一、智慧豬場數(shù)字孿生系統(tǒng)簡介
數(shù)字孿生技術(shù)為養(yǎng)殖業(yè)帶來了一場新的變革，它融合了虛擬現(xiàn)實技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等技術(shù)，針對豬場生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等環(huán)節(jié)開發(fā)的智慧豬場數(shù)字孿生系統(tǒng)，該系統(tǒng)使得用戶管理豬場變?yōu)榭梢暬悄芑瑸橹腔垧B(yǎng)殖奠定了基礎(chǔ)。智慧豬場數(shù)字孿生系統(tǒng)包含對豬群的生命周期管理與監(jiān)控，從出生、斷奶、育肥再到出欄的全部過程可視化、智能化、精細化管理，掌握豬場的豬群個體狀況，健康防疫等。
豬場精細化飼養(yǎng)管理：為豬群創(chuàng)建檔案，記錄從出生到出欄的全部信息，包含品種、接種記錄、生長指標(biāo)、繁殖情況等，方便掌握豬場全部豬只的信息，進行精細化管理。
養(yǎng)殖環(huán)境智能調(diào)控：實施監(jiān)測豬舍的環(huán)境溫度狀況，根據(jù)采集到的自然氣象及豬舍環(huán)境情況，智能為豬舍匹配合適的環(huán)境溫度，為豬群創(chuàng)造舒適、健康的生長環(huán)境，減少因外界環(huán)境因素產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)和疾病發(fā)生。
健康疫控監(jiān)測：疫情對豬群的危害以及養(yǎng)豬場的危害十分龐大，每日采集豬群的健康狀況，及時發(fā)現(xiàn)個體豬只的異常，預(yù)防發(fā)生疫病危險，提供疾控診療方案建議，降低養(yǎng)殖損失，有效防控疾病。
設(shè)備智能運維管理：對豬場內(nèi)的各類設(shè)備管理維護，如喂料機、水簾、風(fēng)機、水泵等設(shè)備進行實時監(jiān)測，采集設(shè)備當(dāng)前運行狀態(tài)，根據(jù)系統(tǒng)采集到的豬群數(shù)據(jù)，智能遠程管控設(shè)備……
（1）智慧豬場數(shù)字孿生系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格
1、 3D 展示豬舍 1 套：定制化地形、棟舍、設(shè)備等模型。
2、1:1 還原物理實體，實現(xiàn)豬場房布局及設(shè)備協(xié)同的仿真。
3、通過區(qū)域化高亮特效、轉(zhuǎn)場特效、懸浮窗信息特效、智能設(shè)備運行動畫效果以及模型互相透視效果，輔以等高線地形高低起伏，第一人稱、第三人稱、全景式展示視角三種視角的功能切換，從而建立一個可以實時更新、現(xiàn)場感、沉浸感極強的“真實”場景，支持直觀查看豬場場地、棟舍內(nèi)部、再到單個設(shè)備、單個豬只，實現(xiàn)豬場多層級空間可視化，利用鼠標(biāo)切換，就能快速實現(xiàn) 2D/3D切換、360 度旋轉(zhuǎn)、左右移動、上下翻轉(zhuǎn)等功能。
4、在 3D 孿生體上，通過物理實體航拍圖 1:1 定制還原場景地形圖、棟舍建筑分布、周界環(huán)境等，場內(nèi)智能化設(shè)備采用 1:1建模分布在場內(nèi)各個角落，設(shè)備數(shù)據(jù)的展示與遠程控制下發(fā)功能，真實反應(yīng)現(xiàn)場情況，實現(xiàn)虛實交互融合。
5、系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)標(biāo)簽可快速精準(zhǔn)定位到棟舍、設(shè)備模型等空間位置，在該位置上，懸浮窗實時展示孿生體數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)超出閾值范圍時，模型 UI 設(shè)計不同顏色變化提醒預(yù)警，智能指導(dǎo)物理世界生產(chǎn)信息查看與維護。
6、定制化地形，利用項目航拍圖定制化地形，通過加載 3D圖紙，拖拉要的模型布局進入場景，能夠?qū)崿F(xiàn)搭建物理場景孿生虛擬場景。
7、定制化棟舍，利用棟舍的長寬高、欄位尺寸分布、設(shè)備分布等基本信息，平臺 1:1 還原棟舍內(nèi)部場景。
8、定制化設(shè)備，利用設(shè)備真實圖片、基本參數(shù)作為參考，平臺 1:1 建模真實還原設(shè)備。可接入環(huán)控、智能飼喂、智能監(jiān)控、盤點設(shè)備、料塔、刮糞機、軌道機器人、智能洗消等物聯(lián)網(wǎng)通用設(shè)備，同步展示設(shè)備數(shù)據(jù)功能。
9、遠程控制，系統(tǒng)可接入多樣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，與物理世界一致的高保真模型能夠模擬對象在物理世界中的行為，通過點擊模型上的控制按鈕，不限空間限制可實現(xiàn)設(shè)備的遠程控制與指令下發(fā)，設(shè)備本地端開啟設(shè)備，模型也會相應(yīng)更新展示動畫，實現(xiàn)由實向虛、由虛控實的全流程閉環(huán)。
10、智能預(yù)警，通過 1：1 還原的場地定制，實現(xiàn)從局部到全局、從豬只到棟舍到廠區(qū)、從傳感器到設(shè)備到機房，全面感知并調(diào)控場內(nèi)的每個細節(jié)變化。
