新形勢下國有大型豬場智能監(jiān)控技術(shù)應用研究

程 敏

（廣州越秀風行食品集團有限公司，廣東 廣州 510000）

目前，非洲豬瘟和新冠疫情防控工作進入了新形勢，出現(xiàn)了許多新特點，國家對于豬肉保供穩(wěn)產(chǎn)工作進行了加壓，生豬養(yǎng)殖行業(yè)進入了下行期。在這種情況下，國有大型豬場必須立足前瞻性要求，積極研究智能監(jiān)控技術(shù)應用場景，加快采用智能監(jiān)控設(shè)備，借助數(shù)字化手段顯著提升生豬安全生產(chǎn)水平，從技術(shù)、流程、機制等方面，多措并舉助力國有生豬產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

1 新形勢內(nèi)涵解讀

1.1 疫情防控新要求

2018年8 月，非洲豬瘟傳入我國，以傳染速度快、致死率高、傳染性強為主要特點，導致生豬母豬存欄總量及結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大幅下降，由此帶來了史上最大的超級豬周期，對國內(nèi)養(yǎng)豬行業(yè)格局造成了深遠的影響。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部通過召開會議、下發(fā)通知等多種方式，要求進一步加強非洲豬瘟等生豬疫病防控工作，調(diào)整和理順重大動物疫病防控機制[1]。8月6日，廣州市新型冠狀病毒肺炎疫情防控指揮部發(fā)布《關(guān)于進一步加強進口冷凍食品集中監(jiān)管的通告（第24號）》，通告提出要進一步強化對廣州市進口冷凍食品集中監(jiān)管閉環(huán)管理，筑牢外防輸入防線。非洲豬瘟和新冠疫情雙重疊加，防控工作常態(tài)化開展，對國有大型豬場經(jīng)營管理工作提出了嚴格要求。

新版《生豬屠宰管理條例》出臺，“史上最嚴格”屠宰監(jiān)管條例強化了生豬屠宰全過程監(jiān)管和溯源追蹤體系，加強了處罰和問責體系。新《條例》一共五章四十五條，重點體現(xiàn)了與食品安全法、動物防疫法等上位法的有效銜接。一是落實預防為主、風險管理、全程控制、社會共治的食品安全工作原則，進一步完善了生豬屠宰環(huán)節(jié)全過程管理的各項制度。二是堅持問題導向，針對我國非洲豬瘟疫情防控實踐，強化了屠宰環(huán)節(jié)動物疫病防控的措施和保障。三是完善法律責任等內(nèi)容，強化行政執(zhí)法與刑事司法的銜接，全面落實企業(yè)主體責任，加大違法成本，震懾違法行為。

1.2 企業(yè)經(jīng)營新特點

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等6部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進生豬產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》要求穩(wěn)定生豬生產(chǎn)長效性支持政策；建立生豬生產(chǎn)逆周期調(diào)控機制；完善生豬穩(wěn)產(chǎn)保供綜合應急體系；持續(xù)推進生豬產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化。7月末全國能繁母豬存欄量和生豬存欄量已恢復至2017年末的101.6% 、100.2%，豬肉價格持續(xù)下跌，至8月第4周全國平均外三元豬出欄均價13.87元/千克，白條豬肉價格跌至18.14元/千克，豬價處于低位。7月，國家發(fā)改委聯(lián)合相關(guān)部門啟動了3次凍豬肉收儲，累計收儲5.3萬噸。但是，生豬養(yǎng)殖行業(yè)整體依舊進入了虧損期，比拼成本、降低損失成為了行業(yè)主流話題。

各家上市豬企陸續(xù)公布2021年半年報。受困于暴跌的豬價，14家上市豬企的利潤全部出現(xiàn)明顯下滑。14家上市豬企中，有7家直接預報虧損，分別是正邦虧損近14億元（近700萬頭）、溫氏虧損近25億元（近469萬頭）、新希望虧損近34億元（近446萬頭）、中糧虧損近4億元（近203萬頭）、天邦虧損近7億元（近185萬頭）、傲農(nóng)虧損近2億元（近126萬頭）、正虹虧損近1億元（近9萬頭）。

