检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2024年第24期40卷 218-225页

作者：冀横溢张哲滕光辉周振宇刘慕霖葛绍娟刘健中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083

为了实现叠层笼养模式下鸡只笼位采食量的估测,该研究以笼养肉种鸡为研究对象,对YOLOv8n模型进行轻量化改进提出了YOLO-FSG模型以识别鸡只的采食行为;在此基础上,采用多元线性回归模型建立了以采食时长和采食次数为自变量,采食量为因变... 详细信息

为了实现叠层笼养模式下鸡只笼位采食量的估测,该研究以笼养肉种鸡为研究对象,对YOLOv8n模型进行轻量化改进提出了YOLO-FSG模型以识别鸡只的采食行为;在此基础上,采用多元线性回归模型建立了以采食时长和采食次数为自变量,采食量为因变量的估测模型。YOLO-FSG模型通过以下3点改进实现模型轻量化:1)在主干网络部分,将高效多尺度注意力(efficient multi-scale attention,EMA)模块、Faster-NetBlock和C2F(CSPDarknet53 to 2-stage feature pyramid network)结合,构建了C2F-FEblock以增强特征提取能力和降低模型复杂度;2)在颈部网络部分,使用Slim-Neck设计方法,将GSConv(group shuffle convolution)和VovGSCSP(GSConv spatial cross stage partial)模块分别替换卷积和C2F模块优化特征融合与处理过程;3)在检测头部分,使用2个共享参数的分组卷积模块替换4个卷积模块以减少计算量。结果表明,YOLO-FSG模型识别采食行为的平均精度均值(mAP0.5)、参数量、浮点计算量和检测时间分别为97.1%、1.94 M、4 G和3.6 ms,优于YOLOv5n、YOLOv7n、YOLOv8n等常见目标检测模型。采食量估测模型在测试集上的决定系数和均方根误差分别为0.9和5.91 g,表明该模型具有较高的估测精度。该研究提出的方法可为叠层笼养模式下鸡只的精细化管理提供技术支撑,促进养鸡业的智能化和可持续发展。

关键词： YOLOv8n 叠层笼养采食量鸡多元线性回归

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严寒地区混合垂直通风猪舍环境质量评价

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农业工程学报 2024年第11期40卷 204-211页

作者：王朝元马晓春党昊昱方志伟梁超王钰中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083 正大农业科学研究有限公司北京100005

为探究垂直通风系统(屋顶与粪坑混合排风)在寒区猪舍中的适应性,该研究在秋冬季节对内蒙古某规模化猪舍的热湿与空气质量环境进行了实时连续监测,并根据测试结果对猪舍环境质量进行评价。结果表明:1)测试期间,舍内平均温度、相对湿度以... 详细信息

为探究垂直通风系统(屋顶与粪坑混合排风)在寒区猪舍中的适应性,该研究在秋冬季节对内蒙古某规模化猪舍的热湿与空气质量环境进行了实时连续监测,并根据测试结果对猪舍环境质量进行评价。结果表明:1)测试期间,舍内平均温度、相对湿度以及氨气(NH_(3))、二氧化碳(CO_(2))、总悬浮颗粒物(total suspended particulate, TSP)浓度分别为22.7℃、59.6%、6.5 mg/m^(3)、2 200 mg/m^(3)、2 915μg/m^(3),舍内通风量为0.34~0.39 m^(3)/(h·kg),各环境指标基本满足生产环境阈值要求;保育期间舍内有效环境温度范围为27.1~30.7℃,存在轻度热应激情况,占总监测时间的12.9%;2)舍内温度、相对湿度与NH_(3)、CO_(2)、TSP浓度空间分布不均匀系数分别为0.01、0.15、0.45、0.03、0.15,各环境参数空间分布均较为均匀;3)试验单元(U1、U3)猪的平均日增质量、料重比与死淘率分别842和818 g/d、2.68和2.79、1.68%和1.31%,生产性能良好。综上,不设吊顶的侧墙进风,屋顶与粪坑混合排风的垂直通风系统,总体上能够满足严寒地区猪舍秋冬季热湿环境与空气质量调节需求,保证良好的生产性能。

