发展现代化热带海洋牧场是养护南海渔业资源、保护海洋生态环境等方面的重要手段，对中国南海渔业资源养护与科学利用具有深远意义。人工鱼礁是海洋牧场生境营造的重要手段之一，由于南海水深较深，常规鱼礁难以发挥作用，而浮鱼礁可以利用中上层的水体空间，是营造深水渔场的最佳设施。本研究综述了浮鱼礁的类型、功能和应用场景，对国内外的相关研究以及现状进行总结，并对浮鱼礁未来在南海海洋牧场信息化监测、休闲渔业、中上层鱼类资源养护和构建大洋性海洋牧场等方面进行了展望。

根据《蒙特利尔议定书》，渔船制冷系统所用R22制冷剂因对大气臭氧层具有破坏作用，应在2030年前被禁止使用。因此寻找理想的替代制冷剂迫在眉睫，混合制冷剂通过组分筛选与配比，既可以满足系统制冷需求，又达到环保要求，成为替代传统制冷剂的主流趋势。本研究设计了单机单级的自复叠制冷系统，采用化工流程模拟软件开展了多元混合制冷剂的应用替代研究。基于自复叠制冷系统特点和混合制冷剂热物性，面向-65 ℃的目标温区，筛选了R14、R23、R134a和R245fa四种制冷剂，分别组成二元、三元和四元混合制冷剂。针对自复叠式制冷系统，开展了二元、三元和四元混合制冷剂在不同组分不同浓度下的热力计算分析。结果显示：采用四元混合制冷剂的制冷系统相比于采用二元、三元混合制冷剂的系统制冷系数更优。当四元制冷剂组元配比为R14/R23/R134a/R245fa（0.35/0.36/0.1/0.19）时，制冷系统的COP可达1.037，排气压力与吸气压力分别为1 590 kPa与740 kPa，压比小于3，并且排气温度仅为61℃，工况参数良好。同时与传统的R22制冷系统进行对比研究，结果显示，混合制冷剂系统的COP接近于传统R22制冷系统，且在容积制冷效率方面，吸气流量为R22制冷系统一级吸气流量的26.56%，可显著降低系统中选用压缩机的尺寸，系统更加简单，性价比更高。因此，新型的低温混合制冷剂R14/R23/R134a/R245fa具备替代船用传统R22制冷剂的潜力。

养殖环境中模糊、气泡遮挡等现象影响养殖鱼特征提取，使养殖鱼群检测精度不佳，为解决上述问题，提出融合通道非降维双重注意力机制ECBAM与改进YOLOv5的养殖鱼群检测模型ESB-YOLO(ECBAM-SPPF-BiFPN-YOLO)。使用ECBAM注意力机制获取更多细节特征；为缓解加入ECBAM导致的检测时间增加、速度变慢，使用SPPF替换SPP，减少模型计算量，降低模型检测时间，提高检测速度；为提高YOLOv5特征融合效果，使用BiFPN进行特征权重融合，提高有效特征在特征融合的比重，减少特征丢失。为了验证改进模块对YOLOv5的影响，设计了消融试验。试验结果显示：ESB-YOLO对比YOLOv5在保持检测速度的条件下平均精度提升了2.40%；设计模型对比试验，验证了ESB-YOLO的优越性，对比FERNet、SWIPENet与SK-YOLOv5等先进水下目标检测模型，ESB-YOLO在平均精度上分别具有3.10%、3.90%与0.70%的优势。研究表明，本研究所提模型对养殖鱼群目标检测效果更佳，可以满足养殖鱼群检测要求。

实际生产中，对鱼类的投喂控制仍是以人工经验判断和时序控制为主，易造成饲料浪费和环境污染。实时检测鱼群摄食强度，可用于指导投喂，进而提高饲料利用率，并降低残饵污染。基于此，本研究提出一种基于机器视觉和轻量型S3D算法的鱼群摄食强度实时识别算法，可精确定位视频流中 “强、中、弱、无” 四种鱼群摄食强度状态。其首先将I3D网络作为基准，使用Inception模块和深度可分离卷积构建3D时空Sep-Inc模块；其次，利用3D时空Sep-Inc模块、池化层和3D卷积层交替搭建轻量型S3D网络。最后，开发了基于PyQt5的金鳟鱼摄食强度识别系统。结果表明：S3D算法对四类摄食强度的识别准确率可达92.68%，比C3D和R2+1D算法分别提高9.75% 和14.15%，同时Parameters参数和GFLOPs参数也大幅下降，识别摄食强度标签的速率达到17f/s。研究表明，本算法不仅适用于金鳟，也有望适用于其他游泳型鱼类，并可提供投喂决策建议。

