近年来，我国生猪产业正由传统粗放型生产模式逐渐向现代集约化、标准化、自动化、智能化生产模式转变，疫病（如非洲猪瘟）、环保、科技（如互联网+、无线传感技术、云计算）、人工等因素加速了这一转变进程。在新一轮科技革命和产业革命中，智能化养猪已成为不可阻挡的时代潮流。所谓智能化养猪，是指将养猪生产各个环节的数据信息化，利用物联网、互联网和智能技术，通过高度集成统一的信息系统，实现养猪的自动化、精细化、信息化、智能化。笔者通过对多家现代智能化猪场建设案例进行分析，总结出现代智能化猪场建设五原则，以期为我国生猪产业智能化发展提供参考与借鉴。
1、现代智能化猪场设计原则
1.1集成创新原则
现代智能化猪场建设是一个系统工程，需要综合考量猪场选址、生物安全、生产工艺、设备配置、生产管理、配套建设、运行成本等多方面因素，通过技术集成与创新，使各因素紧密结合，充分发挥技术集成效应。
1.2效益优先原则
现代智能化猪场建设时，应在满足当前猪场生物安全要求的前提下，充分考虑环境保护与投资回报等要素，秉承效益优先、投资高效、节能减排、数字智能、运行低廉为设计原则，使猪场的投资回报最大化。
1.3以猪为本原则
建设现代智能化猪场时，应充分考虑猪的福利问题，做到现代智能化猪场建设要“以猪为本”为设计灵魂，满足猪群生长、生产、生活习性需求，为猪群提供舒适的生产环境，有效降低发生疫病风险，确保猪群健康生长。
1.4标准建设原则
现代智能化猪场建设一定要符合国家、行业有关建设标准与智能化标准，由专业设计团队进行设计，不能一味追求低造价而忽视使用年限及生产安全，要坚持选择优质建设用材与中高档设备装备，提高猪场使用年限，降低猪场折旧成本。
2、现代智能化猪场选址标准
2.1满足生物安全要求
“选择大于努力”，猪场选址在很大程度上决定了猪场经营的成败，选址不当便会给猪场生产带来巨大的生物安全隐患。因此，猪场建设时要符合以下选址要求：1 km范围内没有其他生猪养殖场，3 km范围内没有屠宰场、动物及动物产品无害化处理场，距离交通主干道、高速公路不少于1 km，距离一般道路不少于500 m，距离生活饮用水源地不少于500 m，距离场外洗消中心、物资转运中心、生猪中转站、人员隔离室等不少于500 m。同时也要关注进出猪场道路是否通畅、可控、便利等，尽可能有两条进出猪场路线。
2.2建设用地合法合规
新建猪场用地应当避开国土空间保护规划生态保护红线、永久基本农田和两线三区及法律、法规明确规定的禁养区，且符合当地土地利用规划要求。使用当地城乡建设用地的，建筑规模与用地标准应符合分区规划、区域规划、村镇规划等要求。使用设施农业用地的，生产设施与辅助设施分类、用地标准、建筑规模应符合设施农业用地管理要求。
2.3具备基础设施条件
新建现代智能化猪场应满足基本的水、电、道路、通信网络等基础条件。一般猪场都建在偏远地区，规划建设新猪场时，首先要对拟建设地域的水、电、道路、通信等基础条件进行详细考察，特别是水资源，猪场规模及后续运行都受水资源的限制，因此，选址时需要勘测地块所在区域的地下水层分布情况，要保证在任何季节都有充足的地下水或有充足的补充水源点。
2.4地形地势符合要求
选择有利地势将为猪场高效生产打下坚实基础。新建现代智能化猪场选址时应符合以下具体地势要求：平坦开阔，地势高燥，背风向阳（背寒风），空气清新，排水良好，地下水位低（2 m以下，低于地基的0.5 m以下、至少应高出当地历史洪水线以上），具有一定坡度（平整土地最好3°左右，丘陵山区总坡度应控制在25°以内），避开谷地、山口，建在向阳坡面，面向夏季主风向。
3、现代智能化猪场功能区规划
