阅读排行

  • 一年内发表的文章
  • 两年内
  • 三年内
  • 全部
Please wait a minute...
  • 全选
    |
  • 杨菁, 管崇武, 宋红桥, 吴凡
    渔业现代化. 2023, 50(2): 1-6.
    以氧锥为气水混合装置的纯氧增氧系统溶氧效率高,但需产生一定气耗及能耗。本研究运用物质平衡等相关原理,对通入氧锥纯氧气体流量、养殖水体流量进行科学设计,分析其运行成本,并讨论设计关键问题。结果显示:采用一定锥体结构尺寸氧锥,当通入其纯氧气体流量为14.6 L/min、养殖水体流量为1 327.3 L/min(养殖系统水循环量79.6 m3/h)时,能充分利用氧锥81.88%~89.07%高溶氧效率,提供1 026.8~1 116.9 g/h养殖系统需氧量,完全满足养殖水体300 m3、养殖密度6 kg/m3的凡纳滨对虾循环水养殖溶氧量需求。氧锥运行耗氧1 252.7 g/h,耗电2.9kWh。研究表明,本设计对提高纯氧增氧系统技术性能,推进纯氧增氧在高密度循环水养殖中广泛应用提供支持。

  • 冯博轩, 许强, 孙春阳, 高菲, 王爱民, 朱宇鹏
    渔业现代化. 2023, 50(3): 1-10.
    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。

  • 黄一心, 鲍旭腾, 徐皓
    渔业现代化. 2023, 50(4): 1-11.
    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。

  • 马相鹏, 高海波, 李程, 陈亚杰, 潘志强
    渔业现代化. 2023, 50(3): 48-55.
    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。

  • 张海耿, , 吴小茜, 张瑜霏, 宋红桥, 张贺, 於叶兵, 张亚雷
    渔业现代化. 2023, 50(3): 27-35.
    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

  • 巩沐歌, 黄一心, 鲍旭腾, 高超
    渔业现代化. 2023, 50(5): 1-7.
    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”。

  • 郭春阳, , 王伟平, 张现红, 曹淑全, 张延青, 赵奎峰, 刘宝良
    渔业现代化. 2023, 50(3): 11-19.
    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。 

  • 王瑞龙, 陈钊, 李健
    渔业现代化. 2023, 50(2): 7-15.
    为探讨溶解碳源与固体碳源在凡纳滨对虾生物絮团养殖过程中的影响,设置5个不同碳源搭配组:花生壳粉组,红糖组,花生壳粉:红糖(1:1)组,花生壳粉:红糖(2:1)组以及花生壳粉:红糖(1:2)组分别进行为期40 d的南美白对虾养殖试验,每4 d进行一次水质监测,试验结束时对对虾肝胰腺取样进行谷胱甘肽-S转移酶活性测定并且将抽滤滤膜进行高通量测序分析,探究不同类型碳源且不同搭配比例对生物絮团养殖系统内水质、对虾生长性能、微生物多样性及其群落结构的作用。结果显示:在水质调控方面,花生壳粉:红糖(2:1)组的氨氮在整个试验周期始终维持在较低水平,氨氮峰值仅为(2.43±0.45)mg/L,而氨氮峰值最大的花生壳粉组高达(9.80±0.35)mg/L;亚硝酸盐氮对照组中呈上升趋势,在生物絮团组浓度呈先上升后下降趋势,花生壳粉:红糖(2:1)组的浓度变化拐点要比其他处理组提前;在硝酸盐氮水平,除对照组外其余生物絮团组都呈上升趋势,花生壳粉:红糖(2:1)组在试验结束时硝酸盐氮浓度高达(17.84±1.20)mg/L;在微生物群落分析中,副球菌属是属水平上的主要优势菌。混合碳源的使用,不仅提高了养殖系统微生物群落α多样性丰度(Sobs、Chaol、Ace),同样改变了微生物群落组成结构;碳源的使用可提高对虾谷胱甘肽-S转移酶活性,促进对虾的生长、存活,其中花生壳粉:红糖(2:1)组对虾生长表现最佳。研究表明:溶解碳源与固体碳源的混合使用可促进生物絮团的培养,提升水质调控效果,促进对虾的生长,是生物絮团构建的可行方案。

