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2600140965
甘肃
TP319
应用技术
公共软件服务
课题来源与背景：畜牧业作为关系国计民生的重要支柱产业，其生产效率和饲养环境的优化对保障国家粮食安全、繁荣农村经济、促进农牧民增收具有重要意义。然而，传统畜牧业存在生产管理水平低下、环境污染严重等诸多问题。因此，为实现现代化养殖模式，提高信息化服务水平，使饲养管理设施设备更加智能化、人性化，降低人力成本，实现高效养殖，研究开发牧场畜牧饲养场所监控软件V1.0，更好的服务养殖行业。
技术原理及性能指标：使用Share-Nothing架构技术，使用B/S架构和智能化管理，实现多并发调用。
适用范围：畜牧行业服务。
技术的创造性与先进性：牧场畜牧饲养场所环境监控软件实现了畜牧首页信息展示、畜牧首页管理、动物健康信息展示、动物健康管理、生产统计设置信息展示、生产统计设置管理、预警系统视图信息展示、预警系统视图管理、视频监控定义信息展示、视频监控定义管理、数据分析管理信息展示、环境监控视图信息展示、环境监控视图管理、饲养管理查看与维护信息展示等功能。
技术成熟度：牧场畜牧饲养场所环境监控软件V1.0是物联网软件，使用Share-Nothing架构技术，使用B/S架构和智能化管理，实现数据可视化展示和远程操作功能。对监测到的环境数据进行深度分析，及时发现异常并发出预警，帮助管理人员及时采取措施和风险评估。
应用情况及存在的问题：现在只是小范围试用，软件还存在数据分析不及时问题，以后会改正这些问题。
畜牧饲养场所监控软件物联网软件
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2600140668
甘肃
X713
应用技术
环境治理
1.课题来源与背景：随着畜禽养殖业的快速发展，畜禽废弃物的产生量急剧增加，给环境带来了严重的污染问题。同时，畜禽废弃物又是一种潜在的宝贵资源，通过合理的处理和利用，可以转化为有机肥料、生物能源等有价值的产品。因此，市场需求推动了畜牧场废弃物处理与利用系统的研究和应用。国内外在畜禽废弃物处理与利用技术方面取得了显著进展，如高温处理、微生物处理、厌氧发酵等技术已经相对成熟，并在实践中得到了广泛应用。这些技术的进步为畜牧场废弃物处理与利用系统的研究和开发提供了有力的技术支持。
2.技术原理及性能指标：该技术涉及畜牧场废弃物处理与利用，利用深度学习算法(如卷积神经网络CNN)结合图像识别技术，自动对畜牧场的废弃物(如粪便、饲料残渣、病死动物等)进行分类和识别。这有助于提高废弃物处理的效率和准确性。自动化、高精度分类，减少人工干预，提升处理效率。废弃物生物降解与发酵优化技术集成先进的生物降解与发酵控制算法，根据废弃物的种类和特性，自动调节温度、湿度、pH值等参数，优化生物降解和发酵过程，生成高质量的有机肥料或生物质能源。该技术实现智能化控制，提升废弃物转化效率，减少环境污染。
3.技术的创造性与先进性：该技术将畜禽粪污进行除杂、调质等预处理后，置于密闭设施中进行厌氧发酵，产生沼气作为能源，沼渣和沼液作为肥料。该技术适用于液体粪污量大的养殖场或养殖密集区。利用自然或人工构建的池塘进行粪污的贮存和厌氧发酵，适用于规模较小的养殖场。
4.技术的成熟度，适用范围和安全性：该技术成熟度较高，适用范围较广，安全性能良好，并且获得了技术成果的技术许可，可大面积推广。
5.应用情况及存在问题：无。
6.历年获奖情况：无。
畜牧场废弃物处理生物降解发酵控制