传统猪场功能区一般分为生活区域、生产区域、无害化处理区域三个部分。当前疫情复杂，特别是非洲猪瘟疫情发生以来，建设现代智能化猪场时要对猪场功能区划分更加细致，可以分为场外洗消中心、场外中转站、场外事务区、场内事务区、场外生活区、场内隔离区、场内生活区、生产区（后备母猪区、空怀母猪区、妊娠母猪区、分娩舍、保育区、育肥育成区、公猪舍、隔离舍、中转区等）、无害化处理区等。根据生产需要，有些猪场可能还建有场外物资消毒储存区、场内物资消毒储存区、场内消毒区、消毒通道等，以上区域可能存在交叉、合并共用情况，每个区应根据生物安全需要建立实心围墙或镀锌围网。各个区均应设置净区、灰区、脏区，人、车、猪、物、料、精等只能从净区到脏区单向流动，不能逆向流动。
同时，规划现代智能化猪场时，不但要考虑生物安全、交通物流、水电等基础条件，更应考虑未来发展。充分利用地势地形优势和当地全年主要风向，按照生产区在上风向地势高处、粪污区在下风向地势低洼处的原则进行布局。如果地势与风向恰好不一致，则需要考虑“安全角”设计法，进行多点式布局。
4、现代智能化猪场生物安全
猪场生物安全体系建设包括硬件建设和软件（制度）建设，硬件建设包括猪场选址、猪舍布局、建筑结构、设施设备选型及道路分布等，软件（制度）建设包括生物安全操作流程、生物安全检查制度、人员管理制度、物料管理制度、养殖废弃物管理制度、生产管理制度等各种规章制度。猪场生物安全体系是一个变量，即人、车、猪、物、料、精的流动所造成的生物安全危机是随时变化的，在进行现代智能化猪场设计时要充分考虑这些因素并加以控制，通过智能化设备的使用与数字化的管理，使猪场生物安全体系高效运行，确保猪场生产安全。
洗消中心在猪场生物安全体系中扮演着重要角色，目前大多数现代智能化猪场采用四级生物安全纵深防控，通过层层把关，最大限度降低非洲猪瘟等疫情入侵风险。猪场可以根据实际需要设立不同等级的洗消中心，如人员、物料、饲料及外部转猪车的一级洗消点，场外事务区及猪只中转站的二级洗消点，场内各生产区、无害化处理区、粪污处理区的三级洗消点，各猪舍的四级洗消点。
5、现代智能化猪场猪舍设计
5.1存栏规模
规模化是设计现代智能化猪场的前提。近年来，有些集团化公司越来越追求土地利用率最大化、生产辅助性设施利用率最大化及人员管理效能最大化，大型猪场和超大型猪场随处可见，母猪存栏量从以前的2 400头、4 800头变成了当前的30 000头、80 000头及以上。存栏规模大小不仅仅是技术问题，还涉及经济问题，是考量公司技术与资金抗风险能力的标准。存栏规模不是越大越好，应综合考虑猪场内部环境管控、疫病防控压力、环境保护压力、粪污消纳土地配套、资金投入与周转等因素，选择适度规模经营，建议未来单场母猪存栏量不超过10 000头，育肥点存栏量在2～3万头之间。在建设用地允许的条件下，应实行多条、多点式生产模式。
5.2生产工艺
为降低猪群转群风险与生产操作频率，传统的引种与周批次生产模式已无法满足现代智能化猪场生产需求，加之非洲猪瘟等重大疫病影响，建立封闭式繁育体系与延长批次生产间隔势在必行。大型生猪繁殖基地需要建立内部公猪站，配套建设曾祖代（GGP）或祖代（GP）生产线，以及父母代(PS)生产线，确保种猪性能迭代更新，改善种猪性能，避免频繁引种带来生物安全隐患。现代智能化猪场应采取3周批或4周批的生产工艺进行生产，精简人员配置，减少人员流动，保育舍与育肥舍实行整栋或整场全进全出模式，降低疾病传播风险。
5.3猪舍结构
随着养猪业规模化程度的进一步加强，露天式、半封闭式猪场逐渐退出历史舞台，全封闭大跨度、多层（楼房）猪场已成为当前猪场建设的主流。大跨度、小单元模式是当前比较合适的养殖模式；多层（楼房）猪场可能更适宜于母猪舍、保育舍、育肥舍、公猪舍其中某一个或几个环节，比如多层（楼房）育肥猪场设计可能成为未来猪舍设计结构调整的一个重要发展方向。
猪舍内部地面结构一般采用全漏缝水/尿泡粪或刮粪板模式，将整体猪舍分为地上部分和地下部分，粪尿由专用通道运送到猪舍外，最大限度降低人与猪的接触频次，降低疫病传播风险。每个生产单元均采取全封闭模式，生产单元之间由墙壁/隔板隔开，通过环控系统对猪舍内温度、湿度进行控制，降低猪舍外部环境对猪舍内部环境的影响，确保猪舍内环境的相对稳定。
