流和光照度等組成，研究不同類型豬舍的生長(zhǎng)環(huán)境因子參數(shù)值對(duì)生豬生長(zhǎng)過(guò)程的影響，可為豬舍小氣候環(huán)境的調(diào)控提供理論依據(jù)。王美芝等根據(jù)北京市不同豬舍的建筑類型和降溫方式，對(duì)繁殖豬舍內(nèi)溫度進(jìn)行了測(cè)試并計(jì)算評(píng)價(jià)常見(jiàn)豬舍外墻類型的隔熱指標(biāo)，測(cè)試結(jié)果表明夏季豬舍內(nèi)溫度與舍外變化趨勢(shì)基本一致，多數(shù)時(shí)間舍內(nèi)溫度高于舍外，提出北京市豬舍高溫環(huán)境調(diào)控建議。為掌握規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)舍內(nèi)外環(huán)境空氣變化趨勢(shì)，伍清林等和王學(xué)敏等采用環(huán)境檢測(cè)方法對(duì)南京市郊某規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)的豬舍內(nèi)外空氣質(zhì)量進(jìn)行了測(cè)量，提供評(píng)估豬舍生長(zhǎng)環(huán)境因子對(duì)動(dòng)物健康影響的風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境調(diào)控的理論研究依據(jù)[4-5]。為了探討北方冬季發(fā)酵床豬舍內(nèi)的小氣候環(huán)境狀況，張爽等對(duì)發(fā)酵床豬舍的環(huán)境進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)試結(jié)果表明北方冬季發(fā)酵床飼養(yǎng)模式能夠提高豬舍內(nèi)的溫度，降低氨氣濃度，改善豬舍小氣候環(huán)境[6]。為了克服單傳感器監(jiān)測(cè)豬舍環(huán)境的不確定性和不穩(wěn)定性，滕翠鳳等采用自適應(yīng)加權(quán)結(jié)合 D-S 證據(jù)推理算法，提出豬舍小氣候環(huán)境監(jiān)測(cè)的分布式多傳感器和二級(jí)融合模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、濕度和光照度信息進(jìn)行融合，提高了豬舍小氣候環(huán)境檢測(cè)的準(zhǔn)確度和魯棒性[7]。這些研究成果涉及如何監(jiān)測(cè)豬舍小氣候環(huán)境變化趨勢(shì)和對(duì)生豬養(yǎng)殖的影響，提出了精確監(jiān)測(cè)豬舍小氣候環(huán)境參數(shù)的方法與調(diào)控小氣候環(huán)境的措施。

對(duì)豬舍內(nèi)氨氣、硫化氫和粉塵等有害氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)與凈化，改善豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量，避免豬群不受化學(xué)性和生物性的傷害，保障豬群健康生長(zhǎng)。對(duì)豬舍中氨氣濃度的測(cè)定是評(píng)價(jià)氨氣凈化技術(shù)的常用方法，洪奇華等研究測(cè)定位置對(duì)豬舍中氨氣測(cè)量值的影響，并根據(jù)豬舍中溫度和濕度回歸分析豬舍中氨氣濃度，該結(jié)果提供豬舍溫度和濕度對(duì)氨氣濃度影響程度的預(yù)測(cè)依據(jù)[8]。董紅敏等和朱志平等在北京選擇一個(gè)典型豬場(chǎng)，對(duì)不同季節(jié)豬舍的氨氣、甲烷和氧化亞氮等濃度進(jìn)行了為期1年的試驗(yàn)測(cè)定，并根據(jù)二氧化碳平衡原理，估算豬場(chǎng)不同生長(zhǎng)階段的豬舍氮?dú)?、甲烷和氧化亞氮等氣體的排放通量，探索了不同季節(jié)豬舍有害氣體的排放規(guī)律，為有害氣體的凈化提供了理論根據(jù)[9-10]。李新建等研究影響豬舍中氨氣排放的因素，提出減少氨氣排放的多種措施，為豬舍減少氨氣污染，提供節(jié)約資源的理論指導(dǎo)[11]。為了提高監(jiān)測(cè)豬舍有害氣體的準(zhǔn)確性，俞守華等利用硫化氫傳感器與氨氣傳感器輸出信號(hào)包含氣體分子反應(yīng)過(guò)程頻譜特性，運(yùn)用小波變換與遺傳算法相結(jié)合對(duì)豬舍有害氣體測(cè)定進(jìn)行特征提取，建立有害氣體濃度識(shí)別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，提高了有害氣體測(cè)定的準(zhǔn)確性，提供了豬舍有害氣體智能化監(jiān)控的參考依據(jù)[12]。朱海生等研究豬舍中氨氣對(duì)環(huán)境的影響和豬舍氨氣排放機(jī)制，綜述豬舍氨氣排放的機(jī)理模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，提供了豬舍環(huán)境氨氣監(jiān)測(cè)理論依據(jù)[13]。這些研究成果探索了豬舍有害氣體的監(jiān)測(cè)方法，提供正確評(píng)價(jià)和凈化豬舍有害氣體科學(xué)措施，對(duì)提高豬舍小氣候環(huán)境質(zhì)量有著積極意義，但是他們的檢測(cè)精度還有待進(jìn)一步研究。

