工厂化水产养殖中的自动控制技术-黑龙江水产研究所
鱼类增养殖复习题整理.(DOC)
一、名词解释1.鱼类增养殖学:是研究淡水、海水经济鱼类的生物学特性及其与养殖水域生态环境关系的学科。
2.漂浮性卵:是鱼类的雌性生殖细胞,它的特性介于浮性卵与沉性卵之间,卵的密度稍大于水,卵产出后即吸水膨胀,有较大的卵间隙。
3.肉食性鱼类:以动物性饵料为主要食物的鱼类。
又可分为伏击式猎食性、追捕式掠食性和吮吸式猎食性。
4.生理生态产卵:将生态法与生理法结合运用,既注射催情剂又提供合适的生态条件的产卵方法。
5.胚前期:是精、卵细胞发生和形成的阶段。
6.混合性营养期:随着鱼体内鳔的充气,消化道、眼、鳍等初步发育,鱼苗一边吸收卵黄,一面开始摄食外界食物。
7.摄食效率:成功捕食到食物对象的反应次数占已进行过的捕食反应次数的百分数。
8.养殖周期:是指饲养鱼类从鱼苗养成食用鱼所需要的时间。
9.主养鱼类:又称主体鱼,也就是主要的养殖鱼类。
10.合理放养:包括合理的放养对象、确定放养种类间的合理比例、合理的放养数量和良好的鱼种规格。
11.养殖容量:在特定水域和养殖对象条件下,维持水域生态系统相对稳定,保持环境友好,采用科学的养殖技术和手段,实现养殖生物学安全,保证水域可持续利用的前提下,单位水体对增养殖对象的最大承载量。
12.外流河:直接或间接流入海洋的河流叫外流河。
13.经营管理:包括经营和管理两部分内容。
经营就是以市场为对象,以商品生产和商品交换为手段,为实现企业的长远性总目标所进行的制定方案等一系列组织活动。
管理是对企业的劳动者、生产工具、生产资料等生产要素按市场和生产要求进行有效地组织,使之成为一个有机的整体,以利企业总目标的实现。
14.经营决策:为了解决企业当前或未来可能发生的问题,通过民主化、科学化的手段在多种方案中选择最佳方案以达到一定目的的过程。
15.鱼类增养殖:包括养殖和增殖两个部分。
鱼类增殖是将鱼放入水体中并加以适当管理,促使其生长发育繁殖,最终培育成满足市场需求的食用鱼的过程;鱼类增殖是指对天然水域鱼类资源进行繁殖保护以及鱼苗、种苗人工放流,增加鱼类资源数量的过程。
淡水养殖池塘水质调控技术研究
利用某些化学物 质特 有性质 可以改善养 殖池塘生 态 系统 中的某些不 利因素 。常用 的化 学物质有 : 尔马 福 林、 臭氧 、 生石灰 和其它一些含钙物 质( 如农用石膏等 ) 硝酸钠 、 、 高锰 酸钾 、 明2
1 福 尔马 林 、
黑龙江水产
在 鱼 类养 殖 上 常被 用 来 控 制 鱼 卵 上 的 真 菌 和 鱼 体 表 面 的 寄 生 虫 。把 它 列 入 水 质 调 控 是 因 为 它 具 有 降低
T AN的作用 , 对浮游植物也有一定 的杀灭作用 , 使用时鱼池 会产生一定 程度 的缺氧 , 施用 的同时可 以通过增 氧
维普资讯
黑龙江水产
20 0 8年第 4期
淡 水 养 殖 池 塘 水 质 调 控 技 术 研 究
张卓 曲丹 宫会顶 单莉 莎
(. 1黑龙 江省 嫩 江 水 产 研 究 所 2齐 齐哈 尔市 绿 色食 品 办 公 室 .
3齐齐哈 尔市环境监督 中心 黑龙 江齐齐哈 尔 1 10 ) . 60 0 目前 , 渔业可持续发展 已逐渐 引起水 产工作 者 的注 意 。一个池 塘所 能消除过 多营养 盐和有 机物 以净 化 自 身的能力是有 限的 , 大量投入饲料和肥料促使浮游植物 大量 繁殖 , 初级生产 力和鱼产量 得到提高 。然 而多余 的 肥料 和残饵碎屑 的沉 积与分解 , 使得底泥和水体 中的营养盐 、 有机 物浓度升 高 , 明度 下降 , 透 从而 引起 一系列 问 题 :O C D升 高 、 耗氧加剧 、 DO和底泥 p 降低 , H 一些有毒物质在水体 中大量积 累 , 水质恶化。如果管理者掌握 了 良好 的水质 调控技术 , 在水质 有不 良趋 向时用适 当的措施 加 以改善 , 就能 使生态 系统 向着 良性方 向发 展 。因
基于Fluent的工厂化水产养殖增氧锥的数值模拟及结构优化设计
氧气 与水 流速 的改变 , 对增氧锥进行 了优化改进 , 在不同程度
真结果与试 验结果较 为吻合 , 从而建 立 了增氧锥 的结果设 计 流体力 学仿 真方法 。该 方法不仅 可 以进行 大量 的虚拟试验 , 在此基础上与一定 的实际试验相 结合 , 可缩短设 计 的研 发周 期、 降低成本 、 提 高效率 , 也为增氧锥在 工厂化水产养 殖上广
江苏农 业科学
2 0 1 3年第 4 1 卷第 4期
房 燕, 曹广斌 , 韩世成 , 等.基于 F l u e n t 的工厂 化水产养殖增氧锥 的数值模拟及结构优化设计 [ J ] .江苏农 业科学, 2 0 1 3 , 4 1 ( 4 ) : 3 5 5 — 3 5 8
基于 F l u e n t 的工厂化水产养殖增 氧锥 的 数值模 拟及结 构优化设 计
用高、 结果受试验 条件影 响较大 , 有一定局 限陛。随着计算机 技术 的不断发展和进步 , 计 算流体力学 ( C F D) 成 为继理论 流 体力 学和实验 流体 力学之 后 的又一 重要研 究手 段。C F D软
件不仅 可以用来模拟从不可压缩 到高度可压缩范围 内的复杂 流动 , 并且 由于软件强大 的后处理功能 , 可 以直观地观测到设 备中流体 的流动及速度分布情 况。
用于湍流 、 传热与相变、 化学 反应与燃烧 、 多相 流、 旋转 机械 、
噪声 、 材料加工以及燃 料 电池等方 面。对每一种 物理 问题 的
氧气从 增氧锥顶部 的进气 口进入 锥体 内, 并使气 体流速 方 向 与水流流速方 向垂直 。养殖乏氧 水经水泵 抽至增 氧锥顶部 , 并由顶至底 流经整个 增氧锥 。氧气和水 在增氧锥 中混合 , 形 成气泡流体 , 实现气液接触 , 从 而增加水 中的溶氧量 。多余未 溶解的氧气 经回收管道收集再利用 。完成增氧的富氧水 由增 氧锥下面出水 口流出, 进人工厂化养 殖的循环 系统 中, 实现水
三文鱼工厂化养殖技术报告
32 三文鱼对氧气要求较高 , . 不能低于 5 gL 否则 , m/ , 三文鱼就要缺氧死亡。为保证氧气的需 要, 要有增氧设备 2 小时不停的运转 , 4 因此耗电增加了养殖成本。 33 三文鱼在养殖过程中发现寄生虫病和肠炎病。因此在三文鱼的工厂化管理 中, . 防治鱼病 的发生是非常重要的环节, 也是降低养鱼成本 、 增加鱼获量的必要措施。 34 三文鱼工厂化养殖较 自然环境养殖有很多不足: .
