汪海波

（淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安223003）

飼料是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的可更改成本，通常占水產(chǎn)養(yǎng)殖成本的65%左右。將養(yǎng)殖成本降低到最低在養(yǎng)殖管理中占有重要地位，既可以節(jié)省飼料的成本，又能夠減少殘留飼料對環(huán)境的污染。但投放過少的魚餌，又會影響水產(chǎn)生物的生長速度，延長養(yǎng)殖的時間，使得其他成本及風(fēng)險升高。所以，無論投餌不足或者過多，都會降低養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益與養(yǎng)殖效率。此外，養(yǎng)殖生物對魚餌的需求、飼料轉(zhuǎn)化率是隨水速、水溫、光照強度的變化而變化的，同時也和飼料的質(zhì)量與喂養(yǎng)生物的年齡、性別等等緊密相連，幾乎無法依靠計算獲得準(zhǔn)確的數(shù)值。養(yǎng)殖者無法準(zhǔn)確滿足養(yǎng)殖生物的需求。所以，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用自動投餌系統(tǒng)，能夠降低生產(chǎn)成本，提升經(jīng)濟效益。

1 水產(chǎn)養(yǎng)殖投餌系統(tǒng)的進(jìn)展

1.1 傳統(tǒng)投餌機

傳統(tǒng)自動投餌機依據(jù)固定的程序或設(shè)置完好的機械狀態(tài)按照一定的時間進(jìn)行投餌。即使發(fā)展后的機器可以調(diào)整投餌的時間與數(shù)量，但投餌的速度與面積仍舊無法改變。早期的自動投餌機器僅僅是替代了喂養(yǎng)者拋灑餌料的動作，無法依據(jù)養(yǎng)殖生物的進(jìn)食行為的變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，嚴(yán)格說這并不是自動投餌。

所以，需求式的投餌機也應(yīng)運而生。但研究者發(fā)現(xiàn)統(tǒng)治地位的魚類會阻擋其他魚類接近飼料的出口，只有被訓(xùn)練成會使用這種投餌機的生物才適用這種機器，對于其他的魚類養(yǎng)殖無法并無法應(yīng)用，需求類投餌機本身就帶有一定的局限性。

1.2 智能投餌系統(tǒng)

不斷對魚類生理學(xué)與行為學(xué)的深入認(rèn)識，使人們運用計算機與傳感器技術(shù)開發(fā)出可以計算養(yǎng)殖生物飼料需求的投餌機器。此種投餌機裝配了多種監(jiān)測設(shè)備，擁有自動判斷養(yǎng)殖生物飼料需求的能力，被看作適應(yīng)性高的智能投餌系統(tǒng)。

1.2.1 氣力提升與水下攝影

現(xiàn)下國內(nèi)人工投餌往往使用勺子等手工工具進(jìn)行投喂飼料，而且是依靠經(jīng)驗判斷養(yǎng)殖生物的需求飼養(yǎng)量。隨著養(yǎng)殖容器的深入發(fā)展，憑經(jīng)驗判斷的盲目性也更加突出。而國外是利用氣力提升泵與水下的攝像機。當(dāng)氣力提升泵提升上的餌料達(dá)到顯著數(shù)值時，投餌者可以停止投餌。另外，某些養(yǎng)殖者會在投餌時使用水下攝像機來檢測攝食的情況?，F(xiàn)如今，氣力提升與水下攝影只是操作者對投餌的狀況進(jìn)行輔佐幫助，自動化的水平還有待于提升。

1.2.2 傳感器系統(tǒng)

除氣力提升與水下攝影以外，傳感器是常用的方式。傳感器系統(tǒng)整合得數(shù)據(jù)能作為自動化中的變量來控制投餌?，F(xiàn)如今經(jīng)常使用的水底聲波傳感器與紅外傳感器。聲波傳感器的原理是傳感器裝在養(yǎng)殖容器的下方，生成餌料與生物的影像照片，通過影像照片檢測殘留餌料或養(yǎng)殖生物的行為來判斷是否停止投喂。如果魚饑餓時會到水面搶奪餌料，當(dāng)魚食欲降低時，魚群的聚集區(qū)域也會改變。魚群的位置也會受到兇猛魚類的攻擊、魚病的影響。使用軟件檢測生物的位置與密度能夠為投餌機提供基本數(shù)據(jù)。

1.3 自動投餌研發(fā)趨勢

智能投餌機器可以避免因投餌過量造成的飼料浪費，能夠使用在池塘與網(wǎng)箱養(yǎng)殖上，之后還分別依據(jù)室內(nèi)養(yǎng)殖與網(wǎng)箱養(yǎng)殖的獨特方面研發(fā)出自動投餌機器人與中央投餌系統(tǒng)，分別向高精度與大容量方向發(fā)展。針對開放性的大型海域網(wǎng)箱方法，研發(fā)出漂浮在海面的自動大容量飼料喂養(yǎng)系統(tǒng)。投餌系統(tǒng)設(shè)備的檢測、反饋與調(diào)整更加智能，監(jiān)測的項目包括攝食的狀況、自然環(huán)境等等。反饋和控制系統(tǒng)正向與圖片、視頻結(jié)合的方向發(fā)展，智能化也將更進(jìn)一步的提升。伴隨著人們深入了解影響?zhàn)B殖生物進(jìn)食的環(huán)境因素、飼料質(zhì)量，自動投餌系統(tǒng)還會基于上述產(chǎn)品的基礎(chǔ)向更加準(zhǔn)確的方向發(fā)展。

