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序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇水產養殖自動化范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:物聯網;監管系統;水產養殖
中圖分類號:S951.2 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2013)08-0001-04
物聯網是物聯化、互聯化、智能化的網絡,能夠將信息的獲取延伸到池塘的每一個角落,并通過信息網絡實現更廣域的互聯互通[1]。農業物聯網是物聯網技術在農業生產、經營、管理和服務中的具體應用。物聯網技術正在逐步改變傳統水產養殖業親自到池塘邊進行觀察、采集、檢測獲取環境信息和現場管理的模式。傳統模式不但耗時長,還會造成生產措施的延后,造成一定的經濟損失。本文提出并構建了水產養殖生產過程中的4個系統:水產養殖環境監控系統、水產品健康養殖智能化管理系統、水產養殖對象個體行為視頻監測系統、“氣象預報式”信息服務系統。其中,水產養殖環境監控系統是對養殖環境的測控;水產品健康養殖智能化管理系統可以進行精細投喂和水產品的疾病診斷;水產養殖對象個體行為視頻監測系統可以對水產品個體行為進行遠程測控,進行動物行為診斷;“氣象預報式”信息服務系統可以為水產養殖進行天氣預報式的預測和采取防范措施。水產物聯網可以有效解決傳統水產養殖在養殖業中的不足,實現降低養殖風險、提高水產質量和水質的目標。
1我國水產養殖現狀與對物聯網技術的需求
我國是水產養殖大國,同時又是一個水產弱國。水產養殖業主要沿用消耗大量資源和粗放式經營的傳統方式[2]。水產養殖產量占到了全世界的73%。養殖過程中不合理投喂和用藥極大地惡化了水質環境,影響水產品質量,加劇水產病害的發生,使得水產品質量安全、水環境污染、養殖風險等問題非常嚴重[3]。同時,缺少水產養殖規范,雖然農業部制定了一批無公害水產養殖的規范,但是由于我國水產養殖的現狀無法確切地執行,導致養殖過程中無法按照標準規程實行喂養、漁藥等[4]。
當前在水產養殖過程中對物聯網技術的需求突出表現在以下4個方面:①水產品養殖場缺乏有效信息監測技術和手段,水質在線監測和控制水平低,實現對水質和環境信息的實時在線監測、水質異常報警與預警等是迫切需求;②國內水產養殖相關傳感器應用較多,但存在穩定性差、準確性低、維護成本較高的問題;③水產品病害發生情況嚴重,相關技術人員缺乏,實現水產品精細喂養與疾病預測、建設水產品健康養殖智能化管理系統將在一定程度上解決這個問題;④目前盡管有農業網站、農林電視節目等資源,但沒有將信息充分整合到一起,養殖戶也缺乏“天氣預報式”的服務。
2水產養殖物聯網系統總體架構(圖1)
針對水產品養殖場缺乏有效信息監測技術和手段,水質在線監測和控制水平低等問題,采用智能水質傳感器、無線傳感網、3G、IPV6、智能控制等技術,建設水產養殖環境監控系統,實現對水質和環境信息的實時在線監測、水質異常報警與預警,通過無線傳感網、互聯網、通信網等信息傳輸通道,以計算機、手機等不同的終端設備,將水質異常報警信息及水質預警信息及時通知養殖管理人員和專業技術人員。同時根據水質監測結果,實時調整控制措施,自動啟動增氧機等控制設備,保持水質穩定,為水產品創造健康的水質環境,確保水產品養殖的環境安全。
2.1水產養殖環境監控系統
主要包括以下幾個方面的建設內容:
2.1.1基于智能感知技術的水質及環境信息智能感知技術采用具有自識別、自標定、自校正、自動補償功能的智能傳感器,對水質和環境信息進行實時采集,全面感知養殖環境的實際情況。
2.1.2基于無線傳感器網絡的水質及環境信息無線傳輸技術當前無線傳感網絡對環境的監控基本處于成熟階段[5,6],可運用無線通信技術、嵌入式測控技術和計算機技術,實現短距離通訊和無線通信;研制系列無線采集節點、無線控制節點和無線監控中心,開發無線網絡管理軟件,構建適合集約化水產養殖應用的水質及環境信息無線傳輸系統,將有效解決水產養殖領域應用覆蓋范圍大、能耗約束強、環境惡劣和維護能力差等條件下信息的可靠傳輸難題。
2.1.3水質管理決策模型建設水質好壞影響水產品的生長速度和健康水平,最終影響水產品的質量,嚴重的會導致水產養殖的重大損失。養殖環境信息、水質信息、養殖措施和養殖生物量間的定量關系描述是水產養殖數字化、精細化管理的前提和難題。本系統將根據氣溫對水溫的影響,餌料及水產品的代謝物對養殖水體pH值的影響,養殖密度對日增重量、日生長量和成活率的影響,水體增氧對養殖水體中溶氧量和氨氮的影響,氨氮、亞硝態氮對化學需氧量(COD)的影響,氨氮、亞硝態氮對葡萄糖吸收能力的影響,殘餌、糞便對水質的影響等,建立水質參數預測、生物增長等系列定量關系動力學模型,解決水質動態預測問題,為水質預警控制、飼料投喂和疾病預防預警提供數據支持。
2.1.4基于智能控制技術的環境設備控制技術針對現有養殖設備(如增氧機)工作效率低、能耗高、難以用精確數學模型描述等問題,通過分析研究控制措施與參數動態變化規律,動態調整環境控制措施,實現養殖設備的智能控制,以降低能量消耗,節約成本。
2.2水產品健康養殖智能化管理系統