关键词：通风温度相对湿度猪舍适应性热湿环境空气质量

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大型自然通风奶牛舍空气颗粒物浓度监测方法中测点数和位置优化

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农业工程学报 2023年第9期39卷 201-209页

作者：李永振方志伟鲁煜建梁超施正香王朝元中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083

对奶牛舍颗粒物浓度和分布进行实时连续监测,是评估其环境风险和制定科学减排措施的前提。随着大型奶牛舍的快速发展,对尽可能少且科学地布置测点数量和位置并能够对舍内颗粒物浓度进行精准监测,提出了新的挑战。为探究测点优化布置方案... 详细信息

对奶牛舍颗粒物浓度和分布进行实时连续监测,是评估其环境风险和制定科学减排措施的前提。随着大型奶牛舍的快速发展,对尽可能少且科学地布置测点数量和位置并能够对舍内颗粒物浓度进行精准监测,提出了新的挑战。为探究测点优化布置方案,该研究基于物联网技术在大型自然通风奶牛舍内3个相邻饲养区域布置17个采样点,对总悬浮颗粒物(total suspended particle,TSP)和细颗粒物(PM2.5)浓度进行了连续6个月监测,得到舍内浓度平均值(视为“真值”);利用系统聚类和误差分析方法得到优化的测点方案,并将其颗粒物浓度结果与6种传统测点方案进行对比,以确定最优的测点数量和位置方案。结果表明,舍内3个饲养区域内颗粒物浓度分布均匀,PM2.5浓度在不同采样高度上无统计差异(P>0.05),而TSP浓度在屋顶通风口下方(9.0 m)明显低于1.5和2.5 m高度(P<0.05)。与真值相比,优化测点方案的TSP和PM2.5浓度监测误差绝对值之和分别为6.4%~22.6%和4.7%~14.2%,均低于传统测点方案。综合考虑优化方案的科学性和传统方案的易操作性,确定最优测点方案为:在奶牛舍中央屋顶通风口下方1.0~2.0 m处布置1个测点,在奶牛卧床上方2.5 m高度布置2个测点,上述3个测点按奶牛舍斜对角线进行布置;另外,分别在挤奶通道、饲喂通道、清粪通道上方2.5 m高度处各布置1个测点;共计6个测点。该优化测点方案可满足监测准确性和易操作性要求。

关键词：监测通风优化颗粒物自然通风奶牛舍浓度系统聚类

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鸡舍排出空气过滤清洗装置设计与试验

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农业工程学报 2023年第2期39卷 166-172页

作者：刘畅史凌杰李宗刚郑炜超张卓毅杨林勇中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083 北京市畜牧总站北京100107 河北滦平华都食品有限公司承德068250

为降低鸡舍排风对场区环境和生物安全的影响,规模化鸡场开始普遍采用在鸡舍排风机外侧设置过滤网的方式拦截羽毛和过滤粉尘。羽毛和粉尘在过滤网积聚易导致鸡舍通风效率降低,因此需要定期进行人工清洗,既费工费时又危害清洗人员呼吸道... 详细信息

为降低鸡舍排风对场区环境和生物安全的影响,规模化鸡场开始普遍采用在鸡舍排风机外侧设置过滤网的方式拦截羽毛和过滤粉尘。羽毛和粉尘在过滤网积聚易导致鸡舍通风效率降低,因此需要定期进行人工清洗,既费工费时又危害清洗人员呼吸道健康。为实现鸡舍排出空气的自动化高效净化,该研究设计了一种由过滤机构、清洗机构、驱动机构和控制机构组成的鸡舍排出空气过滤清洗装置,并进行了试验验证和运行能耗及成本核算。根据鸡舍排风污染物特性和过滤清洗需求,确定了过滤网材质及孔径、冲洗杆喷头选型及布置方式,以及驱动小车电机选型和车轮直径等关键参数,编写了装置运行控制程序。该装置通过自走式小车沿导轨往返运动驱动连接在过滤网内外侧竖直布置的冲洗杆和收集槽同步运动,冲洗杆采用喷水反向冲洗的方式,将过滤网内侧积聚的羽毛和粉尘冲洗至收集槽中,再排放至鸡场废水收集系统,从而实现过滤网的定期自动清洗功能,保证过滤效果的同时减少人力投入。试验验证结果表明,该装置运行可靠、控制简单,能够过滤拦截收集鸡舍排出空气中的羽毛,对鸡舍排出空气中粉尘的去除率可达到55.0%;运行能耗及成本核算结果表明,装置耗水量为2.17 L/(次·m^(2)),耗电量为0.0017(kW·h)/(次·m^(2)),运行成本为0.0206元/(次·m^(2)),为实现规模化鸡舍排出空气净化处理的工程应用提供了技术支撑。