生虫和定期投喂特制的药饵 , 达到了防重于治的目的。
154 其他 .. 由于三文鱼的特质, 首先要保证水质清新 , 其次要保证氧气在 5 6 gL以上。管理人员不 ~m/ 仅要按时清淤 , 还应在池底铺设送气管道, 并保证气管畅通。有两台 1 0 0瓦的气泵向鱼池 2 0 4 小时不问断送气 , 保证三文鱼对氧气的需要。管理人员一定要恪尽职守, 小时不能离岗, 2 4 对车
3 讨论
通过三文鱼的试验养殖, 我们有几点不成熟的想法供大家探讨 。 3 1 三文鱼属冷水鱼, . 在工厂化养殖过程中, 我们控制水温最高不超过 1 ̄。在这个环境 中三 2 C 文鱼摄食量相对减少 , 生长速度随之减慢。为什么会这样呢?三文鱼对水质要求 比较高, 因而 每天一次池塘清淤 , 水温不等提高就需要有新的地下水注入。所以, 水温始终在 1℃左右。如 2 果水温高于 1 ̄ , 2 每天就要两次加注地下水。否则随水温升高 , C 池水环境改变, 三文鱼就会发生
间的设备及时检查修理 , 保证正常运转。
2 结果
经过 10 5 天的精心饲养, 收到了比较理想的效果。三文鱼最大个体 11 g平均体重 95 , 5 , 0 8g
收获三文鱼商 品鱼 3855g每平方米收获商品鱼 1.1g 3.k, 37k。按市场价格计算总产值达到
鱼类循环水养殖纯氧增氧设备的设计与增氧性能测试研究
(. 1 中国水产科学院黑龙江水产研究所 , 黑龙江哈尔滨 10 7 ; . 50 0 2 上海海洋大学工程学院 , 上海 2 10 ) 0 3 6
摘要 : 介绍 了一种用于工厂化循环水养殖 的纯氧增氧设备 , 利用射 流器将水 和纯氧混合后射入 混合罐 中, 增加氧 气与水 的接触时间 , 并设有未溶解氧气的 回收装置 。通过在 线 自动检测 溶解 氧的变化 , 对射 流器的主要 尺寸进行 优 选, 确定理想 尺寸 。通过溶解氧的变化监 测试 验 , 证明 了纯氧增氧 比空气 增氧具有更 大的优势 ; 过对设备 的氧气利 通 用率和动力效率进行试验研究 , 得出了不 同进气流 量下 的变化 规律 , 备 的氧气利用 率可达 8 .8 , 设 7 1 % 动力效率 与进
一
种 可 以 回收 剩余 气 体 的纯 氧增 氧 设 备 , 用 射 流 器 与混 合 采
7
罐相结合的设计 , 剪切纯氧气泡并使之与水剧烈混合 , 增加 纯 氧与水的接触 时间并进行剩余纯 氧气体的 回收 ; 开发 了溶解 氧监测系统 , 用于射流器的尺寸优选 , 高试验的 自动化水平 提
加 了 成本 。
律 , 以设计射 流器时不得 不 使用经验 公式 。因此 , 所 设计
2 . 5 . 尺 寸须 通 过 实 际 效 果试 验 来 检 定 。为 方便 试 验 时 更3 射4流器 换 6
的重要部件 , 将各部分设 计成便于拆卸的结构 , 如图 1 所示 。
针 对 纯 氧增 氧 能 耗 偏 高 和利 用率 低 的 问题 , 者 设 计 了 笔
等 , 氧气 利 用 率 分 别 为 3 % ~5 % 、0 ~9 % 、0 ~ 0 0 8% 0 4% 8 % 。下 流 式 气泡 接 触 器 和 U型 管 都需 要 10k a左 右 的 压 0 0 P 强 , 耗 偏 高 ; 充 柱 在 不 加 压 时 的 氧 气 利 用 率 约 4 % ~ 能 填 0 8 % , 明剩 余 未 溶 解 的 氧 气 有 2 % ~ 0 被 浪 费 掉 了 , 0 表 0 6% 未 能 充 分与 水 混 合 的纯 氧 直 接 随水 流 排 出 , 浪 费 了资 源 又 增 既
全封闭循环海水工厂化养殖技术操作规程
全封闭循环海水工厂化养殖技术操作规程一、概述全封闭循环海水工厂化养殖技术是一种有效解决海水养殖中环境污染和水质变化问题的技术。
该技术采用全封闭的养殖系统,通过循环过滤和处理海水,减少废水排放和饲料浪费,同时提高养殖效益和产品品质。
以下是全封闭循环海水工厂化养殖技术的操作规程。
二、设备准备1.养殖池:选择适合养殖的尺寸和材质的养殖池,确保养殖池的密封性和耐腐蚀性。
2.过滤系统:安装合适的过滤系统,包括物理过滤和生物过滤,用于去除悬浮物和有害物质。
3.水质监测设备:安装水质监测设备,实时监测养殖池的温度、溶氧量、PH值等水质指标。
4.供氧装置:根据养殖池的大小和需要,选择适当的供氧装置,确保养殖池内的溶氧量充足。
5.温控设备:根据养殖种类和需要,选择适当的温控设备,确保养殖池内的温度稳定。
三、养殖操作1.病害预防:定期检查养殖池内的病害情况,及时进行预防和治疗,确保养殖群体的健康。
2.饲料管理:根据养殖种类的需要,合理计算和供给饲料,避免过量喂养和饲料浪费。
3.水质监测:每天监测养殖池的水质指标,记录并分析数据,确保养殖池内的水质符合养殖种类的要求。
4.水质调节:根据水质监测结果,调节养殖池的水质,例如调整PH 值、添加溶氧剂等。
5.废水处理:定期清理养殖池的废水,并通过过滤系统对废水进行处理,减少水体污染。
6.环境控制:根据养殖种类的需要,合理控制养殖池的温度、光照、水流等环境参数,提供良好的生长条件。
7.疫病处理:如出现疫情,立即隔离患病个体,并进行相应的治疗和消毒,以防止疫情蔓延。
8.定期维护:定期检查和维护养殖设备,确保设备正常运行,维持养殖生产的稳定性。
四、安全操作1.操作员安全:养殖操作员需具备相关的学习和培训,了解并遵守操作规程,穿戴防护用具,遵守安全操作规范。
2.废水处理安全:废水处理设备需经过严格检查和试运行,避免废水外泄和对环境造成污染。
3.防爆措施:如有必要,在养殖设备中使用防爆设备,避免因电器设备引起的火灾和爆炸。
水产养殖生产智能管理系统的设计与实现
水产养殖生产智能管理系统的设计与实现近年来,水产养殖行业得到了快速发展,成为了农业领域中的一个重要组成部分。
水产养殖的发展离不开科技创新,现代化的养殖方式和智能化的管理系统能够有效提高水产养殖的效益,降低管理成本,进一步推进水产养殖行业的发展。
因此,本文将阐述一种基于物联网技术的水产养殖智能管理系统设计与实现方案。
一、智能管理系统的设计目标水产养殖智能管理系统的设计目标是提高生产效率,降低管理成本,增强生产管理的可视化、智能化、人性化水平。
该管理系统主要包括水质监测、饵料投喂、氧气供应、环境控制、视频监控等功能,能够实时监测水体温度、氧化还原电位、水质指标等重要信息,进而制定科学的养殖管理方案,确保水产养殖每个环节都得到有效控制。
二、智能管理系统的技术实现方案1.传感器网络的建设智能管理系统的核心在于传感器的应用。
水产养殖场使用大量的传感器设备,包括水温、PH值、氧气、氨氮等传感器。
通过传感器数据的收集,能够监测环境变化和动物健康情况,为水产养殖提供科学的数据支持。
基于无线传感器网络技术的应用,实时收集水质监测数据,并将数据上传至云端,方便养殖场管理者实时查询监测数据。
同时,传感器网络还能实现自主调节控制,如自动调节饵料投喂量,根据鱼类尺寸、数量等信息确定投喂饵料的精准度和频率。
2.智能控制系统的设计智能控制系统能够根据环境变化,实现对水温、饵料、氧气的自动控制,减轻饲养员的工作量,降低人工误操作的发生率。
通过关联多种物联网设备,比如通过调节加热器、冷却器和水泵的运行,保持水质平衡和水温稳定。
同时,控制系统还具备异常预警指令功能,一旦水质指标异常,系统将自动发送异常预警提示信息给养殖管理人员,减少了信息传递的时间成本。
3.云计算平台的构建养殖场智能管理系统的数据存储、分析和处理都需要在云端完成。
借助云计算平台,可实现对大量数据的管理和分析,提高数据应用的效率。
平台可以包含多位养殖管理者,同一时间可以支持多个用户同时接入,提高数据共享的效率。
工厂化水产养殖中的增氧技术
工厂化水产 养殖 中的增氧技术
房燕 , 韩世成 蒋树 义 陈忠祥 郭常有 周煊 亦 1, , , , , , 曹广斌 2
(. 1 中国水产科学研究 院黑龙江水产研究所 , 黑龙 江 哈尔滨 10 7 ;. 5 0 0 2上海海洋大学, 上海 2 10 ) 0 3 6
摘要 : 工厂化水产养殖密度大 、 水和土地资源利用率高 、 水质可净化而污染少 , 是应用工业 化方式进行水产养殖
亡率和 , 药物 残 留等f] 同我 国 占绝 大 多数 的 机械 l。 3 式增氧设备相 比, ( ) 富 纯 氧增 氧设 备 具 有 省 电 、 结
