多层水槽式工厂化循环水养殖系统智能投饲车设计

为解决多层水槽式工厂化循环水养殖模式中人工投料操作空间局促、劳动强度大、饲料利用率低等缺点,设计了一套基于K60单片机的小微型智能投饲车。该投饲车由循迹小车、投饲装置和控制系统等组成,在特定投饲跑道上行驶,根据红外对管采集的轨道信息和压力传感器采集的饲料信息判别是否投饲或补料,进而实现智能定点定量投饲。初步试验运行结果显示,该投饲车运行稳定可靠,运行速度0. 5～2. 2 m/s,投饲的定位精度误差在2 cm以内,投饲量误差在10 g以内,基本满足设计要求。     

淡水网箱养殖自动投饵机设计

针对现有网箱养殖中投饵机位置固定,饲料投放不定量的现状,考虑网箱养殖环境的影响因素,利用传感器、轨道传动和PLC技术(方法),设计了一种可定量投饲的移动式网箱养殖自动投饵机。文章介绍了网箱养殖自动投饵系统的布局,投饵机的工作原理、技术要求,以及轨道铺设要求。然后,详细介绍了投饵机设计基本参数的理论分析过程,行走系统和投饲装置关键部件的结构设计计算过程(结果),行走系统可对多个网箱进行移动式投饲,定量下料机构可实现定量式投饵,提高了网箱养殖饲料投放过程的机械化水平和自动化水平,降低了劳动强度,增加养殖效益。以4m×6m×3m规格的网箱为例,进行成本分析,当网箱个数在10个以上时,使用该自动投饵机比一般的单个自动投饵机更经济。     

基于ZigBee技术的群控虾池自动投饲装置设计与开发

设计一套虾池自动投饲装置,初步解决了虾池自动投饲问题。提出非接触定位、测距定位和接触定位三种投饲装置自动沿岸行驶方案,并对不同方案的优缺点进行了分析比较;对机械执行系统进行了详细的结构设计,该系统包含拉线和投饲装置两部分,拉线约束投饲装置自动沿岸行驶,投饲装置完成投料动作;采用应变式重量传感器和微控制器等,开发出投饲装置的控制系统,实现定时定量的投料控制。同时,采用新兴的ZigBee无线网络通信技术,实现对投饲装置的虾料重量和蓄电池电压的远程监控。投喂实验表明,该系统的工作过程稳定、可靠。     

网箱养鱼投饲应注意

网箱养殖吃食性鱼类，投饲是最为关键的一环。投饲量的确定、投饲方法的选择，既影响鱼类生长，又关系到饲料效率的高低、效益的好坏。为使网箱鱼类长得好，又能降低成本，提高效率，在投饲时应注意以下几点：     

养殖池塘大型智能投饲系统的工艺设计

为研发符合国情、操作简便、经济性好、性能高的大型智能化投饲设备,提高我国水产养殖行业的设施装备水平和劳动生产率,对养殖池塘大型智能投饲系统的工艺技术进行了研究探索。采用气力输送和水体增氧一元化工艺技术,这一工艺设计能解决池塘养殖生产中智能化集中投饲需求,实现集中供料、饲料预处理、多点位(多池塘)同步投饲、投饲区域增氧、远程管理控制等目的。     

星斑裸颊鲷在中国海南省近海网箱养殖的生长表现

美国大豆协会在海南省陵水县新村港采用美国大豆协会小体积高密度网箱养殖技术和美国大豆协会海水鱼饲料在近海网箱养殖星斑裸颊鲷(Lethrinus nebuiosus)并对其生长表现进行评估。星斑裸颊鲷以250尾/米~3的密度放养在三口体积为8.0米~3的网箱中(2000尾/ 箱)。星斑裸颊鲷鱼种以饱食投饲法每日投饲3 次47%粗蛋白15%油脂的鱼种料(4 7/15饲料)养至25克,鱼养至25克以上改用43%粗蛋白12%油脂的成鱼料(45/12饲料)以饱食投饲法每日投饲2次。两种饲料皆为膨化浮性颗粒饲料。星斑裸颊鲷在155日的投饲期内由5克长至97克。投饲47/15和45/12饲料总的平均饲料系数为2.09:1。本试验结果表明星斑裸颊鲷对小体积高密度网箱养殖模式非为一预选的品种。     