关键词：设计试验鸡舍过滤清洗装置排出空气净化粉尘

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间歇通风策略在西北地区夏季蛋鸡舍应用效果

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农业工程学报 2024年第18期40卷 184-193页

作者：陈辰王阳彭海青李保明万代富李德义郑炜超农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083 福康源禽业责任有限公司乌鲁木齐830001 新疆牧丰伟业机械制造有限公司昌吉831100

在中国西北地区夏季蛋鸡养殖中,由于昼夜温差大,需对蛋鸡舍的通风换气量进行频繁调整以适应环境变化。在连续通风策略下,对风机运转数量的调整常导致舍内负压值的较大波动,并且难以实时准确地通过进风口来调控舍内负压水平,导致舍内温... 详细信息

在中国西北地区夏季蛋鸡养殖中,由于昼夜温差大,需对蛋鸡舍的通风换气量进行频繁调整以适应环境变化。在连续通风策略下,对风机运转数量的调整常导致舍内负压值的较大波动,并且难以实时准确地通过进风口来调控舍内负压水平,导致舍内温度波动大、热环境分布不均匀。为探究间歇通风策略在西北地区夏季蛋鸡舍的应用效果,该研究在两栋不同进风模式的商品代蛋鸡舍进行试验。通过对两栋鸡舍内温湿度、风速及内外压差的连续监测,对比间歇通风和连续通风策略下,侧墙小窗进风及纵向通风鸡舍内的热环境分布,并对风机的间歇调控策略进行分析。结果表明:间歇通风策略下,侧墙小窗进风和纵向通风鸡舍内的平均温度波动分别为0.6、0.7℃,水平方向最大温差分别为0.3、5.2℃;连续通风策略下,侧墙小窗进风和纵向通风鸡舍内的平均温度波动分别为1.2、1.0℃,水平方向最大温差分别为0.8、4.7℃。开启风机数量相同时,两栋鸡舍内外压差和风速均不随通风策略的改变而发生变化,侧墙小窗进风鸡舍风机相对山墙至风机排风端的内外压差由17 Pa增大至19 Pa,纵向通风鸡舍相对山墙处舍内外压差为11 Pa;侧墙小窗进风鸡舍平均进风风速和走道平均风速分别为3.30、0.49 m/s,与纵向通风鸡舍相比分别提高1.86、0.12 m/s。综合间歇和连续通风策略下两栋鸡舍内热环境情况,间歇通风策略应用于西北地区夏季蛋鸡舍可有效降低舍内温度波动并维持舍内外压差水平的稳定,间歇通风策略更适用于侧墙小窗进风式鸡舍,可提高舍内温度分布均匀性。

关键词：环境控制风速通风策略温差热应激压差

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深度学习在猪只饲养过程的应用研究进展

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农业工程学报 2022年第14期38卷 235-249页

作者：滕光辉冀横溢庄晏榕刘慕霖中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京10083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083

随着人工智能技术的兴起,深度学习技术发展迅猛,在图像及音频识别、自然语言处理、机器人技术、生物信息学、化学和金融等领域中应用广泛,也是目前发展精细畜牧业重要工具。养猪业是中国的重要农业产业,生猪的体况、行为及健康状况直接... 详细信息

