智能监控技术在畜牧养殖环境调控中的实践研究

引言：

随着畜牧养殖规模的不断扩大，环境因子对畜禽健康、生长周期和产出效率的影响日益显著。畜禽对温度、湿度、气流、有害气体浓度等变量极其敏感，环境失控将直接导致生长缓慢、疾病高发，甚至死亡率上升。在传统养殖管理模式下，这些因素往往依赖人工巡检与手动干预，不仅效率低下，响应滞后，还存在较大的人为误差。近年来，智能监控技术以其自动化、可视化、精细化的优势，为畜牧业提供了一种更为高效的环境调控解决方案。它通过部署传感设备，采集环境数据，并借助智能算法实现自动调节，从而形成数据驱动的智能调控闭环。本文从系统构成、关键应用、成效分析三个方面，探讨智能监控在畜牧养殖环境中的应用价值，提出未来发展方向，旨在为智慧养殖技术推广和畜牧业转型提供理论依据与实践路径。

一、智能监控系统的组成与核心功能

1.1 多维度感知系统的构建与部署策略

智能监控系统的首要任务是实现对畜舍内外环境的全面、实时感知。这一系统主要由多个功能型传感器构成，包括温度传感器、湿度传感器、光照探头、氨气和硫化氢浓度检测器、二氧化碳传感器、风速仪、PM2.5 空气质量探测装置等。这些传感设备通过布设在畜舍顶部、地面、通风口、粪污处理区等关键节点，构建起覆盖全面的环境数据采集网络。设备通过 Zigbee、LoRa、NB-IoT 等低功耗广域通信协议将数据上传至数据处理中心，形成庞大的数据池。传感网络的密度和布设合理性直接决定了数据的精度与代表性，也影响着系统后续分析与决策的可靠性 [1]。

1.2 智能数据分析平台与自动控制体系

在完成环境数据的高频采集后，智能监控系统通过云计算平台或本地边缘服务器进行数据融合与分析处理。平台可将温湿度、气体浓度、光照等多元数据与设定标准进行比对，一旦出现异常（如温度突升、氨气浓度过高），便会自动触发控制程序，调动风机、加热器、喷雾器等相关设备实施精准调控。此外，系统可通过数据可视化界面直观展示实时与历史数据，生成图表、趋势曲线与报警日志，方便管理人员研判与追溯 [2]。部分系统还融合 AI 算法，可实现基于历史数据的趋势预测、参数自学习与策略优化，进一步推动环境管理的智能化、自动化与预测性发展。

二、智能监控在环境调控中的关键应用路径

2.1 温湿度动态控制与节能协同机制

温湿度控制是养殖环境调控的基本要素。不同阶段的畜禽对温度与湿度的敏感程度不同，如仔猪对冷应激极为敏感，而肉鸡在育雏期需恒温恒湿环境。智能监控系统通过高精度传感器监测实时温湿度，一旦偏离设定阈值，系统会自动调整相关设备。例如，当气温上升超出安全区间，系统将依次启动通风、喷雾、降温垫等装置，形成多级联动；冬季则可通过加热灯、地暖、电加热板等设备维持温暖环境。此外，系统还能结合外部气候数据，预测未来 24 小时温湿变化，提前布控设备开启策略，实现节能运行与动物舒适度之间的双重优化，推动绿色低碳养殖发展 [3]。

2.2 有害气体治理与空气质量智能维稳

圈舍空气质量对动物呼吸系统健康具有直接影响。粪尿发酵及饲料腐败常释放氨气、硫化氢等有毒气体，若处理不及时，将导致畜禽呼吸道疾病甚至中毒死亡。智能监控系统集成高灵敏度气体检测模块，持续跟踪氨气、硫化氢、甲烷等指标变化。一旦监测值逼近或超标，系统即刻启动高效负压风机、臭氧发生器、自动清粪装置或喷洒除臭剂，有效降低有害气体浓度。同时，数据平台还能记录异常时间段与气体浓度变化趋势，分析其与清粪频次、饲料变化等管理因素的关联，形成“发现问题—回溯根源—调优策略”的闭环，为空气质量稳定提供技术保障。