整合水產品精細喂養與疾病預測、診斷決策等子系統,建設水產品健康養殖智能化管理系統,形成一套包括硬件裝置和軟件系統的集約化水產養殖場健康養殖數字化平臺,實現水產養殖全過程可視化、自動化、科學化管理。主要建設內容包括:
2.2.1水產品精細投喂智能決策系統依水產品在各養殖階段營養成分需求,根據各養殖品種長度與重量的關系,光照度、水溫、溶氧量、養殖密度等因素與魚餌料營養成分的吸收能力、餌料攝取量的關系,借助養殖專家經驗建立不同養殖品種的生長階段與投喂率、投喂量間定量關系模型。利用數據庫建庫技術,對水產品精細飼養相關的環境、群體信息進行管理,建立適合不同水產品的精細投喂決策系統,解決喂什么、喂多少、喂幾次等精細喂養問題,精細投喂系統也可以為水產品質量追溯提供基礎數據。
2.2.2自動化投飼系統利用監控軟件和網絡技術,通過局域網、手機等工具,實現遠程異地監控。在人員不在養殖現場的情況下,能實時掌握投料情況、養殖產品的進食情況。利用遠程控制系統,進行定時定量精準投喂控制,實現自動化定時精準投料養殖,減少飼料損耗。在相對集中的養殖場所建立監控平臺,在零星養殖場所可通過手機進行監控。
2.2.3水產品疾病診治系統水產品用藥很多,要對癥下藥才可以[7]。從水產品疾病早預防、早診治的角度出發,在對氣候環境、水環境和病源與水產品疾病發生關系研究的基礎上,確定各類病因預警指標及其對疾病發生影響的可能程度,建立水產品預警指標體系,根據預警指標的等級和疾病的危害程度,建立水產品疾病預警模型;建立疾病診斷推理網絡關系模型,建立水產品典型病蟲害圖像特征數據庫,實現水產品疾病的早預防、及時預警和精確診治。
2.3水產養殖對象個體行為視頻監測系統
養殖場視頻監控系統主要實現對水產品養殖環境的遠程監測管理。現代水產養殖場采用全封閉管理方式,有利于水產品的安全生產,可有效杜絕外界環境對水產品的不利影響,為了方便外界人員觀看水產品養殖加工的實時情況,在水產養殖及加工場地內設置可移動的監控設備,利用視頻攝像頭的動態可視化特點,將水產養殖及生產加工環節予以實時監控。主要建設內容包括:
①水產環境視頻采集系統,實現現場環境的采集功能;②傳輸系統;③遠程監測系統;④移動終端,通過手機等移動終端可以異地監測水產養殖場的情況。
2.4“氣象預報式”信息服務系統
整合當地熱線、農業信息網站資源等的水產養殖技術、水產養殖行業新聞及市場動態信息,利用網格技術、數據庫異構分布技術、中間件技術、云計算技術、人工智能等技術充分融合現有的水產信息資源,采用三網融合技術,為養殖企業和養殖戶提供水產養殖信息服務,解決生產管理、養殖技術推廣、市場信息服務等問題。采用手機報、惠農短信、農林電視節目等信息技術手段,為養殖戶提供適時的水質環境預測預報、應急防范、技術咨詢服務。
3物聯網技術在水產養殖方面的應用前景
雖然當前物聯網在水產養殖中還未廣泛應用,僅處于試驗階段,但江蘇無錫市山區鵝湖鎮物聯網智能養魚、蘇州昆山陽澄湖漁業產業園、金壇長蕩湖漁業科技示范園[8]、無錫宜興物聯網養螃蟹[9]等實驗區均取得了可喜的成果,說明物聯網在水產養殖方面發展潛力巨大,通過物聯網技術支持,水產養殖會發展得更快。物聯網是我國未來幾年的重點發展產業,得到了政府的大力支持[10],物聯網技術也將在“十二五”期間快速發展,技術體系會更加完善,相關的政策會更加健全。
“十二五”規劃中對水產養殖業、增殖漁業、捕撈業、加工業和休閑漁業五大產業體系做出了詳細規定。其中,水產養殖在產業中所占比重被再度要求加重[11]。這就要求水產養殖向高密度、集約化發展,這就需要水產物聯網技術的支持,在保持水環境質量的基礎上,實行標準化養殖,對水產養殖的過程進行全程監控,保證水產養殖的規范化、標準化。水產養殖在物聯網技術的支持下將會得到更快的發展。
4結語
建立水產養殖物聯網系統是現代水產養殖的必然趨勢。該系統可以對水產養殖過程進行測控,成為水產養殖的“管家”[12];還可以對水產環境變化、水質狀況進行監測,并準確投喂,及時增氧,對可能出現的水產疾病進行預報,及時采取措施;還可完善水產養殖生產技術,保證養殖生態系統的良性循環,進一步提高水產品質量,應對勞動力成本上升,最終可獲得更好的社會效益、經濟效益和生態效益。
參考文獻:
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近年來,很多傳統行業搭上了互聯網的順風車,在這之前我們很難想象一個年產2000噸魚的大型魚場只需要兩個人管理,而且就通過一個小小的手機。這就是智能化養殖。
互聯網促進水產養殖升級
有國外的學者認為,傳統養魚大多依賴于人工與外部環境條件,而利用大數據、云平臺等互聯網技術,不僅可以實現集約化養魚,更可實現智能喂養。在“互聯網+”時代,可以實現用技術替代經營,可以精確根據水溫、氧飽和度等參數,進行科學、精準的投料,使喂養時間能夠與氧氣含量協調,減少喂食期間耗氧量的增加。
中國農業大學教授李道亮認為,當前我國水產養殖業正處于傳統漁業向現代漁業轉型升級的關鍵時期,采用物聯網技術實行標準化、信息化、自動化養殖是解決水產養殖業效率低下、環境惡化、病害頻發等難題的根本途徑。但他同時提出,“水產養殖的物聯網產業化,依然面臨產業化程度低、大型企業介入少等問題。”
在四川雙流縣金橋鎮臨江村的紅石漁業養殖專業合作社的“通威365”健康養殖示范場,一個魚池接著一個魚池,但養殖人員看上去卻很悠閑。“現在養魚,靠一部手機就搞定了”。該社理事長張其年表示,由于整個魚塘都通過互聯網與服務器連接在一起,從水質到水溫、從天氣到監控,都可以通過手機來完成。