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2400200676
浙江
TP242
应用技术
环保、社会公共安全及其他专用设备制造
海洋牧场是解决海洋资源锐减、海洋生态恶化等问题的有效手段。海洋牧场监测技术通过对海洋牧场的实时监测和数据分析，可以为养殖活动提供科学指导，提高养殖效益，并可以及时发现生态环境问题，进行预警预报；海洋牧场作业技术根据监测获取的分析结果，通过开展定点作业等方式，及时处理养殖、生态中的问题，以保证海洋牧场的经济效益和健康运行。由此，通过海洋牧场监测和作业可有效保障海洋牧场的健康有序发展。
该项目将仿河狸机器人、仿螳螂虾机器人和水下遥控机器人等三种类型的水下机器人集成形成适于海洋牧场监测与作业的多型水下机器人系统。以河狸、螳螂虾为仿生对象，发明了仿生刚-柔-软耦合的串并混联机构新构型，实现仿河狸机器人和仿螳螂虾机器人灵活运动机构设计；发明了仿生CPG网链融合多模态控制形式，结合机器人高精度自适应鲁棒运动控制方法，实现水下仿生机器人自主智能运动控制；并设计了基于仿生闭环CPG的水下仿生机器人目标识别与跟随控制方法，形成了仿河狸机器人和仿螳螂虾机器人的自主、智能监测能力。其中，仿河狸机器人可有效完成海洋牧场中海中和海底的大范围、自主监测任务，仿螳螂虾机器人可以有效完成海洋牧场中崎岖狭窄环境中的自主监测任务。水下遥控机器人采用通用化、模块化、矢量化设计，通过多种推进器布局架构，并结合水下声学SLAM定位导航、路径跟踪控制及自主避障等，实现了ROV在海洋牧场复杂环境中的高自由度运动模式，形成了复杂场景中灵活作业能力，可有效完成定范围内的作业任务。通过三种类型水下机器人协同可以高效完成海洋牧场大范围自主监测与作业，有力提升海洋牧场智能管理水平和健康运行能力。
水下机器人系统海洋牧场监测
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2500030231
黑龙江
P754
基础研究
海洋服务
项目概述：针对水下目标探测和海洋信息观测信息实时获取的难题，探索集成现有相对成熟的技术与设备，构建多物理场多探测手段相融合、动静相协同、探测与通信互动实现区域信息透明的示范系统，实现对1000-3000km2（与部署方式有关）的海域水下局部区域实现探测透明，并通过信息链路实现全信息的透明，应用于港口要道的反潜、反恐、预警，敏感海域维权；海洋牧场声学实时监控、盗采砂区域取证、海洋资源区域勘探支撑、海底作业局部区域安防与信息支撑，为智慧海洋示范工程提供水下信息奠定基础，在水下探测设备、通信链路、无人平台等方面具有产业前景。
海洋不仅蕴藏的巨大矿产、能源和生物资源，而且关系着国家安全利益，是近年研究的热点，也是海洋强国建设的关键。水下因为其信息传输和传感探测手段的缺失、精度的不够、时空的不连续性等问题成为“迷雾”，提高水下探测能力是海洋科学技术需求和海洋军事国防建设共同驱动。该项目探索在常规岸基探测、船载拖曳探测基础上，发展一套垂直阵与水平阵结合的、动静结合的主被动协同探测技术系统，并探索水下磁电探测阵列技术与探测系统，拓展非声探测和识别手段，开展多域多物理场信息融合与信息链路技术支持的协同探测技术，以海洋信息透明带动水下态势透明。
该系统将海底平面探测升级为立体探测，固定探测与水面/水下移动节点探测协同，声学探测与非声探测融合，打造水下多模/跨越通信支持下的时敏探测，以基于水下空间栅格的水下探测、声学事件检测带动水下信息透明。
