全自動點苗分裝器裝置的研究

吳叢迪，姜鶯穎，徐燦，蘭燕月，金仕容，韓任琳云

（上海海洋大學水產與生命學院，上海201306）

全自動點苗分裝器裝置的研究

吳叢迪，姜鶯穎，徐燦，蘭燕月，金仕容，韓任琳云

（上海海洋大學水產與生命學院，上海201306）

全自動點苗分裝器是一種利用信息技術中的自動控制原理，把紅外線計數器和電機應用到魚苗計數上制成的簡易裝置。利用魚類的趨流性這一特性，結合紅外線計數器等先進技術來進行精確計數，采用打包器進行自動打包，提高了魚苗數量的精準性和存活率，解放了勞動力。

全自動點苗分裝器；信息技術；趨流性；紅外線計數器

近年來，我國的水產養殖業得到了迅速的發展，我國水產品產量目前已經占據了全球水產品總產量的三分之一，并呈現逐年增長的趨勢。隨著水產養殖業的發展，魚類的計數在生產中也越來越受到重視。在養殖過程中，魚苗銷售、放養密度的測算及科學飼養管理等方面都需要對魚苗進行計數。目前在魚苗販賣上仍以傳統的計數方法為主，靠人工進行分裝，費時費力不精準，并且此種做法會引起魚苗機械損傷，引起魚苗厭食、消瘦、直接或間接的感染病原，引起魚苗死亡，更有一些不法商家，目光短淺，頻頻出現欺詐行為，影響養殖戶的養殖計劃。為解決這一現狀，設計了全自動點苗分裝器裝置。該裝置使用傳送帶和電機等裝置，使得魚苗計數、分裝的整個過程更加高效、快捷，巧妙的加入了分流出水口的設計，減少了魚苗計數過程中的重疊率，防護罩設計使計數、傳送過程更加的安全，減少魚苗過多外濺現象。值得一提的是該裝置在功能上可以兩用，不僅可以作為計數打包裝置，而且可作為將不同規格的魚苗進行分類培養的輔助裝置，使得后期魚苗的飼養過程中更加的合理規范。

該裝置在實驗過程中已取得了較好的實驗結果，提高了工作效率，提高了魚苗的成活率，將水產技術工作者從繁重的魚苗計數工作中解放出來，符合科學環保可持續發展的理念，有助于水產養殖行業的蓬勃發展。

1 全自動點苗分裝器裝置的構成

根據目前傳統魚苗計數的缺陷[1]和計數裝置不足的現狀，結合自動化程序系統[2-4]，成功研制了一種自動點苗分裝計數器裝置，很大程度上彌補了傳統計數方法的不足，提高了計數的精準性。

如圖1、2所示，新型的自動點苗分裝器裝置整體由三大部分構成：計數裝置、傳送裝置和打包裝置。在計數裝置部分，通過進水管進水，魚苗相繼從不同規格大小（從右往左依次變小）的隔板中通過進行魚苗大小的篩選。經過篩選后進入分流出水口區域進行分流游動，減小后期計數時兩條魚重合在一起的幾率，減少誤差。分流裝置后段連接著紅外線計數器，當魚苗從分流出水口中出來時，紅外線計數器對通過的魚苗進行計數，邊上有防護罩，減小水流過大，魚苗過多時引起魚苗外濺跳出引起的誤差。整個計數裝置由進水口、隔板、閘門、分流出水口、紅外線計數器、防護罩和出料槽組成。打包裝置和計數裝置中間由傳送裝置進行傳遞，傳送裝置主要由承接器和傳送帶組成（見圖3、圖4），起到一個樞紐的作用。如圖5所示，打包裝置由電機、升降架柱、充氧控制箱、腳輪等組成，可以通過調節升降架柱和充氧控制箱來進行充氧、打包。

