水产养殖用精准投饵系统关键技术研究

发布时间：2020-06-15 09:14

【摘要】：随着人们对于水产品需求的提高,人工养殖方式已成为了水产品供给的主要来源,其中,工厂化养殖由于其高密度、集约化的养殖方式是目前水产养殖的主要方式之一。随着水产养殖饲料价格和劳动力成本的不断上涨,挪威、美国、加拿大等国已成功开发了自动化投饵系统并已投入使用,极大地提高了饵料投放精度、降低了劳动力成本。而国内开发的自动投饵设备主要适用于淡水池塘和海水网箱养殖,且室内工厂化养殖主要还是依靠人工投喂,投喂时间和投饵量都是依据养殖户的个人经验,投喂精度低、劳动强度大。传统工厂化养殖投饵方式的缺陷具体体现在以下几个方面:(1)养殖面积大,劳动力不足,投饵主要依靠传统定时投饵机投饵,并通过人工手动操作,虽然传统投饵机在一定程度上降低了作业人员的劳动强度,但由于每台投饵机的操作时间差的存在,会造成各个养殖池塘的投喂时间和投喂量各不相同,人为的方式更是难以精确控制投饵量,且效率低下,费时费力。(2)一般的工厂化养殖面积大,范围广,在日常生产管理中难以对所有投饵机的运行状态进行实时监控。(3)投饵机的投饵量达到预先设定值时,投饵机不能及时关闭,不仅会造成电耗和饲料的大量浪费,同时也污染了养殖水质,提高了养殖成本。(4)工厂化养殖一般规模较大,养殖种类多样,不同种类的水产品具有不同的饲养模式和饲养要求,通过人工执行多种养殖方案的方式效率低下,无法达到定时、定需饲养。随着工厂化养殖业的迅猛发展,人工投喂或者是单一功能的投喂设备已经成为制约工厂化养殖快速发展的关键因素。本文以工厂化养殖为背景,以江苏吴江工厂化养殖工程建设为基础,探讨了工厂化养殖过程中所涉及的物联网技术和饵料输送问题,致力于研究当前工厂化养殖精确投饵在实际养殖过程中应用问题,利用模拟仿真和实验相结合的方法对饵料输送过程和饵料投放过程进行数据分析和优化,在优化分析的基础上开发了一套精准自动投饵控制系统,并结合专家数据库,实现了不同种类水产品的全过程自动化投饵控制。这对提高工厂化养殖系统自动化程度,提高饵料投放的精确控制有着十分重要的意义研究内容主要体现在如下几个方面:(1)使用C#语言开发了上位机控制软件,对投饵系统进行无线控制,结合专家数据库系统,根据水产品的不同种类、不同生长阶段定时定量投饵,实现了饵料的精确投喂,提高了饵料的利用率以及水产品的综合品质。(2)研究了栓流式气力输送方式进行饵料输送技术,提高了投饵过程的自动化程度并在一定程度上减少鱼类疾病交叉感染的几率。利用ANSYS仿真技术、结合实验对栓流式气力输送的管道结构进行了设计参数优化,以期提高其输送效率,提高管道使用寿命,降低饵料在输送过程中的破损率,提高了饵料的利用率,从而实现饵料的精准输送。(3)投饵机是投饵系统末端执行机构,传统电磁振动投饵机存在输送效率低、噪声大、工作不稳定等问题,往往导致投饵的精度低下。本文使用二次回归设计方法建立了振动烈度和送料时间的回归方程,利用MATLAB编程实现了进行了多目标优化,利用实验设计方法得到了输入变量和输出响应的函数关系,降低了机体工作的振动烈度,提高了投饵的精度。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S969.31
【图文】：

气力,输送方式,螺旋式输送机,物料

图 2-1 散装输送方式2-1 Classification of bul时，应首先考虑物料方面考虑，最终选择品在不同生长阶段对输送方式存在机构服这些缺陷。气力输在一定程度上避免了利用率。的差异可以分为吸大类。吸送式气力输部大气压作用将物料缺点是输送能力低，物料。压送式气力输

吸送式,气力输送,方式,料栓

图 2-2 吸送式气力输送方式Fig. 2-2 Suction type pneumatic conveying mode式气力输送不同于上述两类输送方式，其输送原理是在送料时料栓，并在旁通管的作用下形成料栓与空气相间的特殊输送状旁通管的压力作用将料栓输送至指定地点，采用料栓的方式可统的输送能力，且由于在输送管道设计中引入了旁通管设计，更为平缓，降低了固体颗粒对于管道壁面的磨损，在最大化降时提高了管道的使用寿命。栓流式气力输送方式特殊的输送原理，使其克服了传统吸送式送式气力输送方式的缺点，具有输送距离远、输送能力高、单综上所述，本文采用栓流式气力输送的方式进行饵料的输送。产养殖饵料投放技术关于投饵机的研究可追溯至上个世纪 70 年代。上海渔机所于发了颗粒饲料机，中国水产科学渔业研究所于 1978 年成功研

【参考文献】