物的光合作用等 。如果水 中有机物含量较多 , 其耗
氧速 度超 过 氧 的补 给 速度 ,则 水 中 D O量 将 不 断减 少, 当水 体 受 到 有 机 物 的 污 染 时 , 中溶 解 氧 量 甚 水
} ’
作者简介 : 房燕( 9 7 )女 , 1 8 - , 硕士 , 从事渔业装备 工程研究.- a : nknt @13 o E m i l g og u 6 . m li o t 通讯作者 : 曹广斌 , 从事渔业装备工程研究 . m lac @ o a . r E a :oa ht i o -il o m l n c
K e wor s:i usr lz to y d nd taia in;a u c t r ;o yg nai q a ulu e x e ton
水 中的溶解氧是鱼类赖 以生存和水环境物质
氧化 的重 要物 质 。鱼类 的生 理 活动 需 要 氧气 , 吨 每 鱼 每 天 消耗 约 3k 氧…, g 国家渔 业水 质 标 准要 求 水
第 2 卷第 2 5 期
21 0 2年 6月
渔业行业智能化水产养殖管理系统方案
渔业行业智能化水产养殖管理系统方案第1章项目概述 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 项目目标 (4)1.3 项目意义 (4)第2章水产养殖现状分析 (4)2.1 我国水产养殖现状 (4)2.2 水产养殖行业存在的问题 (5)2.3 智能化水产养殖管理系统的必要性 (5)第3章智能化水产养殖管理系统技术路线 (6)3.1 技术框架 (6)3.1.1 感知层 (6)3.1.2 传输层 (6)3.1.3 平台层 (6)3.1.4 应用层 (6)3.2 关键技术 (6)3.2.1 水质监测技术 (6)3.2.2 图像识别技术 (6)3.2.3 通信技术 (6)3.2.4 云计算和大数据分析 (7)3.2.5 人工智能算法 (7)3.3 技术创新点 (7)3.3.1 面向水产养殖的专用传感器研发 (7)3.3.2 基于深度学习的鱼类识别技术 (7)3.3.3 多源数据融合技术 (7)3.3.4 智能调控策略优化 (7)第4章水质监测与管理 (7)4.1 水质监测技术 (7)4.1.1 在线监测技术 (7)4.1.2 自动采样技术 (7)4.1.3 无人船监测技术 (7)4.2 水质参数预警与调控 (8)4.2.1 预警系统 (8)4.2.2 智能调控系统 (8)4.3 水质数据分析与优化 (8)4.3.1 数据分析 (8)4.3.2 水质优化方案 (8)4.3.3 智能决策支持 (8)第5章饲料投喂智能化管理 (8)5.1 饲料配方优化 (8)5.1.1 配方数据库建立 (8)5.1.2 智能配方算法 (8)5.2 自动投喂系统设计 (9)5.2.1 投喂策略制定 (9)5.2.2 投喂设备选型与布局 (9)5.2.3 自动控制系统设计 (9)5.3 饲料消耗分析与优化 (9)5.3.1 饲料消耗数据采集 (9)5.3.2 饲料消耗分析与预测 (9)5.3.3 饲料投喂优化 (9)第6章病害防治与健康管理 (9)6.1 病害监测技术 (9)6.1.1 水质监测 (9)6.1.2 病原体监测 (10)6.1.3 影像监测 (10)6.2 病害预警与防治策略 (10)6.2.1 病害预警模型 (10)6.2.2 防治策略 (10)6.2.3 病害应急处理 (10)6.3 水产养殖生物健康管理 (10)6.3.1 健康评估体系 (10)6.3.2 健康管理策略 (10)6.3.3 健康监测与数据管理 (10)第7章智能化养殖设备选型与布局 (11)7.1 设备选型原则 (11)7.1.1 科学性原则 (11)7.1.2 可靠性原则 (11)7.1.3 高效性原则 (11)7.1.4 环保性原则 (11)7.1.5 可扩展性原则 (11)7.2 养殖设备布局优化 (11)7.2.1 养殖区域规划 (11)7.2.2 设备布局设计 (11)7.2.3 自动化控制系统布局 (11)7.2.4 安全防护措施 (12)7.3 设备运行维护与管理 (12)7.3.1 设备运行监控 (12)7.3.2 定期维护保养 (12)7.3.3 故障排查与维修 (12)7.3.4 人员培训与管理 (12)7.3.5 数据分析与优化 (12)第8章数据分析与决策支持 (12)8.1 数据采集与预处理 (12)8.1.1 数据采集 (12)8.1.2 数据预处理 (12)8.2.1 描述性分析 (13)8.2.2 相关性分析 (13)8.2.3 机器学习与深度学习 (13)8.3 决策支持系统设计 (13)8.3.1 养殖环境优化建议 (13)8.3.2 生长预测与预警 (13)8.3.3 养殖效益分析 (13)第9章系统集成与实施 (13)9.1 系统集成架构 (13)9.1.1 硬件集成架构 (14)9.1.2 软件集成架构 (14)9.2 系统实施步骤 (14)9.2.1 需求分析 (14)9.2.2 系统设计 (14)9.2.3 系统开发与集成 (14)9.2.4 系统测试与优化 (14)9.2.5 培训与部署 (14)9.3 系统验收与评价 (14)9.3.1 系统验收 (14)9.3.2 系统评价 (14)9.3.3 用户反馈 (15)第10章项目效益与推广 (15)10.1 经济效益分析 (15)10.1.1 投资回报期 (15)10.1.2 年均收益率 (15)10.1.3 成本节约 (15)10.2 社会效益分析 (15)10.2.1 产业升级 (15)10.2.2 环境保护 (15)10.2.3 劳动力就业 (15)10.3 项目推广策略与建议 (15)10.3.1 政策支持 (16)10.3.2 技术培训与交流 (16)10.3.3 案例示范 (16)10.3.4 金融支持 (16)10.3.5 市场拓展 (16)第1章项目概述1.1 项目背景经济的快速发展和科技的不断进步,我国渔业行业正面临着转型升级的巨大挑战。
鱼类工厂化养殖
第一章工厂化养殖述海水工厂化养殖就养殖品种而言,可分为工厂化养鱼、养鲍、养虾、养参和养藻等,依据养殖形式可分为流水养殖、温流水养殖以及循环水养殖。
工厂化养鱼系统是目前较为普遍采用和比较成熟的生产方式,本章主要介绍工厂化养鱼情况,并可供其他养殖品种的工厂化养殖借鉴。
第一节国外工厂化养鱼简介一、工厂化养鱼的科学内涵工厂化养鱼(industrial fish farming)是采用工程技术、生物技术、机械设备、控制仪表等现代工业手段,对养鱼过程进行全面控制,营01造鱼类生长的最佳环境条件,实现全年高密度、高效益的健康养殖模式。
工厂化养鱼的形式一般分为流水养鱼( fish culture in runn.ng wa- ter)、温流水养鱼(thermal floating water fish culture)和循环水养鱼( fish culture m circulating water system)三种形式。
(一)流水养鱼流水养鱼相对近海开放式养殖又称为半封闭系统养鱼。
从发展历史看,淡水养殖早于海水养殖。
淡水流水养鱼主要特点为:利用河水、泉水、水库水、地下水等自然水源,根据地形修建鱼池;采用自流方式将养殖用水从水源引入养鱼池,不需额外动力,实现鱼池水体不断交换;养鱼用水量较大,源水一般不进行处理,鱼池流出的水也不再回收处理重复利用;鱼池水体的溶解氧主要来自流动的源水。
如法国流水高密度养殖虹鳟有100多年的历史,虹鳟产量在20世纪80年代初就达2. 15万t,占全国淡水鱼总产量的81%。
日本、美国、丹麦等国流水养鱼非常盛行,日本主要养殖鲤鱼,年产鲤鱼达12万- 14万kg,美国主要养殖鳟鱼和鲑鱼,鳟鱼单位面积产量达40 - 50 kg/m2,鲑鱼单位面积产量达100 kg/m2。
【二】温流水养鱼温流水养鱼的水源一般来自厂矿企业的废温水、海边地下温水井等。
这些水源经过简单的增氧、调温处理后用于养鱼,鱼池排出的水一般不再回收处理利用。
中国水产科学研究院黑龙江水产研究所简介
第二十七条 国家机关及其工作人 员有下 列行 为之~的 , 直接 负责的主管人 员和其他直接责任人 员依 对
法 给 予 行 政处 分 ; 构成 犯 罪 的 , 法 追 究 刑 事 责 任 ; 农 民 专 业 合 作 社 及 其 成 员 造 成 损 失 的 , 法 承 担 赔 偿 责 依 给 依
