T-SDAA 0096-2024 规模化奶牛场数字化建设指南

ICS65.020.30本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件起草单位:山东省饲料兽药质量检验中心、中国农业大学动物医学院、齐鲁动物保健品有限公司、山东亚奥特乳业有限公司、南京丰顿科技股份有限公司、青岛农业大学、潍坊市寒亭区畜牧业发展中心、临朐市畜牧业发展中心、宁阳县畜牧兽医事业发展服务中心、海阳市动物疫病预防与控制中心、泰安金兰奶牛养殖有限公司。本文件主要起草人：魏茂莲、李有志、章安源、宋祥彬、汤文利、强莉、战余铭、郝智慧、孔梅、赵有臣、李玉军、邹明、崔进、王乃建、井伟、宁尚锴、李宝华、法文静。本文件是首次发布。2规模化奶牛场数字化建设指南本文件规定了规模化奶牛场数字化建设的基本原则、数据范围、设施设备、数字化管理软件平台、数据安全技术和保障措施。本文件适用于规模化奶牛场的数字化建设、改造、管理、评估和运维等。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4706.47家用和类似用途电器的安全动物繁殖和饲养用电加热器的特殊要求GB/T20988信息安全技术信息系统灾难恢复规范GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T30269.701信息技术传感器网络第701部分:传感器接口:信号接口GB/T30269.702信息技术传感器网络第702部分:传感器接口:数据接口GB/T33905（所有部分）智能传感器GB/T34068物联网总体技术智能传感器接口规范GB/T34960.5信息技术服务治理第5部分:数据治理规范GB/T37024信息安全技术物联网感知层网关安全技术要求GB/T37025信息安全技术物联网数据传输安全技术要求NY/T682畜禽场场区设计技术规范NY/T1567标准化奶牛场建设规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。33.1奶牛场数字化技术Dairyfarmdigitaltechnology奶牛场生产、经营和管理等关键环节的数据使用物联网技术进行自动获取、智能识别、分类存储、分析处理，提供精准识别控制、监测预警、决策支持和管理服务等计数功能。3.2智能化设备Intelligentequipment是指设备在软件、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，能够自动完成或辅助人完成某些任务，具有更好地满足人和奶牛需求的属性。4基本原则4.1一体化规划奶牛场建设符合NY/T1567，依据规模奶牛场的现有基础条件，遵循实用性、兼容性和经济性原则，因地制宜选择数字化软硬件设备和技术，分步应用数字化技术，配备相应的数字化软硬件。4.2高效化配置打造一站式数据管理平台,包括数字化设施装备、数字化管理平台、人员配备与制度建设等，应考虑为管理部门、数据中心等外部平台预留或提供接口，符合GB/T30269.701和GB/T30269.702。4.3规范化运行通过统一制定和使用标准，使数据、信息、技术系统和平台等各数字化组织间的运行保持高度一致和协调，设备、系统和服务等应具有高可靠性、高容错性和可维护性，符合GB/T34960.5。4.4智能化管理实现对生产全过程监督预警，对照管理目标自动进行日常工作提示、异常业务警示和安全威胁警报等实时服务。5数据范围5.1基础数据5.1.1注册信息主要包括场名、地址、负责人、联系方式、占地面积、建筑面积、设计规模、养殖代码、动物防疫合格证和废弃物处理模式。45.1.2生产数据主要包括奶牛品种、存栏量、牛群结构、发情信息、配种信息、胎次、孕检信息、分娩信息、出生体重、泌乳牛数、产奶量、转群信息、免疫信息、消毒信息、死亡和淘汰数、诊疗信息、用药信息、DHI测定信息、牛奶质量等。5.1.2.1群体结构与数量:奶牛品种、哺乳犊牛、断奶犊牛、育成牛、青年牛、泌乳牛和干奶牛存栏数量。