基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代網(wǎng)箱養(yǎng)殖智能控制研究現(xiàn)狀與前景展望

摘要：目前，中國網(wǎng)箱養(yǎng)殖總體水平相對較低。大多數(shù)?；\都聚集在近海港區(qū)，繁殖密度往往超過海域的環(huán)境容量。且網(wǎng)箱密度高，容易導(dǎo)致海水含氧量低等不利因素，造成魚類疾病頻發(fā)，飼養(yǎng)的魚類質(zhì)量下降。如果網(wǎng)箱內(nèi)的排水不暢，會給公海水域帶來極大的危險(xiǎn)，比如赤潮。因此，海洋網(wǎng)箱養(yǎng)殖在遠(yuǎn)離海洋的領(lǐng)域和中國石化行業(yè)，已演變?yōu)閲鴥?nèi)海洋網(wǎng)箱養(yǎng)殖的共同發(fā)展趨勢。深海飼養(yǎng)的智能網(wǎng)箱可以解決當(dāng)前漁業(yè)養(yǎng)殖的弊端，從而建立一系列循環(huán)利用海洋資源的生態(tài)漁業(yè)養(yǎng)殖模式。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；現(xiàn)代網(wǎng)箱；智能控制智能養(yǎng)殖網(wǎng)箱，是指能夠在相對于智能海域的一定范圍(通常海域深度在二十米以上)內(nèi)使用的飼養(yǎng)網(wǎng)箱。也是中國最近十年來快速成長的一種養(yǎng)殖設(shè)備與育種方法。它還應(yīng)用了先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型材料、氣動、耐腐蝕、抗污(附著)、防紫外線(抗老化)等新型科技。這也就表明，即便是在極其嚴(yán)酷的海況下，它仍然能夠把全部海產(chǎn)品都保護(hù)在同一個(gè)籠子里，并且在籠內(nèi)養(yǎng)殖的所有魚類都是安全的。而目前，中國海洋行政機(jī)構(gòu)已經(jīng)出臺了大量限制海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖、扶持和引導(dǎo)海洋科技企業(yè)智能養(yǎng)殖的措施，上述政策的有效實(shí)施將對逐步擴(kuò)大海洋養(yǎng)殖領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響，合理減輕海洋環(huán)境負(fù)擔(dān)，保護(hù)和調(diào)整海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品組成，引導(dǎo)科技智能養(yǎng)殖。然而，隨著智能魚種的高利潤投資和回報(bào)，以及傳統(tǒng)網(wǎng)箱技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的資源減少，科學(xué)智能養(yǎng)殖的規(guī)模也在迅速擴(kuò)大，因此對科學(xué)智能養(yǎng)殖網(wǎng)箱的需求也在增加。新材料和新技術(shù)的開發(fā)和使用將推動科學(xué)智能籠子性能的不斷提高，但相關(guān)技術(shù)人員遇到的困難和問題越來越多。

1現(xiàn)代網(wǎng)箱養(yǎng)殖智能控制的優(yōu)勢1.1

降低勞動成本網(wǎng)箱養(yǎng)殖作業(yè)水深為15～40m。投喂時(shí)，餌料和魚的活動范圍相對固定，因此不會造成太多的飼料浪費(fèi)。使用網(wǎng)箱時(shí)不需要手動改變水質(zhì)，因此管理起來也很方便。網(wǎng)箱的范圍基本上是固定的，所以當(dāng)魚長到足以進(jìn)入市場時(shí)，不需要太多人參與捕撈。1.2

抵御風(fēng)浪侵襲網(wǎng)箱可以抵御海浪的襲擊?；\子的材料是高密度聚乙烯和高強(qiáng)度鋼。結(jié)構(gòu)新穎合理?；\子可以承受高達(dá)35度的海浪，最大海浪阻力為5～7秒。網(wǎng)籠主體結(jié)構(gòu)的使用壽命為5～10年，而網(wǎng)衣的保質(zhì)期為2年以上。因此，對風(fēng)浪侵襲的抵御力強(qiáng)。1.3

