奶牛福利养殖智能化关键技术装备研究.doc

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1、奶牛福利养殖智能化关键技术装备研究一、项目目标与任务1项目目标与任务需求分析奶业是宁夏回族自治区确定的五大战略性主导产业之一。近年来，在自治区党委、政府的高度重视和大力支持下，按照区域化布局、规模化养殖、产业化经营的发展思路，通过加快奶牛品种改良，推进规模化及标准化养殖，优化饲草料供给，规范原奶收购，扶持乳品加工龙头企业发展等一系列措施，我区奶业发展步入了新的阶段。一是养殖规模不断扩大，奶类产量持续增长。2011年全区奶牛存栏46万头，鲜奶总产量135万吨，同比增长5.2%，居全国第9位。成母牛年均单产突破6515公斤，比全国平均水平高1755公斤，居全国第4位。人均鲜奶占有量214公斤，是全

2、国平均水平的7.4倍。奶牛养殖业产值26亿元，占全区畜牧业产值的26%，比“十五”末提高5.7个百分点。二是奶牛群改良步伐加快，选育水平大幅度提高。2002年自治区开始实施宁夏奶牛品种改良项目，2006年又在8个县(区)启动了国家奶牛良种补贴项目。近10年间自治区财政累计补贴1.1亿元，统一筛选引进国内外优质荷斯坦牛冻精250余万支，完成奶牛统一建档立卡和佩戴耳标59.8万头，实现奶牛谱系资料计算机管理45万头，为奶牛群体生理优化和产奶能力的提高打下了坚实的基础。三是出户入园进程加快，集约化养殖水平不断提升。自2005年自治区启动“奶牛出户入园工程”以来，全区存栏奶牛50头以上的养殖园区和规模

3、养牛场324个，奶牛存栏13.4万头，占全区奶牛存栏总数的41.9%。机械化挤奶站（厅）累计达到675个，机械化挤奶辐射奶牛占泌乳奶牛的75%以上。四是优质饲草料生产形成规模，推广应用机制初步建立。2011年全区苜蓿留床面积600万亩，青贮玉米种植面积35万亩，青贮饲料和优质牧草（苜蓿）已在养殖园区和规模奶牛场中普及推广。奶牛养殖较集中的地区已建立起一批集饲草加工调制、贮存和配送为一体的饲草配送中心，与种植农户和养殖农户签订收购及配送合同，实行订单式服务。大多数奶牛场已开始推广使用全混合日粮饲喂技术，单产水平显著提高。规模奶牛场开始采用沼气和微生物技术处理粪便，利用粪便加工制作复合有机肥，实现

4、了循环利用并向健康养殖发展。我区奶业的发展虽然取得了显著成绩，但也存在着一些突出问题。一是奶牛整体生产水平不高，养殖方式较为落后，牛群结构不合理；奶牛养殖规模小，标准化程度低，小生产与大市场的矛盾突出。二是动物疫情形势严峻，防控难度加大。三是奶农的组织化程度不高，养殖专业合作组织发展滞后，检验检测体系和质量安全体系尚未建立起来；乳品加工企业与奶农的利益联接机制未完全建立，原料奶定价机制不合理，收购环节缺乏管理。四是奶牛福利方面工作开展较晚，智能化管理理念尚未形成，高产奶牛的生产潜能还没有得到充分发挥。奶产业是宁夏农业优先发展的特色产业之一，做大、做强、做优奶业是我区农业经济发展的重大战略。今后

5、一个时期是国家实施新一轮西部大开发战略的关键时期，也是宁夏推进农业农村经济又好又快发展的重大机遇期。按照中央和自治区党委、政府关于深入实施西部大开发战略的部署，结合农业农村经济发展“十二五”规划，宁夏奶业发展的总体思路是：深入贯彻落实科学发展观，紧紧围绕奶业示范区建设要求，以市场需求为导向，以养殖龙头企业为主体，以农牧结合、适度规模为基础，以殖方式现代化、生产方式标准化、经营方式产业化为方向，着力强化基础，提高科技支撑能力，提升产品研发能力者装备技术水平，构建具有宁夏特色的现代奶业新格局。近几年，随着我国人民生活水平的提高和对乳制品需求量的大幅增加，奶牛养殖业有了巨大发展，奶牛规模化养殖水平不