随着人工智能技术的兴起,深度学习技术发展迅猛,在图像及音频识别、自然语言处理、机器人技术、生物信息学、化学和金融等领域中应用广泛,也是目前发展精细畜牧业重要工具。养猪业是中国的重要农业产业,生猪的体况、行为及健康状况直接影响猪场的收入水平,通过深度学习技术可以快速、准确地了解猪只的相关信息并进行精确管理,提高猪只饲养效率及动物福利水平。该研究阐述了深度学习在目标猪只检测、猪只图像分割、猪只体况及异常监测、猪只行为识别上的应用现状,提出了深度学习技术在猪只饲养过程中的改进策略,以方便研究人员快速了解其研究进展。同时总结和分析了深度学习技术在猪只饲养过程中关于数据来源及数据集、应用范围、模型优化的不足与展望,提出应建立适用于猪只领域的公共数据集和统一的数据集标准,扩大深度学习的应用范围,优化DL(Deep Learning)模型以满足实际任务需求,将深度学习应用于猪场生产实践中。该研究旨为提高猪只福利化养殖和猪场经济效益提供依据,以推动深度学习在猪只饲养过程中应用的进一步发展。

关键词：计算机视觉深度学习猪只卷积神经网络精细畜牧业

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寒冷地区奶牛舍建筑形式对牛舍热环境舒适性的影响效果

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中国农业大学学报 2024年第8期29卷 169-178页

作者：王琦刘运颖杜欣怡赵婉莹王朝元施正香中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083 中国农村技术开发中心北京100045

针对目前我国奶牛舍在寒冷地区应用时保温隔热性能不足的问题,采用建筑热工评价和奶牛热应激评估相结合的方法,对寒冷地区开放式和密闭有窗式2种牛舍的围护结构热阻进行测算,对牛舍内夏季的热环境参数进行测试并采用温湿指数和奶牛皮肤... 详细信息

针对目前我国奶牛舍在寒冷地区应用时保温隔热性能不足的问题,采用建筑热工评价和奶牛热应激评估相结合的方法,对寒冷地区开放式和密闭有窗式2种牛舍的围护结构热阻进行测算,对牛舍内夏季的热环境参数进行测试并采用温湿指数和奶牛皮肤温度指数对奶牛的热应激程度进行评估,基于已有研究对牛舍内冬季的热环境进行理论预测,对寒冷地区应用不同建筑形式的奶牛舍的舍内热环境舒适性效果进行研究。结果表明:(1)开放式和密闭有窗式牛舍的屋面热阻值基本满足要求,但侧墙热阻值均显著低于该地区要求的墙体低限热阻值;(2)在夏季,2种建筑形式的牛舍在寒冷地区均可提供较舒适的舍内热环境,舍内奶牛热应激问题不显著;(3)冬季应用时舍内温度均无法满足要求。开放式牛舍应用于我国寒冷地区时无法提供适宜的舍内热环境,建议采用密闭有窗式牛舍,要求其墙体热阻值≥1.137 m^(2)·K/W,屋面热阻值≥1.459 m^(2)·K/W。

关键词：建筑形式热环境环境舒适性牛舍

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犊牛自动饲喂器应用现状及健康隐患研究进展

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中国畜牧杂志 2024年第11期60卷 34-41页

作者：刘运颖张煜杜欣怡王琦施正香王朝元李浩中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083

犊牛期良好的饲养管理是保证奶牛泌乳量的重要基础。犊牛自动饲喂器是群栏饲养犊牛常见的饲喂设备,可实现犊牛自由采食,符合智能化、福利化养殖的需求,可减少人工成本并改善犊牛的福利和健康,相关开发和应用越来越多。但犊牛使用自动饲... 详细信息

犊牛期良好的饲养管理是保证奶牛泌乳量的重要基础。犊牛自动饲喂器是群栏饲养犊牛常见的饲喂设备,可实现犊牛自由采食,符合智能化、福利化养殖的需求,可减少人工成本并改善犊牛的福利和健康,相关开发和应用越来越多。但犊牛使用自动饲喂器时的吮吸、舔舐行为会带来交叉感染风险,增加犊牛腹泻等疾病的患病率,存在较大争议。本文对犊牛自动饲喂器的国内外机型开发现状、应用情况、使用效果及存在的健康隐患进行综述,以期为牧场选择和使用犊牛自动饲喂器提供参考。