为研究不同养殖模式对南美白对虾生长性能及肠道菌群的影响，在设施大棚中构建了中试规模的南美白对虾循环水养殖模式（RAS）和生物絮团养殖模式（BS）2种模式，每种模式为3个平行。每个平行投放南美白对虾苗10万尾，初始放养殖密度为500尾/m3。每隔1 d，测定养殖水体的水质指标，待100 d饲养结束后，测定南美白对虾生长指标和肠道菌群。结果显示：RAS和BS组养殖水体中的总氨氮（TAN）、亚硝酸盐氮（NO2--N）、硝酸盐氮（NO3--N）、温度、pH和溶氧（DO）等指标无显著差异（P>0.05），但BS组有近20 d的NO2--N积累，进而影响南美白对虾的生长。BS组的特定生长率、存活率和最终养殖密度显著低于RAS组（P<0.05），饲料系数和肥满度无显著差异（P > 0.05）。两种养殖模式下对虾肠道菌群在门水平无显著差异，属水平显著差异（P<0.05），RAS养殖模式中的norank_f__JG30-KF-CM45丰度最高，BS养殖模式中下水道球菌属（Amaricoccus）的丰度最高。研究表明，采用RAS模式可实现养殖水质指标的稳定可控，进而可提升对虾的生长性能，但生产成本略高于BS模式。
关键词：南美白对虾；养殖模式；循环水养殖；生物絮团养殖；生长性能；肠道菌群结构

针对现有投饲机无法满足大型集约化深远海养殖工船投饲作业的工作需求，颗粒饲料因输送工艺和结构参数不合理导致管道堵塞，为提高颗粒饲料输送性能与效果，设计了一种可集中控制、定时、定量、定速作业的远程气力输送的自动投饵机，确定了投饵机的总体结构，完成了对螺旋下料器的关键部位的设计，开展了EDEM（高性能散装与颗粒物料仿真软件）离散元仿真分析。仿真结果显示：饲料颗粒在该装置中，从生成到排除过程中不会发生堵塞、滞留的现象，且下料速度可以通过螺旋轴的转速控制，下料速度稳定，当螺旋轴转速达到40  r/min时，满足投料速度1.5 t/h。该设计和研究为后续的深远海养殖投饲设备的设计和性能优化提供参考和依据。

海洋捕捞是渔业产量的重要组成部分，是水产品供给的主要来源。中国作为世界第一海洋捕捞大国，捕捞装备发挥了极其重要的作用。近十年来，在国家各类科研项目的支持下，中国海洋捕捞装备的研制在各个方面都取得了不小的成绩。本研究介绍了中国海洋捕捞装备的科技发展现状；指出中国海洋捕捞装备存在的主要问题是捕捞机械研究技术相对滞后，自动化、信息化水平低；捕捞渔船研发技术有待加强，自主设计能力有待提升；助渔仪器基础研究薄弱，关键核心技术有待突破；渔具设备性能有待提高，缺乏综合性设备；并对中国未来海洋捕捞装备的发展提出建议，旨在希望中国的海洋捕捞装备科技在未来海洋捕捞渔业建设中发挥着更大的支撑作用，为世界海洋渔业的发展贡献“中国力量”。

循环水养殖是未来水产养殖的主要发展方向之一，系统中CO2的过度富集会影响生物滤器过滤效率和养殖对象生长发育，因此CO2的高效脱除是整个循环水养殖系统中的关键技术，中国循环水养殖产业在30多年的发展过程中，各项CO2脱除技术日渐成熟。文章围绕着目前国内外工厂化循环水养殖系统的应用现状，介绍了循环水系统中CO2的来源、危害以及脱除的基本原理，综述了气体交换法、化学法和生态法三种CO2脱除工艺的特点以及国内外研究进展，总结比较了各类脱除技术的优点，针对CO2脱除主要存在的方法单一、主要设施占据空间大、成本高等问题，提出了多种脱除工艺并用、运行设备系统集约化、优化脱除过程及装备智能化等未来发展对策。本研究旨在为未来工厂化循环水养殖CO2高效脱除技术工艺的优化与专用装备的研制提供参考。 

现代渔业装备是实现渔业现代化的重要保障，新中国成立70年来，中国渔业装备从无到有，得到了长足的发展。文章概述了中国渔业的发展沿革及主要贡献，“十三五”以来的主要创新成果，并重点指出中国渔业发展趋势与装备科技需求，具体包括：养殖生产力水平亟待提高，需要发展更为高效的设施渔业，以稳定保障供给的基本盘。养殖新空间亟待拓展，需要创新全产业链一体化新型养殖方式，逐步成为保障供给的新补充。绿色发展的要求会更高，需要构建生态循环型生产方式，使渔业全面走上可持续发展的正轨。装备现代化成为重要需求，需要发展机械化、智能化生产技术，成为渔业“由大到强”的重要标志。社会现代要素加速融入，现代渔业正在进入“工业化渔业”和“特色渔业”同步发展的新时期。

为加快推进水产养殖业绿色发展，解决对虾海水池塘养殖面源污染以及产业发展与生态保护之间矛盾，研究了对虾海水池塘养殖固形废弃物集污效率与尾水生态处理技术。采用自行设计的沉淀塔进行固废收集，三级上向垂直流处理桶利用硝化-反硝化-再硝化处理工艺进行尾水脱氮处理。结果显示，在对虾池塘实际养殖过程中，养殖前期、中期与后期，沉淀塔对固形废弃物集污效率分别为10.6% ± 1.8%、31.1% ± 5.7%、52.2% ± 5.2%；总氮集污效率分别为1.4% ± 0.2%、3.4% ± 0.6%、9.1% ± 0.1%。三级上向垂直流处理桶均装填生物毛刷，自然挂膜60 d后，分别进行溶氧控制30 d，溶氧质量浓度分别为1.11~1.98 mg/L、0.27~0.45 mg/L、4.60~5.82 mg/L。经测定分析，三级处理桶总氮、氨氮去除率可以达到 45.5%与93.6%，将处理桶中的毛刷进行高通量测序分析，发现第三级处理桶中硝化细菌丰度最高，主要包括亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）、亚硝化螺杆菌属（Nitrosospira）、硝化螺菌属（Nitrospira）。本研究构建了“沉淀塔固废集污”+“三级上向垂直流处理桶”模式，为对虾海水池塘养殖产业转型升级提供技术和模式参考。
关键词：对虾池塘养殖；固形废弃物集污效率；尾水生态处理

