LED集魚燈在遠洋漁業的應用前景探討

[摘 ?要]通過調研對比傳統白熾燈和金鹵燈與LED集魚燈的技術參數，探討了LED集魚燈在遠洋漁業的應用優勢以及存在的技術瓶頸。

[關鍵詞]LED集魚燈，遠洋漁業，應用前景

中圖分類號：S972.632 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0087-02

Application prospect of LED lighting technology in ocean going fishery

Chen ChunXian

（BEIJING POLYTECHNIC 100176）

[Abstract]Through the comparison research of the traditional incandescent lamp and metal halide lamp and LED set technical parameters of the lamp， and explore the LED of gathering-fish lamp in the pelagic fishery application superiority and the existence of technical bottlenecks.

[Key words]LED of gathering-fish lamp ， data processing ， Off grid PV system

1 引言

隨著近海資源頻頻告急，漁業面臨的壓力和困境也顯而易見，因此遠洋漁業成了很多臨海區縣的發展重點。

新型LED燈的列裝，將助推遠洋漁業的發展， 茫茫大海上，漁民們用誘魚燈吸引魚群，圍網捕撈。但傳統的海上燈光圍網捕魚多采用金鹵燈，單燈功率在2000W以上，單艘漁船需安裝一百余盞，加上漁船海上電能全部依賴船載柴油機發電提供，這種捕魚方式耗能巨大，嚴重制約了漁船的出海時間及捕魚量。所以輕便、節能高效、對人體傷害程度不同的誘魚燈成為制約漁業屆發展的瓶頸之一。

2.捕魚燈在遠洋漁業的應用現狀

在捕魚產業中，通過光誘魚來捕魚是一種很普遍的作業方式，特別是在遠洋漁業中。而集魚燈是光誘魚作業方式中不可缺少的一個產品，它主要是利用魚具有的趨光特性，通過發光集魚而捕魚。集魚燈經歷了從煤油燈、白熾燈、金鎢燈到金鹵燈的產品更新，其實是遵循著人類電光源的發展史。？

用于光誘漁產業的集魚燈主要是金鹵燈，使用金鹵燈的不足之處主要有：

（1）不環保，有汞污染，影響環境;

（2）不安全，金鹵燈是玻璃制品容易破碎而且有大量的紫外線輸出，會對人體和海洋生物造成傷害;

（3）無法即時啟動，一般需要15分鐘才能重新完全啟動;

（4）無法根據捕魚環境和種類調節亮度和光色;

（5）金鹵燈壽命一般為2300小時左右，而LED相比壽命可達數萬小時。

傳統的集魚燈具有嚴重的光衰問題，且容易受海浪襲擊而破損，甚者引發火燒船意外，使用壽命約15個月;但新開發的高亮度LED集魚燈具，利用生物趨光特性與光學透鏡設計，創造出獨特的“誘魚光形”，能讓魚群停留于光形圍范內，且大幅降低耗油量，使用時間延長為3到5年。

LED光源目前的應用光效可以達到100LM/W以上，與金鹵燈相比，發出相同的光功率，可節省70%的能耗，同時壽命延長5—10倍，環保安全，故LED集魚燈是今后集魚燈的必然選擇。

“高亮度LED集魚燈”，相對傳統漁燈船的耗油量，可省近20%。

據臺灣媒體報道，島內油電雙漲，節能成為最熱門的話題，大陸企業安徽深藍光電今天發表“高亮度LED集魚燈”研發成果，相較于傳統漁燈船，“高亮度LED集魚燈”可節省約1成5到2成的耗油量，另可省下9成的耗電量，有助于提升漁獲的新鮮度。成大強調，若現有燈火漁船皆改用LED集魚燈，每年至少可省下6到7億元。

這是全球唯一將照明光形觀念應用于漁業照明的創舉，由于LED集魚燈的耗電量遠低于傳統燈具，在誘集魚群作業時可讓冷凍庫全力運轉，不像傳統集漁燈具使用時需關閉冷凍系統，有助于提升漁獲的新鮮度。