关键词：犊牛自动饲喂器舔舐健康

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猪场挥发性有机物排放特征及环境影响分析

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中国畜牧杂志 2024年第10期60卷 349-354页

作者：张卓毅史凌杰吴迪梅刘畅郑炜超黄镇王重庆北京市畜牧总站北京100107 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083

生猪养殖过程中的挥发性有机物(VOCs)排放会造成环境污染,并危害场区及周边地区人畜健康。本研究以北京地区3种不同清粪与粪污处理方式的典型猪场为研究对象,每种清粪与粪污处理方式分别选取1个育肥猪场,设置2~4个采样点进行VOCs采样监... 详细信息

生猪养殖过程中的挥发性有机物(VOCs)排放会造成环境污染,并危害场区及周边地区人畜健康。本研究以北京地区3种不同清粪与粪污处理方式的典型猪场为研究对象,每种清粪与粪污处理方式分别选取1个育肥猪场,设置2~4个采样点进行VOCs采样监测,在分析VOCs排放浓度和主要致臭成分的基础上,解析VOCs排放导致的环境影响,计算了臭氧和二次有机气溶胶生成潜势。结果表明:①猪场中共检测出112种VOCs,包括28种卤代烃化合物、29种烷烃化合物、12种烯烃化合物、18种芳香族化合物、19种含氧化合物和6种含硫化合物;②气味活度值为1.6~2063.2,存在甲硫醇、乙硫醇和己醛等8种主要致臭成分;③臭氧生成潜势和二次有机气溶胶生成潜势范围分别为96.3~3493.4μg/m^(3)和90.3~3278.3μg/m^(3)。本试验揭示了猪场VOCs的排放特征,评价了VOCs的环境影响,为猪场废气治理提供理论基础和数据支撑。

关键词：清粪方式粪污处理方式主要致臭成分臭氧二次有机气溶胶

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长江中下游地区犊牛舍建筑环境设计方法研究

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中国畜牧杂志 2023年第12期59卷 333-339页

作者：刘运颖牛文娟王琦施正香中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心北京100083

良好的牛舍设计和环境调控对犊牛生长发育及健康有重要意义。本研究查阅了1980—2010年长江中下游地区19个代表性城市的气象数据,分析了夏季气象条件所造成的犊牛热应激状况。本研究以1000头规模奶牛场为对象,提出了长江中下游地区断奶... 详细信息

良好的牛舍设计和环境调控对犊牛生长发育及健康有重要意义。本研究查阅了1980—2010年长江中下游地区19个代表性城市的气象数据,分析了夏季气象条件所造成的犊牛热应激状况。本研究以1000头规模奶牛场为对象,提出了长江中下游地区断奶犊牛舍的建筑和环境设计方法及相关参数。结果显示:(1)根据气象数据分析得出,长江中下游地区夏季奶牛皮肤温度指数(STIC)均在70以上,温湿指数(THI)均在75以上,即使是犊牛阶段,也有很高的热应激风险,需采取防范措施应对夏季热应激对犊牛的影响;(2)本研究设计了一个能容纳120头3~6月龄断奶犊牛的开放式群栏饲养犊牛舍,并构建了专门用于犊牛舍的纤维风管通风降温系统。通过优化建筑参数,设置空气缓冲间,使牛舍内风管降温系统得以良好运行,风管送风风速在0.5 m高度平面处可达到1.2 m/s;经过湿帘降温和风管送风后,舍内STIC指数和THI指数为46.4和75.7,分别下降了28.5和4.7,在理论上有效改善了犊牛的热应激水平,能够为该地区的犊牛舍建筑设计和环境调控措施选择提供一定参考。

关键词：长江中下游地区热应激犊牛舍设计方法风管通风

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