11、系統(tǒng)高亮特效智能顯示與切換區(qū)域劃分，利用設(shè)備數(shù)據(jù)標(biāo)簽可精準(zhǔn)定位設(shè)備當(dāng)前位置，通過設(shè)備懸浮窗可查看設(shè)備實時數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在閾值范圍外會發(fā)出綠色/紅色預(yù)警或語音預(yù)警，實時更新展示。
12、卡片統(tǒng)計系統(tǒng)結(jié)合大屏，在 3D 兩側(cè)采用表格、列表、圖表等卡片方式對數(shù)據(jù)進行集合展示，在一個屏幕內(nèi)能展示多條目的數(shù)據(jù)。通過卡片與 3D 懸浮窗數(shù)據(jù)相結(jié)合，能夠反映物理世界的運行狀況，評估物理世界的狀態(tài)，診斷發(fā)生的問題。
（2）數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集軟件
通過啟用數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集軟件，并與智慧豬場虛擬仿真模型建立互通的數(shù)據(jù)流通接口，在豬舍內(nèi)部部署各種傳感器和智能設(shè)備，實現(xiàn)養(yǎng)豬實際環(huán)境信息、實際豬群生長數(shù)據(jù)和實際設(shè)備狀態(tài)與虛擬仿真模型之間的實時采集與傳輸，為用戶提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，且豬場虛擬仿真模型可根據(jù)現(xiàn)實豬場采集到信息，同步產(chǎn)生模型變化，如現(xiàn)實豬舍內(nèi)有一只母豬將要分娩，或已經(jīng)有三只小豬成功分娩出生，那么虛擬仿真模型場景中，也會同步物理世界的變化，也會有一只即將要分娩的母豬或新降生三只小豬。
數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集軟件為河南蘭幻軟件技術(shù)有限公司自主研發(fā)并申請軟著著作權(quán)，是物理世界與孿生世界產(chǎn)生交集的主要通道之一，歡迎用戶體驗。
二、智慧豬場數(shù)字孿生系統(tǒng)功能描述
智慧豬場數(shù)字孿生系統(tǒng)為后綴名.exe規(guī)格的應(yīng)用程序。
可直接安裝到使用人的電腦上，并配備對應(yīng)“養(yǎng)豬場數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)”即可開啟智慧養(yǎng)豬孿生豬場通道。
智慧豬場數(shù)字孿生系統(tǒng)功能：操作提示、信息面板、視角模式、設(shè)備定位、監(jiān)控信息、監(jiān)控視頻、場景編輯、系統(tǒng)設(shè)置。
（1）操作提示
系統(tǒng)操作辦法說明。
（2）信息面板
豬場生產(chǎn)經(jīng)營基本信息、設(shè)施管理包含：配懷區(qū)信息（豬群信息、環(huán)控數(shù)據(jù)u、風(fēng)機、水簾、料塔）、分娩區(qū)信息（豬群信息、環(huán)控數(shù)據(jù)u、風(fēng)機、水簾、料塔）、保育育肥區(qū)信息（豬群信息、環(huán)控數(shù)據(jù)u、風(fēng)機、水簾、料塔）、死豬區(qū)信息、人員消洗信息、遠程賣豬區(qū)信息。
1）配懷區(qū)信息：欄位管控。
（單）欄位（在線）管理：通過數(shù)據(jù)采集實時數(shù)據(jù)，可在欄位面板處實現(xiàn)對豬場養(yǎng)殖的大致養(yǎng)殖情況了解。包含（欄位）首頁信息、檔案信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、育種數(shù)據(jù)、采食數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、生產(chǎn)分析、預(yù)警列表、參數(shù)閾值、運行狀態(tài)、視頻監(jiān)控。
（3）視角模式
系統(tǒng)支持三種視角模式參觀、管理豬場。
跟隨視角：通過鍵盤WASD控制人物角色移動鼠標(biāo)左右移動可以調(diào)整人物角色的朝問；長按鼠標(biāo)右鍵可移動跟隨鏡頭對人物角色進行環(huán)繞，釋放右鍵后自動恢復(fù)跟隨；
自由視角：鼠標(biāo)右鍵長按進入自由移動模式；釋放右鍵退出移動；進入移動時，通過鼠標(biāo)左右移動控制鏡頭水平旋轉(zhuǎn)，上下移動控制垂直旋轉(zhuǎn)(仰俯角)；通過鍵盤WASD鍵控制鏡頭前后左右移動，Q和E鍵控制上升和下降；
自動視角：鼠標(biāo)右鍵可停止自動旋轉(zhuǎn)長按鼠標(biāo)右鍵時移動鼠標(biāo)可調(diào)整建筑角度;釋放鼠標(biāo)右鍵后恢復(fù)自動旋轉(zhuǎn)； 進入系統(tǒng)后，默認視角為自動視角。
（4）中控系統(tǒng)
中控系統(tǒng)包含對人員消洗、人員巡舍、母豬轉(zhuǎn)舍、小豬轉(zhuǎn)舍、死豬流程、賣豬流程三維動畫演示及對配懷區(qū)、分娩區(qū)、保育區(qū)處設(shè)備（風(fēng)機、水簾、溫度……）管控。
配懷區(qū)、分娩區(qū)、保育區(qū)設(shè)備（風(fēng)機、水簾、料線）操作控制。
（5）設(shè)備定位
豬場內(nèi)所有設(shè)備的位置顯示與標(biāo)記。包含預(yù)警器、水表電表、自動料槽、儲料罐、AI探頭、水簾、風(fēng)機、自動喂料機、盤豬儀等。
（6）監(jiān)控信息
豬場監(jiān)控信息展示。
（7）監(jiān)控視頻
豬場監(jiān)控視頻展示。
（8）場景編輯
豬場場景編輯。包含豬群、綠化等。
（9）系統(tǒng)設(shè)置
系統(tǒng)基礎(chǔ)信息設(shè)置。