项目成熟情况：据不完全统计，截至2016年，全国已投入海洋牧场建设资金55.8亿元，建成海洋牧场200多个，其中国家级海洋牧场示范区42个，涉及海域面积超过850平方千米，投放鱼礁超过6000万空立方米。全国海洋牧场建设已初具规模，经济效益、生态效益和社会效益日益显著。
国际海底拥有丰富的矿产资源，以多金属结核、多金属硫化物和富钴铁锰结核为主。据估计，大洋海底多金属结核总资源量约3万亿吨，有商业开采潜力的达750亿吨；海底富钴结壳中钴资源量约为10亿吨。另外，最近几年在深海又发现了大量的稀土资源，仅太平洋深海沉积物中稀土资源量就达880亿吨。该项目基于现有相对成熟技术与设备构建多物理场多探测手段相融合、动静相协同、探测与通信互动实现区域信息透明的示范系统，拟对1000-3000km2的局部区域实现探测透明并通过信息链路实现全信息的透明，为智慧海洋示范工程提供水下信息奠定基础，在水下探测设备、通信链路、无人平台等方面具有产业前景。该系统技术成熟已达5级，深海区域声学探测系统的4个分系统已完成开发，并通过试验验证，证明可行，可以通过合作开发的合作方式进行推广应用。
应用范围：深海区域声学探测系统可为智慧海洋示范工程建设提供支撑，在海洋牧场建设、海底矿产资源开发方面具有显著的市场需求。该研究着力探索利用多样化的手段通过水下局域栅格化信息获取提高水下探测和海洋观测能力，可服务于敏感水域监控、港口要道的反潜、海域维权、海洋观测和海洋牧场声学实时监控，并可支持盗采砂区域取证、海洋资源区域勘探支撑、海底作业局部区域等安防与信息支撑。
深海区域声学探测系统水下探测设备海洋牧场建设
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2300120144
天津
TP242
应用技术
环保、社会公共安全及其他专用设备制造
构建海洋牧场是世界各国修复海洋生态环境、养护渔业资源普遍采用的重要手段。渤海湾近岸海域受人为活动影响大，水域污染严重、渔业资源衰退，已濒临荒漠化。且渤海湾属于典型的淤泥质浅滩海域，物理承载力较弱，构建海洋牧场难度大，国际上尚无成功范例。
（1）项目围绕浅滩淤泥质海洋牧场礁型选择、礁区布局，原创设计了12种适合浅滩海域的鱼礁礁型和材料，优化设计了4种适合渤海湾浅滩海域礁群布局方式，解决了淤泥质浅海海域礁体易发生沉降倾覆、浅水区礁体流场效应差、生物诱集效果不佳、资源养护效果不明显等技术难题，累计投放人工鱼礁10.9万空方。
（2）围绕渤海湾浅滩淤泥浑浊度大、大型藻类匮乏、富营养化严重、渔业资源群落结构不合理等问题，研发构建了条斑紫菜浮式海藻场、贝类增殖场、恋礁鱼栖息场，累计增殖放流了22个品种，逐步恢复了黄姑鱼、松江鲈鱼、中国对虾、三疣梭子蟹、毛蚶等主要渔业资源的资源量，初步解决了海域荒漠化问题。
（3）围绕海洋牧场管理信息化问题，研发构建了基于陆海联动的物联网、水下机器人和浮标在线监测平台的海洋牧场监测管理系统，通过实时监测、多源融合和智能预警等方法手段，实现了海洋牧场的可视、可测和可预警，为浅滩海域海洋牧场的现代化和智能化管理提供了成功范例。
（4）项目构建了23.6平方公里的淤泥质浅滩海域资源养护型海洋牧场，经连续10年采用吊礁原位监测和海洋牧场综合评价方法，系统性综合评估了天津浅滩海洋牧场构建效果。
海洋牧场监测管理系统渔业资源群落结构水下机器人
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2300080461
内蒙古
S818
基础研究
工程和技术研究与试验发展
“乳业智慧牧场标准化及关键技术”项目以奶牛智慧牧场标准化、关键技术研究和产业化应用为重点。