5.1.2.2群体繁殖性能:发情率、受配率、总受胎率、第一情期受胎率、产后首次配种受胎率、21日妊娠率、分娩率、犊牛成活率、胎间距和产奶年限等信息。5.1.2.3群体卫生防疫数据：免疫、消毒、死亡和淘汰数、诊疗和用药等信息。5.1.3仓储数据主要包括饲料和兽药供应、牧草品类、冻精、入库时间和数量、领用时间和数量、库存量、TMR情况。5.1.4财务数据主要包括奶牛场建设、生产和经营关联的固定资产、投入品和人力资源等采购、仓储、折旧、消耗、销售、成本核算等记录和财务报表等。5.2环控设备数据主要包括位置（或编号）、状态、功率、控制、传感器、预警等及其分析报表等。5.3饲喂数据主要包括位置（或编号）、饲料种类、投料量、采食量、剩料量、预警等及其分析报表5.4监控数据主要包括位置（或编号）、视频、事件识别、预警等及其分析报表等。5.5能耗数据主要包括位置（或编号）、水电耗用、预警等及其分析报表等。5.6废弃物数据主要包括粪污量、处理方式、化学需氧量、总氮、总磷、氨氮、pH值、资源化用途和数量等。6设施设备6.1基本要求6.1.1数字化技术的设施设备和材质应符合NY/T682的要求。56.1.2建筑物建设应同步考虑奶牛生产、疫病防控、环境控制、粪污处理和管理等实施数字化软硬件技术的需要，并应符合NY/T682的要求。6.1.3传感器应符合GB/T33905的要求。6.1.4设施设备应安装牢靠，并符合防水、防腐蚀、防压和防尘等要求。6.1.5设施设备和控制箱等应开放控制、通讯接口和协议，并符合GB/T34068的要求。6.1.6应配置智能应急供电及其配套和通讯传输等设备，并符合GB4706.47的要求。6.2网络系统设备6.2.1网络系统应涵盖养殖舍、运动围栏、水电系统、挤奶系统、牛奶冷却和运输系统等。6.2.2网络设备6.2.2.1应配备有线/无线路由器、交换机、光模块、光纤、网线和数据线等。6.2.2.2应配备500M以上有线宽带或4G及以上移动网络，并配备覆盖全场的通讯网络和必要的终端设备，符合快速、可靠、安全、稳定的数据传输要求。6.2.2.3生产管理设备与办公生活网络应分开独立配置，生产区使用专线网络，保障数据、图像、音频等的稳定传输，核心数据采集设备宜配备不间断电源。6.3身份识别6.3.1奶牛场应为个体牛只配备可标识身份等相关数据的智能电子耳标标识，并配备自动识别的识读设备。6.3.2识读设备应能够与手机APP或微信小程序自动数据集成。6.4发情监测6.4.1奶牛场能繁母牛应配备可采集并发送个体活动量、爬跨次数等相关数据的项圈、计步器或其他智能发情监测设备。6.4.2智能发情监测设备应与奶牛场生产管理系统高度集成，结合产奶量变化、泌乳期、发情期、爬跨次数和活动量等生产生理数据综合判断，提醒配种人员适时配种，杜绝漏情漏配，提高奶牛繁殖效率。6.5全混合日粮（TMR）监测6.5.1奶牛场应配备智能料塔、TMR精准饲喂监控设备，根据日粮配方提示原料添加量、添料顺序并自动采集、发送TMR配料量、食槽添加量、奶牛采食量等数据，记录奶牛日粮配方信息并对奶牛日粮的制作、投放和采食过程进行数据监测。6.5.2奶牛场可选配自动推料机器人、推料监控系统、剩料回收系统。6.5.3TMR智能监测系统可实现从配方、投料单、投喂、推料、剩料管理、成本分析全过程监控管理。6.6奶厅监测6.6.1挤奶厅应配备自动识别牛号、自动电子计量和真空、脉动压力监测系统的挤奶机，自6动采集牛只个体每班次产奶量等数据。6.6.2挤奶厅可选配挤奶机原位清洗监测设备，自动采集清洗酸碱液浓度、水温、和清洗时长等数据。6.6.3挤奶厅可选配奶罐温度监测设备，自动采集各奶罐温度、压缩机启停状态、温度超限和压缩机故障预警等数据。6.6.4在挤奶厅出口通道宜选配安装体重行为监测、智能体况评分和智能分群等设备，并接入养殖管理软件系统。6.7环境监测6.7.1环境控制设备主要包括舍内舍外防暑保暖、通风换气、减臭除尘等，及其配套的传感器、控制器和通讯等数据采集和传输设备。6.7.2奶牛舍内可选配环境监测传感器，监测温度、湿度、氨气等指标，自动采集并发送监测相关数据。