--- title: "牧场 AI 视觉 — Donglin Controls" description: "把传感器触发的牧场喷淋降温升级为视觉决策系统——控制层在开阀之前先分清眼前是牛还是人。" canonical: https://efmc-automation.com/zh/cases/ai-vision-precision-spraying-dairy language: zh --- ![牧场牛舍内由 AI 摄像头识别牛只并对对应牛位定点喷淋](/api/media/file/hero-ai-vision-spraying-v2.webp) 农牧业 # 牧场 AI 视觉 喷淋系统 把传感器触发的牧场喷淋降温升级为视觉决策系统——控制层在开阀之前先分清眼前是牛还是人。 人牛分类分区级控制AI + PLC 闭环 行业农牧业 99.9% 白天识别准确率 99.2% 夜间 35–40 lux 识别准确率 5 秒 摄像头故障响应 8 秒 图像采样间隔 01 客户的要求 ## 精准降温要保留，但不能再分不清对象。 “ 系统要知道喷淋位置上的到底是不是牛——不能把人和牛当成同一个触发信号。 客户的核心诉求**01 / 先分类，再喷淋** **01** ### 有没有 ≠ 是什么 感应触发只能报告「这里有动静/有东西」，无法可靠区分是牛还是人。 **02** ### 牛舍环境复杂 光照、粉尘、夜间作业和目标朝向，都会影响判断质量。 **03** ### 判断结果无从追溯 没有画面佐证，管理者复核一次触发、调整一个分区或解释一起事件时都没有依据。 02 控制方式的转变 ## 从「这里有东西」变成「这个分区里有一头牛」。 这次升级换掉的是输入信号的质量，不是末端执行机构。分类发生在 PLC 下达开阀指令之前。 改造前**传感器触发逻辑** ![AI 视觉界面在设定的识别区内认出牛只](/api/media/file/ai-detection-8-640x480.webp)牛 牛进入采食位检测到在位信号 **触发** _人_ 人进入同一位置检测到在位信号 **触发** 输入状态完全相同**没有目标分类** AI 改造后**AI 视觉决策** ![AI 视觉界面在设定的识别区内认出牛只](/api/media/file/ai-detection-8-1280x720.webp)COW · 0.99ROI · 已启用 分类结果**牛** 分区状态**有牛在位** PLC 输出**允许喷淋** 决策环节 传感器触发逻辑 AI 视觉决策 输入信号 只有「在位」状态位 分区内被分类过的目标 人牛区分 两者触发完全一样 先分类，再下开阀指令 分区颗粒度 每个位置一个感应点 每个喷淋位置一个独立识别区（ROI） 可追溯性 控制器里的一个状态位 画面证据、告警与事件历史 03 系统怎么运转 ## 从摄像头到现场设备的六段闭环。 一条很轻的数据链路把视觉识别、控制判断与设备真实状态串起来，没有哪一环重到拖累整体。 01系统信号 ![现场安装的摄像头拍摄采食区](/api/media/file/camera-enclosure-8.webp)采集 **采集** 摄像头实时采集每个采食区的画面。**›** 02系统信号 识别 **识别** AI 模型对牛只分类，并判断预设的识别区。**›** 03系统信号 上送 **上送** 识别结果送往 PLC 与云端服务。**›** 04系统信号 ![PLC 控制柜校验分区与时序条件](/api/media/file/plc-panel-8-640x480.webp)判断 **判断** PLC 逻辑校验分区、时序、运行模式与工况。**›** 05系统信号 ![电磁阀驱动对应的喷淋位置](/api/media/file/field-valves-8.webp)执行 **执行** 只启动对应的阀门与喷淋位置。**›** 06系统信号 ![设备状态回传运维层](/api/media/file/mobile-dashboard-8-640x480.webp)反馈 **反馈** 设备状态回传 AI 层，用于复核与调优。 ![AI 视觉界面在设定的识别区内认出牛只](/api/media/file/ai-detection-8-1280x720.webp) 现场实拍 · 夜间识别画面**控制层看到的识别分区与被识别出的牛只。** 画面上不同颜色的区域就是各自独立的识别区。模型先识别出牛只，对应分区的状态才会进入 PLC 的判断环节。 01 · 看见 → 02 · 分类 → 03 · 校验分区 → 04 · 执行 ![商业牧场牛舍内的 AI 视觉精准喷淋系统](/api/media/file/hero-barn-8-1280x960.webp) 04 系统构成 ## 四个层次，按一个系统来设计。 这个项目把视觉采集、边缘智能、确定性的 PLC 控制与运行可见性组合在一起。 ![现场安装的摄像头拍摄采食区](/api/media/file/camera-enclosure-8.webp) 01 / 视觉层 ### 摄像头与识别分区 画面覆盖整条采食线，各自独立的识别区把视觉判断对应到单个喷淋位置。 ![本次改造加装的边缘 AI 计算硬件](/api/media/file/hardware-upgrade-8-640x480.webp) 02 / AI 计算 ### 昼夜双模型逻辑 按报告记载，系统采用 NVIDIA AI 计算单元，并按光照条件切换数据集。 ![PLC 控制柜校验分区与时序条件](/api/media/file/plc-panel-8-640x480.webp) 03 / 控制层 ### PLC 与独立分控 PLC 做二次处理并驱动现场设备；分控独立，把故障影响限制在局部。 ![智能喷淋控制系统界面：分区与设备状态](/api/media/file/control-ui-8-1280x713.webp) 04 / 运维层 ### 云端、告警与历史记录 管理者在可视化控制层就能查看设备连通性、分区状态、告警与历史记录。 05 现场验证 ## 记录到的各档光照下，识别率均保持在 99% 以上。 据源报告记载：4 月 5 日至 4 月 27 日期间以 8 秒间隔间歇采样，使用两台安装在相同位置与角度的在线照度计。 白天 / 阴天照度 > 500 lux **99.9%** 报告记录的漏检率 0.01%。 夜间 · 一档照度 45–49 lux **99.5%** 报告记录的漏检率 0.03%。 夜间 · 二档照度 35–40 lux **99.2%** 报告记录的漏检率 0.05%。 ![AI 视觉界面在设定的识别区内认出牛只](/api/media/file/ai-detection-8-1280x720.webp) 低照度测试**35–40 lux** **4.05–4.27** 记录的测试窗口 **8 秒** 间歇采样间隔 **2 台** 在线照度计 以上为本项目的实测结果。识别表现取决于相机位置、光照、牛舍环境，以及针对该牧场训练的数据集质量。 06 运行可靠性 ## 视觉一旦掉线，降温不会跟着停摆。 报告记载的配置把摄像头状态本身当作控制策略的一部分，并保留了本地降级通道。 01 监视 ### 持续检查摄像头连接状态。 _›_ 02 发现 ### 识别出故障或断连。 _›_ 03 降级 ### 分控切到本地常规模式继续运行。 _›_ 04 上报 ### 告警与事件历史通知管理者。 **5 秒** 报告记载升级后配置的摄像头故障响应时间，上一版为 5 分钟。 07 实施方式 ## 围绕这座牛舍来做，不是套一个通用模型。 每一步都是针对这座牛舍做的——它的机位角度、它的光照条件、它现有的控制网络。 01 ### 现场勘查 梳理摄像头点位、采食位置、光照条件与既有控制网络。 02 ### 划识别区 为每个喷淋位置划出各自独立的视觉识别区。 03 ### 训练模型 按本场的环境、牛只与机位角度建专属数据集。 04 ### 系统集成 打通 AI 推理、PLC 分控、阀门与云端运维。 05 ### 验证 验证昼夜识别、时序、执行动作与故障降级。 06 ### 交付培训 把画面复核、参数、告警与历史记录交给牧场团队。 项目成果 ## 给每个喷淋位置配一个更聪明的决策层。 这次升级保留了原有的位置级控制，另外加上了目标分类、画面复核、昼夜适配与故障降级。识别表现取决于机位、光照、牛舍环境以及本场专属训练数据集的质量。系统配置与现场表现因牛舍、环境与运行要求而异。 > 这个项目要解决的不是「怎么开阀」，而是「开阀之前怎么判断得更准」。 ## 本项目使用的产品 [![西门子 S7-1200 系列 PLC 控制柜 (1)](/api/media/file/01-7-640x480.webp)](/zh/products/siemens-s7-1200-plc-control-cabinet) ### [西门子 S7-1200 系列 PLC 控制柜](/zh/products/siemens-s7-1200-plc-control-cabinet) 以西门子 S7-1200 平台为核心的定制控制柜，按客户工艺要求完成接线、编程与出厂测试。 [获取报价 →](/zh/products/siemens-s7-1200-plc-control-cabinet) [![PLC 远程监控与云数据系统（含手机 APP） (1)](/api/media/file/01-1-640x480.webp)](/zh/products/iiot-plc-cloud-monitoring-system) ### [PLC 远程监控与云数据系统（含手机 APP）](/zh/products/iiot-plc-cloud-monitoring-system) 通过手机或浏览器远程监控 PLC 控制的设备，支持历史数据与报警推送。 [获取报价 →](/zh/products/iiot-plc-cloud-monitoring-system) [![上位机及 HMI 软件设计编程服务 (1)](/api/media/file/01-9-640x480.webp)](/zh/products/wincc-hmi-scada-programming-service) ### [上位机及 HMI 软件设计编程服务](/zh/products/wincc-hmi-scada-programming-service) 基于 WinCC 与 TIA Portal 的 HMI／上位机画面设计与编程，交付含源文件。 [获取报价 →](/zh/products/wincc-hmi-scada-programming-service)