淺談漁業(yè)機電的智能化

楊 金 魏 濱

（秦皇島市農(nóng)業(yè)局，河北 秦皇島 066000）

我國人口多、漁民多、漁船多，多年來，隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和人口的增多，漁業(yè)資源與水域生態(tài)環(huán)境正面臨諸多方面威脅。養(yǎng)護漁業(yè)資源、保護水域生態(tài)環(huán)境不僅是發(fā)展“綠色漁業(yè)”的需要，也是入世后參與國際競爭的需要，更是發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟、提高人民生活水平的必然要求。而漁業(yè)的現(xiàn)代化離不開機電化和信息化。機電化、信息化是漁業(yè)向工業(yè)化轉(zhuǎn)變的必然途徑，是打破城市與鄉(xiāng)村二元結(jié)構(gòu)的必要手段，是我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的緊迫要求。“十二五”時期，要加快漁區(qū)的電網(wǎng)改造和建設(shè)，加快電動機械的推廣和應(yīng)用，重點推進抽水機、增氧機、投餌機的裝配和使用，在有條件的地方推廣清淤機的使用。在此基礎(chǔ)上，進一步開展智能化裝備的應(yīng)用。大力推進漁業(yè)的信息化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，構(gòu)建多種層次的政務(wù)、商務(wù)、綜合服務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)體系，提高互聯(lián)網(wǎng)在漁業(yè)用戶中的普及率，跟隨國家推進“物聯(lián)網(wǎng)”的信息化進程，開展?jié)O業(yè)領(lǐng)域遙感、遙測、遙控等為基礎(chǔ)內(nèi)容的遠程智能化經(jīng)營管理試點與示范。

1 漁業(yè)機電化的目的和意義

漁業(yè)是國民經(jīng)濟的一個重要組成部分，改革開放30年來，我國漁業(yè)迅速發(fā)展，并取得了輝煌成就，綜合生產(chǎn)能力大幅提升，國際地位顯著提高，發(fā)展成為世界漁業(yè)生產(chǎn)大國、水產(chǎn)品出口大國和主要遠洋漁業(yè)國家。現(xiàn)代漁業(yè)的基本內(nèi)涵是：以資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的理念為指導(dǎo)，以保障水產(chǎn)品供給、增加漁民收入、提供勞動力就業(yè)、維護生態(tài)環(huán)境等為主要目標，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和物質(zhì)裝備為支撐，運用先進的經(jīng)營方式和管理手段，促進漁工貿(mào)緊密銜接、產(chǎn)供銷融為一體的多功能整體發(fā)展。提高漁業(yè)集約化、機電化和信息化水平;提高資源利用率和勞動生產(chǎn)率;提高漁業(yè)素質(zhì)、效益和競爭力。現(xiàn)代漁業(yè)與傳統(tǒng)漁業(yè)相比，更加注重依靠科技進步和勞動者素質(zhì)的提高、現(xiàn)代生產(chǎn)要素的集約式管理、市場機制的基礎(chǔ)性調(diào)節(jié)作用和多種功能的綜合開發(fā)。現(xiàn)在我國漁業(yè)從業(yè)人員約1454 萬人，逐步發(fā)展成為集養(yǎng)殖業(yè)、捕撈業(yè)、加工流通業(yè)、休閑漁業(yè)等為一體的產(chǎn)業(yè)新格局。隨著環(huán)境友好型和可持續(xù)發(fā)展型漁業(yè)生產(chǎn)的要求，養(yǎng)殖業(yè)逐步成為我國水產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。漁業(yè)機械的大量使用，在帶來降低勞動強度，降低養(yǎng)殖生產(chǎn)成本，提高養(yǎng)殖效益的同時，也帶來了制造、使用過程中能源消耗的增加和對環(huán)境污染的加重。漁用投餌機是漁業(yè)養(yǎng)殖中廣泛使用的漁業(yè)機械之一，根據(jù)養(yǎng)殖方式和養(yǎng)殖種類的不同，漁用投餌機可應(yīng)用于池塘養(yǎng)殖，網(wǎng)箱養(yǎng)殖，大水面養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)，應(yīng)用的動力包括電力、柴油機動力、太陽能動力等，人工喂養(yǎng)不僅效率低，勞動強度大，而且餌料的撒播均勻性和密度都不科學(xué)，影響?zhàn)D料的利用率，造成浪費，增加生產(chǎn)成本，機械投餌已逐步取代了人工喂養(yǎng)方式。對于綠色漁業(yè)來說，綠色設(shè)計是源頭，漁業(yè)機械產(chǎn)品在制造使用過程中取決于漁業(yè)機械的結(jié)構(gòu)、功能、材料和動力選用等多個方面，因此，在設(shè)計時應(yīng)綜合考慮漁業(yè)產(chǎn)品的功能、性能、動力等，以節(jié)約自然資源，保護生態(tài)環(huán)境，樹立全新的綠色產(chǎn)品設(shè)計理念，并優(yōu)化漁用投餌機設(shè)計。選用小型魚苗養(yǎng)殖魚塘為工作目標，投餌距離為l 米范圍，保持結(jié)構(gòu)輕巧，省卻甩盤旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和噴射機構(gòu)，實現(xiàn)輕巧、簡單，減少運動機構(gòu)，通過傳送帶實現(xiàn)餌料的投放，消除冗余結(jié)構(gòu)。合理動力配置。由于投餌距離的縮減，可以降低動力配置，最終實現(xiàn)無電機配置，改用機械彈簧作為動力輸出，實現(xiàn)機械全自動投餌機，消除能源消耗，環(huán)境減排。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在漁業(yè)養(yǎng)殖中應(yīng)用

