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。

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”。

近年来，水产养殖和渔业资源保护的智能化发展迅速，对鱼类跟踪技术的需求也随之增加。传统的鱼类跟踪方法主要依赖于目视观察和标签追踪，存在效率低、应用范围有限、准确率不高等问题，限制了其推广应用。随着深度学习技术在计算机视觉领域的快速发展，基于深度学习的鱼类跟踪技术能够提供准确、客观、可扩展和自动化的跟踪方法。首先，介绍了鱼类跟踪技术的跟踪对象和四种深度学习鱼类追踪方法，分别是语义分割、实例分割、目标检测和目标分类。其次，介绍了鱼类跟踪技术如何获取鱼类轨迹与姿态、鱼类数量以及鱼类体长等鱼类目标跟踪信息。然后，介绍了基于深度学习的鱼类跟踪技术在鱼类疾病、鱼类摄食行为以及鱼类健康状态方面的应用，并从低对比度和纹理模糊、图像颜色失真以及遮挡和变形等三个方面，探讨了目前基于深度学习的鱼类跟踪技术的主要问题和一些相应的解决方法。最后，对基于深度学习的鱼类跟踪技术的发展前景进行了总结和展望。研究认为：基于深度学习的鱼类跟踪技术具有更高的准确度和客观性，为不同场景下的实际应用提供了更多解决方案，该技术有望在水产养殖管理、鱼类科学研究以及海洋环境保护等领域发挥更重要的作用，为相关领域提供更多的数据和支持。

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。

针对目前水产养殖过程中水质监测方式存在效率低、实时性差、工作区域受限制等缺点，设计了一种基于STM32与树莓派的水质监测无人艇系统。系统采用STM32单片机和树莓派4B作为控制器，结合GPS模块和电子罗盘实现无人艇的航行控制；利用摄像头、pH、浊度、温度传感器实时采集水体环境和水面图像数据；通过4G通信模块实现数据传输。在阿里云服务器上部署基于.NET Framework框架开发的上位机软件，实现对无人艇的指令下发以及可视化显示采集到的数据等功能。结果显示，养殖水质监测无人艇到达的实际测量区域与预设区域位置误差最大为4.3 m，最小为3.4 m，精度范围满足实际需求；水质测量平均用时在7 min28 s左右，相比传统人工检测方式，作业效率显著提升。研究表明，本系统运行稳定，操作方便，能够及时有效地获取养殖水域水体数据，提高了养殖人员的工作效率，降低了养殖成本，具有一定的应用前景。

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。

为解决拟穴青蟹传统池塘养殖面临互相残杀、受自然灾害影响导致损失严重及现有“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统操作烦琐等产业瓶颈，将拟穴青蟹置于本试验设计的“龙舟”型工厂化循环水养殖系统和“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统进行养殖，养殖周期30 d，比较存活率、养殖水质、生长性能及营养品质。结果显示：拟穴青蟹在“龙舟”型工厂化循环水养殖系统的存活率为（98.66±0.58）%，显著高于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统（P＜0.05）。“龙舟”型工厂化循环水养殖系统中的养殖水体中的氨氮0.062 5~0.067 1 mg/L，亚硝酸盐0.021 3~0.025 3 mg/L，活性磷酸盐0.031 5~0.034 6 mg/L，均较“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统低。“龙舟”型工厂化循环水养殖系统养殖的拟穴青蟹体重特定生长率为（3.43±0.50）%/d，脱壳间隔时间为（20.4±0.25）d，生长性能显著高于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统（P＜0.05）。“龙舟”型工厂化循环水养殖系统养殖的拟穴青蟹肌肉中必须氨基酸指数（E）为67.35，高于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统；且肌肉中脂肪酸组成及质量安全均优于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统。研究表明，采用“龙舟”型工厂化循环水养殖系统养殖拟穴青蟹能取得减少水质污染、提高拟穴青蟹的存活率、生长速度和改善肌肉营养并减少肌肉中重金属含量的养殖成效，可作为拟穴青蟹工厂化养殖新模式。

