渔业现代化

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集聚式池塘内循环流水养殖设施的应用与分析

郁蔚文, 王健

2016, 43(6): 1. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.001

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通过对江苏、浙江、上海等地区现有集聚式池塘内循环流水养殖设施的结构形式、工艺流程及发展状况进行的考察和总结，从设施材料、对土地资源的影响、建设周期、投资及生产应用等多个方面进行了分析和比较，介绍了该养殖设施的应用情况，探讨了其在实际养殖生产过程中存在的利弊，并针对存在的问题，提出需进一步优化设施结构及工艺流程，以期规范和提升工艺技术，促进集约化设施养殖技术模式的健康可持续发展。

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对虾高位池中央排污口装置排污效果研究

李春晓1，翁雄2，陈楷亮1，杨铿2，许晓能1，杨文君1

2016, 43(6): 6. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.002

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高位池通常采用中央排污口排污，排污口上的排污装置是高位池的重要部件，其构造直接影响排污效果，是高位池养殖成败的关键。为解决传统排污口排污易堵塞和无法吸排底部沉积物的问题，研制设计了侧排式排污口装置SC-1、SC-2和顶排式排污口装置SD-1，在生产中应用并实测其排污效果。试验采用分时段测定排出口流速和总氮的方法，研究3种新型排污口的应用效果。结果显示，在养殖前期，SC-1型和SC-2型排污口装置的排污性能均优于SD-1，侧排式排污口装置的单次累计排氮量比顶排式的提高18.9%（P<0.05）。通过改进中央排污口装置构造，可显著提高排污效率。研究表明，侧排式排污口装置对构建低换水率高位池对虾养殖模式、实现低换水量养殖，具有积极意义。

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基于荧光效应和调色板均衡化的小球藻自动计数方法研究

刘世晶，王帅，唐荣，陈军，刘兴国，周海燕

2016, 43(6): 12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.003

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为实现藻类的自动计数，以小球藻为对象，提出一种基于荧光效应和调色板均衡化的小球藻自动计数方法。首先对小球藻荧光显微图像进行预处理，将真彩色小球藻荧光图像转换为256色图像，再采用调色板均衡化算法增强小球藻荧光图像对比度，并利用基于调色板的阈值分割算法将目标藻类与背景进行分割，同时进行计数。结果表明，该计数方法能够避免杂质影响，直接对藻类彩色图像进行图像增强和阈值分割，可以增强图像对比度，避免彩色图像灰度化过程中图像信息损失；采用连通区域标记方法结合连通区域的大小识别低重叠度藻类，可降低重叠藻类对计数结果的影响，从而提高小球藻的计算准确度。研究表明，该方法实现了针对藻类彩色图像的自动计数，且对小球藻的计数精度准确率达到95%以上，高于只使用灰度图像计数的方法。

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基于物联网和GIS的水产养殖测控系统平台设计

刘星桥，骆波，朱成云

2016, 43(6): 16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.004

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针对水产养殖水质多参数监测的需求和现有水质环境监测系统存在的问题，设计了一种基于物联网和GIS的水产养殖测控系统。通过整体性能的研究分析，设计了测控系统平台的3层体系架构（传感控制层、传输层和应用层），提出了自顶向下、逐步求精以及模块化、结构化的设计方法；根据采集数据传输的可靠性、稳定性等要求，提出WiFi网状组网的配置方法，设计了系统硬件的供电模块；研究了本地服务器、中心服务器和控制模块软件系统；通过网络丢包率测试和水质溶氧量分析，验证了系统数据传输的可靠性，并在溶氧超出范围后自动控制增氧机，有效地调节池塘溶氧量。相比于传统的水产养殖远程监控系统，该系统通过物联网和 GIS 技术的融合，实现了水质环境的远程无线测控和区域化水产养殖管理，因此能够大大推进水产养殖智能化、自动化系统建设的发展，适应水产养殖的需要。

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移动式太阳能增氧机的改进设计与试验

朱烨1，张拥军1，田昌凤2，陈超2，邹海生2，洪扬1，邢精珠1，陈晓龙1

2016, 43(6): 21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.005

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为进一步提高移动式太阳能增氧机的使用效率、降低开发成本，采用Solidworks软件对原型机进行了改进设计及性能测试。通过对运动控制系统的简化和采用非接触式换向的水面行走机构，使得来回行走更加灵敏。性能测试结果显示，改进后的移动式太阳能增氧机，当光照度为17 000 Lx，转速可达到34 r/min，光照度越强，叶轮转动越快，其增氧效率也越高；在输入电压24 V时，选用8.2 kΩ和2 kΩ电阻进行分压，可以使控制电压达到4.7 V。对光敏传感器进行的优化结果表明，选用4.2 kΩ光敏阻值，在低光照强度下能够达到最低20 r/min的转速要求，遥控距离可达到45 m，平均运行时间可达6 h/d左右。电气控制系统采用单元模块，以及更加便捷的水面行走机构，不仅实现了原型机的全部控制要求，还降低了材料成本费用。结果表明，改进后的增氧机性能稳定可靠，适于在池塘养殖中推广。