高密度养殖池塘自动气力投饲机的设计试验

为解决池塘高密度养殖过程中的投饲机承载量小、投饲不均匀、投饲范围小、饲料利用率低等问题,提出一种基于气体输送原理的自动投饲机。根据其工作原理,对投饲机的供料系统、输送系统、抛料系统和控制系统进行了设计与分析,采用气力作为供料能源,管道作为输送机构,撒料盘作为抛料机构,西门子S7-200PLC作为系统控制单元。结果显示,该自动投饲机能同时满足6个池塘的投喂,并能单独控制,满足池塘的投饲需求;投饲距离达20 m,平均投饲速度400 kg/h,破碎率低于0.9%,基本满足设计要求。与传统池塘投饲机相比,该投饲机具有结构简单、操作方便,饲料不易破碎、饲料利用率高等特点,并可实现对投饲量精确调节与控制。     

轨道式自动投饲系统设计与试验

针对工厂化养殖中人工投饲劳动强度大、投饲误差大、不均匀等问题,研究并设计了一种轨道式自动投饲系统。该系统由上料装置、行走装置、投饲装置和控制装置4个部分组成。控制部分以可编程辑控制器(PLC)为核心、触摸屏为人机界面,采用低压气力输送的方式上料,驱动行走小车运行的方式进行饵料输送,控制螺旋下料装置和旋转抛撒盘的方式进行定量、均匀的饵料抛撒。结果显示:可以实现4个养殖池的饵料投喂,6次投喂等待时间设定,行走速度达18.75 m/min,投饲量精度在0.5%~2.2%,投饲速度1 kg/min左右,定位精度110 mm左右。该投饵系统具有投饲精度高、均匀、高效率等特点,可有效提高饲料利用率和降低劳动强度,从而减少工厂化养殖成本。     

虾塘投饲船载自适应速度投饲系统设计与实现

为了让投饲船能根据实时船速自动调整投饲速率,从而把虾饲料比较均匀地抛撒至沿着虾塘四周的"食道"上,研制了一种根据虾塘四周"食道"而设计的实时船速自动调节投料量的投饲系统。该系统采用超带宽(UWB)定位系统来定位船体的位置,由单片机解算出投饲船的实时行驶速度,根据船速、虾塘"食道"周长和总投饲量计算出投饲船的实时投饲速率。投饲控制系统根据计算出的实时投饲速率控制投饲机构中的舵机转角,舵机的转角与投饲机构投料口的开度一一对应,从而实现均匀投饲。在个人电脑(PC)端上位机上输入投饲船初始参数,同时显示投饲船船速和投饲机构开度大小。船速获取精度试验和投饲机构投料口开度试验显示:投饲机构投料口能在1 s内打开到与船速相对应的开度,实现投饲速率的实时调整;在船速0.5～2 m/s的工作情况下,该投饲系统投饲速率误差在2.5%以内,能够实现饲料在虾塘"食道"上的均匀投放,有较好的实用价值。     

以不同的投饲方式和饲料蛋白水平在网箱中培育淡水白鲳鱼种的试验

在一个淡水水库中设置0.5米~3和1米~3的塑料网箱,放养人工繁殖的大头淡水白鲳(C.macropomum)鱼种(体重30克),在不同的投饲方式及饲料蛋白水平下分二组进行饲养试验。第一组投饲试验为期194天,测试了三种投饲方式:(1)变化的投饲方式,日投饲量为体重的5％递减至2％,每日投饲两次;(2)固定的投饲方式,日投饲量为体重的3％,每日投饲两次;(3)固定的投饲方式,日投饲量为体重的3％,每日投饲一次。第二组试验测试了三种饲料蛋白水平:30％、35％、40％。在各种投饲方式或饲料蛋白水平下鱼的最终平均体重,相对生长率和饲料转换率未见有显著差异(P<0.05)。根据试验结果,淡水白鲳鱼种及幼鱼在本试验所采用的投饲方式和饲料条件下能良好生长。从经济效益和净产量考虑,应优先采用蛋白水平较低的饲料。     

