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摘要:现代化牧场是指超过一定数量规模,采用大量机械化设备,集中治疗、挤奶、饲喂、繁殖、污粪集中无害化处理的牧场。传统的管理方式给牧场生产带来诸多困扰,使牧场的经济效益不能保持在一个稳定的水平。本文引入全局化思维,将化学工程中的过程控制技术应用于牛只乳房炎监控、繁殖监控、搅拌车故障监控和生乳菌落总数监控领域,以提升牧场管理水平和经济效益。
关键字:牧场;过程控制;应用;提升管理
0引言
过程控制(ProcessControlSystems)的定义:以表征生产过程的参量为被控制量,使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制。这里的“过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程,即在生产全过程中,通过各种技术手段,对产品质量、数量等结果进行分析、诊断和监控。挤奶环节是奶牛养殖中非常重要的环节,挤奶过程中的每一个节点都关系着牛奶最终的产量和品质[1],也关系着泌乳牛只的健康和牧场收益,只要出现微小失误,就会产生直接或间接损失。如挤奶厅停电超过2h,就会延迟挤奶,奶牛会因为应激而减产,甚至会增加牛只乳房炎发病率,也会导致饲喂时间推迟,打乱牧场的整体节奏,造成多方面的损失,从而降低牧场养殖效益。因此,本文在对牛只乳房炎监控、繁殖监控、搅拌车故障监控和生乳菌落总数监控方面运用过程控制,为牧场管理提供参考。
1乳房炎监控
牛只乳房炎是世界性难题,影响因素非常多[2]。各个牧场管理水平不同会影响乳房炎发病率。但在过程控制监测中,泌乳牛只的乳房炎发病率会维持在一个稳定的水平,突然升高或降低都值得分析和判断[3]。如乳房炎发病率通常控制在2%以内,某段时间突然升高到3%~4%,就需要查明原因,主要措施为:(1)查看牛群发病整体分布,确认牛只发病率增长的圈舍;(2)分析乳房炎发病牛只泌乳胎次和泌乳天数,查看是否为年龄较大牛只或泌乳天数较高牛只;(3)分析奶厅设备,检查真空度和收杯流量;(4)检查挤奶设备保养情况和上次设备测试时间;(5)检查奶厅和病牛挤奶厅真空度是否一致,包含病牛挤奶设备保养是否到位;(6)检查人员操作和新挤奶员培训和工作程度;(7)检查待挤区通风和冬季保暖情况,是否有贼风(从牧场建筑缝隙漏出的阴冷且流速较大、风量偏小的风)伤害奶牛乳头的情况;(8)检查牛舍卫生和牛床垫料是否达标;(9)检查奶厅消毒和奶牛乳头消毒状态,并检查病牛挤奶环境卫生和乳头消毒状况;(10)检查牧场饲草料等原料是否合格;(11)检查奶牛乳头药浴液和橡胶内衬更换频次是否合格;(12)确认牧场近期是否有引起牛只应激的事件发生,如停水、停电、人员变动等。
2牛只繁殖监控
牛只繁殖是奶牛养殖中非常重要的环节,根据牧场规模和牛只年龄分布,会达到一定的繁殖率,若某段时间发现繁殖率有所下降,可以通过过程控制分析找到解决方案[4]。主要措施为:(1)首先检查牛只年龄胎次和是否已经配种;(2)检查冻精和配种员操作顺序及相应的操作器材;(3)检查发情检测系统是否正常或蜡笔涂蜡检测是否到位;(4)检查流产牛只是否正常,查明流产原因,如牛只过于肥胖或饲草料中黄曲霉毒素超标;(5)检查牧场消毒等环节是否做到位;(6)检查近期饲料等方面是否有大变动;(7)检查围产群和大育成牛只整体状态(吃、喝、拉、卧)和环境;(8)检查环境中是否有异常声音和气味;(9)检查发情探测项圈完好性和数据维护是否到位。
3牧场搅拌车故障监控
牧场饲喂是奶牛饲养管理关键的一环[5],传统拖拉机带全混合日粮(TMR)饲喂的模式[6]已非常普遍,饲喂牛只的准确性、准时性、搅拌质量关系着牛只是否高产和有无产量波动。如车辆突然出现故障,会影响牧场的正常饲喂工作,此时可通过过程控制方法查明原因,及时排除故障。主要措施为:(1)区分是拖拉机故障还是搅拌车故障,若是拖拉机故障应首先排除电器类故障还是动力供油故障,电器类故障需要启动马达继电器和其他线路;动力油故障则需要检查电子油泵、动力油过滤系统和各个位置传感器;(2)检查后动力输出变速箱和传感器;(3)如果拖拉机部分正常启动,再检查搅拌车部分,搅拌车首先将料斗中剩余饲料清除(如车厢内有异物卡住绞龙,应清除),检查传动轴及其保险螺栓;(4)检查齿轮箱是否正常。
4生鲜乳中菌落总数监控
牧场最终目的就是将合格的生鲜乳提供给乳品企业,其中菌落总数是非常重要的指标[7]。一般乳品企业要求:细菌数在30万CFU/mL内为合格,10万CFU/mL以内会有奖励。如在正常情况下,牧场生鲜乳菌落总数控制在合格范围内,但某段时间逐步升高或无规律的超标,可通过过程控制方法来排除异常因素[8]。主要措施有:(1)检查清洗水温度是否达到80℃;(2)检查清洗水量是否满足生产需求;(3)检查清洗剂是否按照标准添加;(4)检查牛只乳头擦拭是否符合要求;(5)检查制冷设备是否按照规范迅速使生鲜乳达到目标温度;(6)检查挤奶区域和生鲜乳储存区域卫生及消毒是否合格;(7)检测牛只隐性乳房炎发病情况和体细胞数量;(8)检查清洗用水和环境空气;(9)检查挤奶设备浪涌装置是否运行正常。
5小结
过程控制最早被应用在连续生产的化工领域,随着社会发展进而走向各行各业。采用过程控制方法排除故障或查明原因已经成为常态。分析、解决单一问题不再是未来牧场工作的重点,将化学工程中的过程控制技术应用于牧场养殖的关键环节,提升牧场管理水平,并取得更好的经济、社会效益,是未来发展的方向。
作者:冯海清 曹立坤 孙志轶 单位:天津嘉立荷牧业集团有限公司第十一牧场分公司 宁夏农垦贺兰山奶业有限公司生产技术部