智慧渔业控制技术与装备解决方案

智慧渔业控制技术与装备解决方案12

水产养殖调控需求

工厂化养殖控制技术与装备3

深海网箱控制技术与装备智慧渔业控制技术与装备渔业：指捕捞与养殖鱼类和其他水生动物及海藻类等水生植物以取得水产品的社会生产部门。智慧渔业：集约化高密度养殖业，它集现代工程、机电、生物、环保、饲料科学等多学科为一体，运用各种最新科技手段，在陆上或海上营造出适合鱼类生长繁育的良好水体与环境条件，把养鱼置于人工控制状态，以科学的精养技术实现鱼类全年的稳产、高产。渔业装备与工程技术：渔业实现高效生产的重要保障。可以实现渔业增长方式的转变，实现高效生产的目标，渔业科技的进步就是渔业生产实现机械化、自动化的过程。智慧渔业的产业形式：主要有池塘、网箱及工厂化循环水养殖等研究对象：在现代渔业生产发展中起着重要作用的渔业机械、仪器、渔船、渔业设施，以及以这些装备为主要内容的渔业工程。1 水产养殖调控需求1.1 水环境调控需求水质调控的原因：水产养殖业的迅猛发展，养殖方式由粗养转变为集约化高密度养殖。水质污染、水体富营养化频频发生，从而导致鱼类病害不断发生。最终导致养殖动物的质量和产量下降。在进行水质调控中，需要做好三项因素的调控：即化学因子、物理因子和生物因子。。化学因子pH、氧气溶解量和盐类溶解量。要根据水产养殖的生物种类来决定，不同生物种类的调控方式有所不同物理因子水温、透明度、水体颜色。要根据水产养殖水质的表现状态进行，以提升水质和提高水产生物的生存力为目标生物因子与水产养殖生物相关的因素，如排泄物、鱼卵。通过调控生物因子来影响水质，并降低死亡率。1 水产养殖调控需求1.2 喂饲调控需求喂饲调控的原因：水产养殖自身的生态结构和养殖方式的缺陷使得大部分养殖存在着许多环境问题。随着更高集约化生产方式的发展，出现了引进外来物种、使用廉价的低值饲料原料以及在一些系统内使用违禁化学品控制或处理病害等问题。精确投喂技术：优点：可以有效地提高饲料利用效率，降低废物排放。投喂系统参数：包括投喂量、投喂时间、投喂节律与投喂频率等，还包括饲料种类、投喂地点与投饵机分布等。2 工厂化养殖控制技术与装备2.1 概 述工业化循环水养殖：定义：一般是指集中了相当多的设施、设备，拥有多种技术手段，使水产品处于一个相对被控制的生活环境中，处在较高强度的生产状态下，具有生产效率高、占地面积少的特点。主要特征：是水体的循环利用。优点：综合运用机械、电子、化学、自动化信息技术等先进技术和工业化手段，控制养殖生物的生活环境，进行科学管理，从而摆脱土地和水等自然资源条件限制，是一种高密度、高单产、高投入、高效益的养殖方式。2 工厂化养殖控制技术与装备2.1 概 述工业化循环水养殖特点：用水量少，可利用较低质水源，对水资源要求较低；占地少，对土地资源的要求低；养殖密度高，单位耗水产量大；易于控制生长环境，鱼类（以及其他养殖种类）生长速度快，生长周期短；饲料利用率高；水循环使用，利用系数高；排放的废水废物少，能集中处理，对环境无压力或很小；不受外界气候的影响，可实现常年生产。2 工厂化养殖控制技术与装备2.2 工厂化循环水养殖系统模式工厂化循环水养殖系统模式定义：通过使用各种各样的水处理设备来获得良好的水质，通过各种自动化设施来减少人员劳动强度，通过高精度的水质监控系统来实时反馈系统运行状态。特点：集现代装备技术、水处理技术、水质调节与控制技术和水产养殖技术于一体，将水产养殖变成标准的工业化流程。典型工艺和装备：以物理过滤结合生物过滤为主体，对养殖水体进行深度净化，并集成了水质自动监控系统，实时监测并调控养殖水体质量且可追溯。2 工厂化养殖控制技术与装备2.2 工厂化循环水养殖系统模式工厂化循环水养殖系统工艺流程：鱼池出水自流进入微滤机池，去除残饵和鱼粪等颗粒直径大于60μm的固体悬浮物质，经水泵提升进入生物滤器。一方面截流微小的颗粒悬浮物，另一方面对水体中的氨氮进行降解，净化后的水流回鱼池。并联旁路是在水体需要杀菌、调温或水体有混浊趋势的情况下启动，对水体进行杀菌和调温。工厂化循环水养殖系统工艺流程2 工厂化养殖控制技术与装备2.2 工厂化循环水养殖系统模式工厂化循环水养殖系统模式整个系统的主要特点：采用降低水处理系统水力负荷的快速排污技术普遍采用提高单位产量和改善水质的纯氧增氧技术采用日趋先进的养殖环境监控技术生物滤器的稳定运行管理技术养殖废水的资源化利用与无公害排放技术封闭循环水养殖系统的主要组成结构2 工厂化养殖控制技术与装备2.3 工厂化养殖的基础设施养殖车间工厂化养鱼车间多为双跨、多跨单层结构，跨距一般为9～15m，砖混墙体，屋顶断面为三角形或拱形。屋顶为钢架、木架或钢木混合架，顶面多采用避光材料，设采光透明带或窗户采光，室内照明度以晴天中午不超过1000lx为宜。养殖池养殖池多为混凝土、砖混或玻璃钢结构。底面积一般为30～100m2。鱼池的形状有长方形、正方形、圆形、八角形、长椭圆形等。长方形池地面利用率高、结构简单、施工方便圆形池用水量少，中央积污、排污，无死角，鱼和饵料在池内分布均匀，生产效益较长方形池好，但是对地面利用率不高八角形池兼有长方形池和圆形池的优点，结构合理2 工厂化养殖控制技术与装备2.3 工厂化养殖的基础设施养殖池鱼池形状和水质处理是工业化养殖系统中最重要的两个因素。原因：由于工厂化养殖过程中91%的粪便和98%的未食饲料会集中于池底部，使得固体颗粒不能有效地集中在池底排污口位置。办法：应用双通道排水排污设计。可增加从底部排出污物的速度，黏稠的和未受扰动的粪便能很好地沉淀。双通道排水排污装置它有2个排水孔：一个设在鱼池的侧壁，池水的90%～95%从侧孔排出至微滤机，经过处理后返回鱼池；一个设在养殖池的底部，由阀门控制，使排出水中携带的粪便颗粒或污泥沉淀物浓度较高。2 工厂化养殖控制技术与装备可沉淀颗粒通道设置在鱼池底部平板下面，悬浮固体流经装置上的圆柱形滤网从主通道流出，在此通道中只有5%～10%的水流从沉淀颗粒通道被带走，90%～95%的水流在悬浮颗粒通道中流走。2.3 工厂化养殖的基础设施3.