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。

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。 

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。

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。

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。

重力式网箱在强水流作用下的容积保持率关系到养殖鱼类健康生长，而网箱不同配重系统与其容积保持率、网箱阻力息息相关。为探究不同配重系统对网箱水动力特性的影响，本研究采用田内准则，通过模型试验研究了周长40 m的HDPE圆形重力式网箱在4种不同配重系统下其容积保持率、网箱阻力与流速之间的关系。结果显示：随着流速和配重重量的增加，4种配重类型下网箱箱体的阻力均逐渐增大，并且阻力与流速之间呈现幂函数关系；与采用沉子配重的箱体相比，采用铁链配重的网箱在配重总重量逐渐增加时，其阻力变化不大；当流速超过28.3 cm/s时，"底框+撑网圈+沉子"这种配重组合方式能够实现网箱容积保持率的最大化，在最大试验流速为70.7 cm/s以及3种不同配重重量条件下，分别能够保持有效容积的65.96%、69.10%和71.72%，此外，采用上述配重系统的网箱在特定流速和配重重量下，其单位体积阻力最小，表现出最佳性能；经无量纲化处理发现箱体阻力与有效容积之间呈现出显著的负相关性。研究结果为HDPE重力式网箱的配重系统设计和应用提供了有益的参考依据。

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。

为解决水产养殖中投饲劳动强度大、饲料破损率高、饲料浪费较多的问题，尤其是在深水网箱养殖中普通投饲机难以输送饲料至一定深度的挑战，设计了一种专用的深水养殖水性给料投饲机。该投饲机结合了深水养殖的特点，以及之前在沉浮式网箱养殖方面的经验，并进行了相应试验来确定适宜的饲料与水重量比，以及进水泵功率和送料高度对吸料效率的影响，进行了饲料和水不同配比，以及不同水泵功率和不同输料深度等试验。结果显示：适宜的饲料与水质量比为1:6；随着进水泵功率的增加，吸料效率升高；当进水泵功率保持不变，随着水深深度的增加，吸料效率逐渐减小；在进水泵功率为7.50  kW、扬程46 m时，该投饲机的吸料效率均值可达到9.46 kg/min，输送深度为水下10 m以下，满足了沉浮式网箱深水养殖的饲料投喂需求。研究表明，该水性给料投饲机可以在深水养殖中实现水下投饲，解决了深水网箱养殖面临的重要问题，并且具有较高的性价比，具有广泛应用和推广的潜力。

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。

养殖环境中饲料投放、水流变化等刺激源导致鱼类声音分辨难，使行为识别准确率不高，为解决上述问题，提出基于Mel声谱图(Mel spectrogram)与改进SEResNet的鱼类行为识别模型TAP-SEResNet。首先针对鱼类行为声音频率波动大、特征差异小，造成特征提取难的问题，采用高分辨率、特征表示较好的Mel声谱图以捕捉鱼类声音的频谱特征。其次针对鱼类声音特征关键信息易丢失的难题，提出在SEResNet模型中融合时序聚合池化层(Temporal Aggregated Pooling,TAP)，提取池化区域的最大值和平均值，保留鱼类行为更多细粒度声音特征，提高识别准确率。为验证所提模型的有效性，分别设计了消融试验和模型性能对比试验，试验结果显示：TAP-SEResNet相比SEResNet在不降低检测速度的条件下准确率提升了3.23%；相比PANNS-CNN14、ECAPA-TDNN及MFCC+ResNet等先进声音识别模型，TAP-SEResNet在准确率上分别提升了5.32%、2.80%和1.64%。所提模型有助于养殖过程中对鱼类行为实现精准监测，对精准养殖具有重要的推动作用。

针对中国海参初加工缺少机械化清洗剖切设备，人工处理海参效率低、劳动强度大、产品质量差等问题，研发了一款海参清洗剖切一体化设备。该设备主要由清洗装置、升降翻转装置和剖切装置及控制系统组成。在PLC系统的控制下，清洗装置通过超声波发生器与高压水雾喷头清洗海参体表及内部泥沙，升降翻转装置通过识别相机与丝杠式剪叉机构保证海参腹部朝下，最后通过剖切装置对向辊筒装置与圆盘刀实现海参内脏剖切及回收。通过设备运行及样机性能测试，结果显示：设备的最佳工艺参数为清洗装置传送带速度0.03 m/s，剖切装置上下滚筒间距30 mm，可实现满足要求的海参清洗剖切一体化作业。研究表明，该设备具有较好的稳定性，且在提高海参加工效率、减轻劳动负担、提升产品质量本等方面效果显著，具有较好的推广应用前景。