基于PLC的深水网箱自动投饵系统

为提高深水网箱养殖投饵的自动化和工业化水平,设计并开发出适合深水网箱养殖投饵管理的自动投饵系统。该系统采用PLC为控制核心,继电接触器控制各个设备的启停,实现精确投饵。文章介绍了系统的工作原理和设计框架,阐述了系统控制电路、系统工作流程与PLC硬件结构,设计了系统关键设备控制方案并编写了相关控制程序。检测结果表明,在投饵输送距离为300 m时,投饵量为1 200 kg.h-1,系统风量为5.56 m3.m in-1,系统风压为49 kPa;吨料能耗最大为8.4 kW.h.t-1（平均为5.0 kW.h.t-1）,投饵破碎率小于0.7%,喷投距离达11.3 m;系统可实现动态定时、定点和定量投喂饲料,完全满足深水网箱集群养殖的要求。     

基于．NET的池塘养殖数字化管理系统

为了促进水产养殖健康发展,基于．NET Framework技术作为开发环境,Access作为后台数据库开发了一套池塘养殖数字化管理系统,并对系统进行了硬件架构和软件设计。硬件架构由水质监测与管理系统、自动投饵系统和投喂决策系统组成。根据测量的水温、溶氧量和酸碱度等信息,结合鱼类生长需要形成合理的投喂量和最佳的投喂时间,实现池塘养殖数字化管理。应用试验表明,系统能够对养殖水体进行实时监测和控制,达到精准投喂,系统平均降低饲料系数20％,提高摄食量1．5～2．0倍。     

基于单回波检测跟踪的深水网箱生物量评估模型研究

构造了基于声纳信号处理的深水网箱生物量评估数学模型。运用单回波脉宽检测和跟踪方法，结合二维低通滤波器，对声纳数据进行处理，去除背景噪声和其他回波，在单体鱼连续的回波踪迹中可以检测出鱼的游速和方向。同时，结合图像分析有效压缩噪声，提取有用特征来识别检测到的鱼迹，形成一种自动计数方法，提高生物量的检测概率。该方法通过提取和使用原始的回声图像，检测出运动目标，同时压缩回声图中的噪声，从而在低信噪比数据中实现对网箱中生物量的检测和估计，适合实际工程应用。     

水产养殖自动投饵装备研究进展与应用

自动投饵系统可应用于大型网箱养殖和高密度工厂化养殖等，是提高饲料利用率，控制养殖成本和强化产品质量控制的重要手段。文章概述了国内外自动投饵装备的发展进程，着重介绍了国外深水网箱自动投饵装备的研究进展与应用情况，分析了国内自动投饵装备研究使用现状，对国内自动投饵装备的发展提出了建议。     

黏性饵料输送投喂装备的开发与试验

网箱养殖、幼鱼适口性驯化等需要采用黏性饵料,该类饵料人工投喂劳动量大,亟待研发相关装备满足实际生产需求。根据黏性饵料输送距离和投喂量等指标,设计了以柴油机为动力源的总体方案,选择容积式G型单螺杆泵作为投喂系统的核心,对输送泵、动力源、传动系统、输送管等关键部件进行选型及匹配设计,并校核泵的流量、动力满足度、推力等控制性参数;基于选型情况,设计置料器、连接件等附属零件,进行整体结构成型和加工调试。该系统的现场试验结果表明,装备性能可满足黏性饵料输送,输送距离达到100 m,覆盖区域50 m×50 m,最大输送速率达到12 840 kg/h,满足实际需求。该系统装备造价0.75万元,可以根据需要进行输送管道的灵活布置,无需外部电源供应,适合网箱养殖等野外环境下的群组配置。     