双通道排水排污装置当可沉淀颗粒通道的流速比较高时（

20%

～

50%

总量时），

通过通道2，

沉淀固体流经涡流分离器、沉淀盆、微滤机；当流速比较低时，悬浮颗粒从通道1中流出，沉淀效果较差。双通道排水排污装置1双通道排水排污装置22 工厂化养殖控制技术与装备2.3 工厂化养殖的基础设施3.

双通道排水排污装置涡流分离器（a）：其进水口方向为圆周切向，目的是产生比较明显的漩涡水流，加速颗粒的沉降.径向流沉淀器（b）：其进水口方向为圆心径向，目的是让固体颗粒尽可能沉降在离池底中心不远处，便于把沉降颗粒集中在池底。涡流分离器径向流沉淀器2 工厂化养殖控制技术与装备2.4 工厂化养殖系统的水处理装备及控制工厂化养殖的装备技术主要围绕养殖水质的调控展开.工厂化养殖用水一般在系统中以循环的方式重复使用，它的污染主要来源于水中生物（养殖对象、藻类、细菌等）的代谢、残饵及其他杂质，并以固体颗粒和溶解性物质形式存在于水体中，必须清除。工厂化养殖用水的处理是低浓度处理类型，其处理技术和装备有自身的特殊性。除处理氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐外，对鱼类所需的水中溶解氧、适宜温度、病害防治等都有特殊的解决要求，对装备的体积、使用可靠性和经济性都有不同于其他行业的特殊要求。2 工厂化养殖控制技术与装备2.4 工厂化养殖系统的水处理装备及控制工厂化养殖系统主要工艺环节：1.

固体废弃物去除装置固体废弃物：鱼粪、残饵及其他杂物（纤维、颗粒、片块状）。处理办法：采用固体颗粒和悬浮溶质两步法，相应的装置是筛滤和泡沫分离。（1）筛滤。①

固定筛过滤器。外形呈圆桶状，内安置网篮，篮内设有筛网，水体流经筛网，大于网眼的固物被滤截，累积后由人工定时取篮排除。特点：安装方便、操作简单，在海水循环处理系统中较多用于泵前过滤颗粒大于0.5mm的固物，单元过滤能力10～100

m3/h。2 工厂化养殖控制技术与装备2.4 工厂化养殖系统的水处理装备及控制1.