6、断提高，据统计，2010年我国奶牛百头以上规模化养殖比例达到30%，推进奶牛养殖的规模化、集约化和标准化已成为转变增长方式、保障乳制品质量安全及生态安全的必然选择。奶牛规模化养殖水平不断提高使得奶牛福利保障成为可能，但一些规模养殖场由于规划设计不合理、管理不到位，存在冬季牛舍温度低、湿度大、通风不良、卫生状况差等问题，致使奶牛福利得不到保障，影响奶牛的健康和生产力。如何为奶牛在饮水、采食、休息、运动等方面营造奶牛感到舒适的养殖环境奶牛福利，达到现代奶牛生产所追求的高产、优质的目的，成为现代奶业优先考虑的问题。本项目的目标是，根据现阶段我国开展奶牛福利养殖生产中所面临的急迫问题，开展智能化关键生

7、产技术装备的研制与开发，研制能够大幅度提高奶牛福利的全混合日粮饲喂技术（TMR）监控装备、奶牛舍环境质量智能控制装备，以及开发奶牛场计算机智能化管理系统，建立奶牛精准化健康养殖技术平台，从而提高高产奶牛的养殖福利水平，实现奶牛的健康养殖，生产优质奶产品。2项目主要创新点及预期获得的发明专利等知识产权情况项目的主要创新点是：（1）根据现有牛场建设条件，开发适用的奶牛福利养殖设备，提升奶牛福利养殖水平。开发奶牛专用TMR饲喂系统监控装备；开发UCOWS（Ubiquitous Cow Oestrus Detecting System）奶牛发情自动监测预报系统设备；开发MRS（Milk Recordi

8、ng System）奶牛自动测产系统设备；研制智能化奶牛圈舍环境控制系统；研制新型奶牛卧床、犊牛岛，提高奶牛福利水平。（2）开发奶牛场计算机智能化管理系统。开发RFID牛号识别技术；开发奶牛场生产信息自动记录智能化管理技术；集成奶牛生产性能测定（DHI）信息平台应用技术；开发奶牛TMR日粮配制及饲喂全程智能化管理技术。上述创新点的基本原理是系统采用物联网技术，使用感知技术监测和多线程数据接收、处理技术，利用SQL Server 存贮监测数据，通过无线射频识别技术，读出仓库编号和牛舍编号，并将信息通过控制器传输到服务器，从而监督整个TMR过程与下达技术指标的一致性，同时实现奶牛单产自动记录统计的

9、功能，从而可以班班测定牛的单产，通过建立数学模型分析奶牛活动状况识别奶牛活动异常，判断奶牛发情及患病信息，准确率达到95以上。奶牛养殖是一项系统工程，包括繁殖管理、饲喂管理、挤奶管理、环境改善等四个重要环节，养殖效果的好坏取决于饲养链环节上最薄弱的一环。项目研发的UCOWS奶牛发情监测装备、TMR饲喂监控装备、MRS牛奶测产自动记录系统等分别应用于奶牛养殖环节上的三大关键点，即繁殖、饲喂和挤奶。项目整合了感知技术、RFID技术、GPRS技术、网络技术和计算机技术，具有技术的前瞻性和拓展性。针对该项目研发的主要产品，预计可以获得软件著作权5项；设备、设施发明专利3-5项。二、现有工作基础与优势1