2 水產(chǎn)養(yǎng)殖自動投餌的應(yīng)用

2.1 投餌方法

使用料倉與旋轉(zhuǎn)下料器組成儲存餌料的系統(tǒng)。料倉包括2個耐腐蝕的筒倉，能夠儲存不同的餌料。氣密性旋轉(zhuǎn)下料器把輸送氣流與料倉分開，并且可以計算飼料量。下飼料室內(nèi)有8 個腔室，腔室的體積都相同，可以存儲相等數(shù)量；喂養(yǎng)人員可以依據(jù)網(wǎng)箱的大小與魚類數(shù)量調(diào)整下料器的速度，改善飼養(yǎng)每個魚池的飼料數(shù)量。下料器的制作材料和飼料的粘合力小，飼料不容易附在下料容器內(nèi)。使用旋風(fēng)撒料器即是每根飼料運送的管道尾部都配有一個飼料的撒布器。撒料器能夠把飼料的分布面積占據(jù)到大網(wǎng)箱表面積的75%，且依據(jù)網(wǎng)箱的大小與風(fēng)速改變飼料分布的面積。這的原理是，使用運送飼料的空氣沖擊位于撒料器里的渦輪，用渦輪帶動拋灑器能夠達(dá)到800rmp 的速度，拋灑盤能夠?qū)暳蠏仦⒌桨霃綖?8m 的圓周內(nèi)。改變風(fēng)機的工作速度、撒料器的高度等等可以改變拋灑的半徑。

2.2 投餌數(shù)量

控制系統(tǒng)中的重要部件是PLC，喂養(yǎng)者能夠使用PLC 的屏幕管控投餌系統(tǒng)，但使用PC 來進(jìn)行人機溝通更加方便讀取數(shù)據(jù)、檢測故障及進(jìn)行及時的調(diào)整。電腦依據(jù)每個網(wǎng)箱中的魚類、蝦類的數(shù)量、重量與水溫等等狀況，準(zhǔn)確自動計算不同魚箱中需要的飼料數(shù)量。喂養(yǎng)者也能夠任意改變所有或單一網(wǎng)箱中的飼料數(shù)量。電腦還會按時計算網(wǎng)箱中不同生物的平均生產(chǎn)量與總重量。此外，自動投餌系統(tǒng)使用的是羅茨風(fēng)機，他有著特殊的長處，會消耗更少的功率，輸出的空氣低，較低的空氣溫度會有效減少飼料軟化、油分揮發(fā)、飼料的破損等狀況的發(fā)生。風(fēng)機高的輸出壓力降低因油分揮發(fā)而堵塞管道的危險，這能夠減少飼料的浪費，提升喂養(yǎng)的經(jīng)濟效益。

2.3 投餌時間

喂養(yǎng)者可以設(shè)置任意的時間周期，對全部的網(wǎng)箱或其中一個網(wǎng)箱喂養(yǎng)需要投喂的全部飼料或者部分飼料，即能夠把需要投喂的飼料數(shù)量平均或者非平均地分配到不同的時間內(nèi)喂養(yǎng)，這也是因為水產(chǎn)養(yǎng)殖的生物在不同的生長時間段內(nèi)對飼料的需求量不同。水產(chǎn)養(yǎng)殖自動投餌可以自動分辨不同養(yǎng)殖對象在不同時間段內(nèi)需要的飼料量，并且對其進(jìn)行針對化的喂養(yǎng)，這不但能夠節(jié)省人力物力，提升進(jìn)行投喂的效率，還可以真正實現(xiàn)精細(xì)化、專一化的投喂工作?，F(xiàn)有技術(shù)的不足之處即是在投餌裝置過于笨重，成本比較高，大部分只適合大水面的投餌，并不適用于小面積或養(yǎng)殖水箱的投餌。當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展情況來看，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大。自動投餌技術(shù)必然有著較大的應(yīng)用空間，對于投餌時間的把握也有著不同的需求，這就需要確保投餌人員精準(zhǔn)把握投餌時間和養(yǎng)殖范圍之間的關(guān)系，精準(zhǔn)把握投餌需求，取得更好的投餌效果。

結(jié)束語

現(xiàn)如今，中國的魚蝦類養(yǎng)殖量在水產(chǎn)養(yǎng)殖總量的比重逐漸提升，并且，水產(chǎn)養(yǎng)殖的餌料也正從大量用低值野雜魚變化為人工搭配飼料，水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)對人工搭配飼料的需求量也在逐漸提升。與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模和數(shù)量相比較，中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)設(shè)施比較落后，自動化程度比較低，這其中明顯的即是國內(nèi)沒有大型的網(wǎng)箱養(yǎng)殖、高密度的工廠養(yǎng)殖與自動化設(shè)備。所以，開展自動化投餌技術(shù)的研究，研發(fā)符合中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的實際情況、操作簡便并經(jīng)濟性好的自動投餌機器或技術(shù)成為了重中之重。提升養(yǎng)殖設(shè)備的研究與推廣，改善設(shè)備落后影響?zhàn)B殖業(yè)進(jìn)步的狀況，提升養(yǎng)殖業(yè)的自動化水平是現(xiàn)如今水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)營的必然發(fā)展趨勢。