固体废弃物去除装置（1）筛滤。②

旋转筛过滤器。圆状旋转的筛网一部分浸没于水中，水流经旋转的筛网内面而滤杂，在水面以上部分的筛网内侧安置排污槽，筛网外侧对应处设喷嘴组，自动反冲洗时，喷嘴高压水将网内滤出的固体物冲入下方的排污槽并裹带排出。类型：轴流式和径流式。旋转轴大多为机械传动，机体有不锈钢和PVC（聚氯乙烯）；筛网材料为不锈钢、锦纶绢等。特点：在海水养殖工厂中有较佳的应用效果，可连续工作，防堵性能好。2 工厂化养殖控制技术与装备2.4 工厂化养殖系统的水处理装备及控制1.

固体废弃物去除装置（1）筛滤。②

旋转筛过滤器。圆状旋转的筛网一部分浸没于水中，水流经旋转的筛网内面而滤杂，在水面以上部分的筛网内侧安置排污槽，筛网外侧对应处设喷嘴组，自动反冲洗时，喷嘴高压水将网内滤出的固体物冲入下方的排污槽并裹带排出。类型：轴流式和径流式。旋转轴大多为机械传动，机体有不锈钢和PVC（聚氯乙烯）；筛网材料为不锈钢、锦纶绢等。特点：在海水养殖工厂中有较佳的应用效果，可连续工作，防堵性能好。3 深海网箱控制技术与装备3.4 海水网箱养殖配套装备4.

水力洗网机对网箱的污损生物应及时清除。原因：放置深海网箱的养殖海域海水里的浮游生物较多，由于网衣材料本身无毒而且表面积大，有利于污损生物的生长；网箱网衣的结构阻碍附着的海洋生物组织被清洗；在养殖鱼类的喂食过程中，养殖品种未曾消化的营养物质会加速污染生物的生长；鱼类的排泄物和残渣的存在，也会引起附着在网箱网衣上的海藻快速生长。污损生物导致网箱内部水流不畅，引起网箱内水体溶氧量和水质下降，影响了养殖鱼体的生长率和成活率。3 深海网箱控制技术与装备3.4 海水网箱养殖配套装备4.

水力洗网机清除网箱附着的方法：人工清洗、阳光暴晒、机械清洗、沉箱法、生物清除、药物清除和物理清除等。高压洗网机特点：采用物理清洗的方法，用高压水流的能量对网衣附着物进行清洗，对鱼类基本上没有伤害，而且使用方便。组成：高压泵、高压软管与清洗头。高压泵通过柴油机驱动后产生高压水。高压水流经高压导管内部水流通道，进入高压仓，并自高压仓上的高压喷嘴喷出。高压洗网机3 深海网箱控制技术与装备3.4 海水网箱养殖配套装备4.

水力洗网机高压洗网机工作流程：清洗人员手持连接清洗头的操纵杆站在网箱边上进行清洗工作，高压泵产生的高压水经喷嘴喷射出很细的高压水射流，同时由于高压水射流在水里产生的反作用力，推动清洗盘转动，从而产生一个高压水射流圈，把网衣上的附生物冲洗掉。操纵杆长度可调，一般最长不超过8m，人在水面上清理网衣的深度一般不超过7m。高压洗网机的清洗盘采用高强度的碳纤维材料，质量轻，结构强度好。高压泵的额定工作压力为20MPa。使用时，清洗头在网内，水射流射向网外，这样才不会对鱼体产生伤害。为了取得较好的冲洗效果，清洗头在水下的移动速度应该保持在0.5m/s。3 深海网箱控制技术与装备3.4 海水网箱养殖配套装备4.

水力洗网机高压射流清洗系统组成：柴油机、高压水泵、软管与硬管、清洗机。高压射流清洗的效果集中体现在清洗作用力上，包括射流水本身具有的清洗作用&通过喷嘴获得的速度经动能转换对清洗对象的冲击力。喷嘴的重要性：是水射流设备的重要元件，不但把高压泵提供的静压转化成水的动力，而且必须让射流具有优良的流动特性和运动特性。高压水射流清洗机的执行元件。3 深海网箱控制技术与装备3.4 海水网箱养殖配套装备4.

水力洗网机高压射流清洗系统喷嘴的几何形状、结构参数等对射流的性能具有重要的影响。不同的喷嘴形状会得到不同的射流效果。喷嘴按形状分为：圆柱形喷嘴、扇形喷嘴、异形喷嘴。圆柱形喷嘴射流效果好，可获得聚集能量较好的集束射流，以得到较大的射流冲击力扇形喷嘴直接由喷嘴形状产生均匀的扁平射流，扩散角也可在较大范围内变化；但射流效率低。3 深海网箱控制技术与装备3.4 海水网箱养殖配套装备5.

起网机无论深海网箱养殖是采用防污处理还是采用洗网机，网箱网衣系统经过一段时间的养殖后，都必须进行换网操作。起网机的组件：电动机、减速器