6.8精准喷淋6.8.1奶牛舍、待挤区、挤奶厅宜选用能自动感应喷头，感知喷头下有无牛只、根据温湿指数（THI）或臭气浓度等判断和自动控制喷淋开关、频率和持续时长的智能喷淋系统。6.8.2奶牛舍内可选配智能环境控制设备，对环境异常指标进行实时预警，与精准喷淋系统、通风系统智能协同，自动对奶牛舍内环境调控管理。6.8.3奶牛场应选配智能水表、电表，实时采集并发送用水和用电等监测数据。6.9粪污监测6.9.1奶牛场应配备污水液位、污水流量等指标实时监测设备，根据管理需求宜配置相应的气体及化学需氧量（COD）等监测设备，自动采集并发送相关数据。6.9.2粪污处理应配套堆肥设施、污水纳管排放或还田利用、粪便（渣）发酵或外运和病死奶牛无害化处理等数据。6.9.3奶牛场场界宜安装气体、恶臭指数、风速、风向监测设备，动态采集相关数据。6.10视频监控管理6.10.1监控设备主要包括摄像、照相等图像获取及其存储、显示等功能，优选具有智能化软件功能的数字监控预警设备。6.10.2奶牛场场界、场区及舍内安装摄像头，覆盖场区主要出入口、车辆洗消中心、挤奶厅，饲料库、药品库、粪污处理区、无害化处理区和通道等关键点位，实时视频监控奶牛群体和场内外情况。6.10.3奶牛场应配备消毒人员、物资智能消毒设施，主要包括门禁和闸口、人员和车辆洗消、物资消毒、环境和器具消毒，以及病死动物尸体收集、转运和无害化处理等。6.10.4能自动或通过其他配套设备采集并发送人员和车辆进出、洗消和烘干时间等相关数据，对异常情况实时预警。77数字化管理软件平台7.1奶牛场管理系统7.1.1数字、文本、声像等采集、传输、存储信息统一格式和标准，应满足后续数据分析和挖掘的需要，并留有数据调用接口和开放协议。7.1.2建立奶牛个体档案，包括基本信息、牛只事件、生产性能、体貌体型，在显示终端以数字或图表形式独立呈现。7.1.3系统应实时接收牛只个体产奶、繁殖、免疫、饲喂及水电消耗等数据，对配种、妊检、分娩、断奶、淘汰等全生命周期进行智能化管理。7.1.4系统应实时对饲喂、发情、奶厅、牛舍环境、喷淋、环保、化验信息等各类生产数据开展分析和处理，实时推送生产日/月报。对异常警告数据通过短信、手机App、微信等方式向相关岗位人员做出预警。7.1.5核心育种场应建立遗传评估数智能化平台，包括：系谱档案、后裔测定、近交系数、群体近交、核心群选留、性状遗传评估和基因组选择评估等应用模块。7.2TMR监测系统7.2.1TMR监控软件系统与牧场管理系统自成一体，实现从配方、投料单、投喂、堆料、剩料管理、成本分析全过程监控管理。7.2.2系统应自动生成每种日粮执行情况月报，结合对应配方牛群生产性能表现综合分析日粮配方合适度。7.2.3系统自动统计分析配方成本、实际成本、成本偏差、配方总成本、实际总成本等数据，并结合奶牛产奶量综合分析饲养效率。7.3奶厅统计分析系统7.3.1产奶量记录：按个体记录当班当次产奶数量，也可按每头每日或者每个牛舍每天的产乳情况进行数据记录。7.3.2鲜乳质量检测记录：记录原奶品质检测的原始数据，管理系统数字化表达不同等级的鲜乳质量标准，作为判断原奶质量等级的依据。7.3.3报表记录：通过报表工具统计指定时间内的产奶量、牛群产奶明细和牛群胎次产量等。7.3.4牛群生产图表分析：动态统计一段时间内牛群产奶量的变化、泌乳牛头天数和泌乳牛日均产等重要的生产性能指标，并进行图形化输出，使管理者对生产情况一目了然。7.4设备运行管理系统7.4.1设备的数据通讯协议应标准化，并实现设备间、设备和系统间的互联互通。7.4.2能实时采集和存储设备工作状况数据，实现对设备的统一管理、监控状况呈现和分析。7.4.3能远程控制设备启停，监测设备运行工作状况，并具有预警提醒功能。87.5奶牛专家服务系统主要内容有：奶牛场生产报告、牛群周转分析、牛群饲喂成本分析和产奶综合分析等。8数据安全技术8.1身份认证应采用用户口令、身份识别、PKI证书和生物认证等身份认证技术确定拥护或者设备身份的合法性，应对数据的使用者按层级进行授权和验证。8.2采集传输应保证数据采集的正确性、一致性和完整性，数据传输应符合GB/T37025的要求