基于计算机视觉的牲畜智能饮水系统的设计与实现

【目的】针对目前牲畜饮水行为的监控和管理方面存在的半智能化、设备功能单一、缺乏智能化管理等问题,设计并实现了基于计算机视觉的牲畜智能饮水系统。【方法】利用Jetson nano嵌入式设备作为主控制器,在进行视频监控的同时基于计算机视觉识别牲畜并对其供水,采用轻量级检测方法实现牲畜的分布密度检测,分析是否需要增加水槽来避免拥挤情况的产生;采用RFID技术识别标签信息并统计牲畜个体是否饮水、饮水次数及总饮水时间等关键信息;采用传感器技术检测水位及水温情况,实现了水槽水满断电、结冰前自动排水等智能控制;开发了客户端和服务端软件,在阿里云服务器上部署云平台,并提供数据可视化和绑定牲畜附加信息等服务,进行人机交互。【结果】以内蒙古地区个人家庭牛群的5头牛为试验对象进行了为期40 d的测试,结果表明,本系统能够对水槽周围环境进行视频监控、目标检测、牲畜密度检测、牲畜信息统计及水槽的自动供水及停止供水。以2023年2月8日试验结果为例,在当天被测试的5头牛均饮水,其中2166430号牛在线时间3.2 min,饮水1次,饮水时长为1.3 min。根据该牛和被测群体的过去一周的饮水情况得知,该被测群体的饮水规律正常。经过历史饮水情况的统计,从饮水方面来看该被测群体在40 d内处于健康状态。【结论】该系统减少了养殖户的人力成本,为养殖户提供了判断牲畜健康状态的重要依据。

太阳能智能牲畜饮水系统设计与实验

为解决高寒地区冬季严寒气候环境下饮水槽结冰和水温较低,导致牲畜饮水量少、饮食减少、发育迟缓、体能下降等问题,提高养殖质量及经济效益,设计了太阳能智能牲畜饮水系统。系统利用太阳能将饮水温度加热到(14~33)℃,实现牲畜冬季饮用温水的需求。系统采用PLC控制和组态软件监控,实现自动补水、集热循环及自动饮水等功能。当感应到牲畜来时自动放水,饮水结束后将饮水槽中剩余水排空,实现无人化自动饮水管理功能。实验表明,系统利用太阳能可将饮水温度加热到33℃,集热效果明显,满足冬季严寒气候条件下牲畜饮用温水的热量需求,且该方案有效避免能量损失。系统所需能源主要来自太阳能,能源丰富廉价无污染,且无人化牲畜饮水管理大大减轻牧民劳动量和改善养殖条件。

新疆生产建设兵团畜牧业高质量发展规划资源环境承载力研究

[目的]为科学制定新疆生产建设兵团(以下简称兵团)“十四五”畜牧业发展规划提供基本生产参数。[方法]以兵团及13个师2025年畜禽计划存出栏数为依据,从畜禽养殖饲草料资源承载力、水资源承载力、粪污土地承载力3个环境制约因素来分析兵团及各师未来畜牧业发展资源环境承载力。[结果]到2025年,兵团苜蓿缺口19.29万t,需种植21.43万hm^(2);玉米青贮缺口687.07万t,需种植11.452万hm^(2);秸秆等主要粗饲料原料盈余169.63万t;玉米籽实缺口为337.04万t,需种植42.80万hm^(2);棉粕盈余60.99万t。兵团2025年畜禽饮用水需要量增长39.63%,达563.41万t,其中第十二师增长率最大(294.94%),第八师增长量最大(88.52万t)。兵团整体畜禽粪污土地承载力不超载,达到2025年计划养殖量后仍可增加3053万个猪当量,土地消纳粪污的潜力仍很大,但第十二师以氮测算承载力指数为4.90>1,以磷测算承载力指数为3.26>1,属于严重超载,需要进行调整。[结论]“十四五”兵团及13个师的畜禽养殖数量设定与环境资源禀赋比较符合,但个别师仍需调整。