为了解草鱼养殖池塘水体中悬浮颗粒物（SS）的组成结构及其变化特征，采用静沉降方式对草鱼养殖水体沉降处理，运用激光粒度分析仪探究养殖水体沉降前后悬浮颗粒物的粒径分布（PSD）变化情况、测定沉降前后水质指标变化情况及分析悬浮颗粒物沉降特性。结果显示：草鱼池塘养殖水体中产生的SS随时间延长逐渐减低，30 min后水体中SS显著降低（P < 0.05），150 min后上层水体中SS可降低60%以上；静置30 min后，上下水体中SS的PSD呈现显著性差异（P < 0.05），粒径大于100 μm的SS沉积于底部，上层水体中的SS整体趋于小粒径分布； 随着沉降时间延长，水体中SS的比表面积逐渐增加，颗粒无机物（PIM）较颗粒有机物（POM）沉降速度快，150 min后，水体SS的主要成分为POM； SS对水质有影响作用，水体中的TN、TP的质量浓度随沉降时间延长而降低（P < 0.05），在120 min后趋于稳定。研究结果进一步了解草鱼养殖池塘养殖水体悬浮颗粒物沉降特性，为调控草鱼养殖池塘水体中的悬浮颗粒物提供一定的理论依据。

为探究不同放血方法对鳙鱼放血效果及鱼肉品质的影响，采用了敲头致晕（对照组）、切鳃、断脊和切尾4种操作方式对鳙鱼进行放血处理，以操作时间、色泽、血红蛋白（Hb）含量、肌红蛋白（Mb）和高铁肌红蛋白（met-Mb）含量等指标评价放血效果；在4°C贮藏条件下，以硫代巴比妥酸（TBA）、挥发性性盐基氮（TVB-N）、pH和离心损失率等指标评价鱼肉品质。结果显示，与其他放血方法相比，切尾放血操作更简便，亮度（L）、黄度（b）和白度值显著提高，且Hb和Mb含量低；断脊与切尾放血可延缓TBA与离心损失率增长速度；不同放血方法对鱼肉TVB-N无太大影响；与其他试验组相比，断脊放血与切尾放血的鱼肉pH较高。研究表明，依据放血效果及鱼肉品质指标，切尾放血处理的鳙鱼获得了更好的放血效果，鱼肉品质也得到了改善，可为未来鳙鱼的机械放血提供理论依据。

标准是保障深远海养殖活动规范安全开展的基础性支撑文件，研究制定要求合理、管理科学的深远海养殖标准，意义重大。通过对比国内外深远海养殖设施标准化文件中深远海养殖设施的关键指标，发现国外的标准化文件体系较为完整，指标要求比国内高，而国内深远海养殖设置标准化文件严重缺失，还未成体系，结合国内环境条件和产业现状，对比国外技术标准、法规要求，提出针对国内的合理的意见建议：增加适渔性研究、开展国内外标准化文件的深化对比研究、构建科学完整的标准体系、发挥标准作用促进“四新”的应用，细化深化检验管理中的要求；尽快在深远养殖设施的结构强度、工作人员的安全保障和设施风险分析方面制定相关标准。

为实现高效、快速和准确的虾类识别和行为观测，提出一种基于主动识别声呐（DIDSON）的养殖塘南美白对虾探测和行为分析方法。该方法利用无人船搭载主动识别声呐（DIDSON）对养殖塘设置的8个观测点进行连续定点观测，利用基于ECHOVIEW构建的虾类识别计数模型对采集的图像数据进行识别提取，通过目标识别、目标提取、通量分析以及方向分析等方法获得养殖塘南美白对虾的初步行为特征。试验在8个观测点观测的虾群数量极值分别为251只和208只，均值为234只，单位时间内的虾群通量区间为[108,131]只/(min·m2)，不同点位虾群正向游塘的占比均大于85%，通量变化较小。结果显示，本方法可以观测到养殖塘内虾群存在规律性的游塘行为，相较于传统的水下视觉观察和被动声呐调查，有效解决了养殖塘中虾群行为观测的难题，为制定更加高效的虾塘饲养和管理方案提供科学的数据支持。

为实现滩涂贝类采捕机的路径跟踪控制，设计了一种可按照预设采捕路线进行路径跟踪的控制系统。以履带式滩涂贝类采捕机为研究对象，在高斯平面坐标系建立了采捕机转向运动学模型，设计了一套带修正因子的模糊控制系统，在实际滩涂作业环境进行了控制参数标定试验，并在Matlab/Simulink中搭建了仿真控制模型，对常规模糊控制和带修正因子的模糊控制进行对比分析。仿真结果表明：当采捕机作业速度为0.02 m/s和0.03 m/s时，带修正因子的模糊控制较常规模糊控制系统导航精度分别提升了2/3和1/3，控制时间分别缩短44.44%和35.71%，证明了该系统具有较好的路径跟踪控制效果，为滩涂贝类采捕机路径跟踪提供了技术参考。