深水网箱养殖自动投饵计量装置设计

计量装置是深水网箱养殖自动投饵系统装备中精准投饵的关键。由于不同型号的饲料颗粒密度与体积存在差异,投饵进程中饲料密实度不断变化,导致投饵系统存在计量不准、误差较大的缺点。利用科里奥利力学原理,开发出一种不受饲料特性与重力场变化影响的计量系统装置,进行了装置的整体设计、框架构建,分析了关键参数的测量与计算方法。采用DSP数字信号处理器为控制核心,通过对扭矩与转速的测量与反馈控制,对计量误差进行动态校正,运用PID控制方法实时控制转速,从而精确控制计量给料。该装置能满足颗粒饲料精准计量和定量给料的要求,结构简单,计量精确度可达±1％,量程范围为0～15t·h-1,适合深水网箱集约化养殖精确投饵操作和管理。     

许氏平鲉的网箱养殖试验

对许氏平鲉(Sebastes schlegeli Hilgendorf)的网箱养殖试验从网箱的设计工艺到网箱养殖管理进行了详细的论述。对许氏平鱼自在网箱养殖条件下的摄食、生长特点、死亡规律、病害特征及病害防治方法，以及许氏平鲉在越冬过程中的耐低温能力作了较系统总结，为许氏平鲉的规模养殖生产提供了参考依据。     

基于成像声呐的鱼类三维空间分布

针对海洋牧场中鱼群的三维空间分布问题,本研究提出一种利用成像声呐进行位置计算的方法。将成像声呐固定在船舷外侧的水下,并保证波束发射方向和声呐移动方向一致,通过走航的方式采集水下鱼群信息。首先对采集的原始数据进行图像处理,包括图像构建、背景去除、目标提取等,然后利用基于交互式多模型联合概率数据关联算法对水下目标进行关联处理,得到同一个目标在声呐水平视场中不同帧图像中的对应关系,在此基础上根据连续两帧图像中目标位置关系计算目标的空间坐标,最后结合关联算法获得多目标在三维空间中的运动轨迹以及深度分布情况。研究表明,本方法可以有效获取鱼群在水下的三维运动轨迹及其分布情况,这将为鱼类行为分析以及海洋牧场的资源评估提供技术支持。     

基于PLC的蟹笼渔船诱饵填盒与塞笼自动化流水线方案设计

蟹笼渔船诱捕饵料在使用过程需要经过破冰分离、切块、填盒、塞笼等工序,效率低、劳动强度大。为提升蟹笼渔船的生产效率,需要实现饵料使用自动化。提出了一种实现饵料使用自动化的流水线生产方案,并通过Pro/ENGINEER Wildfire 5.0进行流水线的结构设计建模与原理分析,采用GX works3基于三菱FX5U系列PLC完成了流水线PLC控制梯形图程序设计,并在软件上进行在线模拟测试。结果显示:该流水线的结构设计理论上能满足蟹笼渔船饵料使用的自动化需求,控制系统的设计符合流水线的动作顺序控制,端口运行正常,未发生错误提示。该流水线生产方案的提出为蟹笼渔船诱捕饵料实现自动化提供了条件,同时也打破了蟹笼饵料的传统塞入方式,即由内部塞入改为外部挤入。控制系统的设计为蟹笼渔船诱捕饵料自动切块填盒与塞笼流水线的实际生产使用打下了理论基础。     

多波束渔用声呐作用距离预报建模及性能分析

多波束渔用声呐是海洋渔业实现高效、精准和选择性捕捞的重要工具。为了系统分析多波束渔用声呐探测性能及主要制约因素对作用距离的影响,针对圆柱形阵多波束渔用声呐,采用水声学系统仿真的方法,分别对主要为噪声和混响环境下的渔用声呐探测性能进行分析,对不同海况下噪声不同目标强度鱼群的探测性能进行比较,分析窄带系统和宽带系统降低混响的能力,并对噪声和混响混叠环境下的渔用声呐探测性能进行仿真分析;最终,从系统设计、发射方式、接收方式等多个角度提出提高渔用声呐探测性能的方法,为远距离、高分辨率多波束渔用声呐的研制提供改进的方向。