本项目针对奶牛智能养殖中存在的生理与行为数据采集类型不丰富，采集数据解析奶牛健康与生产性能指标的模型不完善，解析指标对奶牛精准饲喂、精准繁殖管理、精准健康管理与环境精准调控等生产活动的指导不明确等问题，通过养殖多维数据采集、生理行为解析模型、生产方案数字仿真及人机交互虚拟现实等技术研究，将奶牛生理行为、生产过程及养殖环境的数字化信息映射到虚拟空间，形成数据驱动、实时反馈、模拟推演、以虚控实的奶牛数字孪生体，研发基于数字孪生体的精准饲喂、精准繁殖管理、精准健康管理和环境智能控制技术和设备，提高奶牛养殖的精准化和智能化水平。

（1）基于多传感的奶牛养殖信息采集技术与装备研究

针对养殖场环境复杂、多变，奶牛活动范围大的特点，基于多传感器开发奶牛个体识别、奶牛体征信息（活动量、采食量、反刍、发情）、养殖环境（温度、湿度、大气压、光照强度、CO2、NH3、O2、CH4、H2S）数据监测系统，研究实际养殖环境下的多目标奶牛自动检测、连续跟踪、行为分析的机器视觉系统。

（2）基于数字孪生技术的奶牛个体行为模型构建与分析

研究奶牛场数字孪生体的数据融合技术、表征信息分析模型、养殖方案仿真模型及三维可视化模型，开发支撑奶牛场海量数据连续流处理和流分析的数据分析平台；探索表征信息与生产性能指标间的因果关系模型，建立数据驱动、场景识别的奶牛营养－繁殖－健保－环境管理影响健康－生产性能的仿真模型；制订奶牛数字孪生体的数据融合、指标体系与分析模型相关技术规范。

（3）基于奶牛数字孪生体的精准养殖技术研究

基于奶牛数字孪生体构建养殖场精准饲喂系统、智能环控系统、精准繁殖系统、健康监测系统。研发TMR饲喂设备控制器，实时调控奶牛饲喂量。基于奶牛体况信息，建立“风机+喷淋”精细化协同作业技术模式。精准预测奶牛的发情时间和阶段，提供准确的配种时间，降低PG、GnRH生殖激素用量，提高奶牛受胎率。基于奶牛异常行为自动识别消化道疾病、肢蹄病等疾病，建立疾病预警系统，早发现早隔离早治疗，避免群体疾病发生。