随着水产养殖的发展，对水产品的需求量逐年增加，大多数养殖手段是遵循传统的人工经验，人工投饲存在投饲量控制不精准、自动化程度低以及人工成本大等问题，需要一种精准化、智能化的投饲方法提升饲料的利用率。利用六轴传感器对鱼池水面波浪进行分析，通过传感器获取鱼群进食状态函数曲线，利用主成分分析选择具有代表性的特征参数，对比不同间隔下特征参数的贡献率。结果显示：间隔60 s时的分析结果更贴近实际情况，选择6个贡献率更高的参数作为是否继续投饲的判断指标，如果连续3次测得2个特征参数低于所设阈值，则视为投饲结束。基于鱼群摄食规律研究的投饲方法使投饲过程更加符合鱼群的摄食需求，饲料利用率达到85%以上，节约养殖成本并降低了污染。研究表明，该方法可以实现鱼群的精准化投饲，为实现鱼群的自动化投饲提供参考。

为研究工厂化流水养殖系统中不同养殖密度对大黄鱼养殖的影响，以初始体质量为 (120±5) g 的大黄鱼为试验对象，设置了低密度组 (4.92 kg/m3)、中密度组 (7.56 kg/m3) 和高密度组 (10.08 kg/m3) 3个初始密度组进行为期 150 d 的养殖生产试验，检测了试验结束时不同密度组大黄鱼的生长指标、营养成分、血清生化、消化酶和能量代谢酶活力水平。结果显示：高密度组大黄鱼终末增重率显著低于于中密度组和低密度，各密度组试验鱼的存活率和肥满度无显著差异；鱼体肌肉水分和灰分含量随着养殖密度的增加而增加，存在显著差异，粗蛋白与养殖密度呈负相关，也存在显著性差异，粗脂肪未出现显著差异；肝脏4种代谢酶的活性在试验末期，低、中密度组显著低于高密度组；随着养殖密度的增加，大黄鱼胃、肠道5种消化酶活性降低，中、高密度组与低密度组相比出现明显的差异。研究表明，高密度养殖可通过增加机体营养代谢和减弱的消化吸收能力影响能量的收支，从而对大黄鱼的生长、肌肉营养品质和生理健康水平产生不利影响。

为准确、高效评估养殖网箱场内鱼类数量，科学指导网箱养殖，提出了一种基于前视声呐的养殖网箱内鱼类数量统计方法。方法应用时，以声呐图像处理技术为基础，首先以目标网箱内养殖鱼类在消声水池实验室的声学标定结果为依据，对前视声呐测量声图进行单个鱼体的声学图像阈值划分；其次根据云台控制声呐旋转，对围栏区域进行遍历探测，随后将声学标定结果确定的阈值作为划分依据，将不同角度所测声学图像中鱼类进行划分、统计，估算得到整个养殖网箱内的鱼类数量；最后结合探测角度以及位置信息，得到网箱养殖区域内的鱼类空间分布特征，用于指导渔民进行后续的网箱养殖。此方法在舟山青浜岛大黄鱼养殖网箱中得以应用。结果显示：该方法估计得到的养殖网箱内大黄鱼数量与人工评估结果基本一致，经多次计算，平均相对误差仅为2.45%，且实现过程更加高效、便捷。本研究能够有效为养殖网箱提供鱼类数量信息，为亟待需要进行鱼类数量监管的网箱养殖产业提供科学、可靠的数量统计方法，具有广泛的应用场景。

针对环渤海地区滩涂贝类养殖产业贝类采收环节缺少机械化采收设备，人工采收贝类劳动强度大、作业效率低、作业环境泥泞等问题，设计了一款履带式滩涂贝类采收机。整机采用液压双联泵进行液压动力的分配，并通过液压系统仿真软件AMESim对整机液压动力系统进行仿真模拟；根据滩涂养殖贝类的生物特性、地质特点和作业需求，设计挖掘传送装置，采用固定式挖掘铲和振动筛进行贝泥沙混合物的挖掘与筛选，通过液压缸的伸缩调整采收机作业深度；基于各个机构和液压元件的分布，设计履带式底盘。通过实地试验，完成样机的性能测试。结果显示：试验地区采收机的最佳工艺参数为作业速度0.15 m/s，振动筛转速380 r/min，振动筛筛面倾角12°，可实现满足农艺要求的滩涂贝类无水化和浅水化机械化采收作业。研究表明，履带式滩涂贝类采收机具有较好的稳定性，且在提高工作效率、降低劳动强度等方面效果显著，具有推广应用前景。