提高魚產(chǎn)品的品質(zhì)養(yǎng)殖出的魚類性能好，隨著養(yǎng)殖海區(qū)環(huán)境清新，網(wǎng)箱容量增加，達(dá)到天然條件，深水網(wǎng)箱飼養(yǎng)的魚普遍具備體型好、營養(yǎng)成分高、肉質(zhì)美的特性，魚性能明顯改善，成魚性能超過野生魚類，售價(jià)明顯超過常規(guī)網(wǎng)箱飼養(yǎng)出的價(jià)格。2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代網(wǎng)箱養(yǎng)殖智能控制研究現(xiàn)狀2.1

水產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)瑞典開發(fā)的水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)施的遠(yuǎn)程控制。無論人在哪里，技術(shù)人員都可以單獨(dú)通過電話控制養(yǎng)殖場電磁閥的打開和關(guān)閉以及風(fēng)扇的控制。該系統(tǒng)可以改變水溫、鹽度、水流等參數(shù)，并通過SIM卡進(jìn)行通信控制。一旦儀器檢測到的水溫和鹽度超過設(shè)定范圍，可以手動調(diào)節(jié)儀器，也會及時(shí)向工作人員發(fā)送短信報(bào)警。2.2

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高效投飼技術(shù)投飼設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)，利用氣動傳輸原理，可以完成動物飼料的遠(yuǎn)程運(yùn)輸，還可以遠(yuǎn)距離控制加料、遠(yuǎn)距離控制倉內(nèi)物料平衡、手動加料等；系統(tǒng)還可通過電話和互聯(lián)網(wǎng)控制遠(yuǎn)程運(yùn)輸?shù)拈_始或終止時(shí)間；當(dāng)監(jiān)測到筒倉中的物料平衡不足時(shí)，系統(tǒng)將開啟聲光報(bào)警設(shè)備，并向養(yǎng)殖戶發(fā)出短信，監(jiān)控設(shè)備同時(shí)啟動告警信息；當(dāng)儀器發(fā)生問題時(shí)，系統(tǒng)將啟動現(xiàn)場告警設(shè)備，并向養(yǎng)殖戶發(fā)出短信。2.3

魚塘溶解氧無線監(jiān)測與控制系統(tǒng)系統(tǒng)通過無線以太網(wǎng)（WIFD）連接后，由Labview程序進(jìn)行管理，并使用GSM局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)池塘中的遠(yuǎn)程控制溶解氧檢測和管理。它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測溶解氧、水溫和其他關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，并可以根據(jù)環(huán)境條件管理曝氣器。該系統(tǒng)還可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制或使用手機(jī)檢測魚塘的溶解氧含量，發(fā)出充氧命令，從而實(shí)現(xiàn)曝氣器的遠(yuǎn)程啟動。當(dāng)溶解氧超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)可以手動關(guān)閉曝氣器，同時(shí)向客戶發(fā)送通知。2.4

基于GSM模塊的深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)采用了溫度傳感器和pH感應(yīng)器，可以測量網(wǎng)箱養(yǎng)殖海水的溫度和pH數(shù)據(jù)，而單片機(jī)則可以從感應(yīng)器讀出溫度數(shù)據(jù)，從而實(shí)時(shí)控制網(wǎng)箱養(yǎng)殖海水溫度和pH；通過現(xiàn)有的GSM局域網(wǎng)無線數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行水溫和pH值的定時(shí)預(yù)報(bào)和主動告警，減少了由于氣候和水質(zhì)條件突然改變或無法有效進(jìn)行預(yù)防措施所造成的網(wǎng)箱養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)。