各 级 人 民政 府 及 有 关 部 门应 当安 排 相 应 资 金 、 台扶 持 政 策 对 农 民专 业 合 作 社 通 过 自建 、 建 、 销 双 方 出 援 产 共 建 等 方式 建 设 的 农 产 品超 市 和 批 发 市 场给 予 资 金 和 政策 扶 持 。 第 二 十六 条 任 何部 门和 组 织 不 得 强迫 农 民建 立 、 入 或 者 退 出农 民专 业 合 作 社 , 得 干 预 农 民专 业 合 作 加 不 社 的 自主 经 营 权 和 内 部事 务 , 得 强 迫 农 民 专业 合 作 社 及 其成 员 接 受 有 偿 服 务 。 不 任 何 单 位 和 个 人 不得 侵 犯 农 民专 业 合 作 社 的 合 法 财 产 , 得 违 法 向 农 民 合 作 社 及 其 成 员 集 资 、 费 、 不 号业 收
总第 19期 3
黑 龙 江水 产
( ) 五 申请 办 理 法 人代 码 Nhomakorabea证 的 , 关 部 门按 照 国家 规定 只收 取 技 术 服 务 费和 代 码 证 工 本 费 , 可 以适 当减 有 并 免;
( 人民政府或者有关 行业行政主管部 门组织农民专业合作社参加和举 办的各类 产品展销会 、 谈会 , 六) 洽 给
个职能处 , 信息 中心 、 科学实验 中心 、 科技成果转化 中心 3个支撑机构 。拥有农业部 、 黑龙江省 、 水科 院重点实验
工厂化水产养殖中的水体参数监测和控制
是影 响氨 氮 的 主要 因素 。
用于控制温度的设备有浸入式电热器 , 气体或电力加热单元 , 热交换器 , 冷却器或是 热泵[ 。同内比较常用的是浸入式 电热器, 也有 的工程是通过往养殖池 中加 热水调 整
“ 鱼博士 自动养虾生物科技工场” A型模式 由也运用液态氧 的氧气 锥 自动增 氧L。台湾 4 ]
的池塘 中普遍使用水车增氧机和涌水式增氧机。部分业者采用液态氧与水 车增 氧机在
以下 , 硝化细菌就无效了L 。 1 ] 22 控 制溶 氧 的方 法及 其原 理 .
控制溶氧其实就是控制 向养殖水体 中增氧的过程。在水产养殖 中采用 的增氧方式 种类繁多, 根据其增氧的原理 。 以大致分成三类 : 可 物理 方法 、 化学方法和生 物方法 。物
理方法主要使用机械增氧即用机械装置提高氧气 向水体 中溶解的速率 。 增加水体 中溶解
氧 。化学方法是将一些化学物质投入养殖水体中, 依靠这些物质分解或与水发生反应来 增加溶氧量 。生物方法是通过 向鱼池 中增加水生植物 。 通过这些水生植物 的生命活动 ,
使水 中溶解氧增加的一种方法。 目前 国内外都普遍 采用物理增氧方法。物理增氧方式 主要有一下三类 : 机械式增氧 ; 纯氧和富氧增氧 ; 超级氧化增氧。机械式增氧利用机械动 力增加水体与空气的接触面积和接触时间 。 使两者充分接触, 促使空气中氧气充分溶入
体满足鱼类生长要求 。对这些参数 自动控制对工厂化水产养殖很重要 , 可以充分体现工
厂化水产养殖的优势 。
1 温 度 控 制
不同鱼类适合有着不同的生长的温度, 在最佳 的温度下, 鱼类生长得快, 饲料转化效 率高 , 体质强壮, 抵抗 鱼病能力强。生物滤器的效率也与温度有关系, 过低 的温度会影响
基于物联网技术的水产养殖智能控制系统
基于物联网技术的水产养殖智能控制系统摘要:在当前的水产养殖行业中,面临着一系列的挑战和问题。
传统的养殖系统存在着一定的局限性,需要引入物联网技术来提高养殖效率、降低养殖成本,并最大程度地减少对环境的负面影响。
关键词:物联网技术;水产养殖;智能控制1现状1.1 挑战和问题1.1.1 养殖环境监测和控制不足传统的水产养殖系统通常依赖于人工对养殖环境进行监测和控制。
然而,由于养殖场规模庞大、环境复杂多变,人工监测往往存在盲区和滞后性。
此外,由于人为因素的干预,监测数据的准确性和一致性也无法得到保证。
这导致了养殖过程中可能出现的环境变化无法及时控制,进而影响到养殖效果和产量。
1.1.2 养殖过程管理困难在传统的养殖系统中,养殖过程管理通常依赖于人工经验和直觉。
然而,由于人工经验的局限性和主观性,养殖过程中的管理往往存在一定的盲点和不确定性。
同时,人工管理还需要大量的人力投入,劳动强度大且效率低下。
这限制了养殖规模的扩大和生产效率的提升。
1.2 传统养殖系统的局限性传统的水产养殖系统存在一系列的局限性,这些局限性不仅制约了养殖业的发展,也对环境造成了一定的负面影响。
1.2.1 生产效率低下传统的养殖系统无法实现对养殖过程的精确控制,导致生产效率低下。
例如,在养殖过程中,传统系统无法对水质、温度、氧气等关键参数进行精确监测和调控,从而无法提供最适宜的生长环境。
这不仅导致了养殖周期延长,生长速度慢,还增加了死亡率和损失。
1.2.2 资源浪费严重传统的养殖系统通常需要大量的水、饲料和能源等资源。
然而,由于缺乏精确的监测和控制手段,这些资源往往被浪费。
例如,传统系统无法准确调控水质,导致大量的水被浪费。
同时,由于养殖过程管理的不足,饲料的投放和能源的使用也无法得到合理的控制,进一步增加了资源的浪费。
1.3 物联网技术在水产养殖领域的应用为了解决传统养殖系统存在的问题和局限性,物联网技术被引入到水产养殖领域,为养殖业的发展提供了新的机遇和解决方案。
黑龙江水产研究所
黑龙江水产研究所黑龙江水产研究所成立于1954年,是一家专门从事水产科学研究及相关技术开发与推广的综合性研究机构。
总部位于中国黑龙江省哈尔滨市,是黑龙江省重点支持发展的科研院所之一。
黑龙江水产研究所以开展水产科学研究为主,包括水生生物遗传育种、水产动物繁育与养殖、渔业资源培育与利用等研究领域。
目前,该研究所拥有一支由熟练的研究人员组成的科研团队,其中包括多位博士和硕士学位的科研员和研究生。
他们致力于为水产业的可持续发展提供科学支撑和技术支持。
在水生生物遗传育种方面,黑龙江水产研究所通过自然、人工或混合选择等遗传改良方法,提高水生生物的遗传素质,培育具有高产、高效益、抗逆性强的新品种。
目前,该所已取得了一些重要水产品的遗传改良成果,提高了其产量和品质,对于提高水产业的经济效益起到了积极的促进作用。
在水产动物繁育与养殖方面,黑龙江水产研究所致力于开发和应用先进的繁育技术,提高水产动物的繁殖率和成活率。
通过研究和试验,该所已成功地繁育了多个水产动物品种,包括鲜食虾、鲢鱼、鲟鱼等。
这些品种的繁育成功,为我国水产业的发展做出了重要的贡献。
此外,黑龙江水产研究所还重点研究渔业资源的培育与利用。
他们通过调查研究和实验研究,寻找优质的养殖种质资源和有效的养殖技术,以提高水产养殖的规模和效益,并为渔业资源的合理开发与利用提供科学依据。
黑龙江水产研究所在技术推广方面也作出了不少努力。
他们积极开展技术培训班和学术交流活动,向水产养殖户和相关从业人员传授先进的养殖技术和管理经验,提高他们的科学素质和技术水平。
黑龙江水产研究所通过多年的努力,取得了一系列具有重要意义的研究成果,为我国水产业的发展和水产品的供应做出了突出贡献。
未来,他们将继续致力于水产科学研究和技术开发,助力我国水产业实现跨越式发展。
工厂化养殖循环水控制系统设计