“增氧設備可以通過手機按鍵來控制,魚塘號碼很明確,需要哪個開啟,直接通過短信的形式來控制就好。”張其年告訴記者:“而且只要打開視頻軟件,漁場基地的每一個角落都看得清清楚楚。由于我要經常在縣內外各地奔波,沒有時間管理魚塘,縣水產漁政管理站推薦了一個手機養魚模式。有了手機養魚‘神器’,不僅方便,而且效益大大提高。”
據了解,張其年使用手機養魚,由于節約管理成本,管理及時,其魚塘每畝利潤增加了1000多元,增幅約50%。
而這就是“互聯網+”與漁業的完美結合。據通威股份信息部部長饒勇介紹,通威目前已經初步實現了3G、4G監控解決人工巡塘的問題,同時也利用在線物聯網等技術,進行魚塘溶氧和水質監測和自動投喂控制。除了在水產養殖階段的“互聯網+”,營銷階段的“互聯網+”更明顯。記者了解到,近期通威推出了“通威魚認養”模式,通過移動互聯網拉近用戶與養殖的關系。用戶認養之后,即可手機實時查詢魚的生長動態、水質的實時數據、魚的飼喂情況等,以實現養殖過程的全程透明、可追溯,真正實現健康、安全、放心的消費。
“互聯網+漁業” 思維很重要
近年來,在有關科研單位和漁業企業的努力下,智能化技術已應用于生產過程,大大提高了養殖效益和管理水平,并在全國掀起了智能化養殖熱。許多地區建立了智能化養殖管理平臺,一些養殖企業實現了智能化養殖。如天津在全市主要水產養殖企業建立了智能化養殖管理系統,并建立了覆蓋全市主要養殖企業的管理網絡。另外,在北京、廣東、上海、浙江、江蘇、內蒙、河南、寧夏等地區也有大批企業開展了智能化養殖系統建設,發揮出明顯的增產增效作用。隨著智能化養殖的廣泛推廣,可以全面提升我國的水產養殖水平,促進漁業轉型升級和生產方式轉變,實現漁業現代化。
作為傳統產業,中國漁業面對的轉型升級,不單是抓住電商這根救命稻草。漁業作為大農業中的分支產業,無論是頂層設計、發展模式、成長質量,從宏觀到中觀到微觀,都存在著嚴重的結構性缺陷。
野蠻、粗放的制造到價值產品、價值品類、價值品牌、價值產業的智造與鍛造,依靠消費互聯網的上線售賣或者推廣傳播,解決不了漁業轉型升級的根本問題,解決不了水產企業產品體系更新、渠道終端重構、推廣策略精準等根本問題。
水產養殖業是我國的一個典型傳統行業,同時它又與老百姓的生活息息相關。從一些統計數據可以看出,目前我國的淡水養殖產品產量已經位居世界第一,水產養殖面積達到近六百萬公頃。2012年我國水產品總量達5908萬噸,其中養殖量4288萬噸,占總量的72.6%,全社會漁業經濟總產值17322億元。尤其在南方城市,淡水養殖更是相當發達。產業的發展壯大也需要先進的營銷方式來輔助,移動互聯網帶來的就是新的營銷模式。水產養殖行業的業內人士認為,水產品營養價值豐富,隨著人們消費水平的提升,對于水產品的消費需求也隨之不斷增加,這無疑就給水產養殖行業帶來了新的發展機遇。
一、我國陸上水產養殖工程設備的發展近況
(一)池塘養殖及工程設備發展狀況
我國漁業發展中歷史最長久、規模最大的生產結構方式就是池塘式養殖結構。據統計,2016年左右,我國共有水產養殖池塘310萬公頃,養殖總產量為2320萬噸,占水產養殖總量的49%,占水產品總產量的36%。上世紀80年代以來,全國各水產區根據自身的特點和發展能力,開展了池塘養殖生態環境改造工程,著力推廣新型增氧設備,初步建立了立體的水產養殖體系。此項工程顯著改善了養殖環境,提高了池塘養殖體系的生產水平,降低了生產后可能導致的污染以及生產過程中的各項成本,建立了一批設施齊全的立體式生態養殖體系。但是,這其中大部分為個體漁民和集體企業,其生產規模大多很小。由于缺少大型的養殖場和綜合性的水產品養殖公司,致使我國在水產品的品牌創立等工作上進展緩慢。為促進我國漁業的發展,根據我國資源狀況,國家確定了“合理利用資源,大力發展養殖業”的漁業方針,將發展養殖業作為我國漁業發展的重心。池塘養殖由于其自身的特性,因此很早之前就向著立體式養殖結構發展。通過研究改造池塘塘埂、進排水系統、護坡等相關設施,建立了細致的工程參數,開展養殖場改造工程土方計算與平衡技術研究,提出工程概算編制方法,通過構建以人工濕地、生態溝渠、生態養殖塘等多種生態結構嵌套結合的立體養殖體系,提高了養殖水體自主凈化循環使用的效率。
(二)工廠化養殖及工程設備發展狀況
工廠化養殖是目前對陸上水產設備應用得最多的養殖技術,也是引領未來的先進水產養殖發展的生產方式。工廠化養殖具有占地少,養殖周期短、產量高、易于管理、不受季節變化的限制、管理機械化和操作自動化、無污染、效益好等特點。和國外相比,我國的工廠化養殖起步較晚,上個世紀七十年代才通過從國外引進的方式開始進行對此項技術的研究運用。經過近十年的吸收和發展,于九十年代初才正式進入產業化發展的階段。我國工廠化養殖近幾年發展很快。目前,工廠化養殖已經遍及國內除、內蒙和青海之外的地域。山東、遼寧等地的工廠化養殖都達到了一定規模,主要養殖品種為甲魚、鱘魚等優質水產品。內陸工廠化養殖主要品種為鰻魚、中華鱉、鱘魚、鱒魚等,海水工廠化主要養殖品種為石斑魚等魚類,以及對蝦、扇貝等無脊椎類,還有海帶紫菜等可食用藻類。工廠化養殖有露天養殖、半封閉循環水養殖和全封閉循環水養殖三種養殖形式。露天養殖全過程依靠開放式流水,用過的水一般不再經過人工回收處理,流水交換量為每一到兩周為一個交換周期。半封閉式循環水養殖體系與流水養殖的差別在于,養殖用水并不完全開放,對于養殖廢水經過沉淀、過濾、消毒等簡單處理后再流回養殖池重復使用。全封閉循環水養殖方式則是在半封閉式的基礎之上,對養殖廢水根據不同養殖對象不同生長階段的生理要求進行調溫、增氧和補充適當新水,反復循環使用。整個裝置除水處理系統外,還附有水質監測、自動或半自動控制儀器等。工廠化養殖是高投入、高技術、高風險的產業。