  • 冯双星, 王丁弘, 潘良, 周超
    渔业现代化. 2023, 50(3): 79-86.
    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。

  • 韦思学, 于红, 张鹏, 李海清, 高浩天, 张鑫, 胡泽元, 吴俊峰, 孟娟
    渔业现代化. 2023, 50(3): 72-78.
    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。

  • 龚德华, 崔筱杰, 宋明元, 殷雷明, 张国胜, 邢彬彬
    渔业现代化. 2023, 50(3): 20-26.
    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。

  • 潘世琦, 毛罕平, 王斌, 曹海洋, 朱苏冀, 叶玉婷, 王恩光
    渔业现代化. 2023, 50(3): 56-63.
    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。

  • 管崇武, 单建军, 宋红桥, 吴凡, 陈石
    渔业现代化. 2023, 50(2): 25-31.
    为了评价不同进气量和进气压力对管道式微孔增氧装置增氧性能的影响,参照SC/T 6051—2011《溶氧装置性能试验方法》中的标准测试方法,在3个进气压力条件下开展不同进气量的室内清水增氧试验。结果显示,在相同进气量条件下,降低进气压力可取得较好的增氧性能;在相同进气压力条件下,装置的氧质量转移系数和增氧能力随着进气量增大而增大,氧利用率和动力效率则呈下降趋势,但在进气压力为0.2 MPa时,其氧利用率和动力效率下降幅度较缓,综合考虑增氧能力和运行能耗等因素,装置的进气参数可设置为进气压力0.2 MPa进气量0.064 ~0.081 m3/h,在该条件下增氧能力达到29.79~34.36 g/h,氧利用率达到29.83%~32.32%,动力效率达到7.67 ~ 8.31 kg/(kW·h)。研究表明,进气量对装置的增氧性能有较大的影响,合理控制进气量对于提高增氧性能、降低增氧装置能耗具有重要意义。

  • 杨志强, 贺波, 刘鹏飞, 丁智
    渔业现代化. 2023, 50(3): 87-96.
    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。

  • 贺兴禹, , 沈建 , 欧阳杰 , 李彩璐, , 马田田
    渔业现代化. 2023, 50(3): 97-103.
    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。

  • 王钟泽, 马晓飞, 段金荣, 沈楠楠, 何雅慧, 王 芸,
    渔业现代化. 2023, 50(2): 50-57.
    目前浏览器对三维图形显示技术越来越成熟,使用WebGL的第三方库Three.js展示鱼类3D模型不仅简单方便,而且跨平台优势明显。通过对Three.js的研究解决以往技术建立鱼类3D展示系统构功能较少、构建复杂、需要安装插件浏览和无法跨平台使用的问题,可推动鱼类可视化的相关应用。本研究主要采取3ds MAX软件建立鱼类模型和标本馆模型,通过Three.js库实现对模型的加载和交互,并将Three.js与Bootstrap框架、PHP技术、MySQL等技术结合进行搭建鱼类模型展示系统。在完成系统构建后将系统部署到腾讯云服务器中完成性能测试。结果显示:本系统实现了鱼类模型搜索查看、分页展示、在线上环境中秒加载,鱼类标本馆场景模型的分步加载,Mobile VR方式查看鱼类模型,以及用户在线上传模型、展示模型、分享模型等功能,具有较好的应用价值。本研究可为鱼类建模、鱼类3D模型的压缩、渔业大型模型场景加载和渔业可视化相关的研究提供参考。

  • 余友斌, 黄温赟, 崔铭超
    渔业现代化. 2023, 50(3): 64-71.
    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。

  • 吴皓, 刘强, 范为
    渔业现代化. 2023, 50(5): 43-51.
    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。