工厂化养殖循环水控制系统设计目录摘要_____________________________________________________________________________ I Abstract ___________________________________________________________________________II 第一章绪论______________________________________________________________________ 11.1利用PLC设计工厂化养殖循环水控制系统的目的 ________________________________ 11.2利用PLC设计工厂化养殖循环水控制系统的意义_______________________________ 11.3 国内外研究现状____________________________________________________________ 11.4本文研究的主要内容 ________________________________________________________ 2 第二章工厂化养殖的概述___________________________________________________________ 32.1工厂化养殖的发展历程 ______________________________________________________ 32.2工厂化养殖循环水控制系统的基本结构 ________________________________________ 42.3工厂化养殖的水质标准 ______________________________________________________ 42.4工厂化养殖的发展趋势 ______________________________________________________ 52.5本章小结 __________________________________________________________________ 5 第三章控制系统的方案设计_________________________________________________________ 63.1控制系统设计的步骤 ________________________________________________________ 63.2控制系统设计的方案 ________________________________________________________ 63.3控制系统的原理图 __________________________________________________________ 63.4控制系统的工艺流程图 ______________________________________________________ 73.5本章小结 __________________________________________________________________ 7 第四章控制系统的硬件设计_________________________________________________________ 84.1可编程控制系统与继电控制比较 ______________________________________________ 84.1.1继电器控制的优点和缺点 ______________________________________________ 84.1.2可编程控制器控制的优点 ______________________________________________ 84.2 PLC设备选型 ______________________________________________________________ 84.2.1 PLC选型原则 ________________________________________________________ 84.2.2 PLC机型的选择 ______________________________________________________ 94.3 变频器的选择______________________________________________________________ 94.4 水位传感器的选择及PID算法设计___________________________________________ 104.4.1 水位传感器的选择___________________________________________________ 104.4.2 水位PID算法设计___________________________________________________ 104.5 消毒方法的比较及选择_____________________________________________________ 114.6 溶解氧传感器的选择及PID控制参数的设定___________________________________ 124.7 固体废物去除设备的选择___________________________________________________ 134.8 输入/输出点数分配________________________________________________________ 144.8.1 输入/输出点数的估算________________________________________________ 144.8.2 输入/输出分配表____________________________________________________ 144.9本章小结 _________________________________________________________________ 15 第五章控制系统的软件设计________________________________________________________ 165.1可编程控制器的编程语言 ___________________________________________________ 165.1.1 STEP 7简述 ________________________________________________________ 165.1.2 PLC程序设计的常用方法 _____________________________________________ 165.2程序说明 _________________________________________________________________ 175.4本章小结 _________________________________________________________________ 17 结论____________________________________________________________________________ 18 致谢____________________________________________________________________________ 19 参考文献________________________________________________________________________ 19摘要在经济飞速发展的当今社会,水产品由于其营养价值丰富受到越来越多的人们的欢迎。
黑龙江水产2
黑龙江水产动态与综述2019 年第 1 期品种,对品种特性和饲料特点有充分地了解,不断提高抵御市场风险的能力。
3.控制成本投入1在淡水水产养殖的过程中,成本投入主要集中在鱼苗、饲料和人工饲养方面。
针对这些内容的成本投入进行有效控制,可以进一步提升淡水水产养殖的经济效益。
在不断发展的过程中可以发现,受到市场经济的影响,各类物价均作出了相应的调整,这无疑会对淡水水产养殖的成本带来一定影响。
鉴于以上问题,要求养殖户具备一定的辨别能力,能够及时洞悉市场经济的发展趋势,有效控制鱼苗和饲料的成本投入,进而达到提升淡水养殖经济效益的目的。
实际发展的过程中,需要优先选择品质高,价格适当的鱼苗和饲料,在保证淡水水产养殖产量和质量的基础上,尽量控制鱼苗采购成本,将前期投入控制在一定范围内,确保淡水水产养殖能够得到有效的经济回馈。
4.确保养殖多样性为确保淡水水产养殖的经济效益得到进一步提升,需要增加鱼类养殖品种,根据市场需求,选择适当的养殖品种,不仅能够提升淡水水产养殖的经济效益,还能确保对市场需求的有效供应。
然而,大多数养殖户并不具备了解市场消费信息的能力,致使在进行养殖的过程中,养殖品种过于单一,与市场实际需求不符,这就对水产养殖行业的发展带来一定制约影响。
养殖户要想提升自身的竞争实力,就必须对市场消费信息进行有效调研,了解市场对水产产品的实际需求,并且依据市场和消费需求,进行水产养殖工作,这样既能保证水产养殖种类的多样性,又能为淡水水产养殖发展前景提供支持。
结语:淡水水产养殖经济效益的提高,需要养殖新技术和对市场的把握作为保障。