各地應根據當地具體的條件和自然優勢,準確合理地選擇養殖產品類型、養殖設施和養殖基地,并做好對產品經濟效益的全面分析,采用合理的方式,降低生產成本,提高產能效益。目前我國對工廠化養殖的理論研究雖然越過了最艱難的時期,在世界上依然沒有非常突出的成果,只是在建立了相關的理論和技術體系之后不斷探索的階段。還需要廣泛吸收其他行業科研人才到水產行業的建設中來,發揮多學科的優勢,集中有關化學、環境、飼料、育種、防病、養殖、建筑、機電、管理等學科的研究人員,建立科學合理的管理體系,發展先進的養殖生產設備,研究營養全面且具有一定針對性的水產飼料,實行聯合攻關,推動科學和生產的快速發展。工廠化養殖在節約用水和節約用地方面相較于其他養殖方式而言更具有競爭優勢。工廠化養殖的發展符合我國人多耕地少、水資源緊缺的基本國情,但也要注意,不能因此就過度神話。工廠化養殖受季節變化影響小,具有產量高、養殖周期短等優勢,發展工廠化養殖符合水產養殖現代化、集約化、規模化的發展方向,在城市郊區以及其他有條件有需求的地區可以重點發展工業化養殖。但是要注意,節水減排的要求下,大量循環水型工廠化養殖模式迫切需要對現有的養殖設備進行技術上的升級,其關鍵在于設備運行效率與各階段設備之間的結構銜接上的提升。由于目前的循環水凈化設備存在著結構之間的銜接不夠緊湊、配置標準不合理等原因,不僅增加了改造工程戶補貼政策的有效實施的難度,也增加了行業設備標準化的難度。
二、我國陸上水產養殖工程裝備的發展
雖然我國水產養殖業無論是養殖面積還是生產產量都處于世界第一,但是和世界先進水平相比,依然有著基礎設施與科技含量上的差距。值得慶幸的是,隨著相關研究工作的不斷發展,目前我國已經研究開發出一批具有自主知識產權的海淡水養殖、繁育等專用處理設施,并初步實現了生產應用。經過多個國家科技攻關項目的實施,我國深水網箱的基礎性研究已經取得了一定的進展,在相關設備的生產設計與相關系統的建設等方面均已有所突破。但由于循環水處理系統最初是建立在節約用水這一目的上的,因此該系統在其他配套要求上能力不足,并沒有在其他方面發揮出理想的作用。然而,由于養殖系統廢水排放限制管理的混亂,以及相關技術的不成熟,循環水養殖過程中的大量廢水并沒有實現有效的凈化處理便直接排入自然水域,直接以工業廢水的形式對環境造成了污染。因此,隨著工廠化養殖業的發展,配套的循環水養殖設備以及理念需要跟上發展的進度,跟上科學的腳步。只有這樣,工廠化水產養殖才能走得更遠。
關鍵詞:水質監測、水產養殖、物聯網、智能監控
一、項目背景
根據對水產養殖基地的實地察看以及和現場技術人員的深入溝通,了解到水產迫切希望通過先進科技手段實現戶外魚塘的水質監控,以便減少魚因缺氧、水質異常造成大批量死亡的風險,減少人力電費,達到降低養殖成本提高養殖安全性的目的。并以此為起點逐步實現,從依靠傳統人工經驗的養殖模式,向依靠科技手段的自動化和智能化養殖模式的轉變。
物聯網的應用在各個領域起著重要的作用。具有環境感知能力的各個類終端、基于泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到不同行業的各個環節,可大幅提高各行業的效率,改善質量,降低成本和資源消耗。目前國家將物聯網作為推進產業信息化的重要戰略,農業作為關系著國計民生的基礎產業,其信息化、智能化進程由為迫切。在此背景下,水產養殖環境智能監控系統得到了大力的發展,并成功試用于一些大型水產養殖企業,實踐證明該系統對提高養殖產量、提升養殖成品質量、實現規模化現代化的養殖起到了非常重要的作用。
二、需求分析
水對魚類,就像空氣對人類一樣重要,是魚類生存的必需條件,不同的魚需要不對同的水質,因此如何選擇和調節最適宜的水質,是科學水產養殖的關鍵。
水產養殖中,以往的水質檢測都是人工按固定周期(大約一季度一次),或根本就沒有水質檢測。目前對水質的判斷、分析和調節主要還是依靠人的經驗,而這種經驗缺乏科學的數據分析、積累時間長、不可復制、無法共享,它嚴重制約了企業向規模化、集約化、標準化發展的進程。因此建立水產養殖環境智能監控系統,量化養殖經驗,使養殖過程自動化,管理模式標準化是大規模水產養殖企業非常關心的事情。
三、水產養殖水質監控的必要性和意義
1.溶解氧的監控
魚塘水體溶解氧不足的成因:
(1)水產密度過大;
(2)當水體過肥時,水體中浮游藻類非常豐富。夜晚,浮游藻類的呼吸作用異常旺盛,耗氧量非常高,易造成水體溶氧不足。
(3)魚塘有機物增多,將引起細菌大量繁殖,而細菌大量繁殖也將大量消耗池中的溶解氧,從而引起水體溶氧下降,導致魚蝦缺氧。
(4)水中氧的溶解度隨溫度的升高而降低,同時高溫狀態下的水產動物及其他生物的代謝水平提高,耗氧量增高,易造成水體溶氧不足。
(5)水中的還原性物質如硫化氫、氨、亞硝酸顏對氧氣的消耗。
魚塘水質溶解氧要求以及水產生物缺氧表現:
