基于水質監(jiān)測技術的水產(chǎn)養(yǎng)殖安全保障系統(tǒng)及應用-人人超人人超碰超國產(chǎn)極品視頻-國產(chǎn)色精品VR一區(qū)二區(qū)

劉興國1,2，劉兆普2※，王鵬祥1，苗雷

（1．中國水產(chǎn)科學研究院漁業(yè)機械儀器研究所，上海200092； 2．南京農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，南京210095）

摘要：為解決水產(chǎn)養(yǎng)殖中的風險問題，設計了基于水質監(jiān)測技術的水產(chǎn)養(yǎng)殖安全保障系統(tǒng)。系統(tǒng)由水質監(jiān)測與信息處理系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、增氧和投飼設備組成，系統(tǒng)根據(jù)養(yǎng)殖水體的溶氧變化調控增氧、水層交換和投飼。常規(guī)淡水魚池塘養(yǎng)殖情況下，安全增氧時間不低于6.2 h/w·d·kg，機械增氧下限為3 mg/l，上限為5 mg/l，上限運行時滯為0.5～1 h，水層交換時滯為1～2 h。應用表明，系統(tǒng)比傳統(tǒng)增氧方式節(jié)約運行時間33.4%，平均降低飼料系數(shù)21.6%，系統(tǒng)具有節(jié)能、節(jié)飼和保障養(yǎng)殖安全的效果。

關鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖，水質監(jiān)測，智能控制

引言

增氧和投飼機械是水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用廣泛的養(yǎng)殖機械設備。養(yǎng)殖生產(chǎn)設備的使用極大的提高了養(yǎng)殖生產(chǎn)效率，減輕了勞動力，但目前多數(shù)增氧、投飼設備是靠經(jīng)驗操控的，養(yǎng)殖生產(chǎn)受人為因素影響很大，存在著很大的盲目性和風險性。尤其在高密度養(yǎng)殖情況下，常常因為不能及時增氧給養(yǎng)殖生產(chǎn)造成重大損失；在投喂過程中不能根據(jù)魚類吃食情況進行投飼控制，造成飼料浪費和水質污染。

20世紀90年代以來，隨著水質監(jiān)測技術的快速發(fā)展，人們開始研究基于養(yǎng)殖水質的養(yǎng)殖管理技術和調控技術。前期的研究主要集中在水質在線監(jiān)測方面，如宋敬德等[1]開發(fā)的工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的多點水質在線監(jiān)測系統(tǒng)。陳芙蓉等[2]研制的養(yǎng)殖水質微機自動監(jiān)測系統(tǒng)，馬從國等[3]設計的基于plc工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)等。在養(yǎng)殖水質調控研究方面，劉星橋等[4]對水產(chǎn)養(yǎng)殖多環(huán)境因子控制系統(tǒng)進行了研究，朱文錦等[5]研究了水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)自動監(jiān)控系統(tǒng)，陳敏等[6]研究了高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖自控生態(tài)型大棚的水質凈化技術，朱明瑞等[7]研究了工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖溶解氧自動監(jiān)控系統(tǒng)等等。在國外，hamiltion s.j.et [8]研制了一種經(jīng)濟適用的水質養(yǎng)殖監(jiān)測系統(tǒng)，losordo tm.et. [9]，ginns c.r.et. [10]分別開展了養(yǎng)殖水質在線監(jiān)測系統(tǒng)研究。ebeling j.m. [11]研制了基于計算機管理的養(yǎng)殖水質在線系統(tǒng)。，國內外的相關研究很多，但都缺乏針對養(yǎng)殖安全生產(chǎn)保障的系統(tǒng)性研究，這些系統(tǒng)在穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等方面還存在著許多問題，難以在養(yǎng)殖生產(chǎn)尤其是池塘養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用。本文在借鑒國內外相關研究方法的基礎上，通過研究建立水產(chǎn)養(yǎng)殖機械增氧參數(shù)和飼料投喂模型，利用水質實時監(jiān)測技術、數(shù)據(jù)信息處理以及電路控制技術，控制池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖的增氧和投飼，將水質實時狀況反映到增氧和投飼過程，實現(xiàn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能增氧和投喂，達到了節(jié)電、節(jié)飼、降低養(yǎng)殖污染、提高養(yǎng)殖效益的目的。

1 水產(chǎn)養(yǎng)殖安全保障系統(tǒng)的設計思路

水體中的溶解氧是養(yǎng)殖生物Zui重要的生存依賴因子,調控水體的溶氧量是水產(chǎn)養(yǎng)殖管理中的重要措施[12]。本系統(tǒng)的設計思路是：根據(jù)養(yǎng)殖水體中溶解氧的變化規(guī)律建立機械增氧和投飼的控制參數(shù)，利用水質在線監(jiān)測與電路控制技術對增氧機械和投飼設備進行調控，解決傳統(tǒng)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的盲目性問題，保障水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的順利進行。水產(chǎn)養(yǎng)殖安全保障系統(tǒng)（圖1）主要有水質在線監(jiān)測與信息處理系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、增氧投飼設備等。水質在線監(jiān)測主要由一個極譜式溶氧探棒，把水體中的溶氧、溫度等信息傳遞給信息處理系統(tǒng)，極譜式溶氧探棒具有自我檢查和溫補償?shù)裙δ?，其溶氧測量范圍為0～99.9 mg/l，分辨率為±0.2%。信息處理系統(tǒng)是一個單芯片微電腦，具有水體溶氧、ph 值、溫度等數(shù)據(jù)處理功能，并通過繼電器電流信號把控制指令傳遞給電路控制系統(tǒng)。電路控制系統(tǒng)主要由穩(wěn)壓器、空氣開關、繼電器等組成，來自信息處理系統(tǒng)的信號通過電路控制系統(tǒng)對增氧、投飼設備進行控制。增氧設備主要是增氧機械，投飼設備為自動投飼機。

圖1 系統(tǒng)工藝圖

fig.1 sketch of the a security guarantee system

2 水產(chǎn)養(yǎng)殖安全保障系統(tǒng)的理論、結構和功能

2.1 機械增氧理論

不同增氧機械的動力效率差異很大，本系統(tǒng)選用水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用的葉輪式增氧機，增氧機在養(yǎng)殖水體中的配置為0.75 w/m2[13,14]。

參考wprd ＆ olah模型[12]、steeby養(yǎng)殖底質呼吸耗氧模型[15]、culberson ＆ piedrahita 水溫和溶氧預測模型[16]、孫耀和陳聚法水產(chǎn)養(yǎng)殖溶氧收支模型[17]、boyd[7]養(yǎng)殖水體溶氧預測動力學模型和水產(chǎn)氧遷移模型。江浙地區(qū)池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖的機械增氧模型為：

水產(chǎn)養(yǎng)殖所需機械增氧量aeration =（rw+y）-airdiffuse