12豬舍小氣候環(huán)境對(duì)生豬生產(chǎn)性能的影響

研究豬舍小氣候環(huán)境對(duì)生長(zhǎng)豬生產(chǎn)性能的影響，為提高生豬生產(chǎn)性能與生豬養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益提供小氣候環(huán)境調(diào)控的理論依據(jù)。高增月等采用環(huán)境自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)分娩舍、保育舍和相應(yīng)的對(duì)照舍進(jìn)行環(huán)境對(duì)比試驗(yàn)，研究在不同小氣候環(huán)境條件下對(duì)哺乳仔豬和保育豬生長(zhǎng)性能的影響[14]。郭春華等研究環(huán)境低溫和高溫對(duì)生長(zhǎng)豬生產(chǎn)性能的影響，得到在不同溫度條件下生豬采食量、生長(zhǎng)量和經(jīng)濟(jì)效益，建立生豬營(yíng)養(yǎng)模型，為科學(xué)調(diào)控豬舍小氣候環(huán)境提供理論指導(dǎo)[15-16]。 徐相亭等和楊靜等通過(guò)測(cè)定不同豬舍類型及頂棚高度的豬舍內(nèi)小氣候環(huán)境，比較不同小氣候條件下母豬繁殖性能和育肥豬生長(zhǎng)發(fā)育性能等指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果為確立豬舍類型和頂棚高度符合規(guī)?；夂颦h(huán)境調(diào)控具有一定的指導(dǎo)意義[17-18]。付仕倫等通過(guò)尋找豬舍溫度與豬生長(zhǎng)量的關(guān)系，得出育成豬的生長(zhǎng)隨溫度變化而變化的規(guī)律，通過(guò)估算其成本和經(jīng)濟(jì)效益，得到豬舍小氣候環(huán)境溫度調(diào)控理想值[19]。這些研究對(duì)了解豬舍的生豬生產(chǎn)性能，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益起到一定的推動(dòng)作用，但是他們沒(méi)有根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果從理論高度作進(jìn)一步研究，探索如何充分利用豬舍空間以進(jìn)一步提高生豬生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。

13豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控平臺(tái)構(gòu)建

如何創(chuàng)造一個(gè)適宜的豬舍小氣候環(huán)境來(lái)滿足生豬生產(chǎn)要求，是確保生豬養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益和豬肉質(zhì)量安全的關(guān)鍵措施之一。豬舍小氣候環(huán)境智能控制器主要采用單片機(jī)、工業(yè)控制機(jī)和可編程邏輯控制器等，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)把系統(tǒng)中多個(gè)分散的測(cè)量控制設(shè)備變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接成可以相互溝通信息、共同完成自控任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)。馬從國(guó)以西門(mén)子PLC為核心構(gòu)建基于PROFIBUS-DP的分布式生豬養(yǎng)殖信息管理系統(tǒng)[20]。根據(jù)目前生豬規(guī)?；B(yǎng)殖的特點(diǎn)，鄭爭(zhēng)兵設(shè)計(jì)了一種基于RS485總線的豬舍溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基于AVR 單片機(jī) ATmega16的多個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn)和監(jiān)控中心組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)豬舍不同位置的溫濕度采集與調(diào)控，溫濕度的調(diào)控精度分別為02 ℃和18%，完全滿足豬舍小氣候環(huán)境的調(diào)控要求[21]。采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信系統(tǒng)的可靠性高，但存在接線繁瑣、地理范圍受到限制等缺點(diǎn)。采用無(wú)線通信方式無(wú)需布線、組網(wǎng)靈活和易升級(jí)，無(wú)線通信設(shè)備可在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)隨意移動(dòng)和重新組網(wǎng)，相對(duì)有線通信方式具有明顯的優(yōu)勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)規(guī)?；B(yǎng)豬舍的智能控制，張飛云設(shè)計(jì)了基于igBee技術(shù)的豬舍小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)豬舍內(nèi)溫濕度及氨氣的濃度，自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及保溫門(mén)的狀態(tài)，確保豬舍小氣候環(huán)境滿足生豬生長(zhǎng)的要求，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和近程控制的結(jié)合，提高了養(yǎng)豬舍小氣候環(huán)境自動(dòng)化水平[22]。為了對(duì)畜禽舍小氣候環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，梁萬(wàn)杰等采用低功耗自適應(yīng)集簇分層型協(xié)議、3G 通信設(shè)備和TELOSB 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)以及環(huán)境參數(shù)傳感器構(gòu)建豬舍小氣候環(huán)境監(jiān)控?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用基于J2EE軟件框架開(kāi)發(fā)一套豬舍小氣候環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小氣候環(huán)境數(shù)據(jù)、查詢歷史記錄、分析環(huán)境狀況和報(bào)警等功能[23]。氨氣嚴(yán)重影響豬群的健康及其生產(chǎn)性能，何祥宇等和張瑞青等利用氣敏傳感器對(duì)豬舍內(nèi)有害氣體中的氨氣進(jìn)行了檢測(cè)，采用變頻調(diào)速裝置對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)豬舍環(huán)境中氨氣的調(diào)控；基于LabWindows/CVI平臺(tái)開(kāi)發(fā)豬舍小氣候環(huán)境信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、處理、保存和查詢等功能，該系統(tǒng)為豬的生長(zhǎng)發(fā)育提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境，該控制系統(tǒng)具有工作可靠、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景[24，25]。但該無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率與能耗較高，今后宜進(jìn)一步研究新型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與組網(wǎng)策略，降低節(jié)點(diǎn)能耗，以適應(yīng)大規(guī)模、地域分散的豬場(chǎng)小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)。豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控平臺(tái)由環(huán)境參數(shù)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和通信網(wǎng)絡(luò)組成，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；i舍養(yǎng)殖環(huán)境的分散式監(jiān)測(cè)和集中控制，從而大幅度提高豬場(chǎng)的自動(dòng)化控制水平，提高生產(chǎn)力，降低生產(chǎn)成本。