5.4环控系统
现代智能化猪场环控系统由中央控制器、温湿度感应装置（探头）、有害气体（硫化氢、氨气等）感应装置、风机、水帘、卷帘、光源、光线感应装置、空气过滤装置、除臭装置、加热装置等组成。通过布置在猪舍内部的温湿度感应装置（探头）、有害气体感应装置、光线感应装置对猪舍内部温湿度数据、有害气体数据指数、光线强弱数据等进行收集，再通过“互联网+”将收集到的数据传送到中央控制器，由中央控制器对数据进行分析，根据数据分析结果发出相应指令，控制风机、水帘、卷帘、加热装置、光源等相应设施设备的运行，智能化控制猪舍内温湿度、光线、风力风速等，实现春、夏、秋、冬不同季节环控模式的自动控制。
猪舍内环境控制的优劣很大程度上取决于猪舍的通风模式。当前国内大部分猪舍采取的通风模式主要有两种：隧道式通风，垂直式通风。隧道式通风模式比较适合于夏季较长的南方，垂直式通风模式比较适合于冬季较长的北方。在实际生产过程中，为了降低猪舍内有害气体浓度及粉尘含量，猪栏间多采取实心隔墙（或隔板）将猪栏隔开，这种情况将会严重影响隧道式通风模式的效果。研究发现，全年垂直通风、风管垂直通风、弥散式通风等精准通风模式在猪场中的应用效果非常好，势必会成为未来设计现代智能化猪场的首选。
5.5设备选型
现代智能化猪场涉及很多设施设备，如环控系统、饲喂系统、供水系统、供电系统、供气系统、保暖系统、洗消设备、排污系统、粪污处理系统、栏舍设备等。如何选择质量可靠、操作便捷、故障率低的设备非常关键，这就要求在选择设备型号的时候充分考虑各种设备间的兼容性与适配性，最好各设备都有数据端口，以便于通过物联网提高猪场内设备之间的联动性，实现对猪舍内环境的智能化控制。
5.6物联网信息化技术
现代智能化猪场建设是未来生猪养殖行业的发展趋势，通过现代高科技产品与物联网信息化技术的高效融合，帮助猪场提高生物安全防护等级，集中管理自动化设备，精确检测环境参数，科学控制猪舍内外环境，实现饲喂精细化管理，提高猪场生产效率。集团公司可利用4G、5G、有线、无线等技术对猪场生物安全、饲喂管理、水电能耗、环境控制等通过物联网技术进行整合，同时结合AI技术实现对猪场的非现场可视化管理、实时监控、数据可追溯，通过对收集到的数据进行自动化统计分析，进而为企业提供决策依据。
1、现代智能化猪场设计原则
1.1集成创新原则
现代智能化猪场建设是一个系统工程，需要综合考量猪场选址、生物安全、生产工艺、设备配置、生产管理、配套建设、运行成本等多方面因素，通过技术集成与创新，使各因素紧密结合，充分发挥技术集成效应。
1.2效益优先原则
现代智能化猪场建设时，应在满足当前猪场生物安全要求的前提下，充分考虑环境保护与投资回报等要素，秉承效益优先、投资高效、节能减排、数字智能、运行低廉为设计原则，使猪场的投资回报最大化。
1.3以猪为本原则
建设现代智能化猪场时，应充分考虑猪的福利问题，做到现代智能化猪场建设要“以猪为本”为设计灵魂，满足猪群生长、生产、生活习性需求，为猪群提供舒适的生产环境，有效降低发生疫病风险，确保猪群健康生长。
1.4标准建设原则
现代智能化猪场建设一定要符合国家、行业有关建设标准与智能化标准，由专业设计团队进行设计，不能一味追求低造价而忽视使用年限及生产安全，要坚持选择优质建设用材与中高档设备装备，提高猪场使用年限，降低猪场折旧成本。
2、现代智能化猪场选址标准
2.1满足生物安全要求
“选择大于努力”，猪场选址在很大程度上决定了猪场经营的成败，选址不当便会给猪场生产带来巨大的生物安全隐患。因此，猪场建设时要符合以下选址要求：1 km范围内没有其他生猪养殖场，3 km范围内没有屠宰场、动物及动物产品无害化处理场，距离交通主干道、高速公路不少于1 km，距离一般道路不少于500 m，距离生活饮用水源地不少于500 m，距离场外洗消中心、物资转运中心、生猪中转站、人员隔离室等不少于500 m。同时也要关注进出猪场道路是否通畅、可控、便利等，尽可能有两条进出猪场路线。