(1)水體中的溶解氧一般應保持在5―8mg/L,至少在4 mg/L以上。
(2)輕度缺氧時,魚蝦表現煩躁不安,呼吸加快,大多集中在表層水中活動,個別浮頭。
(3)重度缺氧時,大量魚蝦會浮頭,并張口大量吞空氣,游泳無力,甚至窒息死亡。
(4)氧過飽和一般無危害,但有時會引發魚類氣泡病
2.氨氮的監控
魚塘水體氨氮照成的影響:
(1)水體中的氨以分子氨NH3和離子氨NH4+兩種形式存在,其中分子氨NH3對魚蝦是極毒的,而離子氨不僅無毒,且是水生植物的較易吸收的無機氮源。
(2)魚蝦氨中毒后的病變表現為肝、腎等內臟受損、出血,紅細胞破裂、溶解。鰓粘膜的結構、功能受損,粘液增多,導致呼吸障礙。腸道的粘膜腫脹,腸壁軟而透明、出血。粘膜受損后易繼發炎癥感染,表現為魚體粘液增多,全身性體表出血,鰓部個鰭條基部充血較為明顯,紅腫突出。臨床主要癥狀為魚蝦在水表層不安游動,死前口張開,眼球突出,體表廣泛紅腫出血。
(3)魚塘水體氨的濃度長期過高,最大的危害是抑制魚蝦的生長、繁殖、表現為魚蝦的生長速度降低,抗病力減弱,嚴重中毒者甚至死亡。
要定期檢測魚塘中的氨氮指標:
(1)制訂適宜的放養密度和合理的搭配模式,合理利用魚塘空間,避免盲目追求不合理的高密度。
(2)定期潑灑“底安”,通過底質和水體的不斷循環,殘渣、糞便等物質的沉積所產生的氨氮,并配合使用“活水素”、“護水寶”等通過微生物代謝、物理吸附等作用降低氨氮,防止其對水產動物造成危害。
(3)潑灑“底改王”、“底安”等高ORP的產品,不但可以對水體消毒,氧化水體中的氨氮,降低危害。
(4)水質老化,有機物懸浮、池底糞便,應適當換水,及時排污,尤其是蝦蟹育苗時應將池底污泥徹底排掉。
(5)夏季高溫季節,水體PH值高時,適當開增氧機,攪動水體,使分子氨含量高的上層水與較低的下層水混合,降低上層水中的氨分子的含量。
3.PH的監控
魚塘水體PH造成的影響:
(1) 如果水的堿性過強,不適應的魚類,其鰓組織會受到燒傷,影響正常的生活,鰓部的不正常往往會被看做是有鰓病(鰓絲出血,皮膚腫脹,會產生一層透明的粘液,長時間會窒息死亡),且易被寄生蟲所寄生。如果水的酸性過強,會使魚體代謝減速,影響對食物的消化,往往吃的很多卻生長緩慢,如果長期生活在老酸水中的魚,神經系統和呼吸系統會受損,因此出現身體震顫,一側向一側傾斜,出現痙攣現象。
(2) 魚體的排泄物及剩余餌料的腐敗,分解產生的負價氫離子,都可以使水質逐漸變酸,使魚體代謝發生障礙,并伴隨產生硝酸鹽,使魚中毒,當不能忍受時,變中毒死亡。
(3)露天養殖場,極容易受當地酸雨影響,造成魚塘水質偏酸,從而造成嚴重的養殖損失。
五、解決方案
1、技術特點 :
本系統的關鍵技術是如何通過工控機實現數據的采集、傳輸、存儲與,并為運營商或用戶提供瀏覽訪問和遠程調用。通常與互連網連接可以通過二種途徑:有線接入方式:這在有些場所,例如距離社區較近,有線接入方便,或在特殊情況下通過專線連接等。本系統目前主要采用了GPRS無線移動通信技術,可實時將采集的數據傳送到運營中心,或根據您的設定,將報警信號發送到你的另一個終端,以便您及時采取有效措施,防止損失的發生。
2、總體設計 :
魚塘水質監控系統也可以遠程控制輸氧設備及時補充水中的氧氣,或遠程啟動水溫調節裝置調節水溫,也可適時擴展其他控制功能,如循環水設備、投餌機及其他設備的遠程控制。系統操作方便,系統界面簡明直觀,易于非專業人士特別是基層水產人員學習掌握。實踐證明,采用此類遠程監控系統,并結合必要的水質監測儀器和相關水產設備后,可極大提高水產基地的生產管理水平,可隨時隨地監控各種水產品的生長環境和設備的運行狀態,從而達到增產、節能、減輕工人勞動強度的效果。
監控室設備系統組成 :
監控室水質遠程/無線監控系統主要由工控計算機、水預處理器、現場專用水質監測儀、專用無線數據采控儀(GPRS RTU)、水產監控軟件組成(以下主要介紹專用水質監測儀、專用無線數據采控儀器RTU和水產遠程監控軟件)。
通過RS―485總線將數字傳感器(也可采用數模轉換器)與專用分析儀連為一體,構成現場監控單元。專用分析儀:COD分析儀、氨氮分析儀、PH分析儀、溫度測量儀。可現場接入多路模擬量、開關量、繼電器信號等數據。然后通過GPRS無線模塊將現場數據與運營中心遠程控制中心連接,將采集數據實時發送到遠程數據庫服務器,并存儲到數據庫中。 通過該系統,即使在遠離觀測現場的異地,也能方便地對魚塘環境要素如溫度、COD等環境數據的采集讀取,真正實現了遠程監測和數據共享的功能。除數據遠程采集、實時監控外,系統還可實現遠程報警,并通過用戶終端遠程控制現場設備。
3、功能特點
本系統是我司在結合國內外同類產品優點的基礎上研制,適用于各類魚塘水的水質監控與循環處理。
其主要功能為:
參考文獻:
水產養殖池水中的參數對養殖環境的控制及魚類的生長至關重要,需要工作人員定期采集并實時控制養殖環境以保證魚類能有一個健康的生存環境,但這種方式難以避免工作人員缺勤的情形,為確保人員到位和采集信息的準確性,通過RFID技術完成對人員的定位跟蹤,同時還可提供養殖環境的信息,以便工作人員及時調節養殖環境的參數,減小養殖損失。當工作人員抵達采集信息處時,RFID模塊會自動識別人員配備的電子標簽,并把此時采集到的信息同人員的編號一起傳送到信息中心,以確保工作人員的出勤率以及數據采集的準確性。傳統的人工采集記錄數據信息的方式存在效率低,并且容易出現記錄錯誤的弊端,通過養殖池水環境監測信息的智能采集,借助于無線傳感技術,安裝特殊功能傳感器實現池水環境信息自動化采集及對整個養殖區域的監控需求,系統工作流程如圖1所示。