帘式超滤膜技术在畜禽养殖饮用水处理中的应用

随着畜禽养殖业的快速发展,畜禽饮用水的水质保障成为亟待解决的问题,健康的畜禽饮用水能提升畜禽的生长质量和养殖效益。文章以超滤膜技术基本概述为基础,介绍了帘式超滤膜设备的主要结构、工艺流程及控制系统组成,结合实际案例进行试验及分析,结果表明应用帘式超滤膜技术后,水质得到了明显改善。

德阳市饮用水源水中抗生素赋存特征及风险评价

为探讨德阳市饮用水源中的抗生素赋存特征,采用固相萃取-高效液相色谱质谱联用法,对饮用水源人民渠中4类8种抗生素进行了测定,并评价了生态风险和人体健康风险。结果表明:1)6种抗生素在水体中广泛检出,检出浓度为ND~6.51ng/L,磺胺甲噁唑检出浓度最高,抗生素在各采样点无种类上的明显差异;2)土霉素和依诺沙星具有较低的生态环境风险,其余6种抗生素无风险,抗生素联合毒性风险商RQsum均大于0.01,研究水域处于抗生素污染低风险;3)人体健康风险评价结果显示,检出的抗生素浓度对人体未构成风险。

我国生活饮用水水质标准发展趋势及特点

我国最早的饮用水卫生标准可以追溯到1928年。近50年来,尽管饮用水标准的发展速度比较缓慢,但发展趋势是乐观的。2001年卫生部颁布的《生活饮用水卫生规范》将指标数量由过去的35项增至96项,主要是增加了较多的有机物检测项目,它的出台标志着我国饮用水标准与国际标准的接轨,同时对供水企业提出了更高和更严格的要求。

甘肃省农村人畜饮水安全问题及解决对策

甘肃省水资源严重短缺,尤其是农村人畜饮水困难问题长期得不到彻底解决。近年来,由于经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,农村人畜饮水安全问题十分突出。分析了甘肃省人畜饮水困难的类型及分布,提出了解决对策,并以甘谷县西北部农村人畜饮水安全工程为例,详细分析了如何利用机井工程解决农村人畜饮水安全问题,以期提高农村人民的生活水平。

雨水集蓄设施经济容积的确定方法

将不同时段雨水的集蓄和利用同步考虑,根据水量平衡原理,计算各时段的水量盈缺状况,进行调蓄计算,确定了人畜饮水工程和农田补灌工程中雨水集蓄设施经济容积的计算方法,并对该方法进行了实例演示。

禽流感风险下养殖户选择肉鸡饮用水源研究

为有效防控禽流感病毒,保障肉鸡的饮水安全,研究分析养殖户采用封闭式饮用水源的行为及其影响因素。通过收集全国331个肉鸡养殖户的调查问卷发现,接近7%的养殖户将江河湖泊作为肉鸡的饮用水源,加大了对肉鸡的患病风险。采用Logit模型研究发现,影响养殖户采用封闭式水源行为的因素很多,其中,性别、禽流感联防联控系统参与意愿等因素的影响显著,当养殖户为男性、对禽流感联防联控系统参与意愿越高,越倾向于采用封闭式水源。可能受资金、鸡场条件限制,养殖户的风险偏好与预期相反。最后提出要加大宣传和教育力度,提高禽流感联防联控系统的参与意愿;要加大补贴力度,强化封闭性水源的硬件设施等措施。

灌区地下水作为生活饮用水的适宜性演变规律分析

灌区地下水适宜性评价及适宜性演变过程分析对地下水合理开发利用具有重要的意义。基于人民胜利渠灌区1996—2016年地下水水化学数据,采用单因子法评价了地下水作为生活饮用水的适宜性,分析了评价结果的时空演变规律及影响该适宜性的因素。结果表明:研究区地下水水质超标范围明显扩大,水样中超标指标个数明显增加,说明该区地下水水质恶化趋势明显,总体呈现向越来越不适宜作为生活饮用水的方向发展;至2016年,研究区地下水水质超标区域呈条带状向两侧扩展至西南及东北边界,地下水不适宜作为生活饮用水的区域面积约占一半以上;研究区地下水水质超标区域的水样基本为多指标复合超标,而非单指标超标。