为探究背角无齿蚌（Anodonta woodiana）对养殖水体亚硝酸盐氮（NO2－-N）的净化效果，分析了亚硝酸盐氮（1.0 mg/L）暴露组背角无齿蚌相较于亚硝酸盐氮空白组（0 mg/L）的滤水率的影响，进而通过构建受亚硝酸盐氮（1.0 mg/L）污染的微型生态系统，比较了对照组（0只/m3）、低（10只/m3）、中（20只/m3）和高（30只/m3）养殖密度背角无齿蚌及其不同处理时间（24、48、72和96 h）交互作用下亚硝酸盐氮的含量、去除率与净化效率变化。结果显示：空白组和亚硝酸盐氮暴露组背角无齿蚌的滤水率分别为232.1 ± 122.3 L/(h·kg)和69.0 ± 17.7 L/(h·kg)，两者之间差异不显著（P > 0.05）；低养殖密度背角无齿蚌处理96 h后的养殖水体亚硝酸盐氮含量最低，为0.20 ± 0.06 mg/L，相应的去除率和净化效率分别可达到（64.99 ± 10.32）%和90.16 ± 13.54 mg/(h·kg)；背角无齿蚌对亚硝酸盐氮含量及去除率的影响与养殖密度和处理时间显著相关（P < 0.05），而与两者的交互作用关系不显著（P ＞ 0.05），而对亚硝酸盐氮的净化效率仅与养殖密度显著相关（P < 0.05）。研究表明，背角无齿蚌能够有效净化养殖水体中较高含量的亚硝酸盐氮，养殖密度设定为10只/m3的净化效果最佳。

为改善带有顶、底边舱且低径深比的养殖工船养殖舱内流场特性，以提高水产养殖动物福利与经济效益，提出一种结构优化参数折角比（a/B，a为角壁边长，B为养殖舱壁边长），以评估养殖舱内流场的改善效果。基于计算流体动力学 (CFD) 仿真技术，研究折角比参数a/B (0 ~ 0.4) 和进水速度 (0.8~1.2 m/s) 对养殖舱内流场特性的影响。结果显示：不同进水速度下，养殖舱内流体特性的变化趋势一致；养殖舱水力停留时间一致的条件下，当折角比参数0.25 ≤ a/B ≤ 0.4时，养殖舱内流场均匀性较好，平均流速较原方形养殖舱提高35%，能量有效利用率提高70%；角壁附近低流速区域减少，养殖舱中间排水口区域有明显涡柱形成，有助于提高养殖舱系统的自清洁性能。研究表明，折角比参数a/B控制在0.25 ~ 0.4时，有助于提高养殖舱系统的能量有效利用率和养殖空间利用率。研究结果可为养殖工船养殖舱的结构设计和优化提供参考依据。

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。

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。

为提高生物絮团性能，在悬浮式生物反应器中，比较了2种生物絮团质量浓度（300 mg/L、600 mg/L）和3种枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）添加量（104 CFU/mL、105 CFU/mL和106 CFU/mL）对生物絮团氨氮去除效率和絮团营养组成的影响。结果显示：生物絮团质量浓度对生物絮团氨氮去除速率有显著影响（P < 0.05），其中絮团质量浓度为600 mg/L时氨氮去除率最高，达（3.85±0.27）mg N/h。絮团质量浓度对生物絮团主要营养成分（粗蛋白、粗灰分、粗脂肪）含量和部分氨基酸含量没有显著影响（P > 0.05）。枯草芽孢杆菌添加量为106 CFU/mL时的生物絮团浓度组絮团粗蛋白含量分别为（27.22±0.47）%和（27.43±1.07）%显著高于添加量为104 和105 CFU/mL的絮团组（P < 0.05）。生物絮团质量浓度为600 mg/L时4种硝化作用功能基因（ureC, amoA, nxrA, Hao）拷贝数均高于300 mg/L组；枯草芽孢杆菌添加量为104 CFU/mL时，生物絮团nxrA基因拷贝数高于菌添加量为105和106 CFU/mL组，amoA、ureC、Hao基因拷贝低于菌添加量为105和106CFU/mL组。研究表明，生物絮团质量浓度为600 mg/L、枯草芽孢杆菌添加量为106 CFU/mL时，有利于提高生物絮团系统氨氮去除速率和粗蛋白、氨基酸含量。