14豬舍小氣候環(huán)境控制策略

根據(jù)豬舍小氣候環(huán)境多變量、強(qiáng)耦合和大慣性等特點(diǎn)，以模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)控制算法相繼應(yīng)用于豬舍小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)中，提供各種不同類型豬群最適宜的小氣候環(huán)境，降低調(diào)控成本，提高生豬養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。為解決北方寒冷地區(qū)分娩母豬對(duì)豬舍小氣候環(huán)境的要求，李立峰等利用組態(tài)軟件、模糊控制和解耦控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)豬舍環(huán)境機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)和熱水采暖系統(tǒng)的智能控制，設(shè)計(jì)模糊控制算法對(duì)豬舍溫度進(jìn)行智能控制，試驗(yàn)表明該控制算法提高系統(tǒng)反應(yīng)速度，降低系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，較好滿足了豬舍溫度控制要求，該系統(tǒng)可行且實(shí)用[26]。王國(guó)光等和戴春霞等針對(duì)豬舍環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)多變量、非線性和時(shí)變性，并且各變量之間具有耦合關(guān)系以及很難建立精確的數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，采用專家模糊控制算法對(duì)豬舍小氣候環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為商品豬提供最佳生長(zhǎng)環(huán)境，縮短生長(zhǎng)周期，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的工廠化生產(chǎn)，具有較好的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景[27-28]。針對(duì)北方寒冷地區(qū)的特點(diǎn)，宣傳忠等建立了基于T-S型自適應(yīng)模糊神經(jīng)的豬舍小氣候環(huán)境溫度控制模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)豬舍小氣候環(huán)境的精確監(jiān)測(cè)和控制[29]。馬從國(guó)等利用模糊神經(jīng)控制器對(duì)影響豬舍內(nèi)的溫度與濕度的主要小氣候環(huán)境因素進(jìn)行解耦，通過(guò)模糊計(jì)算推理得到多個(gè)豬舍環(huán)境控制機(jī)構(gòu)的給定控制量，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行下調(diào)控相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，使豬舍內(nèi)的小氣候環(huán)境狀況滿足生豬生長(zhǎng)要求[30]。馬從國(guó)針對(duì)生豬生長(zhǎng)環(huán)境控制系統(tǒng)故障多且具有模糊性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，提出了一種智能化的生豬生長(zhǎng)環(huán)境控制故障診斷專家系統(tǒng)，系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，推理速度快，容錯(cuò)能力強(qiáng)，并運(yùn)用MATLAB的圖形用戶界面（GUI功能，增加系統(tǒng)的易操作性，方便用戶使用，更新系統(tǒng)簡(jiǎn)單直觀[31]。這些控制算法各有優(yōu)缺點(diǎn)：模糊控制不需要事先知道對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，響應(yīng)速度快、超調(diào)小和魯棒性好，穩(wěn)態(tài)精度欠佳，只能實(shí)現(xiàn)粗略控制；而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自組織、自學(xué)習(xí)特性，對(duì)環(huán)境變化有適應(yīng)性，但需要專家經(jīng)驗(yàn)。為使各類豬群最大程度地發(fā)揮生產(chǎn)潛力，必須給豬群提供最適宜的生產(chǎn)環(huán)境，形成有利于豬群發(fā)揮其生產(chǎn)力的小環(huán)境氣候；只有通過(guò)各種條件的優(yōu)化，綜合應(yīng)用多種智能控制方法，創(chuàng)造最佳豬群生產(chǎn)狀態(tài)，不斷提高豬群生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益。

2豬舍小氣候環(huán)境調(diào)制系統(tǒng)的發(fā)展方向

隨著養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展，生豬養(yǎng)殖呈現(xiàn)規(guī)模化、集約化和自動(dòng)化管理模式也日趨形成。豬舍小氣候環(huán)境是生豬養(yǎng)殖能否達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，豬舍小氣候環(huán)境的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、控制算法和系統(tǒng)優(yōu)化在豬舍小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)獲得良好的性能、投入產(chǎn)出及能否給生豬提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境中起著重要作用。未來(lái)的豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)必將越來(lái)越以生豬生長(zhǎng)的最適宜環(huán)境為中心，以優(yōu)質(zhì)、高效和節(jié)能為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬增重快、提高出欄率、節(jié)省飼料和提高經(jīng)濟(jì)效益，為養(yǎng)豬業(yè)高產(chǎn)高效創(chuàng)造必要的條件，促進(jìn)畜牧業(yè)的全面發(fā)展。通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀分析，提出今后豬舍小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展方向[32-33]：