10、. 项目主要研究技术内容的国内外发展现状与趋势，国内现有技术基础美国人休斯在1976 年提出“动物福利”这一概念，具体是指在畜牧生产中的动物与其环境协调一致的精神和生理完全健康的状态。一般认为动物福利是指保护养殖动物康乐的外部条件，即由人所给予动物的可以满足其健康快乐生长的条件。国际上，动物福利的观念经过发展，已经被普遍理解为让动物在饲养过程中免受饥渴、生活舒适、免受痛苦、伤害和疾病的侵扰、免受恐惧和悲伤侵扰，能够自由表达天性，即归纳为动物福利保护的五个基本原则。通俗地讲，就是要在奶牛的繁殖、饲养、挤奶、运输、实验、展示、陪伴、工作、防疫、治疗等过程中，尽可能减少其痛苦，避免使其承担不必要的伤

11、害和忧伤，使奶牛在舒适环境中健康、愉悦地生活、生产，实现泌乳和繁殖能力在数量和质量上最优化。奶牛的动物福利一般包括了如下5个方面的含义：生理福利。要避免造成奶牛没饥渴痛苦。养牛人要为奶牛提供方便的、适温的、清洁饮水和保持生活健康、生产能力所需要的食物，使奶牛不受饥渴之苦。环境福利。给奶牛适宜的居所。要为奶牛提供适当的圈舍，使其能够安全舒适地采食、反刍、休息和睡眠，不受困顿不适之苦。卫生福利。主动减少奶牛的伤病。要为奶牛做好防疫和普通病预防工作，并给患病奶牛及时诊治，使奶牛不受疼痛、伤病之苦。行为福利。保证奶牛自然的表达天性。要为奶牛提供足够的空间和适当的设施，让奶牛与同伴在一起，能够自由表达社

12、交行为、性行为、泌乳行为、分娩行为等正常的习性。心理福利。减少奶牛恐惧和焦虑的心情。保证奶牛拥有良好的栖息条件和处置条件，保障奶牛免受应激，如惊吓、噪音、驱打、潮湿、酷热、寒风、雨淋、空气污浊、随意换料、饲料腐败等刺激，使奶牛不受应激的痛苦。高产家畜是畜牧业现代化的产物，然而，通过人工选择和育种而获得的高产家畜，往往存在遗传种质（品种、类型）固有的生理不协调性，形成了高产应激。高产对家畜来说未必需要，但人类需要家畜高产。过去几十年中，奶牛的产奶量剧增，但高产奶牛对外环境变化的适应性普遍较低，机体对逆境的抵抗力下降，容易受环境变化影响而出现应激，容易受细菌和病毒感染而发病。高产奶牛及泌乳高峰期的

13、奶牛，都容易出现高产应激。高产奶牛会存在单纯追求高产所导致的诸多福利问题。其比低产奶牛的采食时间长，因而导致躺卧时间短。产奶量大幅度增加，乳房炎、酮病和蹄病等生产性疾病随着增加。生产性疾病发病率越高，导致奶牛的福利越得不到满足，使其产奶量大幅度下降，又使得奶牛的淘汰率上升。因此，选择高产指标只能在健康的前提下进行，从而减轻应激因素对奶牛的压力。判断奶牛福利好坏的指标有总躺卧时间、休息时间、运动量和产奶量等。50躺卧的奶牛在反刍。增加奶牛的躺卧机会和躺卧时间，就有利于增加奶牛的反刍活动，从而提高对饲料的消化。目前，奶牛的放牧饲养大多以舍饲饲养为主。在狭小的栏舍内，奶牛不能幽闲活动和平静地吃草，不

14、能自由接触同伴进行嬉戏，没有足够的空间进行运动，接触阳光的时间大大的减少，只能机械地服从人们设定的程序性的安排，因此舍饲条件下奶牛的采食时间长、躺卧时间短、反刍和休息时间短，这影响了奶牛天性的自由表达，也带来了许多生产性疾病。目前在我国奶牛主产区普遍采用散栏式牛舍，舍内的采食区、休息区和挤奶区是独立的，奶牛不拴系；牛舍内的卧床有两列式、三列式、四列、五列和六列式。无论是双坡式单列半封闭散栏牛舍、钟楼式双列半开放散栏牛舍、双坡式双列全封闭散栏牛舍，舍内都可以设置卧床。充足的卧床床位才能保证所有的奶牛都能够得到充分的休息。2课题申请单位及主要参与单位研究基础本项目申请单位宁夏农垦贺兰山奶业有限公司