  • 王瑞龙, 陈钊, 李健
    渔业现代化. 2023, 50(2): 16-24.
    为探讨溶解碳源与固体碳源在凡纳滨对虾生物絮团养殖过程中的影响,设置5个不同碳源搭配组:花生壳粉组,红糖组,花生壳粉:红糖(1:1)组,花生壳粉:红糖(2:1)组以及花生壳粉:红糖(1:2)组分别进行为期40 d的南美白对虾养殖试验,每4 d进行一次水质监测,试验结束时对对虾肝胰腺取样进行谷胱甘肽-S转移酶活性测定并且将抽滤滤膜进行高通量测序分析,探究不同类型碳源且不同搭配比例对生物絮团养殖系统内水质、对虾生长性能、微生物多样性及其群落结构的作用。结果显示:在水质调控方面,花生壳粉:红糖(2:1)组的氨氮在整个试验周期始终维持在较低水平,氨氮峰值仅为(2.43±0.45)mg/L,而氨氮峰值最大的花生壳粉组高达(9.80±0.35)mg/L;亚硝酸盐氮对照组中呈上升趋势,在生物絮团组浓度呈先上升后下降趋势,花生壳粉:红糖(2:1)组的浓度变化拐点要比其他处理组提前;在硝酸盐氮水平,除对照组外其余生物絮团组都呈上升趋势,花生壳粉:红糖(2:1)组在试验结束时硝酸盐氮浓度高达(17.84±1.20)mg/L;在微生物群落分析中,副球菌属是属水平上的主要优势菌。混合碳源的使用,不仅提高了养殖系统微生物群落α多样性丰度(Sobs、Chaol、Ace),同样改变了微生物群落组成结构;碳源的使用可提高对虾谷胱甘肽-S转移酶活性,促进对虾的生长、存活,其中花生壳粉:红糖(2:1)组对虾生长表现最佳。研究表明:溶解碳源与固体碳源的混合使用可促进生物絮团的培养,提升水质调控效果,促进对虾的生长,是生物絮团构建的可行方案。

  • 单佳楠, 郑晓伟
    渔业现代化. 2023, 50(2): 58-66.
    为获取金鲳鱼质量分级所需的质量信息,实现快速无接触式预处理加工。基于多条金鲳鱼的正反面投影图像,采用图像处理算法获取投影面积、周长、长短轴等数据,结合人工测量的金鲳鱼体长、体宽、鱼鳍质量、头鳍宽、鱼尾最窄处宽等关联数据,通过线性回归、曲线估算、主成分分析、RBF神经网络等方法,建立质量预测模型并进行验证。结果显示:建立的14种质量预测模型中,基于图像面积、鱼鳍质量占比、去鱼鳍面积占比的多元线性回归模型具有较高的预测精度,模型的决定系数为0.919。基于图像面积、图像周长、长轴、短轴的线性回归模型决定系数为0.918。建立的9种主成分回归模型中二次回归模型最优,其决定系数为0.877,标准估计误差为17.094。通过建模样本外数据对模型进行验证,基于图像面积、鱼鳍质量占比、去鱼鳍面积占比的回归模型预测值与实际值相关系数为0.944,平均相对误差为2.43%,标准差为2.32%,试验结果表明,基于机器视觉技术的金鲳鱼质量预测模型可靠性高,可应用于金鲳鱼质量分级。

  • 李彩璐, , 沈建 , 欧阳杰 , 贺兴禹, , 马田田
    渔业现代化. 2023, 50(3): 104.
    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。

  • 孟祥河, 李明智 , 于功志, 赵益欧, 王杰群, 刘创, 吴志宝
    渔业现代化. 2023, 50(4): 30-40.
    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。

  • 马田田, 肖哲非, 沈 建,
    渔业现代化. 2023, 50(4): 83-90.
    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。

  • 王银涛, 王千, 郭晓宇,
    渔业现代化. 2023, 50(2): 40-49.
    大型深远海养殖网箱是一种新型的养殖装备,网箱在波浪场作用下的水动力特性是考量其安全性的重要因素。网箱系统结构复杂,其水动力问题采用完全理论解析或数值模拟研究存在困难。本研究通过1:100的网箱模型,试验研究了网箱的水动力特性。分析了不同波浪参数和吃水对网箱水动力的影响;引入当量直径分析了无量纲力与KC数之间的变化关系;使用网衣孔隙率对有网衣网箱受力结果进行修正,得到了考虑网衣的网箱框架波浪力无量纲经验公式。同时以Morison方程为基础对网箱框架和网衣进行数值计算并与试验结果进行对比。研究表明,网衣对网箱波浪力的影响可以使用网衣孔隙率来模化;本研究中的计算方法可以有效地计算网衣和网箱框架的波浪力。