针对水下单目非接触测量鱼体大小问题，通常需要测量水下鱼体距离获取其表面的三维信息，提出了一种基于线激光三角测距法的鱼体测距方案，并对水下激光测距技术展开研究。根据光路原理测距需要测量多个参数，过程复杂且误差大，计算速度慢。本研究测距方案首先通过张正友标点法实现了图像的畸变矫正还原了图像的真实性。使用OpenCv开源库识别鱼体表面的激光轮廓，自定算法提升了轮廓识别的准确率，对激光轮廓进行重心分析法并得出激光亮度重心坐标。通过分析激光图像点坐标与空间坐标的位移关系，拟合一元五阶多项式回归模型预测距离，简化了参数。结果显示：激光重心识别并不连续，但在鱼体身上都能准确识别。测距模型平均误差5.6 mm，测试的样本中80%预测结果的误差都在7.0 mm内，最大误差也在标定的2 cm内，能够满足鱼体测距的误差大小。研究表明，本方法可为进一步研究鱼体尺寸大小的表面三维信息获取提供参考。

为探究超高压剥壳预处理工艺对鲜活小龙虾脱壳效果及品质的影响，本研究组合不同压力（150、200、250、300 MPa）和保压时间（1、3、5、7 min）对鲜活小龙虾进行超高压脱壳预处理。脱壳效果评价指标选用脱壳时间和虾肉完整率。品质评价指标选用汁液流失率及可表示肌原纤维蛋白变性程度的肌原纤维蛋白含量、表面疏水性、总巯基含量、羰基含量、Ca2+-ATPase活性等指标。结果显示：超高压处理有助于小龙虾脱壳，小龙虾的脱壳时间随着压力的增大而缩短；除150 MPa、3 min处理组外，其他超高压处理组的虾仁完整率可达100%；适当的压力可以降低小龙虾的汁液流失率，200 MPa、1 min和300 MPa、5 min处理后的小龙虾虾肉汁液流失率最小，分别为7.25%和9.16%。随着压力的增大，肌原纤维蛋白含量、总巯基含量和Ca2+-ATPase活性下降，表面疏水性及羰基含量上升；300 MPa（1、3、5min）处理后的肌原纤维蛋白变性程度明显。综合分析脱壳效果及蛋白理化特性指标，本研究认为200 MPa、1 min处理能同时实现脱壳效果的提高和虾仁良好品质的保证，适宜于小龙虾的超高压脱壳。本研究结果可为超高压技术应用于小龙虾的生鲜脱壳提供技术参考。

目前筏式海带养殖主要依赖传统人工夹苗方式，为了解决人工海带夹苗过程中劳动强度大、工作环境恶劣等问题，研究设计了一种多工位海带夹苗机，主要由苗绳解旋装置、旋转扩绳装置、气动夹苗装置等组成。采用了30工位同时解旋夹苗方式，实现苗绳快速等距分段解旋和30棵海带苗同时夹苗；设计了一种浮动旋转偏心扩绳夹苗装置，实现扩绳头穿透交织三股绳形成缝隙，夹苗爪夹取海带苗根至苗绳上沿；利用扭矩测量和阻力动态检测系统软件对多工位海带夹苗旋转扩绳结构进行数据理论分析；设计了海带自动夹苗控制系统，实现多工位夹绳、旋转偏心扩绳、成排插苗苗绳解旋等过程的自动控制。结果显示：苗绳的进给长度为2.3 m，30段夹苗平均每段70 mm，同时收缩距离至50 mm，苗绳松弛、缝隙变大，扩绳头椭球d 5×12扩φ16 mm苗绳，最大苗绳扭矩0.44 N·m，插绳阻力为42 N，扩绳电机功率为0.25 kW；夹苗产量为2 450棵/h，夹苗产量是人工夹苗的2.45倍。整根苗绳分段等距解旋夹苗，大幅提高了夹苗工作效率、成功率、降低伤苗率，自动化程度高。该研究有助于藻类养殖装备研发应用提供参考。

网箱网衣极易破损，一旦破损未及时修补，会给养殖户造成巨大的经济损失。为实现智能化网箱网衣破损检测，本研究提出一种基于改进YOLOv7的网箱网衣破损识别方法。该方法通过在Backbone网络使用gnConv结构、Neck网络引入SimAM模块来提升模型表达能力更好聚焦网衣破损处的特征，提高模型的检测精度。Backbone网络使用深度可分离卷积，并减少激活函数和改变卷积步长，同时在Neck网络利用Bottleneck模块使用1×1卷积核的特点和使用性能更佳的Mish激活函数重构模型，以减少参数量和运算成本，实现模型检测速度的提升及尺寸的压缩。通过消融试验和对比试验结果显示，YOLOv7-C3NeHX比原YOLOv7算法的平均精度提高了3.1个百分点，精确率、召回率与F1值分别提升了0.5、4.2与3个百分点，检测速度达到了232.56FPS，GFLOPs和模型尺寸分别占原YOLOv7的38.2%和94.3%。研究表明，改进模型能有效提高识别效率和部署的灵活性，为智能网衣修补机器人的研发提供技术支持。

针对水产养殖中增氧机远程控制困难、水质送检繁琐等问题，基于无线传感器网络（WSN）及物联网技术，开发出一种带有水质监测功能的增氧机远程控制系统。该系统由监测设备和远程控制小程序组成，布设在现场的溶氧、pH传感器、环境监测变送器等设备由4G-DTU内置的微处理器负责数据采集，采用无线网络通信方式，摆脱传统监测系统通信距离短的困扰；小程序具备实时监测水质、查询历史数据、远程启停增氧机等功能。为验证系统实用性，在实际水域布置节点测试。结果显示：各项指标均达到要求，设备远程启停响应延迟低于100 ms, pH测量精度达到0.02,溶氧控制精度在±0.4 mg/L以内，温度测量精度达到0.5℃，气压测量精度达到0.1 kPa，能够满足水产养殖需求。证明了所研究的系统具有实际应用前景。