15、是国有独资企业，现拥有9个奶牛场，存栏数8000多头，2010年平均产奶水平9700Kg，居全国前列。公司具有一只素质高业务能力强的专业奶牛养殖技术团队，专职畜牧兽医技术人员44人，其中全日制教育大学本科12人，其余全部取得大专学历；有高级职称3人,中级职称12人。宁夏农垦贺兰山奶业有限公司具有48年的奶牛养殖历史，奶业技术力量较强，多次获得自治区科技进步奖项，几十年来被誉为是宁夏奶牛发展的摇篮，是宁夏良种奶牛、科技管理人才的发源地，技术成果引用和转化能力较强，技术水平全区领先。现有6万亩耕地作为奶牛养殖的饲料地，每年提供充足的苜蓿、玉米及优质青贮饲料，而且均实现机械化收割，特别是2008年和

16、2009年分别引进了两台大型克拉斯青贮收割机，从而实现了所有农作物机械化收获，青贮质量有了质的飞跃。牛场基础设施配套水平较高，机械化、集约化养殖程度都比较高，具备实施本项目的基础条件。项目实施单位拥有宁夏奶牛科技研究所专业机构，该所购置了各类实验器械45台套，聘请了多名区内外知名专家任研究员，开展了奶牛育种、疫病防制、牛奶检测、饲料营养分析等项目的研究，常年开展科研工作。目前能够进行乳成份化验、饲料化验、奶牛血液化验、各种生化检验、兽医微生物检验，能够制备奶牛疫苗、检测抗体水平、进行奶牛疾病诊断等，已经开展胚胎移植工作四年，培训了多名胚胎移植技术人员，能够进行规模化生产。宁夏奶牛科技研究所在生

17、产中发挥了科技服务的作用，为奶牛场发展提供技术支撑，在奶牛繁育、疫病防治、科学饲养等方面的不断引进、消化、吸收、创新、推广了国内外奶牛生产的先进技术。通过奶牛管理体系的更加标准化，奶牛场生产管理水平不断提高，引进先进的科学技术的加快，牛群的健康水平不断提高。目前，奶牛“两病”检出率为零，奶牛场常发病、常见病的发病率有明显的降低。在2009年开展了奶牛乳房炎检测防治技术工作，并对部分技术人员、奶牛场管理人员、相关工人进行了培训，通过奶牛血样及奶样的监测分析，基本上掌握了该套先进技术，制定相应的营养调控方案，取得了一定的效果，有能力开发应用奶牛乳房炎综合防治与代谢病动态检测技术，建立一套完善的养健

18、康奶牛，产优质牛奶，创高效奶牛养殖模式。项目承担单位参与过多项科技攻关项目，具有开展饲料营养研究工作能力，以及自动化控制和企业信息化软件开发工作。连续多年实施自治区优质奶牛基地建设项目，承担了多项国家和自治区奶业科技项目。各奶牛养殖场曾参与和主持过“奶牛乳房炎综合预防措施示范推广”、“牛胚胎移植技术的研究”、“奶牛重要微量元素缺乏症的调查及防治方法的研究”、农业部“奶牛原种场项目”，参与实施农业部“万枚胚胎移植工程”，自治区“三个十工程”，联合国“UNDP”，日本协力基金贷款项目和科技部“奶业现代化生产技术集成与产业化研究”项目，获得过自治区科技进步二、三、四等奖。2006年与宁夏大学共同完成