3現(xiàn)代網(wǎng)箱養(yǎng)殖智能控制前景展望3.1

開發(fā)自動化設(shè)備智能養(yǎng)殖箱體還能夠自動控制室內(nèi)的空氣溫度和濕度、二氧化碳含量、營養(yǎng)液含量等數(shù)據(jù)，從而有效降低了植株培育過程中的人為因素，從而減輕了勞動強(qiáng)度，但種植、培育和采收過程的機(jī)械操作仍需要人工進(jìn)行，因此勞動強(qiáng)度依然很大。迫切需要發(fā)展相應(yīng)的自動裝置，從而進(jìn)一步降低企業(yè)制造活動中的勞動力耗費(fèi)，以便將勞動者從繁瑣的重復(fù)性作業(yè)中解放出來。3.2

打造高柔性栽培裝備對光源、營養(yǎng)液設(shè)備、氣體環(huán)境調(diào)控技術(shù)等裝置加以更新，從而使智能育種箱具有各種作物的種植功能，從而增加了智能育種箱對生產(chǎn)工藝的可操作性。這樣一來，公司就能夠按照市場需求靈活選擇養(yǎng)殖或栽培品種，并可在智能育種箱上靈活進(jìn)行培育，從而可以生產(chǎn)各種水產(chǎn)品，以此提高公司生產(chǎn)效益，從而達(dá)到公司利潤的最大化。3.3

延伸智能養(yǎng)殖箱體產(chǎn)業(yè)鏈在智能養(yǎng)殖箱領(lǐng)域，也通過提供咨詢服務(wù)平臺,把智慧飼養(yǎng)箱的研發(fā)、服務(wù)與現(xiàn)場操作有機(jī)融合,拓展智慧飼養(yǎng)箱產(chǎn)業(yè)鏈。首先,對智慧飼養(yǎng)箱內(nèi)的設(shè)施進(jìn)行更新,實(shí)現(xiàn)智慧飼養(yǎng)箱內(nèi)全方位監(jiān)測,信息不斷上傳給云端。之后,相關(guān)科研人員通過統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),提出科學(xué)合理的養(yǎng)殖經(jīng)營方案,找出養(yǎng)殖經(jīng)營中出現(xiàn)的困難,使得投入的資金得以合理使用。另外,智能養(yǎng)殖的操作中出現(xiàn)的困難也利用相關(guān)技術(shù)處理,即以實(shí)際情況引導(dǎo)技術(shù),提升科研成果的效益。3.4

開展“互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代”魚類的儲存期限相對較短,所以減少或零存貨對智能養(yǎng)殖箱的順利運(yùn)作十分關(guān)鍵。根據(jù)這種情況,人們可通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)展"互聯(lián)網(wǎng)+智能養(yǎng)殖箱",即企業(yè)與用戶利用網(wǎng)絡(luò)平臺獲取信息,并通過現(xiàn)代的技術(shù)促進(jìn)智慧飼養(yǎng)箱內(nèi)魚類產(chǎn)品的流通,保證魚類的品質(zhì)。另外,針對生產(chǎn)技術(shù)高度靈活的智慧飼養(yǎng)箱內(nèi),其商業(yè)模式將能夠從依靠魚類與產(chǎn)量的市場銷量的舊盈利模式轉(zhuǎn)化為顧客提交需求、下訂單、制定生產(chǎn)計(jì)劃的新模式，進(jìn)一步打破市場和生產(chǎn)之間的差距，實(shí)現(xiàn)零庫存生產(chǎn)。4結(jié)語智能網(wǎng)箱養(yǎng)殖是一種高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的設(shè)施養(yǎng)殖模式，是一種現(xiàn)代海水養(yǎng)殖消費(fèi)形式。中國智能網(wǎng)箱養(yǎng)殖的發(fā)展還處于起步階段。盡管目前中國正在開發(fā)的智能網(wǎng)箱產(chǎn)品價(jià)格仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國外同類市場水平，但網(wǎng)箱的高效飼養(yǎng)率、智能化程度和安全性已與國外差距甚大。中國政府將尤其關(guān)注