目标方位估计是分裂波束探鱼仪的主要任务。常用的宽带目标方位估计方法包括互相关、互功率谱和自适应滤波。探鱼仪回波中存在大量目标，当鱼体目标回波时间间隔较小造成回波重叠时，这类方法会产生较大误差。本研究针对使用线性调频信号的宽带分裂波束探鱼仪，分析了信号时延对脉冲压缩结果的影响，提出一种利用脉冲压缩相位进行目标方位估计的方法，并给出理论推导。该方法运算量小，易于工程实现。仿真结果表明：该方法在目标间距不小于脉冲压缩距离分辨率时，仍然可以获得较为准确的方位估计；该方法与常用的互相关、互谱法相比，有更好的抗噪声能力。

针对某大型养殖工船所装备的养殖水泵采用恒速运行会造成大量电能浪费和养殖成本增加的问题，设计了一种基于鲸鱼算法优化的养殖水泵模糊PID控制器。通过鲸鱼算法对模糊PID控制器中的量化因子和比例因子进行优化，使得控制器能够针对换水、投饲、清洗、水面泡沫排出的复杂多变工况，对养殖水泵的转速进行动态调节，从而实现海水流量的调节。仿真结果显示，与PID控制器和模糊PID控制器相比，超调量和稳态误差更小。调节时间相较PID控制器缩短了71.11%，相较模糊PID控制器缩短了44.29%，能够更好的满足养殖水泵的控制要求，又能够实现节能的目标。

为探明冲击式速冻机中送风孔板对鱼体冻结效率的影响，以小黄鱼为研究对象，通过数值模拟和实验验证，研究了送风孔板的排布方式、送风孔板孔径和鱼体中心距上下送风孔板的距离对鱼体冻结效率的影响，分析了不同送风孔板排布方式、送风孔板孔径及送风距离下鱼体的温度分布及中心温度变化情况。结果显示：上下送风孔板交错排布避免了两侧风的对冲损耗，使得冻结速率最高、冻结时间最短；送风孔板孔径的增加有效减小了第二阶段的鱼体冻结和第三阶段的鱼体降温时间；上下孔板距鱼体中心的距离越短，冻结时间越短。研究表明：筛选出适宜旨的送风孔板结构和参数，可为水产品冷冻提供新的工艺指导，为冲击式速冻机的优化设计提供技术支撑。

为探索超高压对牡蛎开壳效率及肌原纤维蛋白生化特性的影响，采用超高压处理鲜活牡蛎，以手工开壳作为对照，通过测定不同超高压条件对牡蛎开壳率、开壳大小以及得肉率考察压力对开壳效果的影响，通过测定牡蛎肉的持水率、色差、肌原纤维蛋白含量、Ca2＋-ATPase活力、总巯基含量、羰基含量以及表面疏水性，探究超高压处理对牡蛎品质及肌原纤维蛋白生化特性的影响。结果显示：在300 MPa条件下保压1 min能提高牡蛎的开壳效果，开壳最大，为2.3 cm，得肉率最高，为98.48%；随着压力的增加，牡蛎肉持水率先增大后降低，L*值逐渐增加，a* 值和b* 值逐渐减小，与手工开壳组相比，牡蛎外观偏黄。超高压开壳后的牡蛎肌原纤维蛋白总巯基含量、Ca2＋-ATPase活力降低，表面疏水性和羰基含量增加，表明超高压处理会使牡蛎蛋白质发生变性和氧化。研究结果可为牡蛎在超高压开壳过程中肉和肌原纤维蛋白品质的控制提供一定的参考。

随着中国经济的迅猛发展，来自工业、农业和生活的污水不断增多，渔业水域生态环境受到不同程度污染，生态系统健康受到影响。国内外广大学者为此开展了关于渔业水域生态修复方面的众多研究，但缺乏渔业水域生态修复的设备可供利用。研发了一套太阳能水层交换装置，通过曝气的方式推动水体流动，实现上下水层交换，促进有机污染物的有氧降解、净化水质，为沉水植物的生长提供适宜环境，改善不同水域之间的生态联系。该设备以太阳能为动力，全自动定时循环启动，具有结构简单、曝气时间长、动力效率高等特点。2022年9月连续测定试验河道水体中水质状况，分析了太阳能水层交换装置对河道水动力，溶氧含量、氮磷含量的影响。结果显示：该装置每天平均工作时长达8 h，设备周围水体总氮、总磷和氨氮分别与同时期对照组相比降低29.02%、31.25%、62.12%，安装设备的水体中溶氧明显提高，河道中水流流速增加2倍以上，上下水层交换效果明显。研究表明，太阳能水层交换装置有效解决了河道水流流通性不畅等问题，改善了水体环境，对河道水体的生态恢复有积极作用。