19、新型牛羊全日粮复合秸秆成型饲料开发与示范课题项目，2007年与宁夏畜牧工作站共同完成奶业生产关键技术研究与产业化示范项目，并连续两次获得“自治区科技进步一等奖”；2008-2010期间，重点参与实施国家科技支撑计划课题西部民族地区电子农务平台关键技术研究与应用，并于2009年10月1日正式挂牌成立宁夏星火科技12396项目的第599号示范点；2009年与宁夏农科院畜牧兽医研究所共同实施应用性控冻精快繁高产奶牛技术研究与示范项目，获得自治区科技进步三等奖；2010年通过了本单位主持的宁夏奶业生产关键技术研究与示范农业科技成果转化项目的验收。项目研发合作单位银川奥特软件有限公司是一家集软件开发与硬

20、件开发相结合的综合性高科技企业。公司自成立后一直致力于新产品和新技术的研究开发与推广应用。银川奥特现已自主研发了近二十款应用软件，其中有7项获得计算机软件著作权登记证书同时获得软件产品登记证书，拥有2项专利产品。后续将会有更多产品申请专利、软件著作权以及软件产品等相关知识产权。主持完成过宁夏回族自治区科学技术厅的“十五”科技攻关项目宁夏奶源管理系统研究及其软件产品化开发。2010年9月8日通过了宁夏信息产业协会的考察，成为了软件企业；2011年被银川市工业和信息化局评为小巨人企业；2012年初被银川经济技术开发区管委会评为2010-2011年度银川信息产业园最具发展潜力企业。随着物联网在中国的

21、兴起，银川奥特把握机会进行RFID硬件产品与软件产品的开发和应用，建立起了宁夏动物卫生及动物产品质量安全RFID追溯系统和UCOWS奶牛发情监测系统，已在区内外多家单位得到推广和应用。成功研发了TMR饲喂监控系统，有效保障了牛场饲喂过程的正确性、可控性。MRS奶产量监控系统拥有完整的解决方案，并已进入研发。宁夏动物卫生及动物产品质量安全RFID追溯系统从2010年开始推广应用，得到了用户广泛好评。目前已经在全区共有9家养殖场、6家屠宰场推广应用，共涉及牲畜39万余头。UCOWS奶牛发情监测系统已经在区内6个奶牛养殖场推广应用，通过近2年的运行测试，项目已经能够在正常牛场运行，实现奶牛发情预警功

22、能，并发送预警信息到用户手机。项目技术支撑与推广合作单位宁夏大学是宁夏回族自治区人民政府与教育部共建的综合性大学，国家“211工程”重点建设高校，教育部本科教学工作水平评估优秀等次学校。 我公司目前是宁夏大学重要产学研示范基地之一。学校现有三个校区，占地面积2307亩，校舍建筑面积64万平方米，教学实验农场1695亩。在校教职工2700余人。面向28个省、市、自治区招生，现有全日制普通本专科在校生16000余人，研究生2800余人，少数民族预科生3200余人，成人高等学历教育在籍学生14000余人。学校固定资产12.5亿元。学校设有23个学院。现有9个学科门类中的68个本科专业。有1个国家重点

23、学科、1个国家重点（培育）学科，17个省级重点学科，7个“211工程”重点建设学科、1个“211工程”重点培育学科，5个一级学科博士点、23个二级学科博士点，26个一级学科硕士点、152个二级学科硕士点，5个专业硕士学位授权点。学校专职教学科研人员中高级职称人员占50%，硕士以上学位人员占80%左右。柔性引进院士17人，入选“国家百千万人才工程”第一、二层次7人，入选“国家百千万人才工程”第三层次14人，入选宁夏回族自治区“新世纪313人才工程”29人，1人获国家科技进步二等奖，1人获“国家有突出贡献的中青年专家”称号，2人获“国家级教学名师奖”，18人享受“国务院特殊津贴”，14人享受“自治