心率能反映牡蛎活力水平和生理状态，可作为生命特征指标，用于监测牡蛎的生理代谢水平，本研究为优化香港牡蛎（Crassostrea hongkongensis）保活流通过程中心率测定技术，探究牡蛎保活期间心率的变化，为牡蛎活体牡蛎流通提供理论依据。以香港牡蛎为研究对象，依据线性数学模型确定牡蛎心脏位置，并基于红外传感器结合PowerLab装置优化红外心率测定技术，探讨了牡蛎活体流通过程暂养盐度波动、线性诱导休眠和贮藏期中对牡蛎心率的影响。结果显示：经6 mm钻孔前处理后，在海水中暂养对牡蛎活力影响较小，第9天存活率仍达100%，且红外测定方法的第2~18小时内心率无显著性差异（P>0.05）；个体规格、干露、盐度、温度均显著影响牡蛎的心率（P＜0.05），海水贮藏牡蛎经红外技术测定的心率随时间呈显著上升趋势（P＜0.05），干露贮藏牡蛎末期心率随时间呈先上升后下降（P＜0.05），过度的非生物胁迫时会引起心脏停止搏动现象的产生，可能会对其造成不良影响。研究表明，红外测定技术适用于作为测定牡蛎心率技术，在保活期中心率变化有效反映了牡蛎的生理状态，可采用心率作为牡蛎无水保活的活力测定指标，对研究基于心率为指示牡蛎保活监测体系具有一定参考意义。，

为了减少水产养殖污染，保证养殖生态系统的安全，提高生态环境质量。本研究利用物联网技术设计并实现一种水产养殖智能监控系统。系统通过智能传感器终端实现对养殖区域水质的溶氧、pH、水温、光照度、环境温度、环境湿度等参数的实时采集、远程显示和自动控制，实现远程智能养殖。同时，系统利用树莓派作为边缘算力设备，从感知层、传输层、边缘计算层、应用层四个主要方面对系统进行说明，通过智能算法实现实时精细化管理资源的目标，使数据可视、可信，进一步探究水产养殖方面进行智能化协同化可行性。研究表明，该系统在实物模型上运行稳定、感知准确、控制及时和扩展性强等优点，可在水产养殖中进行推广和应用。

鱼苗数量的精准统计对提升苗种品质评价、养殖密度估算、鱼苗销售等环节的智能化水平具有重要作用。针对大菱鲆鱼苗个体小、透明度高以及体型不规则等影响计数精准度的问题，提出了一种基于ResNet34的大菱鲆鱼苗识别计数方法。首先，设计了一套适用于微小目标计数需要的图像采样装置，采用图像预处理方法实现鱼苗前景分割和初步定位。为了有效统一样本空间和待识别目标空间，利用最小外接矩规则化初步定位前景图像，构建图像样本集。大菱鲆鱼苗识别阶段，利用相同预处理方法获取待识别目标区域，并引入ResNet34模型作为识别模型实现待识别目标区域苗种识别；最后，通过统计所有待识别目标识别数量结果实现大菱鲆苗种计数。结果显示：本方法在微小鱼苗识别计数方面取得了较好的精度，利用ResNet34模型的大菱鲆鱼苗的识别平均准确率达到94.27%，比基于SVM方法（识别精度85.8%）和AlexNet（识别精度87.04%）方法识别精度分别提高8.64个百分点和7.4个百分点，优于ResNet18（识别精度93.21%）和ResNet50（识别精度93.83%）等相似结构的识别效果。本模型鱼苗计数的平均准确率达到96.28%。研究表明，提出的样本集构建和识别方法能够满足微小目标计数需求，可为鱼类苗种计数提供了技术借鉴。

水产品加工是将水产原料转化为具有形态、品质和价值的产品的过程，其中称重是关键的工序。随着海洋工程技术不断发展，船舶装备不断智能化和自动化，海上称重技术应用越来越广泛，在海洋产业越来越重要。国内由于缺少深入研究，现有的称重传感器在船载状态下的稳定性和精度都较差，还没有相应专业化船载称重设备出现。在海洋环境中对水产品进行分级、包装、储存和质量控制，面临海洋环境和船舶晃动等诸多挑战。文章介绍了海上称重的背景、现有设备的种类及优缺点，分析了称重补偿算法技术特点及其在水产品加工中的应用优势，并对国内外的相关研究以及现状进行总结。为解决在复杂的海况下的动态称重，收集和分析了不同海域、不同船型、不同载荷、不同工况下的称重数据，从而为称重补偿算法的优化和验证提供依据。专业化船载称重设备的研发及其标准规范的制定，不仅可以提高称重的准确性和可靠性，还可以为海洋资源的开发和利用提供数据支撑。