而在7家保持盈利的企業(yè)中，牧原盈利95億元（近1 744萬頭），僅同比下降11%，表現(xiàn)一枝獨秀。其余6家業(yè)績同比下滑過半，分別是大北農(nóng)盈利5億元（92萬頭）、唐人神盈利2億元（87萬頭）、天康盈利2億元（74萬頭）、金新農(nóng)盈利0.4億元（45萬頭）、神農(nóng)盈利4億元（32萬頭）、東瑞盈利2億元（18萬頭）。

2 視頻監(jiān)控技術(shù)趨勢

近年來，隨著“智慧城市”、“平安城市”等重大項目的推進，以網(wǎng)絡(luò)攝像機為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛應用于各個領(lǐng)域。當前主流視頻監(jiān)控系統(tǒng)按照系統(tǒng)模塊進行劃分，可以分為前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、存儲管理系統(tǒng)、顯示控制系統(tǒng)等，主要涉及技術(shù)包括圖像采集技術(shù)、視頻編解碼技術(shù)、視頻傳輸控制技術(shù)、視頻存儲技術(shù)以及視頻內(nèi)容分析技術(shù)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)完成了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化進程，還將在高清化、大數(shù)據(jù)化、應用多樣化、無線移動化、智能化等5個方向深入發(fā)展[2]。其中智能化是最為值得關(guān)注的趨勢，即代替人實現(xiàn)對目標的檢測定位、識別跟蹤、行為判別、分析預警、事后取證、自動操控等。

3 解決方案設(shè)計

豬場發(fā)生非洲豬瘟的主要因素包括環(huán)境因素和人為因素，對國有大型豬場而言，更好應用智能監(jiān)控技術(shù)，有助于做好預警防控工作。視頻監(jiān)控技術(shù)作為人類通過視覺感知世界的延伸技術(shù)，幫助人們不用到現(xiàn)場就可以實時監(jiān)視現(xiàn)場態(tài)勢，通過現(xiàn)場圖像記錄，形成各種風險防范目標的線索來源；基于圖像內(nèi)容的特征提取技術(shù)，為入侵報警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)等提供行為、車牌、人臉等特征識別，形成報警出發(fā)條件。

3.1 系統(tǒng)概述

目前隨著非洲豬瘟傳入中國，給中國養(yǎng)豬業(yè)重創(chuàng)，造成了難以估量的損失。非洲豬瘟的傳播途徑十分廣泛，可通過鈍緣軟蜱、引種、水、飼料、肉制品、泔水、餐余垃圾、外來人員、污染的車輛、工具、鼠、鳥等途徑傳播。在區(qū)域污染的大環(huán)境下，一切進出豬場的人員、物資及車輛均有傳播非洲豬瘟的風險。加強生物安全防范手段，迫在眉睫。

3.2 需求分析

為了有效應對非洲豬瘟防控新形勢和新要求，進一步提高養(yǎng)豬業(yè)的生物安全防范等級，養(yǎng)殖企業(yè)加強了對核心的3個區(qū)域消毒措施，包括養(yǎng)殖場圍墻以外、圍墻與養(yǎng)殖舍之間、養(yǎng)殖舍內(nèi)等，加強了對人車的消毒管控。但如何做到有效監(jiān)管，減少洗消盲區(qū)，防治洗消遺漏？可以有效應用智能監(jiān)控設(shè)備和業(yè)界成熟解決方案。

一是人員管控。人員的活動存在傳播非洲豬瘟的風險，豬場要控制人員流動，禁止外來人員入場，內(nèi)部人員出入嚴格管控，進出必須完成防疫消毒流程，必須按照防疫生產(chǎn)要求進行嚴格管控。

二是車物管控。進入豬場的生活及生產(chǎn)物資均有帶入病毒的風險，必須采取嚴格的管控措施。車輛消毒一直是生物安全防疫中非常重要的一環(huán)，除必須進場的飼料車外，禁止其他一切車輛進入豬場，進入豬場的飼料車和運豬車必須完成清洗消毒，減少不必要的車物進入。

三是豬群管控。在新形勢下，豬群管理普遍存在環(huán)境監(jiān)測、豬體測溫、飲食安排、發(fā)育跟蹤、出欄盤點、實時預警、遠程可視等經(jīng)營痛點，需進行智能化改造，實現(xiàn)“無人看守”豬舍，實現(xiàn)豬群實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、遠程讀取、遠程控制、自動記錄、聯(lián)網(wǎng)報警的智能化管理[3]。