为了解低频振动刺激对大黄鱼行为及生理的影响，通过自制钢制水槽及作动器模拟养殖舱振动125 Hz（150 dB）、200 Hz（150 dB）分别对250 g组和500 g组大黄鱼进行连续1 h振动刺激试验，以此确定大黄鱼行为反应及生理生化指标变化（皮质醇、肾上腺素、甲状腺素）。结果显示：在振动刺激过程中，试验鱼未出现明显惊扰反应现象； 250 g试验组，125 Hz频率条件下肾上腺素变化（增长约40.93%）最为显著（P<0.05），200 Hz频率条件下甲状腺素（增长约41.08%）变化最为显著（P<0.05）；500 g试验组，125 Hz频率条件下甲状腺素（增长约28.68%）变化最为显著（P<0.05），200 Hz频率条件下也是甲状腺素（增长约41.79%）变化最为显著（P<0.05）且高于125 Hz频率组，故认为两组试验鱼均对200 Hz振动刺激更为敏感。本研究为提升大黄鱼的生长率、存活率以及深远海养殖新空间的新型海上养殖平台建设与发展提供参考。

为提高鱼类切割加工效率和产品合格率，降低用工成本，探索了一种鲐鱼鱼片水刀切割工艺。以冷冻鲐鱼鱼片为原料，解冻后经水刀切割进行二等间距分割，以切割率、鱼肉损失率、切割面感官值为评价指标，以鱼片厚度、水刀压力、水刀作用时间为工艺参数，采用多指标综合评分法评价切割效果，通过单因素和正交试验优化鲐鱼鱼片水刀切割工艺。结果显示：随着鱼片厚度增加，切割率和切割面感官值减小，鱼肉损失率先减小后增大；随着水刀压力和水刀作用时间增加，切割率增大，鱼肉损失率减小，切割面感官值先增大后减小。正交试验优化得到的鲐鱼鱼片适宜的水刀切割工艺为鱼片厚度13 mm，水刀压力50 MPa，水刀作用时间2.0 s。在此工艺条件下鲐鱼鱼片的切割率99.8%，鱼肉损失率0.133 %，切割面感官值8.5分，切割效果综合评分为99.5分。

随着中国水产养殖业的发展，对水产养殖的机械化、智能化程度要求不断提高。针对国内目前对于鱼类分级机械研究和应用较少，人工分级工作效率低等问题，设计了1台参数可调的辊道式鱼类分级机，以构建的大泷六线鱼模型为研究对象，通过EDEM仿真开展辊轴转速、直径和倾角对分级准确率的单因素和多因素响应面试验，分析分级过程中辊轴参数对鱼体分级准确率的影响以优化其工作参数。结果显示：辊轴转速、倾角和直径均对分级准确率有显著影响。其中，辊轴转速和倾角以及转速和直径之间存在交互影响，当分级辊轴转速为3.4 r/s，倾角为7.8°，直径为2.68 mm时，分级准确率最高，准确率为90.5%。本研究为EDEM仿真方法在水产机械领域的应用提供了参考，并为鱼类分级机的设计及优化提供了新的思路。

为研究黄连对生物絮凝系统氨氮处理效率的影响，添加0 g/L、2 g/L、4 g/L和6 g/L的黄连，分别为对照组C和处理组T1、T2、T3，进行氨氮、亚硝酸盐转化试验，并测定各组生物絮团硝化酶、脱氢酶活性。处理组总氨氮去除速率均高于对照组(0.38±0.07 mg/g·h)，其中T2组最高(1.49±0.08 mg/g·h)；亚硝酸盐去除速率T1组(1.38±0.10 mg/g·h)和T2组(2.05±0.14mg/g·h)高于对照组(0.75±0.06 mg/g·h)，T3组(0.17±0.05 mg/g·h)最低。试验后处理组总悬浮固体颗粒物均低于对照组(504.00±27.71 mg/L)，T3组(363.33±40.41 mg/L)最低。研究表明，添加黄连能提高生物絮团氨氮转化速率，减少总悬浮固体颗粒物的积累。

针对Douglas-Peucker（DP）算法在渔船轨迹压缩过程中存在船只转向和停泊特征信息缺失的问题，提出了一种基于特征点分离的多阈值渔船轨迹压缩方法(Feature point separation Multi-threshold DP algorithm,FMDP)。其主要思路是将原始轨迹中的特征点筛选后再进行数据整合，最大程度保留渔船原始轨迹中的特征信息。首先，将原始轨迹中停留点进行筛选；其次，提出了加入角度阈值的DP算法求取轨迹的特征点集；再次，为了确保压缩轨迹能够反映出渔船不同作业任务特征，设计了数据压缩权重机制处理渔船的停留点；然后，根据停留点集与特征点集构建渔船压缩轨迹图像, 实现了对渔船不同作业的轨迹有效压缩，最后，通过与DP算法的压缩率比较，以及权重机制对于复杂与简单轨迹压缩率的影响，来对轨迹压缩效果进行验证。结果显示，该算法的压缩率均高于95%，并且与DP算法相比，在保持高压缩率基础上，较好地保留了渔船轨迹特征点；同时，加入权重使得复杂渔船轨迹在压缩过程中可以保留更多的特征信息，证明了FMDP渔船轨迹压缩算法正确性和有效性。