三、技术应用成效评估与未来发展方向

3.1 技术落地成效与经济效益分析

从实际应用层面看，智能监控系统已在生猪、蛋鸡、肉鸡、奶牛等多个养殖品类中取得明显成效。在某省级奶牛养殖示范基地，系统部署后牛舍温湿度稳定率提高至 95% 以上，奶牛平均产奶量提升12.6%，呼吸道疾病发生率下降 38% ；在某大型蛋鸡场，通过智能环境控制系统的应用，使鸡舍氨气浓度常年保持在 15ppm 以下，蛋壳质量稳定，鸡群死亡率控制在 2% 以内。同时，系统自动化程度提升后，人工成本下降约 30% ，管理人员可通过远程 App 完成日常巡检与故障报警处理，显著提高工作效率。此外，风机与水泵的智能调度系统使得电能使用更加精准，单位能耗降低 15%-20% ，显著提升了资源利用率 [4]。

3.2 现阶段技术难点与未来发展趋势

尽管智能监控技术发展迅速，但仍面临若干现实问题亟待破解。首先是设备成本高，前期投入较大，尤其对中小养殖户而言构成门槛；其次是系统稳定性依赖于网络质量，偏远地区网络信号弱将制约设备联动；再次，行业内尚缺乏统一的数据接口标准，不同品牌设备兼容性差，数据孤岛问题突出，影响系统整合。此外，部分养殖人员对智能系统操作不熟练，存在“买而不用”“用而不用好”的现象。为突破瓶颈，未来应从以下几方面发力：一是推动传感器、控制模块的国产化与批量化生产，降低硬件成本；二是加快构建农业物联网国家级数据标准体系，实现多平台互联互通；三是结合 5G 网络和边缘计算技术，增强系统响应速度与抗干扰能力；四是加大对养殖人员的培训与技术服务供给，提升其数字素养与接受度。同时，借助人工智能、数字孪生等新兴技术，构建“预测 + 干预 + 优化”的智能生态系统，将是智能监控技术未来升级的方向。

总结：智能监控技术作为现代畜牧业信息化发展的重要支撑，正在深刻改变养殖环境管理的理念与方式。其通过构建全面感知、实时响应、智能控制的闭环系统，实现对畜舍温度、湿度、空气质量等多维环境要素的精准调节，为动物营造出稳定、健康的生长空间。不仅如此，智能系统的部署也极大提升了养殖管理效率，降低了人工成本，推动了能耗节约与绿色发展目标的实现。在当前“双碳”背景和乡村振兴战略双重驱动下，推动智能监控技术在更大范围、更深层次的应用，已成为畜牧行业提质增效、转型升级的必然趋势。唯有整合科技资源、优化推广路径、突破核心瓶颈，才能真正实现“智慧养殖、科学管理、绿色发展”的现代畜牧业新图景。

参考文献

[1] 刘继芳 ， 周向阳 ， 李敏 ， 等 . 人工智能驱动畜牧新质生产力高质量发展：制约因素、生成逻辑与推进路径 [J]. 智慧农业（ 中英文 ）， 2025，7 （01）： 165-177.

[2] 肖从兴 . 绿色畜牧养殖技术在生态猪养殖中的应用 [J]. 饲料博览 ， 2024， （06）： 62-66. DOI：10.20041/j.cnki.slbl.2024.06.012.

[3] 张正虎 . 基于物联网的畜牧产业链管理系统设计与应用 [D]. 华中师范大学 ， 2023. DOI：10.27159/d.cnki.ghzsu.2023.000092.

[4] 莫少春 . 畜牧养殖环境保护存在的问题与改进对策 [J]. 今日畜牧兽医 ， 2022， 38 （11）： 47-49.