作为淡水水产养殖科技人员,要做好为养殖户服务和宣传的工作;作为养殖户要及时掌握和了解水产品的市场需求,才能保障水产养殖的高效性和经济效益。
参考文献:[1]张润梓 . 北方淡水水产养殖存在问题和技术应对措施 [J]. 农技服务 ,2015(10):181-181[2]马绍革 . 浅析淡水池塘养殖存在的问题与对策 [J]. 农家科技旬刊 ,2016(4)[3]田程坤 . 试析淡水养殖业存在的问题与对策 [J]. 中国科技博览 ,2014(45):325-325浅谈水温与鱼类的关系邓吉河(佳木斯市郊区水产技术推广站黑龙江省佳木斯 154004)水温对鱼类有重要的影响,了解这些影响对渔业生产有着重要的指导意义。
水产养殖中的养殖设备自动化技术
水产养殖中的养殖设备自动化技术自动化技术是现代养殖业发展的重要方向之一。
随着科技的不断进步和创新,水产养殖中的养殖设备也逐渐实现了自动化。
本文将从养殖设备的自动化背景、自动化技术的应用、优势和未来发展趋势等方面进行探讨。
一、自动化技术在水产养殖中的背景随着人口的不断增长,对水产品的需求也不断增加。
传统的人工养殖方式不能满足大规模养殖的需求,养殖设备的自动化成为必然选择。
自动化技术的引入不仅可以提高养殖效率,降低劳动力成本,还可以保证养殖环境的稳定性和产品的质量。
二、自动化技术在水产养殖中的应用1. 水质监测与控制:自动化技术可以实现对水质的实时监测和控制。
通过传感器监测水中的温度、氧气含量、pH值等指标,并通过自动控制设备对水质进行调节,确保适宜的生长环境。
2. 饲料投喂系统:传统的饲料投喂方式既费时又费力,且投喂量难以精确控制。
自动化的饲料投喂系统可以根据养殖需求自动投喂合适的饲料量,避免过度喂养或饥饿,提高养殖效益。
3. 水循环和过滤系统:自动化的水循环和过滤系统可以有效处理养殖池中的废水,减少水质污染,提高水质循环利用率。
4. 温控系统:水产养殖对养殖环境温度有一定要求,尤其是孵化、育苗等阶段。
自动化的温控系统可以实现恒温、可调节的环境,提供适宜的生长条件。
三、自动化技术在水产养殖中的优势1. 提高养殖效率:自动化技术可以减少人工操作的弊端,提高养殖效率。
自动化的养殖设备可以实时监测和调节环境参数,保持恒温、适宜的水质条件,促进水产品的生长发育。
2. 降低劳动力成本:传统的人工养殖方式需要大量的劳动力投入,而自动化养殖设备可以实现机械化操作,降低劳动力成本,减少人工劳动强度。
3. 精确控制养殖过程:自动化技术可以精确控制饲料的投喂、水质的控制、温度的调节等环境参数,确保养殖过程的稳定性和一致性,提高产品的质量。
4. 减少环境污染:水产养殖废水中含有大量的氮、磷等污染物,通过自动化的水循环和过滤系统可以有效减少水质污染,减少废水的排放,减轻对环境的压力。
鳗鲡工厂化养殖的尾水处理技术初探
第43卷㊀第1期2024年2月黑龙江水产Northern Chinese FisheriesVol.43No.1February 2024文章编号:1674-2419(2024)01-0084-03作者简介:廖庆斌(1984.9-),男,汉族,福建人,大学本科,上杭县农业农村局助理工程师㊂研究方向:水产养殖㊂Email:622838700@㊂鳗鲡工厂化养殖的尾水处理技术初探廖庆斌(上杭县水产技术推广站,福建上杭364200)摘㊀㊀要:规模工厂化水产养殖,养殖尾水直接排放,存在一定的生态环保风险㊂上杭县永鑫水产养殖有限公司是一家鳗鲡(Anguilla japonica )工厂化养殖场,养殖面积16000m 2,通过加强养殖水质管理,对养殖尾水进行物理过滤㊁沉淀㊁微生物降解㊁曝气㊁种植水生植物及投放滤食性鱼类净化后,排放达到‘淡水池塘养殖水排放要求“二级标准㊂实践证明,采用生物性尾水处理模式有效可行㊂关键词:鳗鲡(Anguilla japonica );尾水;生物性处理;达标排放中图分类号:S965.223;X714文献标志码:C㊀㊀水产养殖尾水中存在着大量的养殖对象排泄物以及残存饵料的有机物,这些有机物分解会产生氨氮㊁亚硝酸盐㊁硝酸盐等有害物质,污染生态环境㊂随着人们对生态文明的重视,水产养殖的尾水处理方式逐渐得到关注,于是,探索一种操作简易㊁低成本㊁有效可行的尾水处理模式势在必行㊂上杭县永鑫水产养殖有限公司是一家鳗鲡(Anguilla ja-ponica )工厂化养殖场,于2020年7月注册,注册资金1000万元㊂该公司位于福建省上杭县旧县镇河东村,占地面积53亩,养殖用水为溪流水和地下水,水源充足,水质良好且无污染㊂2021年进行普通工厂化升级改造,改建砖混结构养殖池55口,有效养殖水面面积16000m 2,平均深度1.2m;新建镀锌管钢架温室大棚17600m 2;尾水处理设施4100m 2,分别建设沉淀池㊁微生物处理池㊁水生植物处理池等功能性设施,经2022~2023年养殖周期运行实践,养殖尾水排放达到‘淡水池塘养殖水排放要求“(SC /T 9101-2007)二级标准[1]㊂1㊀加强养殖水质管理1.1㊀调节水质及排污养殖水质管理是鳗鱼饲养过程中日常管理的主要内容㊂鳗种入池后,通过投饲,增加池水营养源的积累,约7d 后才排污,目的是尽快把浮游植物培养起来,使水质保持相对稳定㊂必要时可全池泼洒高锰酸钾,泼洒浓度2mg /L ~3mg /L,可杀死浮游动物,改良水质㊂排污要根据天气㊁鳗种密度㊁投饲量来决定,一般在上午投饲后1h ~2h 开始排污㊂水温20ħ左右,鳗鱼摄食正常,水质良好时,每周排污1次,每次排水5cm;2周左右下池清底大排污,排水10cm㊂水温在20ħ以上时,3d ~5d 排污1次,每次排水15cm,每周大排1次;若放养密度小,也可以10d 排污1次㊂无论每次排水多少,都应缓慢补充新水,以免引起鳗池水温变化和流水过速影响鳗鱼食欲㊂1.2㊀单池处理回收在每口养鳗池旁增设附属池,形成养鳗池+附属池的单池处理回收结构,将鳗鱼粪便等固态物在附属池中沉淀,上层清水回收利用,沉淀物+底层浑水排入尾水处理系统集中处理㊂在养殖池两对角配水车式增氧机,池中央设集污口㊂集污口以底部暗管连接附属池,以附属池内的插管控制养殖池排污和维持水位㊂附属池依次设集污区㊁缓冲区和净水区,各功能区以隔墙相连,中上部设过水管,池底㊃48㊃埋相连的排污管,外接养殖区排污主沟㊂排污管在各功能区设排污口,以插管控制排污㊂净水区末端配气浮机组(简易型)㊂水车式增氧机沿养殖池壁击水,使池水形成旋流,在池中央集污,通过养殖池底的排污管,将粪污等固态物+水的混合物排入附属池,并逐级沉淀至附属池的各功能区,集污量从大到小为:集污区>缓冲区>净水区,沉淀物+底层浑水通过各功能区插管,定时排入尾水处理回收系统集中处理㊂上清水通过中上部的过水管,逐级流至净水区,经气浮机组提回养殖池,实现养殖池水经附属池处理后回收利用㊂水车式增氧机沿池壁击水,既能增氧,又能实现池中央集污,利于排污㊂附属池各功能区之间的底部相通㊁中上部过水设计,有利于污物的沉淀排放和清水回流㊂采用气浮机组回收清水,既能提水,又能增氧㊂达到了一池多能,即节省用水,又有效排污,还能增氧的多重功效㊂2㊀尾水处理方法尾水处理工艺:养殖尾水ң物理过滤ң沉淀池ң微生物处理池ң水生植物处理池2.1㊀物理过滤安装一台日处理100t养殖尾水的自动反冲式沙滤罐,可过滤直径为30μm~75μm的颗粒,鳗鲡排泄物及较大颗粒废物被过滤㊂每月反冲㊁清理沙滤罐1次,半年更换过滤沙㊂经沙滤罐处理后的养殖尾水排入沉淀池㊂2.2㊀沉淀池沉淀池一个,面积为2050m2,池内硬化,池底中间设锅底形集污坑㊂通过在池内对角安装2台0.75kW车轮式增氧机,不仅可以提升水体溶氧,还可以利用水流作用,将颗粒废物排入集污坑定期收集,经暴晒后用作厂内花卉㊁苗木等的有机肥㊂投放全长约12cm的鲢300尾,全长约15cm的鳙30尾㊂全程不投饵,不施肥㊂经沉淀处理后的养殖尾水排入微生物处理池㊂2.3㊀微生物处理池微生物处理池一个,面积为1020m2,流化床填料200m2,配备1台功率为7.5kW的三叶罗茨鼓风机进行曝气㊂沿池内壁在距池底6cm处及池中点底部设微孔曝气管,鼓风机通过硬质气管连接微孔曝气管,以气阀分配,控制气量㊂施用EM菌发酵制剂㊂先把塑料桶装入50kg无菌干净的水,取10kg水加热溶化2kg红糖,溶化后倒进塑料桶内,待红糖水常温后将1kg