2.2建设用地合法合规
新建猪场用地应当避开国土空间保护规划生态保护红线、永久基本农田和两线三区及法律、法规明确规定的禁养区，且符合当地土地利用规划要求。使用当地城乡建设用地的，建筑规模与用地标准应符合分区规划、区域规划、村镇规划等要求。使用设施农业用地的，生产设施与辅助设施分类、用地标准、建筑规模应符合设施农业用地管理要求。
2.3具备基础设施条件
新建现代智能化猪场应满足基本的水、电、道路、通信网络等基础条件。一般猪场都建在偏远地区，规划建设新猪场时，首先要对拟建设地域的水、电、道路、通信等基础条件进行详细考察，特别是水资源，猪场规模及后续运行都受水资源的限制，因此，选址时需要勘测地块所在区域的地下水层分布情况，要保证在任何季节都有充足的地下水或有充足的补充水源点。
2.4地形地势符合要求
选择有利地势将为猪场高效生产打下坚实基础。新建现代智能化猪场选址时应符合以下具体地势要求：平坦开阔，地势高燥，背风向阳（背寒风），空气清新，排水良好，地下水位低（2 m以下，低于地基的0.5 m以下、至少应高出当地历史洪水线以上），具有一定坡度（平整土地最好3°左右，丘陵山区总坡度应控制在25°以内），避开谷地、山口，建在向阳坡面，面向夏季主风向。
3、现代智能化猪场功能区规划
传统猪场功能区一般分为生活区域、生产区域、无害化处理区域三个部分。当前疫情复杂，特别是非洲猪瘟疫情发生以来，建设现代智能化猪场时要对猪场功能区划分更加细致，可以分为场外洗消中心、场外中转站、场外事务区、场内事务区、场外生活区、场内隔离区、场内生活区、生产区（后备母猪区、空怀母猪区、妊娠母猪区、分娩舍、保育区、育肥育成区、公猪舍、隔离舍、中转区等）、无害化处理区等。根据生产需要，有些猪场可能还建有场外物资消毒储存区、场内物资消毒储存区、场内消毒区、消毒通道等，以上区域可能存在交叉、合并共用情况，每个区应根据生物安全需要建立实心围墙或镀锌围网。各个区均应设置净区、灰区、脏区，人、车、猪、物、料、精等只能从净区到脏区单向流动，不能逆向流动。
同时，规划现代智能化猪场时，不但要考虑生物安全、交通物流、水电等基础条件，更应考虑未来发展。充分利用地势地形优势和当地全年主要风向，按照生产区在上风向地势高处、粪污区在下风向地势低洼处的原则进行布局。如果地势与风向恰好不一致，则需要考虑“安全角”设计法，进行多点式布局。
4、现代智能化猪场生物安全
猪场生物安全体系建设包括硬件建设和软件（制度）建设，硬件建设包括猪场选址、猪舍布局、建筑结构、设施设备选型及道路分布等，软件（制度）建设包括生物安全操作流程、生物安全检查制度、人员管理制度、物料管理制度、养殖废弃物管理制度、生产管理制度等各种规章制度。猪场生物安全体系是一个变量，即人、车、猪、物、料、精的流动所造成的生物安全危机是随时变化的，在进行现代智能化猪场设计时要充分考虑这些因素并加以控制，通过智能化设备的使用与数字化的管理，使猪场生物安全体系高效运行，确保猪场生产安全。
洗消中心在猪场生物安全体系中扮演着重要角色，目前大多数现代智能化猪场采用四级生物安全纵深防控，通过层层把关，最大限度降低非洲猪瘟等疫情入侵风险。猪场可以根据实际需要设立不同等级的洗消中心，如人员、物料、饲料及外部转猪车的一级洗消点，场外事务区及猪只中转站的二级洗消点，场内各生产区、无害化处理区、粪污处理区的三级洗消点，各猪舍的四级洗消点。
5、现代智能化猪场猪舍设计
5.1存栏规模
规模化是设计现代智能化猪场的前提。近年来，有些集团化公司越来越追求土地利用率最大化、生产辅助性设施利用率最大化及人员管理效能最大化，大型猪场和超大型猪场随处可见，母猪存栏量从以前的2 400头、4 800头变成了当前的30 000头、80 000头及以上。存栏规模大小不仅仅是技术问题，还涉及经济问题，是考量公司技术与资金抗风险能力的标准。存栏规模不是越大越好，应综合考虑猪场内部环境管控、疫病防控压力、环境保护压力、粪污消纳土地配套、资金投入与周转等因素，选择适度规模经营，建议未来单场母猪存栏量不超过10 000头，育肥点存栏量在2～3万头之间。在建设用地允许的条件下，应实行多条、多点式生产模式。