针对传统拦鱼器拦截面积有限、智能化水平低等问题，研制了一种基于LoRa的无线电子脉冲拦鱼器。该拦鱼器使用Modbus RTU协议实现一主多从间高速、长距离无线通信，用户可根据不同水产养殖面积灵活选用机组个数、脉冲频率和脉冲宽度等参数，以适应不同水体中不同鱼类产生回避反应的能力。主机发送时序指令控制从机轮流产生两路反相带死区控制的PWM方波，控制IGBT进行快速换向，不仅效率高、安全可靠、耗能低，而且噪声小，符合当前绿色环保理念；同时利用LoRa无线通信的优势，在PLC上配备电导率、溶氧、pH和温度等传感器，可实时监测各从机点的水质信息，对用户水产养殖起到很好的辅助作用。此外，基于C#环境开发出基于物联网的智慧养殖平台，可实时监控拦鱼器的工作状态和各测点水质信息并进行故障预警。该电子脉冲拦鱼器，脉冲频率为3~12 Hz，脉宽为0.6~1.2 ms，比可控硅节电达60%，且植入了“物联网+渔业”的新观念，实现了手机或计算机远程控制。研究表明，该电子脉冲拦鱼器具有自动化、智能化、网络化等特点，能够适用于各类水产养殖的拦鱼作业。

为更加准确、科学、高效地评估大型深水坐底式网箱建设的适宜性，针对大连市乌蟒岛西北部321 hm2海域，对该海域的政策符合性、海况适宜性和运营增效性三方面进行调查研究，评估在该海域建设大型深水坐底式网箱的适宜性。结果显示：该海域区域1为最适宜进行大型深水坐底式网箱建设的区域，其次为区域2、3、4、5。最适宜建设区域主要位于该海域的东南部，海域面积约13 hm2，符合政策要求，海域水交换状况良好，海底地形平坦，地质结构稳定，地基承载力条件较好。此区域完全可满足大型深水坐底式网箱的建设和运营需求，有利于大型深水坐底式网箱的功能发挥。本研究构建了大型深水坐底式网箱建设适宜性综合评价体系，选出适宜建设区域，可为大连市乌蟒岛海域大型深水坐底式网箱的建设与发展提供参考。

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。

去鳞是鱼类加工重要的环节之一，快速无损地计算去鳞率可实现对去鳞设备的评估或对其运行状态的实时监测。针对中国现阶段鱼类去鳞率的主要靠人工计算的现象，提出一种基于实例分割的花白鲢去鳞率计算方法，将去鳞后的鱼体分为无鱼鳞区域和有鱼鳞区域，通过改进Mask R-CNN进行分割，计算去鳞率。将注意力机制模块SENet加入以ResNet50为Backbone的特征提取网络中，并通过减层处理，使网络更注意有价值特征的同时减少运算时间，并通过改进Loss函数迫使网络优化方向偏向于掩膜分割。结果显示：以1 950张花白鲢图像作为数据集，对改进的Mask R-CNN模型进行训练，精准率达到90.6%，召回率达到91.9%；经试验验证，去鳞率计算平均误差为4.7%。研究表明，该方法具有良好的检测鱼体去鳞率能力以及实时计算能力，可用于评估去鳞设备，也可用于实时监测。

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。

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。

多波束渔用声呐是海洋渔业中不可或缺的设备，在探测鱼群方面发挥着重要作用。然而此类声呐的指向性容易受到风浪和船舶姿态的影响。为了解决这个问题，本研究建立了简化的姿态变化模型，指出了影响波束稳定误差的因素，并提出了一种基于卡尔曼滤波和数字波束形成技术的波束稳定算法：先对姿态值做滤波及插值处理，获得更平滑、采样率更高的姿态数据；再使用坐标旋转的方式对波束的目标指向进行补偿，从而实现声呐波束的稳定而精确的指向。本研究基于FPGA（现场可编程门阵列）实现了波束稳定模块。摆台模拟试验结果表明，在四级海况下，应用本模块可保证各波束指向角度最大偏差不超过±1.8°，与仿真结果基本一致。本研究已应用在多波束渔用声呐中，大大提高了渔船捕捞效率。