3.3 系統(tǒng)設(shè)計

一是人員管控。必須對人員進入豬場進行嚴格管控，對許可進入豬場的人員必須保證按照生物安全要求完成洗消動作。具體而言，利用智能監(jiān)控設(shè)備以及洗消全流程監(jiān)管方案，首先通過人證比對設(shè)備對許可進入豬場的人員進行身份核實，然后授權(quán)進入消毒間，消毒間安裝有人臉門禁，通過識別人臉控制進入人員，通過進出時長判斷是否完成洗消動作。

洗消完成后，進入生活隔離區(qū)，借助生活隔離區(qū)的人臉門禁系統(tǒng)，對于獲取權(quán)限的人員方可允許進出。同時，進行隔離時長限制，只有在隔離時長達到要求后，該人員方可獲取進入核心養(yǎng)殖區(qū)的門禁權(quán)限，并按要求再次完成洗消防毒動作。通過洗消時長控制，該人員將逐層獲取下級區(qū)域的門禁權(quán)限，直到最后進入核心養(yǎng)殖區(qū)域和豬舍。

二是車物管控。利用智能監(jiān)控設(shè)備，對進入養(yǎng)殖園區(qū)的車輛及物資，通過車輛閘機和洗消時長控制進行安全管控。車物要事先獲取閘機權(quán)限，必須完成車輛清洗和消毒動作。按照智能監(jiān)控硬件的精度水平，目前支持在車輛清洗消毒間門口15～25米高處位置安裝微卡口，借此識別車輛車牌和進出消毒間時間，綁定車牌和消毒錄像，支持智能管控。

具體而言，系統(tǒng)設(shè)定邏輯是授權(quán)車物只有達到消毒時長后，方可獲取進入下一生產(chǎn)區(qū)的通行權(quán)限。具體而言，為了做好車物洗消時長監(jiān)控，需要在視頻畫面中圈定消毒區(qū)域，車輛進入該區(qū)域后，抓拍或啟動錄像，離開該區(qū)域抓拍或停止錄像，智能監(jiān)控平臺自動根據(jù)這兩個事件計算時長，由此判斷是否完成清洗和消毒動作。對于達到洗消時長要求的車輛，通過關(guān)聯(lián)車牌，授予車閘進出權(quán)限。

三是豬群管控。綜合應用巡檢機器人（或成熟的滑軌機器人）、感應設(shè)備、機器視覺設(shè)備、控制設(shè)備等軟硬件技術(shù)，將智能監(jiān)控手段廣泛應用于豬群管理，可以在無人或者少人的情況下，不僅實現(xiàn)對豬場環(huán)境的監(jiān)控，還可通過準確識別生豬站立、活動和躺臥3種狀態(tài)來判斷其健康狀況[4]。部分業(yè)界領(lǐng)先AI廠商還建立了算法模型，通過機器學習技術(shù)，與頭部生豬養(yǎng)殖企業(yè)合作對豬體溫度、生豬聲音等進行監(jiān)測預警。

面對生豬產(chǎn)業(yè)整體下行趨勢，大型豬場經(jīng)營者應當積極借助眾多成熟的智能監(jiān)控技術(shù)，有效控制生豬經(jīng)營全鏈路成本，對豬只本身的全天候行為、體溫、聲音進行采樣觀察，綜合準確研判其生長健康狀況，提前采取果斷行動，以減少發(fā)病率和死亡率，有效降低豬場經(jīng)營損失，在豬產(chǎn)業(yè)下行期建立企業(yè)核心成本競爭優(yōu)勢。

4 結(jié)論與啟示

國有大型豬場要從技術(shù)設(shè)備、運行機制、人員培訓等方面多措并舉，加強豬場人員、車物、豬群的全天候智能監(jiān)控，探索落地具體的智能視頻監(jiān)控應用場景，有效應對非洲豬瘟，降低企業(yè)損失，為國有大型豬場安全高效可靠生產(chǎn)工作保駕護航，為實現(xiàn)集團公司“十四五”規(guī)劃目標、打造一體化生豬養(yǎng)殖模式奠定安全工作基礎(chǔ)。