EM菌加入其中,搅拌菌液密封起来,温度控制在30ħ~40ħ,发酵7d;EM菌液兑水1ʒ1稀释后喷洒水面,视水质情况开始15d 喷洒,以后为1个月1次,水质较差的时适当缩短泼洒时间,EM菌可降低尾水中氨㊁硫化氢等有毒物质的含量㊂经微生物发酵处理后的养殖尾水排入水生植物处理池㊂2.4㊀水生植物处理池微生物处理池1个,面积为1030m2㊂配备拦挡植物外溢装置,种植净水性水生植物浮萍300m2㊂浮萍可吸收水中的营养盐类,其根系微生态环境可以净化水质,并且通过光合作用增加水中溶解氧㊂经水生植物处理池后,养殖尾水排放外界㊂3㊀尾水达标排放效果根据龙岩龙津环境检测有限公司2022年3月8日出具的‘检验检测报告“ (2022)LJJC-BGW0241⓪及2023年5月11日监测数据,养殖尾水排放达到‘淡水池塘养殖水排放要求“(SC/T9101-2007)二级标准㊂检测数据具体见表1㊁表2㊂表1㊀养殖鳗鲡尾水处理后的检测报告(2022年3月8日)Table1Test report of cultured Anguilla japonicatail water treated(March8,2022)采样名称检测项目计量单位实测值二级标准上杭县永鑫水产养殖有限公司排放口尾水pH值/7.8 6.0~9.0悬浮物mg/L5ɤ100化学需氧量mg/L9ɤ25五日生化需氧量(BOD5)mg/L 2.0ɤ15总磷mg/L0.63ɤ1.0总氮mg/L 4.35ɤ5.0总余氯/0.08ɤ0.2硫化物mg/L0.005ɤ0.5总铜mg/L0.095ɤ0.2总锌mg/L0.02ɤ1.0㊃58㊃表2㊀养殖鳗鲡尾水处理后的检测报告(2023年5月11日) Table2Test report of cultured Anguilla japonicatail water treated(May11,2023)采样名称检测项目计量单位实测值二级标准上杭县永鑫水产养殖有限公司排放口尾水pH值/7 6.0~9.0悬浮物mg/L5ɤ100总磷mg/L0.07ɤ1.0总氮mg/L0.5ɤ5.04㊀结论4.1㊀尾水处理达到排放标准该养殖场的尾水处理工艺技术可行,养殖尾水排放达到‘淡水池塘养殖水排放要求“(SC/T9101-2007)二级标准㊂可安装尾水总磷㊁总氮在线监测设备,实时监测养殖尾水排放情况㊂可建设自动化控制施放净水剂方法处理养殖尾水,养殖尾水总磷稳定在0.5mg/L以下,保障鳗鱼养殖尾水稳定达到淡水池塘养殖一级排放标准,实现养鳗业和环境保护的双赢㊂4.2㊀尾水处理成本较低根据养殖场财务报表,2021年投入养殖尾水处理的运行费用,如购买微生物制剂EM菌㊁滤食性鱼类,电费及人工工资共计3万元,相比使用化学方式处理,成本大幅降低㊂鉴于以上分析,生物性尾水处理模式的几个优点㊂1)可以就地取材对周围环境稍加改造就可以应用,成本较低;2)不会造成二次污染,化学的方法有时不能彼此兼顾,会发生二次污染现象;3)可以循环再利用,达到一种良性循环[2]㊂总之,尾水处置技术设施只能因地制宜,尽量降低成本,操作上简便易行,并结合尾水处置的具体过程,适度利用动植物的生命代谢过程,达到产业兴旺和生态环保㊂参考文献:[1]王甘翔,沈小兔,杨庆,等.因地制宜治尾水示范先行促转型[J].渔业致富指南,2019,7(4):14-16. [2]李长江,李明,贺文芳,等.养殖尾水处置需要注意的问题[J].渔业致富指南,2019,24(12):40-41.Preliminary study on tail water treatment technology of Anguilla japonica in factory farmingLIAO Qingbin(Shanghang County Aquatic Technology Promotion Station,Shanghang364200,Fujian China)Abstract:Large-scale factory aquaculture,aquaculture tail water directly discharged,there are certain ecological and environmental risks.Shanghang Yongxin Aquaculture Co.,Ltd.is an Anguilla japonica factory culture with a farming area of16,000m2.By strengthening the management of aquaculture water quality,the discharge reaches the second level of the Requirements for the Discharge of Aquaculture Water from Freshwater Ponds after the tail water of the aquaculture is purified through physical filtration,sedimentation,microbial degradation,aeration, planting of aquatic plants and placing of filter-feeding fishes.Practice has proved that it is effective and feasible to adopt biological tail water treatment mode.Keywords:Anguilla japonica;tail water;biological treatment;discharge standardization㊃68㊃。
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工厂化水产养殖中的自动控制技术工厂化水产养殖是集机、电、化、仪、生物工程和水处理技术为一体,建立起一个水体循环的封闭养殖工厂,在人工控制条件下进行高密度、工业化养殖生产。
其生产过程通过一系列生物、物理和化学手段,对养殖水体和生态条件进行处理、监测和控制,创造出最适宜养殖生物生长的水体环境,达到最快的生产速度,从而使单位体积水体产量获得极大的提高。
该养殖方式特点是养殖密度高,有利于节约用地;养殖水体循环使用,降低了水资源的损耗,减少了污染;因此,工厂化水产养殖符合“资源节约、环境友好型”的可持续发展战略,具有广阔的发展前景。
自动控制技术是工厂化水产养殖技术的重要方面。
应用自动控制技术,可以对养殖水体和微生态环境的一些重要参数进行最佳调节和控制,最大限度的发挥工厂化养殖的效能,达到精准控制养殖生产过程的目的。
养殖过程的影响因子很多,并且有些参数相互影响,变量较多,多因子全过程控制比较困难,影响较大的主要参数包括溶解O、pH值、温度、浊度、氨氮、盐度、碱度、传导率等。
自动控制技术主要是研究这些参数的调节与控制方法,为工厂化养殖的自动化和精准化提供技术支持。
自动控制技术在水产养殖领域的应用,极大地促进了水产养殖行业的工业化发展。
建立设备配套性能完好、技术先进、自动化程度高、系统连续稳定运行的自动控制系统,能够确保养殖系统控制的准确性、安全性和适应性,为养殖生产提供可靠的水质和生态条件。
1.工厂化水产养殖自动控制系统组成1.1自动控制系统的结构工厂化水产养殖生产过程的影响因子很多,各种参数相互之间的影响比较大,控制规律和系统组成复杂。
把多种复杂的多因子控制系统,分解为单因子的调节与控制,就变成了简化的控制系统,如图1所示。
图1 单因子自动控制系统组成Fig.1 Automatic control system for one factor单因子控制系统主要由上位机、可编程逻辑控制器PLC、模数转换模块(A/D)、传感器和执行原件组成。
其中传感器把控制参数的现场变化转换成电信号,上传到模数转换模块,模数转换模块把电信号进行模数转换,并输入到可编程逻辑控制器PLC上,PLC根据传感器测得数据,由控制逻辑方法计算出需要控制的参量,控制执行元件的动作,达到参数控制的目的。
上位机一般指台式计算机,PLC将传感器的数据以及一些控制参数送至上位机中,由上位机中运行的监控工程显示出来,同时对参数进行历史记录,制作报表、曲线,便于观察和查询。
此外,监控工程还根据需要修改控制参数,将修改好的参数送至下位机。