项目研究意义：一是顺应中国奶业振兴需要，推动乳业智慧牧场规模化、规范化养殖管理，促进奶源供应，实现提质增效。二是研究万头奶牛牧场全混合日粮(TMR)精准饲喂管理关键技术，促进奶业生产高效低耗；强化各地奶牛智能饲喂数据指标监测分析预警，提高一体化管控能力。三是利用标准规范指导高新企业开展技术产品研发，带动中小微企业建立新兴产业模式。
技术创新点：一是建立乳业智慧牧场系列标准规范。先后形成《乳业智慧牧场建设规范》等多部地方标准，并通过国家行业标准审定立项，开展繁育、饲喂、挤奶、粪污处理等关键环节的数字化管理。二是建立万头奶牛牧场全混合日粮(TMR)精准饲喂全自动饲料配制及远程自动化监测管控。开发万头奶牛牧场TMR智能饲喂中心，在加工环节设置饲料加工暂存仓、设置称重传感和流量监测，提高饲料生产效率和配料精度。三是建立统一监测管理大数据云平台。将不同地区各乳业智慧牧场生产管理平台数据实时汇聚，形成数据集成，实现一体化监测分析。
成果产生价值：一是通过产学研合作，形成精准饲喂、发情监测、分群管控、牛只福利、养殖管理、环境控制、生鲜乳收购、质量追溯、粪污处理的乳业智慧牧场系列标准规范以及相关知识产权。二是在全球最大的原料奶供应商内蒙古优然牧业有限责任公司开展智慧牧场系列标准规范推广应用，公司共55个自营牧场、27万头奶牛全部实现数字化精准饲喂，全部实现粪污处理，18个奶牛场开展发情监测，开展了数据集成分析决策，项目增加原奶产销量94.8万吨、收入51.4亿元、利润7.2亿元、节支总额1.0亿元，为国内奶市场供应发挥巨大作用。三是标准规范拉动智慧牧场装备制造产业，形成万头牧场智能全混合日粮(TMR)中央厨房为重点的高科技产业，推广到10个省市区，项目执行期累计实现收入1.4亿元；带动5家中小微企业智慧牧业新产业模式创新，产生牧场智能化系统、智慧项圈、称重系统、奶牛活动量釆集器等20余项新产品，累计实现了28万余头牛只的智能化管理，成果产生收益2600余万元。四是打造可循环生态系统，通过推行标准规范，提高粪污处理机电设施的成熟度和可靠性，对覆盖全国14个省市区、超过27万头存栏奶牛的的55个牧场全部进行了粪污环保处理，最大限度地减少了粪污对地下水源和空气的污染。处理后的粪污成为有机粪肥还田，产生了显著生态效益。
奶牛智慧牧场混合日粮大数据云平台
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2200210739
广西
P457.5
基础研究
气象服务
中国海洋气象网站大多是是针对全国海域大尺度气象信息预警预报还未有对小尺度的海洋牧场台风灾害预警专报，而海洋牧场管理者、运营者、养殖个体户又急切想掌握台风来袭灾害信息及获取专题化预警专报的问题。海洋牧场台风灾害预警预报微信小程序，微信小程序平台结合wx.request请求获取第三方数据及构建自有云数据库的方法获得要素信息数据及灾情业务专题数据。
海洋牧场台风灾害预警预报服务小程序实现了海洋牧场气象要素预警预报、海洋牧场水文要素预警预报、海洋牧场台风要素预警预报、海洋牧场台风灾害预警专报、服务订阅与消息推送等五大应用服务。调用MAP组件技术实现基于“一张图”小尺度海洋牧场海域气象信息、水文信息、台风信息、灾情信息、预警专报服务业务化。该种综合“一张图”分析展示海洋牧场小尺度台风灾害预警预报服务的模式为防风减灾提供了一种快捷、实用的应用途径。海洋牧场台风灾害预警预报小程序提供海洋牧场气象信息预报、海洋牧场水文信息预报、海洋牧场台风信息预警、海洋牧场灾害信息预警、服务订阅与推送等功能。海洋牧场气象信息预报根据经纬度坐标定位到用户位置，选定海洋牧场海域的气象要素值，也即实现预报海洋牧场海域24小时天气状况及未来7天天气预报。