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基于动物指标自动化评估的猪只屠宰场福利监测技术:系统综述与精准畜牧业应用前景
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Biosystems Engineering 5.3
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本刊推荐:为解决屠宰场猪只福利自动化评估的难题,研究人员系统综述了基于动物指标(ABIs)的自动化监测技术和精准畜牧业(PLF)工具。研究通过文献检索、商业技术调研及专家咨询,筛选出87种技术(16种屠宰场专用,52种农场技术可转化),涵盖行为、生理及病理指标自动化采集。结果表明自动化技术可实现连续、客观的福利评估,减少人工偏差,并为全产业链福利监控提供数据支持,对提升动物福利标准和肉类生产透明度具有重要意义。
随着肉类生产集约化程度不断提高,社会对养殖动物福利的关注日益增强。猪作为全球最重要的经济动物之一,其生命终点——屠宰场的福利状况直接关系到动物伦理和肉类品质。然而,传统人工评估方式在高速度屠宰流水线中面临疲劳、主观性强、数据不连续等问题,难以实现大规模标准化监测。更关键的是,屠宰场作为汇集不同农场动物的枢纽节点,具有独特的数据集成优势,可同时反映养殖、运输和屠宰过程中的福利状况,但这一潜力尚未被充分挖掘。
为此,由Angela Ramon-Perez领衔的国际研究团队在《Biosystems Engineering》发表了系统性综述研究,全面分析了屠宰场猪只福利自动化评估的技术现状与应用前景。研究通过三阶段方法论(系统文献检索、商业技术普查和专家咨询问卷),首次整合了屠宰场专用技术与可转化农场技术,构建了完整的技术图谱,为精准畜牧业(PLF, Precision Livestock Farming)在屠宰环节的应用提供了实践指导。
研究团队采用系统文献检索(遵循PRISMA指南)、商业技术搜索引擎筛查(Google检索策略)及专家咨询问卷(39名跨领域专家参与)三重验证法,确保技术识别的全面性。文献检索覆盖2000-2022年Web of Science、PubMed和Scopus数据库,商业检索针对52种技术关键词进行,专家咨询则通过EUSurvey平台实施。
饮水行为监测:通过水流计(如Sonata Ultrasonic Water Meter)量化饮水量,研究发现运输应激和高温会导致猪只优先休息而非饮水,但缺乏屠宰场特定研究数据支持。
操作处理评估:计算机视觉系统(如AI4Animals、Argus)通过分析CCTV footage自动识别粗暴操作行为,减少人猪接触,但需人工复核提升算法精度。
咬尾行为监测:TailTech和TAIL系统通过3D摄像头识别尾位姿态,但屠宰场环境适用性需进一步验证,且咬尾与屠宰前应激的关联证据不足。
声学监测:SoundTalks咳嗽监测系统可关联呼吸道疾病与肺部病变(r>0.7),STREMODO系统识别痛苦叫声准确率>95%,但群体级监测难以定位个体。
活动量分析:Dilepix和Healthy Climate Monitor通过像素变化分析运动状态,空间占用监测(Genba Solutions)可评估拥挤程度,但屠宰场动态环境基准难确立。
体重监测:14种图像分析技术(如PigVision、eYeGrow)和6种自动秤系统(如TriSortPro)可实现非接触测重,精度达97-98%,用于优化待宰栏空间分配。
体温监测:红外测温仪(如IRT207)和热成像相机(FLIR E8 Pro)检测耳根或外阴温度关联核心体温(r=0.95),但环境湿度、污垢影响测量准确性。
击昏与屠宰有效性:CET’ Automatique通过角膜反射监测击昏效果,VisStick计算机视觉系统检测出血状态(准确率98-100%),但多反射组合验证尚未普及。
皮肤与内脏病变:ADAL系统检测胸膜炎准确率85.5%,PigInspector识别耳部损伤(敏感性77%)和尾部损伤(敏感性77.8%),TailCam尾长测量与人工评分高度相关(r=0.90)。
研究结论强调,屠宰场自动化福利评估技术虽具潜力,但仍面临三大挑战:技术标准化不足(如尾长评分缺乏统一标准)、环境适应性差(湿度、温度干扰传感器)、责任溯源困难(损伤发生时段难以判定)。未来需优先开发适用于屠宰场高速环境的抗干扰技术,并建立指标-时段关联模型以明确福利责任环节。该研究为构建全链条猪只福利数字监控系统提供了关键技术路径,对推动动物福利标准化、提升肉类产业透明度具有里程碑意义。
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