  • 刘旭佳, 何绪刚, 赖俊翔, 黄国强, 侯杰
    渔业现代化. 2023, 50(3): 36-47.
    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

  • 余钱程, 管延敏, 黄温赟, 韦龙, 虞嘉晨
    渔业现代化. 2023, 50(5): 33-42.
    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。

  • 张溟晨, 赵伦, 施杰, 林森, 王海波, Md Shafiqul Islam
    渔业现代化. 2023, 50(2): 67-73.
    针对传统深度学习鱼类识别方法正确率较低、模型训练过程中参数不能够自适应确定的问题,提出了一种基于迁移学习(Transfer Learning,TL)的粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)改进ShuffleNet鱼类识别方法。以20种鱼类为对象,采用粒子群算法将模型的损失函数作为适应度函数,对批处理大小和学习率两个超参数进行优化,并利用迁移学习方式进行训练,构建了TL-PSO-ShuffleNet模型。结果显示:该方法与AlexNet、MobileNet、ShuffleNet模型相比,识别正确率分别提高了57.89%、30.43%、23.28%。本研究提出的鱼类识别方法具有正确率较高、参数设定具备自适应性等特点,为鱼类自动化识别研究提供了参考和借鉴。

  • 朱振兴, 江兴龙, 刘勇
    渔业现代化. 2023, 50(2): 32-39.
    为提高对工厂化鳗鲡精养殖水体水质的原位改良能力和养殖尾水的氮磷减排,通过对鳗鲡养殖尾水处理池中采集的淤泥进行分离筛选,获得一株高效好氧反硝化聚磷菌。经16S rDNA序列鉴定分析,确定为坦氏不动杆菌(Acinetobacter tandoii),将其命名为坦氏不动杆菌 PP-1。开展了菌株PP-1对鳗鲡养殖水质总磷和硝酸盐降解效果的试验,结果显示水力停留时间在12 h、24 h的总磷降解率分别达到56.31%和81.82%,硝酸盐氮降解率分别达到65.5%和90.37%。开展了菌株PP-1在美洲鳗鲡工厂化养殖中的应用研究,结果显示,水力停留时间在24 h的总磷和硝酸盐氮的降解率分别达到58.8%和56.1%。研究表明,坦氏不动杆菌PP-1有助于降低美洲鳗鲡养殖水体的总磷和硝酸盐氮质量浓度,促进美洲鳗鲡的生长,同时具备良好的应用安全性。该研究为解决鳗鲡养殖水体中的氮磷同步降解问题提供了新的参考,具有重要的应用价值。

  • 王玉瑞, 张国琛, 张寒冰, 李秀辰, 张倩, 李航企, 刘法伟, 陈鸿宇, 母刚,
    渔业现代化. 2023, 50(4): 41-50.
    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。

  • 冯书庆, 王志勇, 谌志新, 徐志强
    渔业现代化. 2023, 50(2): 74-84.
    为解决渔业养殖及转运自动计数要求,提出一种基于机器视觉的鱼类识别算法设计与程序编制。证明使用数字图像识别分类技术的尺度不变特征变换SIFT及加速稳健特征SURF算法等可有效地检测与标注鱼类图像特征点。采用快速近邻匹配FLANN匹配算法测试了基于图像特征的鱼类旋转和泛化目标检测,得出SURF特征对个体检测效果好、SIFT特征对泛化目标检测效果优结果。考察FLANN图像匹配碎片化特性、结合图像信息区域聚集实际、借鉴模板检测方法,设计了图像分割扫描及特征匹配的模板检测算法,并使用最大稳定极值区域MSER方法对识别结果进行冗余排除,达到能正确识别多目标鱼类的算法预设目标。研究发现,该算法及软件能成功识别图片中的多个鱼类目标,测试效果好,有较强实用意义。 