预报气象要素包括：降雨概率、降水值、风级、风向、温度、湿度、能见度、气压等。海洋牧场水文信息预报海洋牧场近港口水文要素潮汐数据，能预报当天以及未来6天的最高、最低潮汐信息，其中每天可间隔4h预报一次最高、最低潮位数据。海域牧场来袭台风信息预警来袭台风信息及历史台风信息，可实现每小时实时更新数据信息一次。主要包括：来袭台风的名称编号、路径、行进经纬度坐标、风速、风力、类型、中心气压、移动速度、移动方向、离海洋牧场距离。可实现实时预警来袭台风离海洋牧场距离，以便引起海洋牧场运营者、养殖个体户警觉。海洋牧场灾害信息预警发布灾害专报、灾害预警、灾害警报、灾害实况、警报解除、灾情统计等海洋牧场灾害信息资讯，以期为海洋牧场减灾防灾过程具体环节提供指导性信息。灾情统计主要是展示历史台风造成直接经济损失、农作物受灾面积、受灾人口等灾情信息。服务订阅与推送可为海洋牧场运营者、养殖个体户及其相关人员订阅公众号，第一时间推送海洋牧场气象信息、海洋牧场水文信息、海域牧场来袭台风信息、海洋牧场灾害信息。
海洋牧场台风灾害预警预报服务小程序气象信息预报
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2200210741
广西
TP319
应用技术
公共软件服务
台风灾害是一种非常严重且破坏力极大的自然灾害，每当台风来临对生产生活都造成了极大的影响。台风所引发的强风、暴雨等自然灾害对中国经济、农业以及人民生命安全造成了极大威胁，但应用于海洋牧场台风灾害估算及预警的系统未见报道，针对这种现状开发了海洋牧场台风灾害估算及预警系统V1.0。
该软件前端页面展示输入输出及具体功能，后端采用数据库及功能函数来实现。它包括2大主要功能：影响海洋牧场的台风风险分析及展示、海洋牧场台风灾害估算及评估。其中影响海洋牧场的台风风险分析及展示模块包括影响海洋牧场的台风路径展示、影响海洋牧场的台风强度展示、影响海洋牧场的台风灾情展示。海洋牧场台风灾害估算及评估模块包括相似路径类比法估算台风灾害情况、相似强度类比法估算台风灾害情况、综合分析法估算海洋牧场台风灾害情况、神经网络模型估算台风灾害情况。页面结构分为左中右三大部分，三部分数据交互，相互串联展示。对于页面布局的构建，传统的印象通常是在以盒装模型为基础，同时对display属性、position属性以及float属性进行处理进而进行搭建。网页采用Flex进行布局的页面，称之容器，或者直接简称为容器。在此容器中的元素自动排列为容器中的成员。选择justify-content属性来对三个项目在主轴上的排列方式进行定义，该平台页面选择justify-content属性中的space-between来定义项目两端进行对齐。
海洋牧场台风灾害估算及预警系统数据库软件
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2200120046
河北
S817.3
基础研究
工程和技术研究与试验发展
项目设计犊牛专用高度模仿自然吸乳奶嘴，通过在“闭合回路”设计的犊牛自动饲喂机器人系统中安装温度感应器，实现对牛奶流路中实时检测，当低于设定温度时，将牛奶循环到主机进行加热，以保证奶嘴输出38℃的牛奶，温差控制在±1℃以内，实现模拟自然哺乳，精准饲喂、自然吸吮，提高犊牛福利。饲喂试验表明：使用仿真奶嘴饲喂组的犊牛断奶体重显著高于普通奶嘴饲喂组（P＜0.05），提高了10.0%，并直接影响哺乳期的日增重，哺乳期日增重仿真奶嘴组极显著高于普通奶嘴组（P＜0.01），提高了18.2%。三是专为中小型牧场智慧养殖设计研究。