圖1 全自動點苗包裝器整體圖

圖2 計數器裝置細節圖

圖3 計數出口與承接器銜接處效果圖

圖4 傳送帶與計數器銜接部俯視圖

圖5 打包裝置效果圖

2 工作原理

本裝置主要是結合了信息技術，將紅外線計數器應用到自動點苗分裝器裝置上。在操作時，進水口先進水，進水后由于魚苗具有趨流性，都往水流一端游動。根據不同魚類的生長特征，利用流體力學中的伯努利原理[5]（Bernnoulli principle），通過控制進水口管的高度和管徑的大小調節最佳流速。根據實際需要的魚苗規格來安置不同孔徑的隔板，這樣做會使魚苗的大小和重量集中在一定的范圍內，提高所需魚苗的質量。當魚苗進入到分流出水口時，出水口處有一個閘門控制系統。此系統是運用了信息技術的手段設計的自動化程序，結合后方的點苗系統一起工作。點苗系統的關鍵技術在于其中有一個紅外線計數器，利用紅外線感應原理，當魚苗頭部通過計數器時即算計數成功。魚苗從分流口出來時，由于分流作用，使得魚苗井然有序的游動通過紅外線計數器，開始不斷計數。當計數到達一定范圍時，就會向閘門電機發送信號，驅動閘門關閉。當閘門完全關閉時，最后的計數即游出魚苗的數量。這個過程中，游出魚苗通過坡度的出料槽流入到承接器中。承接器通過傳送帶傳遞到打包器中進行充氧、打包，完成自動化苗的計數和打包過程。如若想繼續計數，可按下閘門的開關或者在計數前，調節程序，設計前后兩個計數時間間隔。

整個過程可以根據魚苗種類的不同進行自主調節流速，過程中能夠更好地保護魚苗，更精準地進行計數，與此同時還提高了工作效率，成功地將水產技術工作者從繁重的體力勞動中解放出來，從而實現魚苗計數的規范化、現代化。

3 裝置優點

（1）該裝置更精準。從信息技術的角度出發，利用紅外線感應原理，加入了紅外線計數器，用科學的角度進行計數，使得結果更加的精準。

（2）該裝置更省力。整個過程不需要人工進行計數，節約了時間，解放了勞動力。

（3）該裝置更一體化。通過計數裝置、傳送裝置和打包裝置一體化結合，使得整個過程更加緊湊，安全環保可持續。

（4）更有利于魚苗的正常生長。在使用自動點苗分裝器裝置時可以減少對魚苗造成的機械損傷，減小病原感染的機率。

（5）該裝置使用范圍更廣泛。利用進水口的位置、孔徑的大小和隔板的形狀、大小來調節流速，可以滿足不同魚體對水流和氧氣的需求，更具有推廣性。

（6）該裝置便攜、可移動。傳送裝置和打包器裝置都可以進行折疊，方便攜帶，裝置部分都裝有腳輪，使得儀器在使用過程中可以自由移動，應用于不同區域。

4 結束語

隨著人們生活水平的提高，水產品的需求量也與日俱增，苗種問題發揮了越來越重要的作用。在淡水養殖過程中，魚苗的銷售、養殖池塘放養密度的測算及科學飼養管理等方面都需要對魚苗進行計數。魚苗數量的精準性和種質的優良性在水產養殖行業中占有相當重要的地位。傳統的魚苗計數方法造成的誤差大，耗費巨大的人力、物力仍無法科學合理的對魚苗數量進行準確的計數，希望通過該裝置能夠實現魚苗計數的規范化操作，使得魚苗計數的過程更加科學環保可持續，減輕勞動力，將水產技術工作者從繁重的體力勞動中解放出來。本裝置以解決實際問題的角度出發，具有一定的實用性和創新性，順應當今社會的發展趨勢，符合市場需求，具有良好的市場前景，有一定的開發價值和經濟效益。目前已完成專利的申請工作。

[1]王碩，范良忠，劉鷹，等.基于計算機視覺的大菱鲆魚苗計數方法研究[J].漁業現代化，2015，42（1）：16-19．

[2]曹廣斌，蔣樹義，韓世成，等.工廠化水產養殖中的自動控制技術[J].水產學雜志，2011，1（24）：60-64.

[3]沈偉，楊翠容，李世忠.人工水產養殖單片機實時檢測與控制系統研究[J].計算機測量與控制，2009，1（17）：11-13.

[4]王挺洲.多功能水產養殖塘控制系統的研究[D].寧波：寧波大學，2014.

[5]何運兵，蘭善紅.淺析伯努利方程的應用[J].山東化工，2015，11（44）：81-82.

Study on Automatic Point Seedling Device

WU Cong-di，JIANG Ying-ying，XU Can，LAN Yan-yue，JIN Shi-rong，HAN-Ren-lin-yun
（College of Fisheries and Life Sciences，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Automatic point seedling dispenser is designed according to the Information technology（automic control principle）.It is a simple device made by applying an infrared counter to the fry count.Using the fish flow characteristics，combined with infrared and other advanced technology to carry out accurate counting.Then the use of packager is for automatic packaging.The conveyor device is connected to the counting device and the packing device. The whole device can improve the accuracy of the number of fry and survival rate，greatly liberate the labor force.

automatic point seedling dispenser；information technology（automic control principle）；convergent；infrared counter

TB486

A

1672-545X（2017）03-0169-03

2016-12-26

吳叢迪（1994-），男，黑龍江人，碩士研究生，研究方向為魚類增養殖學。