5.2生产工艺
为降低猪群转群风险与生产操作频率，传统的引种与周批次生产模式已无法满足现代智能化猪场生产需求，加之非洲猪瘟等重大疫病影响，建立封闭式繁育体系与延长批次生产间隔势在必行。大型生猪繁殖基地需要建立内部公猪站，配套建设曾祖代（GGP）或祖代（GP）生产线，以及父母代(PS)生产线，确保种猪性能迭代更新，改善种猪性能，避免频繁引种带来生物安全隐患。现代智能化猪场应采取3周批或4周批的生产工艺进行生产，精简人员配置，减少人员流动，保育舍与育肥舍实行整栋或整场全进全出模式，降低疾病传播风险。
5.3猪舍结构
随着养猪业规模化程度的进一步加强，露天式、半封闭式猪场逐渐退出历史舞台，全封闭大跨度、多层（楼房）猪场已成为当前猪场建设的主流。大跨度、小单元模式是当前比较合适的养殖模式；多层（楼房）猪场可能更适宜于母猪舍、保育舍、育肥舍、公猪舍其中某一个或几个环节，比如多层（楼房）育肥猪场设计可能成为未来猪舍设计结构调整的一个重要发展方向。
猪舍内部地面结构一般采用全漏缝水/尿泡粪或刮粪板模式，将整体猪舍分为地上部分和地下部分，粪尿由专用通道运送到猪舍外，最大限度降低人与猪的接触频次，降低疫病传播风险。每个生产单元均采取全封闭模式，生产单元之间由墙壁/隔板隔开，通过环控系统对猪舍内温度、湿度进行控制，降低猪舍外部环境对猪舍内部环境的影响，确保猪舍内环境的相对稳定。
5.4环控系统
现代智能化猪场环控系统由中央控制器、温湿度感应装置（探头）、有害气体（硫化氢、氨气等）感应装置、风机、水帘、卷帘、光源、光线感应装置、空气过滤装置、除臭装置、加热装置等组成。通过布置在猪舍内部的温湿度感应装置（探头）、有害气体感应装置、光线感应装置对猪舍内部温湿度数据、有害气体数据指数、光线强弱数据等进行收集，再通过“互联网+”将收集到的数据传送到中央控制器，由中央控制器对数据进行分析，根据数据分析结果发出相应指令，控制风机、水帘、卷帘、加热装置、光源等相应设施设备的运行，智能化控制猪舍内温湿度、光线、风力风速等，实现春、夏、秋、冬不同季节环控模式的自动控制。
猪舍内环境控制的优劣很大程度上取决于猪舍的通风模式。当前国内大部分猪舍采取的通风模式主要有两种：隧道式通风，垂直式通风。隧道式通风模式比较适合于夏季较长的南方，垂直式通风模式比较适合于冬季较长的北方。在实际生产过程中，为了降低猪舍内有害气体浓度及粉尘含量，猪栏间多采取实心隔墙（或隔板）将猪栏隔开，这种情况将会严重影响隧道式通风模式的效果。研究发现，全年垂直通风、风管垂直通风、弥散式通风等精准通风模式在猪场中的应用效果非常好，势必会成为未来设计现代智能化猪场的首选。
5.5设备选型
现代智能化猪场涉及很多设施设备，如环控系统、饲喂系统、供水系统、供电系统、供气系统、保暖系统、洗消设备、排污系统、粪污处理系统、栏舍设备等。如何选择质量可靠、操作便捷、故障率低的设备非常关键，这就要求在选择设备型号的时候充分考虑各种设备间的兼容性与适配性，最好各设备都有数据端口，以便于通过物联网提高猪场内设备之间的联动性，实现对猪舍内环境的智能化控制。
5.6物联网信息化技术
现代智能化猪场建设是未来生猪养殖行业的发展趋势，通过现代高科技产品与物联网信息化技术的高效融合，帮助猪场提高生物安全防护等级，集中管理自动化设备，精确检测环境参数，科学控制猪舍内外环境，实现饲喂精细化管理，提高猪场生产效率。集团公司可利用4G、5G、有线、无线等技术对猪场生物安全、饲喂管理、水电能耗、环境控制等通过物联网技术进行整合，同时结合AI技术实现对猪场的非现场可视化管理、实时监控、数据可追溯，通过对收集到的数据进行自动化统计分析，进而为企业提供决策依据。