首先开发了犊牛自动饲喂管理系统。针对犊牛不同生长阶段，制定饲养方案，设计出不同的饲喂模型，通过中控系统，实现奶温自动控制、奶量自动记录，保障犊牛饮奶安全、饲喂精准。该系统实现犊牛识别率达到100%，单台可以为2-4个饲喂站点（最多4×30=120只）提供牛奶。同时，模拟极端养殖环境开展了整套设备性能稳定性试验，适应我省中小规模奶牛场养殖环境。第二开展奶牛乳腺炎检测分析技术研究。提出了对级联森林输入进行加权的加权深度森林，同时与传统机器学习方法进行了对比，发现：与现有机器学习和其他集成算法相比，加权深度森林算法在四种评判标准中均取得了很好的效果，稳定在95%以上。第三开展电子鼻研究。研究逻辑回归（LR）、支持向量机（SVM）和随机森林（RF）三种不同的分类算法用于构建奶源识别模型，发现：乳脂率、蛋白率的各种算法分析模型中，基于RF算法模型的拟合效果最佳，RF可以实现准确的判断。研究了一种基于电子鼻技术和机器学习的奶源（牛场）识别和乳脂率、蛋白率含量评估的快速检测方法。
智慧牧场犊牛自动饲喂机器人系统
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1900050058
广东
S931.4
基础研究
农业科学研究与试验发展
ZL201410257059.9;ZL201210396103.5;ZL201510149615.5;ZL201510149615.5;ZL201210074199.3.X;ZL201410257059.9；ZL201120540422.X；ZL201120451953.1
针对南海发展海洋牧场急需解决的关键技术问题，从国家和南海渔业可持续发展战略出发，系统研发和创建了南海海洋牧场关键技术体系。
1．创建现代海洋牧场技术研发和工程设计平台，突破南海海洋牧场关键共性技术。（1）首创海洋牧场工程材料寿命和环境适用性预测模型，揭示8种材料耐蚀性能和析出物对环境的影响，提出24种材料生物适应性筛选与验证方法，优选已大规模应用材料2种。（2）创建海洋牧场地形地质快速勘测技术，确定宜建海底条件参数。（3）构建立体生境技术模式，确定6种海底生境构件在5种不同底质上受5种因素影响的抗滑抗倾安全参数，解析8种中上层生境构件的鱼类聚栖效能，阐明18种不同间距组合构件的生态调控功能，优化设计适合南海特点及12级以上台风等极端海况的构件单体、群体和功能区配置，性能优越，使用寿命30年以上。
2．研发海洋牧场管理指标体系，创建南海生态系统水平的海洋牧场管理技术平台。（1）研制了海洋牧场建设规划、技术标准、技术规范和管理规定，建立南海海洋牧场生态系统水平管理的指标体系。（2）研发基于“最优增殖品种、最佳增殖数量和最适增殖方式”评估优选的海洋牧场生物增殖新模式和驯化控收新技术。（3）建立“无线自动设备监测-环境采样-网具探捕-声学评估-遥感评估-生态服务价值评估”综合评价法，突破海洋牧场效果定量评估技术难题。
3．组装集成海洋牧场技术体系，构建南海首个现代工程技术和生态系统水平管理的海洋牧场示范区，推动和引领南海海洋牧场技术的发展。支撑建立国家级海洋牧场示范区8个、省级示范区3个，至2017年底南海建成海洋牧场74个、面积268.6平方公里，资源密度提高6.32～26.6倍；仅统计广东海洋牧场2009～2016年渔业资源增殖及生态服务效益增值就达141.67亿元。
出版译著2部，发表论文76篇（SCI、EI17篇），专利33项，软件著作权3项。编制海洋牧场规划13项、实施方案37项；制定技术标准14项、管理规定3项。培养硕博士50名；技术培训1000多人次。
海洋牧场渔业资源建设生态系统