自动控制系统的核心部分是可编程控制器(PLC),因其高可靠性和较高的性价比在工业控制中得到广泛的应用。
PLC具有输入参数和输出参量多、单一PLC 可有多大十几个甚至几十个输入、输出数值量,可把解O、pH值、温度、浊度、氨氮、盐度、碱度、传导率等多个传感器同时探测的数值传入单一PLC,实现多参数同时控制,简化了控制结构、减少过程变量。
工厂化水产养殖的设备及检测仪表相对集中,参数控制相对独立,PLC特别适用于这样的系统特性,能够完成养殖生产过程中的工业控制与状态监测。
所以,工厂化水产养殖循环水系统的自动控制结构一般都采用以计算机和PLC为基础的二级监控集散模式。
1.2自动控制系统的类型应用于水产养殖的自动控制系统主要包括中心控制类和现场控制类。
中心监控类主要实现集中监测的运行管理功能,中控室计算机所具有的友好人机界面(控制系统的显示监视系统) 通过对PLC 的管理,实现对全养殖场整个生产过程中所有设备的监测和控制。
界面具有开放性、灵活性、高可靠性和易于操作性:模块和接口界面设计都采用国际标准,应用软件由标准和专用的软件模块和功能模块组成。
现场监控是指各养殖车间设有多个PLC 控制子站,根据每个车间养殖品种的不同要求,设定自身的优化程序,实现本车间内的设备调节和优化控制功能。
中心控制室PLC 可通过现场PLC 站直接控制车间有关设备。
如果中心控制室PLC发生故障,不会影响养殖场场内车间PLC 站的控制功能,如果PLC 网络中某个PLC 站发生故障,值班操作员可通过就地控制开关对设备进行控制。
1.3工厂化水产养殖自动控制系统设计的基本原则在设计工厂化水产养殖自动控制系统过程中,要认真考虑控制参数的可控性和实现控制的可能性,有些受多因子影响的参数,就要从控制方法的角度考虑控制技术的创新性。
自动控制设计的基本思想是:准确性与经济性相结合;生产过程控制功能和危险分散在PLC控制子站,控制安全的监督和管理集中到控制中心。
1.3.1自动控制的准确性原则自动控制系统要完成准确控制的功能,要确定控制的方法和控制的精度范围。
首先根据特性曲线、数学模型、有关规定、测定值等对各处理单元的工艺控制过程和参数进行系统分析和准确表达;其次是根据主要干扰的频率和振幅确定相应工艺过程控制任务,协调工艺各单元之间的关系,确立整体工艺控制过程,实现准确控制目标。
1.3.2 控制系统的安全性原则安全可靠的实现控制目标是设计自动控制系的根本要求。
在自动控制系统中,由于需要控制的设备和元件很多,逻辑关系复杂,各种设备和单元都有可能发生故障或出现误动作,这都会造成一定的损失。
工厂化水产养殖系统的设计出于安全生产的考虑,一般采用三级控制层:就地手动、现场监控和远程监控。
就地手动是指通过设备旁的转换开关手动控制设备的开启和关闭;现场监控是指由现场PLC执行控制设备的任务;远程监控是指由养殖场控制中心通过控制网络对远端的设备进行监控。
通过设计三级控制保障措施,对各种故障进行及时、准确的检测、显示和报警,避免生产损失,是设计控制系统时必须解决好的关键问题。
1.3.3控制系统的经济性原则工厂化水产养殖的自动控制要求系统有较高的智能度和容错能力,降低建立自动控制系统的成本。
在控制过程中对参数变化范围控制的越窄,建立系统所需要的设备、元件的对应参数精度要求就越高,购买的成本越大。
因此,对于生产过程的参数,要合理确定控制参数的精度,在满足生产过程要求的前提下,尽量放宽控制精度等级。
实现在达到控制目的的同时,降低生产成本。
2、工厂化养殖生产过程控制中的控制方法应用于工厂化水产养殖生产过程控制的方法主要是PID 控制(即比例积分微分控制)和PID 增益控制,有些工程使用了模糊控制、以及应用中正在进一步发展的预测控制。
2.1 PID 控制在各种控制理论中,PID 控制是最常用的一种控制算法。
图2为常规PID 控制系统原理图,系统由PID 控制器和被控对象组成。
PID 控制是一种线性控制,根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t)= r(t)- c(t) (2-1)将偏差的比例(P )、积分(I )和微分(D )通过线性组合过程控制量,对被控制对象进行控制。
其控制规律为])()(1)([)(0dt t de T dt t e T t e Kp t u D t I ++=⎰ (2-6) 式中: e(t)——偏差Kp ——比例系数T I ——积分时间常数T D ——微分时间常数图2:常规PID 控制系统原理图Fag.2:General PID control systemPID控制器各个校正环节作用可以简单的概括如下:比例环节是成比例地反映控制系统的偏差,偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。
提高Kp能提高系统响应速度,但如果Kp取值过大,会引起系统振荡,破坏系统动态性能;积分环节主要用于消除系统静差,提高无差度。
它对误差进行积分,对越大,积分作用越强,但积分作用过强会造成系系统控制有一定的滞后作用。
TI统超调增大,甚至引起振荡;微分环节是反映偏差信号的变化趋势,并在偏差信号值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间,增强系统的稳定性。
常规的PID控制中的比例作用实际上是一种线性放大或缩小的作用,通常是一个固定数值,很难满足被控对象非线性的特性。
PID增益控制就是为了达到系统的控制要求,获得好的控制效果,对控制回路的比例增益进行非线性补偿。
通过变量增益算法,对PID控制器进行线性补偿改造,也称非线性变增益PID控制器,从而达到准确控制目的。
2.2 模糊控制模糊控制理论是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制,是最近发展很快的一种控制理论,主要用于解决如pH值之类的大滞后、时变、非线性的过程控制,其要点不是要求掌握受控对象的精确数学模型,而是根据人工控制规则,组织控制决策表,然后由该表决定控制量的大小。
将模糊控制和PID控制两者结合起来,既具有模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点。
图2-4:模糊控制原理框图Fig.2-4:the frame of fuzzy control theory模糊控制的基本原理如图2-4所示,虚线框表示的就是模糊系统,也称为模糊控制器。
真实输入值通常是误差信号e,模糊控制器首先将具体数值的e进行模糊化成模糊量,该模糊量可用在知识库中的模糊集表示。
随后模糊控制根据知识库中的模糊算子、模糊规则和运算法则进行推理运算,得出一个用于输出控制的模糊集。
由于现实控制需要的是一个确定的数值,所以对输出控制模糊集进行反模糊化处理后得到一个真实的输出值用于系统控制。
2.3 预测控制预测控制具有对模型要求低、控制综合质量好、在线计算方便等特点,是一种优化控制新算法。
针对一些纯滞后、大惯性参量,设计动态矩阵预测控制器,通过对阶跃响应系统的处理,有效地将动态矩阵控制算法应用于纯滞后、大惯性的生产过程的参量。
多种多样的预测算法可归为两大类,第一类为基于非参数模型的模型预测控制、比较有代表性的是模型算法控制(MAC)、动态矩阵控制(DMC)、模型预测启发控制(MPHC);另一类是基于参数化模型的预测控制如广义预测控制(GPC)和广义预测极点配置控制(GPP) 等。
实际应用运行结果表明:预测控制系统控制精度高、稳定性及抗干扰能力强,可有效地保证被控值的精度,在未来发展的工厂化水产养殖过程控制中具有很高的实用价值。
3.工厂化水产养殖自动控制系统的监控设计3.1 监控工程的作用、pH、浊度、氨氮等十几工厂化养殖中有许多水体参数,如温度、DO、CO2个参数,每个参数均由各自的传感器及其配套的变送器负责检测,一般的变送器只能显示数据,不能对数据进行保存、查询,这样不利于了解参数的变化规律和运行情况;拥有保存查询功能的变送器价格高出普通变送器很多,如果每个参数的监测都使用带有数据保存查询功能的变送器成本会增加许多。
而且显示不同参数情况的变送器无论是集中放在一起还是分散放置,都不利于工作人员观察记录。
除了水体参数之外,养殖工厂还有其他一些设备的情况需要随时掌握,比如阀门,增氧机,水泵等。