2數據采集功能
無線傳感器模塊是養殖環境監測系統的基礎,在養殖池適當的區域安放溫度、溶解氧、pH值及光照數據的無線傳感器網絡節點,準確采集水產養殖環境的數據信息。無線傳感器模塊的設計框圖如圖2所示。圖中包括傳感器、處理器、通信功能以及電源4個子模塊。由于實際要求的差異,無線傳感器模塊4個子模塊的硬件構成不盡相同,然而各子模塊的功能基本相同。傳感器子模塊實現養殖環境的數據采集功能,并將采集到的信息轉換成處理器可以識別的信息;處理器子模塊調節整個無線傳感器模塊的工作狀態,完成對自身采集信息和來自其他模塊數據的處理,并實現與其他模塊間的信息交流;通信功能子模塊完成與其他模塊間的信息通信以及收發采集到的數據;電源子模塊主要負責提供模塊正常工作需要的能量,一般使用微型電池。本文選用Ateml公司生產的AVR系列高性能、低功耗8位單片機ATmega128L,該芯片是一顆真正的系統芯片;在芯片內部集成了128KB的可編程閃存,具有獨立鎖定位、可選擇的啟動代碼區進而通過片內的啟動程序實現系統內編程,同時,其電壓工作范圍為2.7~5.5V。傳感器采集到的數據信息通過AT-mega128L進行AD轉換為數字信號,由無線通信模塊負責將得到的數字信號輸出。
3信息通信功能
3.1無線傳感器網絡
無線傳感器網絡的拓撲結構采用星網結合,各個采集點單獨形成局部的無線傳感器網絡,通過中繼節點將局部網絡傳出的數據匯聚傳送到信息中心。各個采集點的無線傳感器網絡中都布置了傳感器,這些傳感器負責完成養殖環境的信息檢測,即對池水溫度、溶解氧濃度、pH值以及光照強度的信息采集。傳感器采集到原始信號后,只有將模擬信號轉換為數字信號才能通過無線網絡進行傳輸,轉換過程需要模擬信號放大器、A/D轉換器、信號處理器等。傳感器節點通過自組織功能將采集到的數據以單跳或者多跳的形式發送給中繼節點。
3.2Wi-Fi傳輸
通常架設無線網絡的基本配備是無線網卡及一臺AP,足以實現無線模式,架設費用和復雜程度遠遠低于傳統的有線網絡。中繼節點匯集到信息后通過Wi-Fi無線網絡傳輸到信息處理中心,通過Wi-Fi接入點實現無線傳感網之間的信息通信以及數據處理功能,Wi-Fi接入點既有普通站點的特點,同時可以實現接入到分配系統的功能。
4信息處理中心
4.1數據庫管理
應用軟件使用ADO設計連接ORACLE,具有采集信息的存檔、當前或者歷史信息的檢索功能,實現對采集點采集到的數據的處理與存儲。ADO設計開發中采用了較多的Command對象,同時采用ANSISQL語句實現對數據庫的控制。鑒于實際操作中數據庫中需要存檔的數據量較大,因此數據的訪問能力非常重要。而Command類的重復應用性比較好,可以把數據庫的細節封入SQL里,當數據鏈表的內容改變時,可以只改正SQL語句就可以保證應用程序架構的穩定性。
4.2監控系統
為提高養殖人員對養殖環境的監視效率,本系統提供了良好的人機交互模塊,含有信息實時顯示、數據的歷史查詢模塊、巡檢人員的路徑顯示模塊等功能。
5結束語
一、上半年工作情況
1、開展投入品、水產品質量安全的宣傳和監管工作
為保障我區漁業生產資料市場經營秩序和水產品質量安全,上半年,我站多層次、多方位的開展了對《中華人民共和國農產品質量安全法》、《中華人民共和國漁業法》、《獸藥管理條例》、《飼料和飼料添加劑管理條例》等法律法規的宣傳,印發法律法規、養殖投入品安全知識、食品安全知識等宣傳資料3000余份,強化水產品生產經營戶安全生產要求,提高養殖戶對投入品質量安全判的別與防范能力。同時,為保障水產品質量安全,大力推廣高效、低毒、低殘留漁藥的使用。督促各漁藥經營單位建立經營臺帳,完善產品溯源制度,從源頭上加強對漁藥流通領域的監管。把漁業投入品市場納入到有序管理的軌道上來,嚴防禁藥、假、劣獸藥等流入市場,坑農、害農。并與投入品經營等單位100%簽訂了誠信經營承諾書。營造誠信、有序的市場經營氛圍。同時根據蘇州市農林局《關于加快推進漁藥GSP工作的通知》要求,全面展開漁藥GSP工作的前期準備。為漁藥GSP工作的后期實施提供保障。上半年,我站出動執法車12臺次,執法人員46人次對轄區內所有漁藥經營單位實施例行、突擊檢查17次,對少數不符合經營規范的單位提出了相應的整改措施并監督落實。抽檢漁藥1批4個品種;抽檢水產品3批4個品種;抽檢產品全部符合相關標準。有效的促進了我區漁業生產有序、健康發展和水產品質量安全的提升。
開展打擊違法添加非食用物質和濫用食品添加劑、“五一”節日期間食品安全專項整治執法行動,對重要漁業生產基地和漁藥經營單位的漁藥、飼料等投入品和水產品進行清查,嚴厲查處綠霉素、孔雀石綠等違禁用藥和非法添加劑,累計出動執法車5臺次,執法人員24人次,檢查漁藥經營單位和養殖場33家,沒有發現使用禁用藥物和非法添加劑的行為,抽檢水產品10批次;抽檢產品全部符合相關標準。
同時要求水產養殖戶建立健全健康養殖檔案,準確登記漁藥(飼料)購買、使用及水產品購銷往來情況,做到有據可查,規范漁藥、飼料的使用,保障水產品質量安全。為此,開展了對水產養殖場的執法檢查,檢查了新南漁場等5家養殖生產單位的生產記錄和用藥記錄,檢查沒有發現使用禁用藥物和違規使用添加劑等不法行為的現象,但少數單位養殖檔案不健全。為此,我們現場要求并督促水產品養殖場(戶)建立健全健康養殖檔案,進一步規范水產養殖用藥行為。