24、区政府特殊津贴”，3人被遴选为教育部中文、物理、生物学科教学指导委员会委员，4人入选宁夏回族自治区首批“百人计划”。学校拥有一批水平先进、设施完善的实验室和科研基地。教学科研仪器设备值近2亿元。现有各类科研机构38个，各学科领域实验室93个。 在科研项目承担方面，“十一五”以来，学校先后承担自治区级以上科技项目800余项，经费总量比“十五”期间增加了4.5倍。重点重大科技项目实现重要突破，先后承担和完成了“黄河河套地区盐碱地改良及脱硫废弃物资源化利用关键技术研究与示范”等国家科技支撑计划项目，“资源高效利用与生态环境安全重大问题研究”等国家重大基础研究前期研究专项项目和课题，以及国家科技攻关计

25、划项目、国家农业成果资金转化项目、“863计划”引导项目、国家重点新产品计划、“948”项目等重大项目（计划）60余项。承担了国家自然科学基金和国家社科基金项目140余项，自治区级以上哲学社会科学项目168项，自治区科技攻关等自然科学类项目320余项。学校先后与自治区5个市、10余个龙头企业及区内100余家中小企业建立了全面合作关系，签订合作协议，开展实质性合作和广泛服务。科技成果方面，取得了一批标志性成果，并在国家科技进步二等奖、何梁何利基金科技创新奖、自治区科学技术杰出贡献奖等方面实现了突破。3. 项目主要技术及相关技术国内外专利申请和授权情况，本项目拟采取的对策针对该项目研发的主要产品进

26、行了知识产权登记，目前已经取得软件著作权登记证书3项：UCOWS奶牛发情监测系统、UCOWS数据采集系统和RFID嵌入式奶牛测产管理系统；取得软件产品登记证书3项；取得实用新型专利1项；申请发明专利1项，并已进入受理审核阶段。该项目目前已有完整的项目解决方案，系统涵盖奶牛的活动量、发情到受胎、奶产量测定和全日粮混合饲喂情况等多个环节。项目成功开发并实现系列化配套硬件设备，以企业为主导的软件和硬件的管理平台，整合了感知技术、RFID技术、GPRS技术、网络技术和计算机技术，具有技术的前瞻性和拓展性，在未来1-3年内，整个系统无需进行系统整体框架性调整，即可实现大规模的推广应用。三、研究内容与考核

27、指标1研究内容、拟解决的技术难点、技术路线和创新点项目研究内容：项目研究内容分为两个层次，一是奶牛福利养殖智能化关键技术开发，二是实现智能化奶牛福利养殖所必须的设备集成开发。从奶牛生产管理的环节上可以划分为下面5个研究内容：奶牛场信息自动记录智能化管理技术RFID技术的集成及配套关键设备的研制。RFID技术广阔应用于物流仓储、零售、制造业、医疗等领域。近年来，由于RFID具有快速读取与难以伪造的特性，电子护照项目的研究已经在国外开始进行了。项目重点研制开发在奶牛场实现RFID技术的电子智能耳标。每头高产奶牛佩戴电子智能耳标后，应用RFID技术，系统能自动识别记录牛号，而且数据具有唯一性，不会出

28、现差错，通过配套读写设备，可以自动汇总，报表即刻生成，并通过网络上传，进行分析对比。配合MRS奶牛测产管理系统，实现班班测定奶牛单产，从而更好的实现对个体奶牛生产信息的追踪和应对。奶牛生产性测定（DHI）信息平台技术集成与关键设备研制。DHI（Dairy Herd Improvement）含义是“奶牛牛群改良”,来源于加拿大。由于牛群改良技术的基础是对奶牛泌乳性能及乳成分的测定，所以，DHI也叫“奶牛生产性能测定”。通过DHI测定分析牛乳的成分，包括乳脂率、乳蛋白、体细胞数、尿素氮、乳糖、全乳固体等等，能及时发现牛场管理中存在的问题，调整饲养与生产管理，有效的解决实际问题，为奶牛提供充分满足其