（1進(jìn)一步關(guān)注生豬飼養(yǎng)過(guò)程中的福利狀況、生理需求和生產(chǎn)性能。一方面由于豬舍小氣候環(huán)境不僅影響生豬福利、生豬健康和生產(chǎn)性能，而且還會(huì)影響到豬肉品質(zhì)和安全性，所以關(guān)注動(dòng)物福利就是關(guān)注人的福利；另一方面由于越來(lái)越多的國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始將動(dòng)物福利與國(guó)際貿(mào)易緊密掛鉤，成為了新的“ 貿(mào)易壁壘”。因此，控制豬舍內(nèi)有害氣體的產(chǎn)生，改善豬舍內(nèi)的空氣質(zhì)量，為生豬生長(zhǎng)構(gòu)建良好的生存環(huán)境，必須引起廣大生豬養(yǎng)殖者、 管理者和研究人員的高度重視，以保證動(dòng)物健康與動(dòng)物福利，減少疾病發(fā)生與環(huán)境污染。只有如此，才能實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。

（2豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)向分布式、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。針對(duì)生豬養(yǎng)殖規(guī)模大與地域分散和豬舍環(huán)境因子多變量、強(qiáng)耦合以及大慣性的特點(diǎn)，以計(jì)算機(jī)與智能控制技術(shù)為核心，基于智能控制、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、生豬生長(zhǎng)模型、生長(zhǎng)環(huán)境模型和組態(tài)監(jiān)控技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)成的生豬養(yǎng)殖環(huán)境規(guī)?；悄苓h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生豬豬舍環(huán)境的分布式控制與集中式管理，將多種智能控制算法與仿真預(yù)測(cè)有效地結(jié)合起來(lái)，優(yōu)化豬舍小氣候環(huán)境控制系統(tǒng)的性能，提高生豬福利、改善豬肉品質(zhì)和生豬養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益是豬舍小氣候控制技術(shù)的發(fā)展方向。

（3優(yōu)化控制系統(tǒng)性能，提高養(yǎng)殖效益。環(huán)境調(diào)控策略從豬群的健康養(yǎng)殖出發(fā)，以減少環(huán)境中的致病因素，增強(qiáng)豬自身的免疫功能，有效抵御病毒侵害和保障豬群健康，提高生豬生產(chǎn)性能?，F(xiàn)代生豬養(yǎng)殖企業(yè)追求的目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)效益的最大化，因此規(guī)?；B(yǎng)豬環(huán)境調(diào)控的目標(biāo)不應(yīng)只是單純追求高的生產(chǎn)性能，而更主要的是看投入產(chǎn)出比的效果。但就我國(guó)現(xiàn)有的環(huán)境自動(dòng)控制技術(shù)而言，如何實(shí)現(xiàn)降低養(yǎng)殖成本，切實(shí)把生豬養(yǎng)殖的環(huán)境自動(dòng)控制與生產(chǎn)管理技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)仍是今后應(yīng)加強(qiáng)研究的方向。追求節(jié)能型環(huán)境控制技術(shù)，確保豬群健康和較高的生產(chǎn)性能，綜合考慮投入與產(chǎn)出關(guān)系，調(diào)節(jié)環(huán)境控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。這也是現(xiàn)代養(yǎng)豬企業(yè)借助于信息技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境工程技術(shù)和經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)等多學(xué)科綜合才可能實(shí)現(xiàn)的環(huán)境控制目標(biāo)。

3小結(jié)

由于豬舍小氣候環(huán)境系統(tǒng)的非線性、強(qiáng)耦合和大慣性等特點(diǎn)，必須以智能控制、畜牧工程、動(dòng)物養(yǎng)殖學(xué)等學(xué)科專家協(xié)同攻關(guān)，構(gòu)建生豬生長(zhǎng)與小氣候環(huán)境調(diào)控的計(jì)算機(jī)仿真與模型實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，對(duì)小氣候環(huán)境的研究具有重要意義，為未來(lái)實(shí)現(xiàn)豬舍小氣候環(huán)境調(diào)控的信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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