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基于计算机视觉和非参数估计的蟹苗数量估算方法研究

张帆，徐建瑜

2016, 43(6): 27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.006

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养殖池内蟹苗的数量估计在蟹苗养殖中有着重要意义。但现有的数量估计方法操作复杂且实用性不强，因此提出一种基于计算机视觉和非参数估计的蟹苗数量估算方法。首先在养殖池内分水层采集视频，通过背景建模得到前景图像，并使用分水岭算法和轮廓提取得到视频中的蟹苗数量，并作为样本数据，然后通过核密度估计得出概率密度函数，最后结合该函数和样本数据估算出池内蟹苗数量。结果表明，该方法对于容积约为1 000 L、蟹苗密度100～160只/L的小型蟹苗养殖池，估算蟹苗数量的平均正确率为82.14%。研究表明，采用该方法不仅可以解决采集视频过程的操作繁琐、幼苗转移的问题，而且能够避免图像处理过程中部分背景杂质的干扰。该方法还可以推广到虾苗和鱼苗等生物的幼苗估计，具有良好的通用性和可行性。

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生物絮团技术在水产养殖中的应用研究

张怖青1，江兴龙1,2，郑伟刚1,2

2016, 43(6): 33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.007

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传统的水产养殖模式所带来的环境污染、资源浪费和病害频发等问题已成为制约我国水产养殖业可持续发展的主要因素。生物絮团技术（BFT）具有净化水质、提高饵料利用率及病害防控等优点，被认为是有望解决上述问题的新型健康生态养殖技术，已在国内外得到一定规模的应用，并获得了良好的经济、社会和生态效益。本文重点介绍了生物絮团的形成与培养、生物絮团的主要影响因素及其在水产养殖中的应用效果。研究认为，BFT能够改良水质、节约养殖用水、降低饲料成本、提高养殖对象存活率、增加养殖产量和效益；将BFT与生物膜技术相结合，能够更有效地维持养殖水体中适宜的生物絮团含量，避免生物絮团的过量沉积，并能提高水质改良及增产增收的应用效果，具有广阔的应用前景。

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双层网底鲆鲽网箱耐流特性的数值模拟

崔勇，关长涛，李娇，公丕海

2016, 43(6): 39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.008

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双层网底鲆鲽网箱的网底结构在水流作用下会发生倾斜与转动。为确保网底结构的安全，需对其耐流特性进行动力分析。为此，根据有限元法建立了流场中双层网底网箱受力的数学模型，通过计算机数值模拟对双层网底的最大位移与倾角进行研究，并将双层网底的计算结果与单层网底进行对比分析。模拟结果显示，随着流速的增大，上层网底与下层网底的倾角逐渐增加，并且两层网底的倾斜方向恰好相反。研究发现，当实际海区流速超过93 cm/s时，双层网底网箱的上、下两层网底会发生接触碰撞，从而影响网底的稳定。此外，双层网底网箱的下层网底位移要大于单层网底网箱，但其倾角却小于后者，这可能与双层网底网箱的上层网底设计有关。

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水下LED集鱼灯灯载视频系统设计

卢克祥1，许家龙2，王伟杰1,3，钱卫国1,3，叶超1

2016, 43(6): 51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.010

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为实时获取光诱捕捞作业时水下鱼群状态的视频信息，设计了一款水下LED集鱼灯灯载视频系统。系统在结构设计上以水下LED集鱼灯为载体，在其内部嵌入了一套数字视频解决方案；在信号处理上利用正交频分复用技术（OFDM）对数字视频信号进行调制，以克服电力线上的杂波和电流信号固定脉冲对视频信号的干扰；在通信设计上以电力载波（PLC）方式作为视频信号传输方案。系统设计完成后对其信号传输性能进行了测试，结果表明，在电力线标称截面积6 mm2、长度30 m时，系统延时3 ms，丢包率0%，实际传输速率为8 000 Kbps。系统在不改变集鱼灯结构的前提下，添加了视频拍摄功能，且无需单独增设视频传输线，可作为光诱渔船上的辅助渔捞设备使用，也可拓展应用于鱼类行为实验中。