  • 朱烨, 江涛, 洪扬, 杨猛
    渔业现代化. 2023, 50(4): 12-20.
    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。

  • 石婷宇, 王国庆, 胡鑫, 谭洪新, 刘文畅, 罗国芝,
    渔业现代化. 2023, 50(5): 25-32.
    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。 

  • 崔智强, , 祝捍皓, 宋伟华, 马志凯
    渔业现代化. 2023, 50(4): 107-117.
    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。


  • 汤涛林, 张玉涛, 王志俊, 尹项博, 李国栋
    渔业现代化. 2023, 50(4): 91-97.
    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。

  • 黄温赟, 黄文超, 朱陈程, 赵新颖
    渔业现代化. 2023, 50(2): 94-101.
    由于一些渔船机舱高度受限,通风管路中不可避免有结构加强筋,加强筋型式、高度,通风栅的数量、位置等均会对风管内流场产生影响,从而影响通风效果的好坏。针对某型远洋渔船机舱通风系统,基于计算流体力学(CFD)数值方法对机舱左右舷风管进行模拟仿真,研究了气流场与加强筋和通风栅的相互关系,考虑了气流在障碍或发展流动中的运动特性。结果显示:普通加强筋、增设导流板隔开加强筋及增设隔板隔开加强筋3种不同型式对风管流场影响各不相同,内表面平滑的风管流态最流畅;风管入口和风管端口处的通风栅会较大程度上降低其他通风栅的风速;风管内结构高度的增加会引起流态的紊乱、降低风速、加大各通风栅风速的不均衡。研究结果可为渔船机舱通风系统设计优化提供参考。 

  • 段若衡, 李梦阳, 杜金宇
    渔业现代化. 2023, 50(2): 85-93.
    渔船港内停泊避风时,系泊系统的可靠性是保证渔船安全的关键性能,分析台风情况下系泊缆的受力,检验系泊系统的可靠程度,对提高渔船避风安全性有重要的意义。以浙江省嵊泗海域较为常见和典型的42 m拖网渔船为代表船型,对“双船顺缆系泊”和“双船八字缆系泊”2种系泊系统分别进行了物理模型试验,模拟了港内的风浪流条件,并通过对不同条件进行组合试验,获得了缆绳张力随波高、风速、水流情况的变化规律,对两种系泊方式的受力情况进行了对比,并对其安全性进行了验证。 结果显示,在设定的台风工况下,两种系泊方式均能满足渔船系泊安全性,且“双船八字缆系泊”方案相较“双船顺缆系泊”方案更安全稳定。该研究成果可为港内渔船停泊方式和系泊方案设计提供了支持和参考。

  • 叶林昌, 刘赟, 刘媛, 郭建磊, 殷雷明
    渔业现代化. 2023, 50(6): 1.
    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。

  • 劳锦程, 李佳洋, 谭洪新, 刘文畅, 罗国芝,
    渔业现代化. 2023, 50(5): 8-14.
    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。

  • 高炜鹏, 谢永和, 李德堂, 王君, 陈卿, 洪永强
    渔业现代化. 2023, 50(4): 59-67.
    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。

  • 潘澜澜, 黄炜雯, 王泳杰, 母刚, 李秀辰, 张国琛,
    渔业现代化. 2023, 50(2): 102-112.
    针对捕捞后菲律宾蛤仔清洗不彻底、分级精度低、破损率高、效率缓慢等难题,本研究设计了一种菲律宾蛤仔清洗分级一体机以实现菲律宾蛤仔清洗与分级作业。确定了毛刷辊配合高压喷淋的清洗方法、滚筒式筛分的分级方式,完成了滚筒筛筛分机构、高压水喷淋结构等关键部件设计、选型。开展了清洗分级一体机作业参数的EDEM离散元仿真分析。仿真结果显示:当毛刷辊转速3 r/min、滚筒筛转速15 r/min、滚筒筛倾角3°时,分级精度为91%。经过样机作业测试,在此参数下分级精度达到91%,蛤仔破损率在1%~2%之间,其壳体附着泥沙冲洗干净。研究表明,该清洗分级一体机实现了对菲律宾蛤仔的高效率、高品质的清洗分级。