29、生产和生理需要的安全食物，最大限度地提高奶牛生产效率和养殖经济效益。DHI是使用于奶牛生产的一项应用型技术，本技术克服了过去依据奶牛体型、体况（膘情）和兽医学检查等方法，评定奶牛生产性能与生理或病理状态时的主观性、滞后性等缺陷，通过客观测定牛奶中各主要成分组成及比例、体细胞数量与分类、综合生产性能等指标，应用电脑程序的系统分析与评定，更加科学地预测和判断奶牛生产性能、生理状态和健康状况，从而达到通过调节饲料营养成分、营养水平和饲养管理方法，改善奶牛体质，提高产奶量和牛奶营养含量；监测奶牛健康状况，早期预防和控制牛乳房炎、消化与代谢紊乱等高产奶牛最常见疾病，维持产奶牛最佳生理与生产状态；预测奶牛

30、产奶潜力，淘汰低产牛，并辅助奶牛选种。奶牛场可以参考DHI报告，针对性地改进奶牛的饲养与管理，并为育种工作提供完整而准确的数据资料。DHI的应用，可以提高了奶牛群体品质，极大地改善了牛群的健康状态，减少了乳房炎等奶牛常见病的发病率，使奶牛的产奶量和牛奶的质量得到了大幅度提高，并为奶牛的辅助选种提供了重要的依据。本项目开展DHI测定技术集成研究，由各牛场按规程自己采样，送往DHI分析实验室进行检测乳成分，并每月一次出具DHI分析报告。项目在集成应用DHI技术的同时，同步实施MRS（milk recording system）奶牛测产管理系统，集成开发电脑联网自动记录系统 MRS技术，研制牛奶电子

31、计量器并安装在现有挤奶台上，结合RFID电子耳标牛号自动识别技术，实现奶牛单产自动记录统计的功能，从而可以班班测定牛的单产，同时实现DHI数据自动录入上传工作。由于奶牛任何疾病的产生都首先反映在奶产量的变化上，这比直肠测温更有效，提前对奶牛疾病预警可以降低奶牛病淘率，避免牛病倒时才被发现，此时往往已错过了最佳治疗时期。该技术是实现奶牛精准化健康养殖的关键所在，也是提高DHI测定技术自动化水平的重要技术创新措施。奶牛日粮配制及饲喂全程智能化管理技术TMR饲喂监控系统集成与关键设备开发。奶牛的饮食营养结构直接决定所产牛奶的品质。TMR饲喂技术是奶牛场饲养技术的一场革命，但如何监控TMR饲料的配置与

32、投放过程是否按照配方配置和按要求进行投放，是使用TMR饲喂技术产生的一个新问题，实施TMR饲喂监控自动化技术可以保证TMR饲料配方的设计与实际投喂的一致性。TMR饲喂监控实现原理是在TMR搅拌车上安装TMR控制器，在牛舍进出口处、青贮窖、苜蓿棚等处设置RFID电子标签。重量仪表实时显示重量数据，RFID识别器识别饲料名称和不同牛舍，这些数据经TMR控制器处理后以GPRS无线通讯模式把数据传到技术室，技术室可以实时看到TMR搅拌车的位置，每种配料的重量和每个牛舍投放的数量等信息，从而监督整个TMR过程是否与下达的技术指标一致。保障整个饲喂过程的准确性和可控性。项目重点研制用于饲喂监控的TMR智能

33、控制器。奶牛发情自动监测智能化技术开发及关键设备研制奶牛养殖要想获得最佳经济效益，首要条件是提高奶牛发情检出率，适时配种。发情鉴定技术是实施奶牛育种、核心群选育的一项基本技术，同时通过奶牛活动量采集器也可以了解奶牛相关的健康状况，也是实施奶牛健康监控的一项措施。UCOWS奶牛发情监测系统能够实时向牛场管理者和配种人员提供奶牛发情信息和活动信息，达到适时配种，杜绝漏情漏配，提高奶牛的繁殖效率。该系统用于奶牛基本信息管理并通过UCOWS奶牛活动量采集器采集奶牛活动量信息，信息由计算机处理后，揭发出奶牛发情和健康状况、提供奶牛活动监控曲线、通过GPRS技术及短信平台发送预警信息到用户手机。该系统完全