应用水窖蓄水技术解决缺水山区人畜饮水的工程实践

结合《中德合作山东粮援项目》在鲁中南沂蒙山区采用水窖蓄水技术解决人畜饮水的实施效果 ,分析了水窖的结构形式、蓄水方法、适用条件及其优缺点 ;

红层区找水打井工程的地下水资源可持续利用影响评价

红层丘陵缺水区实施的"找水打井"工程是解决分散农户人畜饮水困难与安全问题的关键性举措.从社会、地下水水质和供水量出发,构建了红层区找水打井工程的地下水资源可持续利用影响评价的内容及其方法,主要包括社会影响的Bossel可持续理论模型、地下水水质脆弱性DRASTIC指数、地下水含水层供水调蓄模型.以典型红层丘陵缺水区大足区为实例分析,研究结果表明:1)工程对社会影响协调系数为0. 88,处于基本协调状态;2)成井前后机井含水层地下水DRASTIC指数为7. 369,属于地下水脆弱性较高状态,且部分机井含水层地下水水质已被污染;3)过度开采已经引起部分机井含水层供水量正在逐渐衰退.该地下水资源可持续利用影响评价内容及方法和实例评价结果能够体现红层区农户对机井含水层地下水资源可持续利用影响,对正确认识后期机井含水层地下水资源可持续利用管理有重要的理论与实践价值.

PAN-S负载纤维富集-ICP-MS法测定畜禽饮用水中痕量铬

为提高畜禽饮用水中痕量铬的测定灵敏度及降低检出限,采用螯合剂1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚-6-磺酸（PAN-S）处理聚丙烯基强碱性阴离子交换纤维,制得PAN-S负载纤维;用PAN-S负载纤维富集畜禽饮用水中痕量铬,然后用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定,建立PAN-S负载纤维富集—ICPMS法测定畜禽饮用水中痕量铬的方法。结果表明：当待富集液体积小于1 000 mL、pH 6、上柱流速小于15mL/min时,铬可被有效富集,且富集不受K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋等共存离子的干扰;用0.2mol/L硝酸10mL能完全洗脱,洗脱液能满足ICP-MS法测定的要求;该方法的回收率为90.0%～96.0%,相对标准偏差（RSD）在1.0%～2.2%,检出限为0.02μg/L;应用优化的富集测定方法和常规的二苯碳酰二肼分光光度法同时对30份畜禽饮用水样品进行痕量铬的检测,两种方法的测定结果基本一致,说明优化的富集测定方法可应用于畜禽饮用水中痕量铬的检测。

农村环境连片综合整治的探索——以桃江县灰山港镇为例

以湖南省益阳市桃江县灰山港镇为例,结合实际工作经验,讨论了研究区域存在的环境问题,介绍了研究区域在农村生活污水、生活垃圾、非规模化畜禽养殖治理以及饮用水源地保护等方面的整治措施,提出了农村环境连片综合整治的保障措施,总结了该区域所取得的成效,旨在为今后农村环境的整治工作提供参考。

禽流感风险下肉鸡养殖户的饮水消毒行为研究

畜禽饮水质量关系到畜禽养殖安全,饮水消毒是防止禽流感等疾病传播的有效方法。为保障肉鸡的饮水健康,有必要了解养殖户饮水消毒行为及其影响因素。通过收集全国331个肉鸡养殖户的调查问卷发现,44%的养殖户畜禽饮用水不加消毒处理,加大了肉鸡的患病风险。采用Logit模型研究发现,养殖规模、养殖收入比重、禽流感联防联控系统参与意愿、地区差异等因素显著且正向影响养殖户的饮水消毒行为。提倡规模化养殖和联合防控,将有助于推动养殖户采用饮水消毒。