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气泡幕对许氏平鲉的阻拦效果研究

黄六一1，陈婧1，李龙1,黄洪亮2，唐衍力1，孙旋旋1，房璐1,李玉岩1,张宗航1，张文慧1

2016, 43(6): 55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.011

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气泡幕可作为海洋牧场鱼群控制的技术手段之一。本研究通过改变气泡幕在水槽中的相对位置和试验许氏平鲉（Sebastes schlegeli）的密度来观察许氏平鲉的行为反应，运用了观察法、对照试验法和控制变量法探究了气泡幕对不同密度下的许氏平鲉的阻拦效果。结果显示：1）试验鱼20尾时，气泡幕的位置分别设置在矩形水槽长的1/4、1/2和3/4处(鱼的密度为12.52、6.26、4.17尾/m2)，阻拦率分别达到了98.2%、 88.4%和92.9%，阻拦效果明显。2）气泡幕设置在水槽长度方向的1/2处，试验鱼分别为5尾、10尾、15尾和20尾时，气泡幕阻拦率分别达到了100%、85.7%、100%和88.4%（鱼群密度分别为1.56、3.12、4.69、6.26尾/m2），阻拦效果良好。3）由于阻拦率较高，试验鱼群密度和阻拦效率没有明显的关系。本研究结果可为我国投放许氏平鲉的海洋牧场鱼群控制技术以及取水口拦鱼技术提供参考。

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我国渔船装备技术存在问题及转型升级对策研究

刘晃，胡佩玉，李月，张敬峰

2016, 43(6): 61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.012

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全面分析了我国渔船装备技术水平落后，远不能适应现代渔业建设的总体要求，难以满足提升海洋战略地位迫切需要的现状。深度解析了渔船装备升级面临的矛盾：资源养护与海洋捕捞力量严重过剩之间的矛盾、渔业经济组织弱小与渔船升级发展之间的矛盾、渔民增收与渔船改造投资之间的矛盾、渔民素质与新技术的应用之间的矛盾；阐明了渔船装备技术升级有利于促进产业转型升级、扩内需保增长，有利于维护国家海洋权益、开发公海渔业资源，有利于提升防灾减灾能力、保障渔业生产安全，有利于推进渔业节能减排、创建节约型社会；提出了渔船装备技术升级的对策措施是落实和完善渔船管理政策法规、推进渔船装备技术升级运行模式创新、加强渔船研发设计能力和建造能力建设。

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我国鲟鱼养殖设施的现状与发展对策

张海耿，倪琦，刘晃

2016, 43(6): 65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.013

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我国鲟鱼养殖始于20世纪90年代，其人工养殖的历史较短，并且设施化养殖基础薄弱，养殖模式研究尚处于起步阶段。鲟鱼的养殖方式仍以粗放型养殖模式为主，易受地域、天气等因素的影响，限制了该产业的可持续发展。文中简述了我国鲟鱼设施化养殖的种类，对比了鲟鱼流水养殖、网箱养殖和工厂化循环水养殖的优缺点，详细分析了鲟鱼设施化养殖的工艺流程及养殖过程中使用的设施设备，阐述了设施化养殖的技术要点，指出了目前鲟鱼设施化养殖过程中存在问题，总结了鲟鱼设施化养殖的对策，明确了今后鲟鱼产业的发展方向。

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人工鱼礁工程技术进展研究

张永波1，王继业1，辛峻峰2

2016, 43(6): 70. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-9580.2016.06.014

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人工鱼礁是实现海洋牧场建设、海域生态调控和海洋生境修复的主要手段之一。人工鱼礁的聚鱼效果主要取决于礁体建造材料、结构造型、流体力学特征及礁体布局等因素。总结了国内外人工鱼礁工程技术的发展历程，阐述了我国人工鱼礁发展存在的问题。通过查阅文献资料，总结了礁体造型和设计方面的研究进展，主要包括：现有人工鱼礁礁体材料的优、缺点，新型复合材料应用空间等；主要礁体构型及现有设计方法；采用流体力学模型试验和数值计算，开展礁体水动力学行为研究的进展；人工诱导流场和人工鱼礁布局主要方法。结合我国人工鱼礁现状，提出人工鱼礁设计与应用的发展趋势和重点研究方向，以期为我国人工鱼礁建造和升级提供参考。

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