34、实现了奶牛发情监测的自动化管理，填补了国内奶牛发情自动监测技术的空白。项目重点研制一种新型的UCOWS奶牛活动量采集器。奶牛场生产数据计算机管理技术建立奶牛精准化健康养殖技术平台，依托现代网络技术构建安全、稳定、技术先进的网络技术支撑环境，提供分布式网络信任管理系统、访问控制系统和资源授权管理服务；面向奶牛养殖场和奶牛养殖户，采集、管理奶牛养殖数据，整合集成奶牛核心群选育、RFID技术、DHI测定、MRS技术、TMR饲喂、UCOWS奶牛发情监测技术、牛群健康养殖监控和自动信息智能化管理等奶业生产关键技术，结合全球种公牛信息以及宁夏DHI测试中心的数据资源，建设有效性、针对性强的奶产业资源中心，

35、实现资源数据交换与共享，满足奶牛养殖的数字化生产管理的需要，为奶牛养殖规模化、集团化发展奠定基础。拟解决的关键技术： RFID牛号识别技术；奶牛场生产信息自动记录智能化管理技术；奶牛生产性能测定（DHI）信息平台应用技术；奶牛TMR日粮配制及饲喂全程智能化管理技术。项目的主要创新点是：开发奶牛专用TMR饲喂系统监控装备；开发UCOWS（Ubiquitous Cow Oestrus Detecting System）奶牛发情自动监测预报系统设备；开发MRS（Milk Recording System）奶牛自动测产系统设备；研制智能化奶牛圈舍环境控制系统；研制新型奶牛卧床、犊牛岛，提高奶牛福利水平

36、。2预期目标、主要技术指标和水平通过项目的研发，完成规模化奶牛场奶牛福利养殖智能化关键技术一套，开发实现奶牛福利养殖智能化关键装备5-7种，包括电子耳标、牛奶电子计量器、TMR智能控制器、奶牛活动量采集器（电子计步器）和适宜西部地区养殖环境的奶牛新型卧床、犊牛导等设备。在规模化奶牛养殖场集成示范奶牛福利养殖智能化关键技术，核心群示范规模达到20000头，与实施前相比，显著提高奶牛的福利水平，表现在生产力上，提高产奶量5-8%，乳房炎、肢蹄病发病率降低50%，乳蛋白达到3.15%，乳脂率达到3.65%。牛奶年增产3500吨，增收1200万元。项目拟在宁夏农垦贺兰山奶业有限公司分别建立3个“奶牛福

37、利养殖智能化关键技术示范核心场”，全面集成应用本项目研究的关键技术成果，示范奶牛头数5000头，奶牛单产达到9.8吨以上，牛奶乳蛋白率达到3.15%，乳脂率达到3.65%。计划在宁夏贺兰山奶牛原种繁育有限公司、宁夏菏利源奶牛原种繁育有限公司、宁夏农垦茂盛草业有限公司、宁夏灵农畜牧发展公司等建立6个“奶牛福利养殖智能化关键技术示范场”， 示范奶牛头数15000头，成母牛单产达到8.8吨以上，乳蛋白率达到3.1%，乳脂率达到3.6%。3人才队伍建设通过项目的实施，形成和凝聚奶牛福利养殖智能化关键技术研发团队1个，培养和聚集技术专家10-15名，在奶牛育种、健康养殖、牛场智能化管理、奶品质监测方面达到国内先进水平。在课题实施的同时，大力示范和推广奶牛福利养殖关键技术和设备，通过技术培训和技术推广，举办技术培训班50场次，培养农村奶牛养殖技术能手500人。