桁架式等深远海养殖网箱的养殖网由网纲和网衣组成，在无遮蔽海域将遭受更为严峻的海洋环境条件。为衡量承力网纲的最大张力与面法向偏移，采取一种耦合Morison模型和Screen模型计算网纲和网衣水动力载荷的有限元方法。以不同水深位置、上下相互独立的两片养殖网A和B为研究对象，开展网箱坐底时承力网纲在纯流、波流联合作用下的张力响应研究。对数值计算结果进行统计性分析发现，纯流条件下的网纲平均最大张力和面法向平均最大偏移随流速增加而增加；波流联合作用下养殖网A的网纲平均最大张力和面法向平均最大偏移随设计波周期的增加而减小，养殖网B则逐渐增加，总体上A的结果显著大于B。研究对网纲和网衣耦合的有关研究具有参考作用。

光照（光谱、光照强度、光照周期）是水产养殖中关键的环境因子之一，通过调节甲壳动物内源性节律，影响其生长、生理与代谢等生命活动。因此明晰光照对甲壳动物生长与生理的影响机制，确定甲壳动物生长发育关键时期的最适光照参数，对于养殖生产具有重要的现实指导意义。介绍了光在养殖水环境中的传播特点及甲壳动物的光感受器官，重点综述了国内外关于光照三要素对甲壳动物生长发育、行为活动、摄食、存活、蜕皮、产卵繁殖、凋亡相关基因表达水平等方面的影响，为养殖生产提供理论参考。中国水产养殖产业中光照系统的应用目前并不成熟，养殖中缺乏对光照参数的精准调控，对此提出未来水产养殖中应用LED照明是推广渔业智能化发展的重要步骤之一。

多波束渔用声呐研制中为研究波束加权对基阵方向性的影响。本研究从常见的水平全向渔用声呐的基阵模型出发，将圆柱阵等效为多个垂直排列的圆弧阵，使用Matlab编程软件仿真了线性加权和非线性加权，对比了非线性加权中相似加权和抑制区最小功率加权对圆柱阵指向性的影响。结合现有的测试条件，在消声水池对两种非线性加权法进行了波束指向性测试。结果显示：两种非线性加权法更适合水平全向扫描的多波束渔用声呐，其中相似加权法加权过后的波束主瓣展宽较小仅约1°，旁瓣较未加权波束旁瓣降低约9 dB，对改善圆柱阵换能器的波束指向性效果较好。研究表明，可以在圆柱阵换能器中选用相似加权法来改善基阵的方向性。

音响驯化型海洋牧场的建设对于渔业资源的增殖、海洋环境保护、渔业可持续发展意义重大。研究音响驯化有效作用范围，可以为海洋牧场人工鱼礁的投放选址提供科学合理的参考依据。本研究参照T/SCSF0009—2021《海洋牧场鱼类音响驯化技术规程》设置许氏平鲉（Sebastes schlegelii）音响驯化放声参数，在海洋牧场示范区通过水下播放300 Hz正弦波模拟野外音响驯化，通过测算建立水下噪声衰减模型。结果显示：水下1 m、5 m、10 m的水平衰减公式分别为TTL = 1.73×10 log(r)、TTL= 1.58×10 log(r)、TTL=1.70×10 log(r)，水下噪声衰减为球面衰减。在海洋牧场示范区内对许氏平鲉选用参数为300 Hz、 155 dB的正弦波进行音响驯化的有效半径为500 m，音响驯化的最佳半径为250 m。

为探索海洋养殖与海上风电融合发展的可行性，以浮式网箱与垂直轴风机综合平台为研究对象，通过物理模型试验的方法研究该综合平台在规则波作用下的水动力响应。采用1:100的比尺制作模型，通过CCD（电荷耦合）高速相机及自主开发程序分析运动幅值，并采用拉力传感器采集系泊拉力时域值。结果显示：浮式网箱与垂直轴风机综合平台在波高为9 m的极限工况下，纵荡最大值为4.75 m、垂荡最大值为4.21 m、纵摇最大值为8.35°，稳定性基本满足规范要求；在波浪作用下，浮式网箱与垂直轴风机综合平台的运动响应与系泊力均与波高呈正相关，纵荡和垂荡与波浪周期呈正相关，而纵摇和系泊力与周期呈负相关；同一工况下迎浪侧系泊力明显大于背浪侧系泊力，两者之间最大差值可达75%。研究结果可为风渔融合结构的研发设计提供参考。

远洋渔业仍面临自动化、智能化水平偏低等问题，渔获量统计仍普遍采用人工计数。为解决远洋金枪鱼渔业中人工统计渔获量费时费力的问题，本研究提出一种基于DP-YOLO（DCNv2-PConv-YOLO）模型与动态检测门算法相结合的自动计数方法。该方法选用YOLOv7-tiny作为基础模型，采用可变形卷积DCNv2获取更多形状特征，使用部分卷积PConv降低计算量，设计动态检测门算法避免重复计数，同时提出错计误差指标评估计数方法。消融试验结果显示，DP-YOLO相比YOLOv7-tiny减少了3.3%的参数， 23.7%的计算量和2.1%计算时间，提高了5.3%平均精度；渔获量自动统计试验结果表明，该计数方法的识别准确率达到95.8%，计数精度达到97.9%，错计误差仅为2.1%，相比YOLOv5s+Deepsort与YOLOv7-tiny+Deepsort已有的计数算法，分别领先45.8%和25%，为远洋渔业的渔获量自动统计提供了新的思路。