3.國內外LED集魚燈的生產情況

（1）國內LED集魚燈生產廠家

4.LED集魚燈的技術參數

（1）LED集魚燈與金鹵燈性能比較

（2）佰能光電的LED集魚燈與傳統金鹵燈或白熾燈節能效益（單盞燈）對比

（3）佰能光電的LED集魚燈產品參數

5.LED集魚燈的發展及應用前景分析

通過對調研數據的分析，本人認為LED集魚燈在遠洋漁業的發展前景光明，但仍然需要一段很長的時間道路。

（1）.優化LED集魚燈設計 ，進一步節約燃油，提升捕魚船整體效益

積極跟蹤發光固晶片的最新材料及工藝，提高固晶的效率。目前最優的發光固晶能達到40%的轉換率，大陸廠商多進口臺灣的固晶。同時大陸的同方等企業生產的同類產品效率也基本能達到。

（2）.優化配光及光譜，改善捕魚量，提升漁船整體效益

LED光譜為分立的光譜，譜線較窄，半高全寬在30？nm？左右，各類的LED？有不同峰值波長，可以在光合有效輻射范圍內方便地匹配出各種不同的光譜結構。LED色彩豐富、鮮艷，可以有多樣化的色調選擇和配光，并且LED？發光大部分集中會聚于中心，發散角較小，可以有效地控制眩光。LED？發光對電流的響應速度極快，只需通過調整電流就可以調節光的強度和顏色。

企業加強配光及光譜優化，改善捕魚量，提升漁船整體效益。

（3）.增強控制系統設計，使得操作更加智能化、簡單化

佰能光電的LED集魚燈控制系統采用CAN總線技術，簡單易懂，操作簡便，但是需要零距離操作，自動化程度不高，不人性化。

若采用下圖所示結構，操作人員在漁船的任意位置均可以操作系統，但是可靠性方面將是研發的重點考慮對象。

（4）.加強研究系統可靠性設計，杜絕漏電現象發生

要想減輕燈具的重量，增大單燈功率尤為重要，大功率的LED集魚燈的散熱問題在系統設計中舉足輕重，在此過程中若有漏電現象發上，任何魚類將被拒之千里，將失去漁船對LED集魚燈的信任。

（5）.加強水下燈的研發進度，爭取從水上水下兩面進攻，提升捕魚量

水下集魚燈具有節能、誘集范圍廣、穿透水層深等特點。水下集魚燈不僅可以在晚上將深層的柔魚誘集到較淺的水層進行作業，還可以在白天將大型柔魚聚集在較深水層進行捕獲舊J，水下集魚燈于20世紀90年代以來被廣泛應用到魷釣作業中，其光源以金屬鹵化物燈為主，屬熱光源。

LED水下集魚燈應符合以下幾方面要求：光源具有較大照射范圍、足夠的照度，并能適用于誘集魚群;啟動操作簡單迅速;燈具堅固、耐震，水密耐壓;耐用。

LED？水下集魚燈通電工作后，整個系統由軟件控制運行。根據不同漁場的客觀情況、誘集目標魚類的生理和生態的不同特點，來配置光源的亮度、顏色以及動態變化效果來誘魚。用戶通過遙控器，或者通過LED？水下集魚燈上的控制鍵來設定集魚燈顯示內容，以便符合實際需要。LED？水下集魚燈能顯示出魚喜歡的食物、同類、各種事物的圖像等來誘集魚群，還能顯示出魚的天敵等相關圖像來驅集魚群、控制魚群。

北京佰能光電有限公司研發的水下300米LED集魚燈已經通過測試階段，目前正在研發進入產品階段。如下圖所示。

參考文獻

[1] LED集魚燈國產化及其研究進展. 上海海洋大學海洋科學學院. 錢衛國 陳新軍

[2] 新型LED集魚燈節能效果實船驗證及推廣. 浙江省海洋水產研究所. 崔雪亮，張偉星

[3] LED水下集魚燈的研究與設計探討：遵義師范學院物理系.李天華

作者簡介：

陳春先，女，1978年出生，河南南陽人，北京電子科技職業學院，碩士，主要研究方向為通信網絡、電子技術應用