2、開展病害測報、防治服務
目前,已在區內重點水產養殖區域設立了6個水產病害測報點。并選擇工作能力強、專業技術硬的技術人員,作為病害測報員加以重點培訓與培養,采取定期上報、扎口管理等方式,形成了覆蓋全區,監測品種齊全的監測網絡,為全面掌握區內水產養殖品種的發病情況及流行趨勢提供了硬件保障。上半年,通過分析水生動物疾病預防控制網絡系統收集的基礎信息。水產養殖病害測報、預報一期,分析了當月發生的病害情況及流行趨勢,及時提出科學的預防措施,并預測了下月可能發生的病害情況,反饋到養殖戶手中,以做到無病早防、防治結合,降低養殖風險。保障全區無重大疾(疫)病流行,有效控制水生動物疾病漫延,減少因病害帶來的經濟損失。并針對上半年氣候多變、氣溫不穩定,水質清瘦,水草長勢不好,清泥苔瘋長、河蟹脫殼困難等的特點,及時組織水產技術人員深入一線,下到鄉、鎮、村及魚塘邊,指導漁民調節水質,對癥用藥,盡量使漁民損失降到最低程度。
3、現代漁業示范區建設
為了適應東*環境綜合整治的需要,打造新形勢、新機遇下沿*規模化、現代化、生態化的特色農業產業集群,使農業真正成為農民持續致富的源泉、農村改革發展的動力和社會文明和諧的保障。*區人民政府投資5000萬元建設了*區現代漁業示范區,20*年年底已完成了主體工程的施工,2009年開始我站積極協調后續配套設施的建設。
到目前,已在*路示范區入口,中心路東入口設置形象展示牌樓二座,在示范區管理中心科教培訓室外廣場處設置漁業科普長廊一處,在示范區管理中心北門建設傳達室用房60平方米,示范區管理中心裝修工程基本竣工,完成了示范區內景觀綠化工程,水質在線監測已進入設備安裝調試階段。今年以來共接待中外漁業考察團、各級領導參觀考察31次720人。
4、實施省漁業科技入戶示范工程和漁業科技服務年行動
今年是我區第四年承擔江蘇省漁業科技入戶示范工程,作為示范工程的主要實施部門,我站在總結前三年成功經驗的基礎上,繼續將河蟹作為本年度主推品種。同時,圍繞*綜合整治工程和水產品質量安全建設,將池塘水質生態調控技術、優質大規格河蟹健康養殖技術和河蟹養殖病害綜合防治技術作為主推技術。從建立完善的漁業科技入戶服務體系和專業、負責的漁業科技入戶工作隊伍,優化優勢產品,打造生態、健康、可持續的漁業主導產業著手,確保今年的科技入戶工作在產量效益上取得新成效、入戶機制上取得新突破、促進增收上取得新成果。
截至目前,已完成全區20個技術指導員、420戶河蟹養殖示范戶的遴選和基本信息采集工作,確定了在*鎮*村、*鎮*村、*鎮*村3個漁業村實現區域性整村推進,確定示范面積9240畝。其中:*村--示范戶226戶,指導員11名,入戶指導面積4385畝;*村--示范戶106戶,指導員5名,示范面積1662畝;*村--示范戶88戶,指導員4名,示范面積3193畝。其中,25戶為河蟹良種養殖戶,面積259畝。同時,輻射我區及周邊地區6000戶河蟹養殖戶,輻射面積90000畝。組建了由一名研究員、兩名高級工程師、兩名工程師組成的科技入戶專家組,已報送省海洋與漁業局科技入戶信息10條。
制定并落實漁業科技服務年行動實施方案,截至目前,已邀請水科院淡水所、市推廣站等的資深水產專家、學者,在全區組織舉辦塘水質生態調控技術、優質大規格河蟹健康養殖技術、河蟹養殖病害綜合防治技術和微生態制劑的使用技術等實用技術培訓18期,受訓漁民4000多人次。組織編寫發放實用技術資料6種,舉辦技術指導員培訓1期,組織赴高淳、新建參觀學習一次,補貼發放急需生產資料優質河蟹環保飼料2噸、生物調水王(復合芽孢桿菌粉劑)等微生物制劑2噸,折合人民幣80000元。贈送各種專業宣傳資料、《科學養魚》、《水產養殖》期刊12000余份。深入塘邊生產一線現場接受咨詢指導近2000人次。同時向社會公布兩部技術咨詢電話,全天候為廣大養殖戶提供技術指導服務,解決生產中遇到的技術難題,確保技術服務無盲點,截至目前,累計解答電話咨詢100余人次。
5、強化理論和專業知識的學習
加強全站理論和專業知識的學習,提高工作人員的政治思想素質和業務水平,制定詳細的學習計劃,落實學習制度,保證學習質量,同時注重加強專業技術、法律知識及辦公自動化知識學習,選送人員參加省、市舉辦的各類專業技術培訓,將業務學習與工作實際緊密結合,全面提高工作人員的綜合素質,以更好地開展工作,進行技術服務。
6、其它工作
撰寫漁牧簡訊9篇,及時相關信息。
結合*區第九屆科普宣傳周活動開展漁業科普宣傳活動。
水生動物疫病防治實驗室建設,目前實驗室已建成,正組織實施內部裝修和實驗儀器設備的采購。
完成局領導交辦的其他工作。
二、下半年我站將主要抓好以下幾方面工作。
1、進一步加大漁業法規宣傳力度,繼續開展專項整治活動。加強對漁業投入品市場的監管力度,努力促進水產品質量安全的提高,確保消費者能吃上放心的水產品。
2、繼續做好水產養殖病害測報服務。在做好養殖病害預測報工作、相關信息的同時,針對發病情況,派出專業技術人員開展巡回服務,為基層解決病害防治技術難題,服務漁業生產。
3、繼續做好水產養殖病害防治工作,在生產關健時節,積極深入養殖一線,做好各類病害的檢測、預防及治療工作。
4、抓好現代漁業示范區建設,狠抓配套措施落實,加快現代漁業示范區建設工作,同時做好示范區的新品種、新技術的服務工作,把示范區打造成*區漁業特色示范區。