发展装备型深远海养殖是当前国家的战略方向，是突破传统养殖模式与空间，实现从养殖大国到养殖强国转变的关键，亦是建设海洋强国不可或缺的一环。本研究回顾了福建省装备型深远海养殖的发展历程，通过福建省已建设14台大型深远海养殖装备的建设主体、运营模式、养殖对象、成品销售、投资收益进行分析，得出当前虽然国家、地方政府大力支持装备型深远海养殖，并已经迈出关键的第一步，但是存在装备造价过高、养殖品种欠缺、养殖技术不匹配、养成品市场销售不畅、产业链延伸不够等问题，导致迄今为止装备型深远海养殖一直处于大投入少产出的困境。与之相反，一些小型化的深远海养殖装备展现出活力与生机，在部分地区已经发展一定规模。总结而言，装备型深远海养殖是未来的发展方向，福建省加快发展装备型深远海养殖是大趋势，但产业发展在产业布局、养殖模式等方面需好好谋划，同时还需要更多的资金、技术、政策等方面支持。

为探究生物絮凝技术（Biofloc technology, BFT）中不同碳氮比对水体中土腥味物质积累量的影响，以养虾排放的生物絮团为研究对象，设置了不同的初始溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon, DOC）/溶解性无机氮（Dissolved Inorganic Nitrogen，DIN）梯度，分别为A组（不添加葡萄糖组，C/N为6）、B组（C/N为10）和C组（C/N为20），进行为期7 d的试验，每日进行一次水质监测，试验开始和结束时检测BFT水体中土臭素（Geosmin, GSM）和二甲基异莰醇（2-Methylisoborneol, 2-MIB）的含量，取生物絮团进行营养指标检测。结果显示：B组的GSM和2-MIB积累量分别为22.41 ng/L和 -0.19 ng/L， 显著低于A组（76.4 ng/L和4.43 ng/L）C组（50.98 ng/L和3.52 ng/L，P<0.05）；试验期间，各组水体中总氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度均处于较低水平，分别低于0.10 mg/L和0.15 mg/L；B组生物絮团的粗蛋白含量最高，为31.64%±0.22%。研究表明，添加葡萄糖能有效减少GSM和2-MIB的生成积累量，调控BFT水体中的C/N为10时，减少GSM和2-MIB生成积累量的效果最明显，同时有水质改良效果。

臭氧作为一种强氧化剂，常用作移动床生物膜反应器（Moving bed biofilm reactor，MBBR）系统的杀菌消毒剂。为了得到臭氧对MBBR处理水质的影响与对副溶血弧菌的杀菌效果，用10 L反应器，在60%填充率下，研究不同质量浓度臭氧（0、1、2、4、6 mg/L）对系统硝化能力与对副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）的杀灭效果。结果显示：与对照组相比，2 mg/L臭氧对滤料细胞死亡率影响不显著（P = 0.49）；总氨氮（TAN）去除率分别为55.11% ± 5.32%、57.89 %± 9.01%、49.2% ± 5.99%、33.07% ± 2.68%、34.22% ± 8.89%；当臭氧通入量在4 mg/L及以上时，TAN去除率显著低于其余组（P＜0.05）；臭氧剂量2 mg/L及以上时，TCBS平板上未检测到副溶血弧菌（从108 CFU/mL降低到不能被检测出的水平）。综合考虑臭氧对滤料细胞死亡率、氨氮处理效率以及副溶血弧菌的杀菌率， MBBR池臭氧推荐使用浓度为2 mg/L。 

拖网网板的水动力模型试验结果经常会因雷诺数、模型尺度等各种试验因素出现不同程度的结果偏差。为研究模型参数对拖网网板水动力试验的影响机理，选取立式V型曲面网板为研究对象，基于水槽模型试验结合计算流体力学数值模拟方法，对比分析其水动力性能及流场分布，探究模型尺度比、板面厚度及模型材料等参数对其水动力试验结果的影响。结果显示：模型尺度比变化对网板升/阻力系数曲线形状无显著影响，但模型尺度缩小过多（20:1）将导致升力系数在小冲角（α＜30°）时偏差明显；模型板面厚度增加会导致升力系数在大冲角（α＞30°）下的显著降低，而对阻力系数的影响则主要反映在小冲角（α＜30°）时；非金属材料模型由于刚性不足，在水槽模型试验过程中容易因受力后产生一定位移与变形而引起试验结果的偏差。基于上述结果，设计网板水动力模型试验时，应使得模型尺度尽可能大，减小模型尺度对试验结果精度的影响；可适当增加板面厚度以提高模型结构稳定性，增厚范围不宜超过2倍。

为了解水产养殖中应用广泛的叶轮式增氧机、水车式增氧机、涌浪式增氧机和曝气式增氧机4种型式的增氧机的增氧性能水平，统计和分析了国内主要增氧设备生产企业2020年以来生产的145台不同型式增氧机的增氧能力试验数据。结果显示：1）部分企业生产的叶轮增氧机的增氧性能有所下降；2）水车式增氧机增氧性能有大幅提高，部分产品超过了SC/T 6010—2018《叶轮式增氧机通用技术条件》中规定同规格叶轮式增氧机的要求；3）涌浪式增氧机增氧性能总体呈上升趋势；4）曝气式增氧机具有较强的增氧性能，但配套风机形式不同、相同配套功率但曝气管不同的配置，其增氧性能存在较大差异。本研究为养殖用户在水产养殖系统增氧设备的配置时提供技术参考。