近些年，隨著人們生活水平不斷提高，漁產(chǎn)品需求量逐年遞增，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式已經(jīng)無法滿足大密度高產(chǎn)量的養(yǎng)殖，漁產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量都無法滿足社會需求。基于物聯(lián)網(wǎng)漁產(chǎn)品監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用，采用無線傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化管理等先進管理方法對養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚類生長狀況、藥物使用、廢水處理等進行全方位管理、監(jiān)測，具有數(shù)據(jù)實時采集及分析、生產(chǎn)基地遠程監(jiān)控等功能；在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上大大提高了產(chǎn)量。養(yǎng)殖場水質(zhì)監(jiān)測：首先進行溶解氧監(jiān)測。溶解氧高可以增進水產(chǎn)生物的食欲，提高飼料利用率，加快生長發(fā)育；同時，改良水質(zhì)也離不開溶解氧，也是維持氮循環(huán)的關(guān)鍵因素。利用高精度溶解氧探頭實時采集水體溶解氧含量，當(dāng)水體溶氧量過低或遇到大雨空氣壓力大時，根據(jù)數(shù)據(jù)采集含氧值高低自動打開增氧泵，及時增氧減少缺氧導(dǎo)致的死亡。同時進行pH 值監(jiān)測。pH 值過低，酸性水體容易致使魚類感染寄生蟲病，如纖毛蟲病、鞭毛蟲病等。其次，水體中磷酸鹽溶解度受到影響，有機物分解率減慢，天然餌料的繁殖減慢；pH 值過低導(dǎo)致魚鰓受到腐蝕，魚血液酸性增強，利用氧的能力降低，盡管水體中的含氧量較高，還是會導(dǎo)致魚體缺氧浮頭，魚的活動力減弱，對餌料的攝食大大降低，影響魚類正常生長。pH 值過高會增大氨的毒性，同時腐蝕魚類鰓部組織，引起大批死亡。通常pH 值的檢測，是通過試紙等簡易儀器現(xiàn)場分析，不僅麻煩，而且不易發(fā)現(xiàn)，往往造成的損害比低溫、缺氧更大。安裝pH 探頭，監(jiān)測水體pH 值，pH 值異常時，系統(tǒng)自動打開進出水口電磁閥進行換水，保證水生生物生長在恒定pH 環(huán)境內(nèi)。最后進行氨氮含量監(jiān)測。水體內(nèi)的氨氮主要來源于水生生物的排泄物，施加的肥料，殘餌被微生物分解成氨基酸，再進一步分解成氨氮。同時水體氧氣不足時，水體發(fā)生反硝化反應(yīng)也會產(chǎn)生氨氮。通過放養(yǎng)光合細菌，細菌進行硝化作用降低水體氨氮含量，同時采用生物傳感器監(jiān)測光合細菌濃度，從而判斷水體氨氮含量。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，是漁業(yè)養(yǎng)殖技術(shù)的一場革命，是實現(xiàn)漁業(yè)現(xiàn)代化的重要途徑。以現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展為抓手，徹底改變過去靠經(jīng)驗養(yǎng)魚的歷史，開啟水產(chǎn)養(yǎng)殖的新篇章，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)達到預(yù)期效果，實現(xiàn)智能化的管理。一是對池塘養(yǎng)殖環(huán)境進行量化管理，實現(xiàn)科學(xué)養(yǎng)殖；二是減輕從業(yè)人員的勞動強度，提高勞動效率；三是實現(xiàn)節(jié)能減排，由于對各項指標能精確測量與控制，做到精準增氧、精準投喂，減少換水次數(shù)與用電量，經(jīng)初步試驗，可節(jié)能減排50%。四是提高產(chǎn)品品質(zhì)，由于水質(zhì)的改善，魚病明顯減少，產(chǎn)品品質(zhì)將有明顯提升。同時，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)技術(shù)的日趨完善，實現(xiàn)標準化養(yǎng)殖要求，嚴格控制投入品的使用，池塘水質(zhì)的凈化與循環(huán)，減少水產(chǎn)養(yǎng)殖污染，保證養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

總之，我國漁業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀說明我國現(xiàn)已成為名副其實的漁業(yè)大國，漁業(yè)在社會、經(jīng)濟和人民生活中的重要性日益提高，我們要不斷提高漁業(yè)機電的智能化，從而更好的滿足廣大人民群眾。

［1］劉麗珍.我國現(xiàn)有漁業(yè)機械、儀器行業(yè)標準體系狀況及思考[J].漁業(yè)現(xiàn)代化，2006(4).

［2］孫妮娜，秦向陽，楊寶祝，等.國內(nèi)外農(nóng)業(yè)標準化發(fā)展現(xiàn)狀與分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(3).