5、繼續抓好省漁業科技入戶工程的實施。切實作好主導品種,主推技術的集中推廣,重點抓好技術培訓、入戶指導、中期檢查、測產評估和統計匯總等工作,確保本年度任務保質保量完成。
6、繼續扎實有效地開展水產養殖技術的培訓工作,主要是對池塘水質生態調控技術、優質大規格河蟹健康養殖技術和河蟹養殖病害綜合防治技術的培訓。積極組織技術人員深入生產一線,開展技術指導工作,提高漁民養殖技術水平。
關鍵詞:淡水漁業;發展現狀;生態漁業;可持續發展
中圖分類號:S964 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-06-0183-1
我國地域遼闊,水資源豐富,擁有眾多的水庫、河道、湖泊等適合淡水漁業發展的自然地理條件,所以我國一直在世界淡水養殖業和出口貿易中占有十分重要的地位。但是由于近年來對水體污染的加劇和過度捕撈等問題,給我國的淡水漁業養殖帶來了很多破壞和挑戰,這就需要我們在對漁業發展的現狀進行分析與總結的基礎上,積極探討世界淡水漁業發展的最新趨勢,并通過政府政策引導、增加淡水漁業發展投入等措施,促進我國淡水漁業發展的生態化、綠色化和實現更高的經濟效益和社會效益。
1 我國淡水漁業發展的現狀以及存在的問題
相關統計資料顯示,在2009年,我國的淡水魚類養殖總產量達到1957萬噸,占我國魚類總產量的65%以上,2010年我國水產養殖的總量為3800萬噸,占水產品總產量的72%以上,其中出口量為333.88萬噸,金額達到了128.28億美元,使我國成為世界上最大的水產品貿易國。在淡水漁業的養殖方面,2010年我國淡水養殖的總產量為2346.5萬噸,加上2011年的初步統計結果可以看出,我國淡水漁業呈現出良好的發展形勢。但是由于受到環境污染、消費觀念、市場需求等方面因素的影響,我國的淡水漁業在現階段的發展中仍舊存在很多問題,具體說來,主要有以下幾點:
1.1 沒有形成規模效益,抵御市場風險的能力較弱
長期以來,我國的淡水養殖業都處于分散經營、各自為站的局面,政府缺乏有效的引導,養殖戶之間缺乏有效的聯系和配合,不注重對市場信息的搜集和分析,很難準確把握市場上的變化趨勢,一旦遭遇市場風險,往往缺乏必要的風險應對能力,這與我國的淡水養殖相對分散、沒有形成規模效益有很大的關系。
1.2 科學水平相對低下,勞動生產率相對較低
從整體上看,我國淡水漁業對養殖機械和先進養殖技術的普及率相對較低,養殖與生產的方式相對落后,很多養殖用戶以及企業對養殖業的經濟投入和科技投入遠遠不夠,使得淡水漁業養殖的現代化、自動化程度遠遠落后于西方發達國家,加上很多養殖人員的綜合文化素質水平不高,限制了淡水漁業養殖生產效率的提升。
1.3 生態破壞嚴重,養殖環境日益惡化
由于受到我國經濟發展和水利工程建設等因素的影響,一方面使我國的很多河流和湖泊遭受了污染,養殖水域富營養化的問題比較嚴重;另一方,使得我國的很多河流出現斷流,湖泊的面積在不斷萎縮。這不僅造成淡水養殖面積的減少,還會造成水產養殖病害的增加,嚴重時會造成巨大的經濟損失,有時甚至還會對食品安全造成不利影響。
1.4 深加工水平低,附加值不高
淡水漁業初級魚產品的銷售利潤比較低,提高淡水漁業的深加工水平是延伸淡水漁業產業鏈、提高行業產品附加值的有效途徑。但是,我國淡水魚產品的加工技術不高,深加工水平還處于初步發展階段,很多企業仍舊處于整個產業鏈的最低端,導致產品的附加值不高,不利于企業經濟效益和市場競爭力的提升。
2 我國淡水漁業的發展趨勢
2.1 科技化水平越來越高
在科學技術日新月異的今天,淡水漁業的發展也必然會迎來前所未有的發展機遇,尤其是隨著我國生物技術、微電子技術、信息技術、漁業設施新材料以及新工藝的發展,我國淡水漁業的科技化水平必然會越來越高,會促進淡水漁業設施的不斷完善,帶動整個產業的不斷升級。
2.2 休閑漁業會越來越受歡迎
隨著人們物質生活水平的不斷提高,休閑旅游市場需求的不斷擴大,為我國休閑漁業的快速發展提供了可能,如飲食、垂釣、觀光、觀賞魚開發等都可以作為我國休閑漁業的發展方向,會進一步豐富人們的業余生活和精神需求,休閑漁業的發展道路也會越來越寬闊。
2.3 生態漁業的發展潛力巨大
隨著綠色生態漁業的進一步發展,在傳統生態漁業的基礎上,現代化的生態漁業將會迎來更好的發展機遇,尤其是隨著人們消費觀念的不斷轉變,改善水體生態環境、實行農牧漁多種經營、提升綜合效益的生態漁業的發展思路將會越來越清晰,綠色健康、無公害產品的市場潛力也將會逐漸被挖掘出來,會促進我國生態漁業的更好發展。
2.4 規模化和深加工的程度會進一步提高
在市場和國家調控的雙重作用下,中國的淡水漁業的發展將會越來越趨向于規模化、自動化和現代化,漁業生產的效率會不斷提升。同時,為了進一步優化淡水漁業的產品結構,提高整個行業產業鏈上的附加值,淡水漁業的深加工水平會得到進一步的提升。
3 結語
總之,在發展綠色經濟的背景下,我國的淡水漁業要想實現更好的發展,不斷提高在國際市場上的影響力和競爭力,就需要不斷轉變發展觀念,提高淡水漁業生產的科技水平和深加工程度,加大在生態漁業、休閑漁業發展上的投入力度,這樣才能促進我國淡水漁業的健康、可持續發展。
參考文獻
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