西安市无公害畜禽饮用水重金属污染评价

为指导畜牧场建设规划,对西安市9个涉农区县无公害畜禽饮用水重金属安全状况进行了调查分析,共对113个畜禽饮用水中的总铅、总镉、总汞、总砷进行了测定,并用单因子和尼梅罗指数污染指数法进行评价。结果表明:临潼区、长安区、阎良区、高陵区、周至县、蓝田县、灞桥区和未央区8个区县未受到重金属污染,等级为清洁水平,只有户县污染程度为警戒限,污染水平为尚清洁,整体未受到大面积污染,完全符合无公害畜产品生产对畜禽水质的要求。

2020年湖南省农村千吨万人饮用水水源地水质状况研究

分析总结2020年湖南省农村千吨万人饮用水水源地水质达标情况、主要超标因子及时空分布规律。结果表明2020年农村千吨万人地表饮用水源达标率为84.3%,低于城市地区,主要超标项目为总磷、挥发酚、锰。地下饮用水源达标率仅为42.9%,主要超标项目为锰、氨氮、铁、浑浊度及总大肠菌群。地表饮用水水源地水质丰水期优于枯水期,地下饮用水水源地水质逐季度改善,益阳市、常德市、岳阳市、湘潭市全年水源水质达标率较低。

北京市部分畜禽场环境质量监测及评价

为北京市畜禽健康养殖环境预警、畜禽产品质量安全相关政策的制定提供参考,于2015年对北京市通州、房山、大兴、延庆、昌平、密云、怀柔、顺义和平谷9个区(县)36个畜禽场舍区环境和畜禽饮用水质量进行测定,采用单项污染指标和综合污染指标结合的方法进行评价。结果表明:影响畜禽场舍区环境质量的主要单项污染指标是温度、照度、恶臭和细菌总数,影响畜禽饮用水质量的主要单项污染指标是细菌总数、总大肠菌群和硝酸盐;通过综合污染指标评价,有33.3%的畜禽场舍区环境和19.4%的畜禽饮用水质量不合格。

太阳能恒温智能供水系统设计与实现

针对我国北方冬季严寒气候条件下饮水槽结冰和饮水温度低,导致牲畜产生冷应激反应,影响生长发育和养殖效益等问题,设计了太阳能恒温智能供水系统。系统利用太阳能光伏发电为系统运行提供电能,利用太阳能光热将水加热到适宜的饮水温度范围内,满足牲畜冬季饮用温水的需求,采用温控模块、红外感应及液位开关等设备,实现太阳能制热和牲畜饮水自动控制等功能。结果表明,系统运行稳定,集热效果明显,且系统所需能源全部来自太阳能,节能环保、运行费用低。牲畜自动饮水控制大大减轻牧民劳动量和改善养殖条件。

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定畜禽饮用水中23种抗生素和3种β-受体激动剂

建立了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱同时测定畜禽饮用水中4类23种抗生素（磺胺类、喹诺酮类、四环素类、氯霉素类）和3种β-受体激动剂（克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇）的分析方法。样品经高氯酸调节pH至5.0,加入乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA）,HLB固相萃取柱富集,用超高效液相色谱-质谱联用仪分时段多反应监测离子模式分析,外标法定量抗生素,内标法定量β-受体激动剂。23种抗生素和3种β-受体激动剂的空白基质加标回收率为50.7%~104.6%,相对标准偏差（n=3）为2.6%~8.8%。23种抗生素和3种β-受体激动剂的线性关系良好,相关系数均大于0.994,检出限为0.01~0.20 ng/L。通过该方法分析了北京地区36家规模化畜禽养殖场畜禽饮用水中的抗生素和β-受体激动剂,检出了多种抗生素,并对含量进行了定量计算。