提高漁業養殖新技術實現漁業生產自動化

“十二五”期間，國家以物聯網建設作為推動農業信息化發展的重要內容。通過物聯網技術應用的廣泛性、實用性，本文以物聯網技術應用在水產品養殖為例，在其生產、管理過程中實施監控、預測、預警、分析等信息采集，及時的給養殖人員提供準確無誤的信息。最終實現水產養殖現代化發展，提高生產科技水平，加速生產自動化進程。

一、什么是物聯網，其發展意義

物聯網英文名：The Internet of things，在中國稱之為“傳感網”。1999年MIT Auto-ID中心Ashton教授研究RFID時最早提出。2005年，物聯網由國際電信聯盟（ITU）在突尼斯舉行的信息社會世界峰會正式提出。在其定義上和應用范圍上發生了變化，使其有了較大的拓展空間，不再只是指RFID技術的物聯網。2009年，溫家寶總理提出“感知中國”以來， 物聯網在中國受到了全社會極大的關注，被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告。簡單講，發展物聯網技術意義，就是使其智能化，實現人與物的交流，達到人與物、物與物之間的信息傳遞與控制。例如：把感應器、電子芯片嵌入或裝備到指定的生物或物體中，然后通過網絡終端將其聯系起來組成“物聯網”。利用電腦對人員、機器設備、基礎設施等實施管理控制，使其達到自動化、網絡化，提高資源利用率和生產力水平，大大減少人為誤差，達到預期經濟效益。

二、物聯網在水產養殖技術中有哪些功能

在水產品養殖過程中，通過物聯網技術的運用，實現集多項功能于一體的水產養殖物聯網系統。其主要功能是：水質環境參數采集、溫度監控、光照控制、遠程監控、智能處理、預警信息發布與自動控制等。養殖戶可以在辦公室、家里、外地，通過手機、PDA、計算機等信息終端，實時掌握養殖場內水質環境信息，及時獲取異常報警信息和水質預警信息，并可以根據水質監測結果，調整控制設備，實現水產養殖的科學養殖與管理，最終實現節能降耗、綠色環保、增產增收的目標。

三、物聯網技術在水產養殖中應用分析

近些年，隨著人們生活水平不斷提高，水產品需求量逐年遞增，傳統的養殖模式已經無法滿足大密度高產量的養殖，水產品產量和質量都無法滿足社會需求。基于物聯網水產品監控系統應用，采用無線傳感技術、網絡化管理等先進管理方法對養殖環境、水質、魚類生長狀況、藥物使用、廢水處理等進行全方位管理、監測，具有數據實時采集及分析、生產基地遠程監控等功能；在保證質量的基礎上大大提高了產量。

（一）養殖場環境監測：1.溫度監測。溫度是影響水產養殖的重要物理因子之一。水溫不僅影響水質狀況，還影響水產生物生長發育，通過水溫的觀測實驗，不同水產品種類對水溫有著不同適應性，在適宜溫度范圍內，水溫越高，水產生物攝食量越大，生長速度就越快。在通過電腦計算，即可推斷某一品種從育苗到商品上市所需時間，可提前做好上市準備，及早抓住產品商機。水溫的高低也直接決定受精卵的孵化時間，在適宜溫度范圍內，水溫越高，孵化的時間就越短，以上數據表明水溫是影響水產養殖產量和品質的重要因素。傳統室內養殖大多使用附近的江河或機井作為循環水源，江河水溫受氣候影響很大，大部分養殖場使用人工測溫，數據的準確性和監控力度都難以得到保證。物聯網在線溫度傳感器，24小時全天候監測養殖水體溫度，采集溫度包括進水口溫度，池內溫度，養殖場空氣溫度。系統可根據不同季節、養殖品種、養殖密度等信息進行系統報警值設定，當溫度超出設定值時，系統報警，自動打開現場聲光報警器，通過手機短信形式給管理員發送報警信息；同時電腦監測界面彈出報警信息，供值班人員及時發現。自動控制系統自動打開溫控設備，溫度參數恢復到標準值后，溫控設備自動關閉。2.光照度監測。光照度的時間長短和強弱會影響養殖對象的繁殖周期和體表樣色，而繁殖周期決定產量，體表顏色決定水產品品質。采用室內型光照度傳感器，系統可根據不同季節、養殖品種、天氣情況等信息自動計算養殖對象所需光照強度、光照時間從而判斷天窗開啟時間、是否需要人工關照。

（二）養殖場水質監測：1.溶解氧監測。溶解氧高可以增進水產生物的食欲，提高飼料利用率，加快生長發育；同時，改良水質也離不開溶解氧，也是維持氮循環的關鍵因素。利用高精度溶解氧探頭實時采集水體溶解氧含量，當水體溶氧量過低或遇到大雨空氣壓力大時，根據數據采集含氧值高低自動打開增氧泵，及時增氧減少缺氧導致的死亡。2.pH值監測。pH值過低，酸性水體容易致使魚類感染寄生蟲病，如纖毛蟲病、鞭毛蟲病等。其次，水體中磷酸鹽溶解度受到影響，有機物分解率減慢，天然餌料的繁殖減慢；pH值過低導致魚鰓受到腐蝕，魚血液酸性增強，利用氧的能力降低，盡管水體中的含氧量較高，還是會導致魚體缺氧浮頭，魚的活動力減弱，對餌料的攝食大大降低，影響魚類正常生長。pH值過高會增大氨的毒性，同時腐蝕魚類鰓部組織，引起大批死亡。通常pH值的檢測，是通過試紙等簡易儀器現場分析，不僅麻煩，而且不易發現，往往造成的損害比低溫、缺氧更大。安裝pH探頭，監測水體pH值，pH值異常時，系統自動打開進出水口電磁閥進行換水，保證水生生物生長在恒定pH環境內。3.氨氮含量監測。水體內的氨氮主要來源于水生生物的排泄物，施加的肥料，殘餌被微生物分解成氨基酸，再進一步分解成氨氮。同時水體氧氣不足時，水體發生反硝化反應也會產生氨氮。通過放養光合細菌，細菌進行硝化作用降低水體氨氮含量，同時采用生物傳感器監測光合細菌濃度，從而判斷水體氨氮含量。

（三）智能化控制系統：1.給排水控制。傳統養殖模式里，魚池換水全部有人工完成，費時費力。系統可根據水質需要進行自動換水，管理員也可以根據系統提供的實時參數判斷養殖池是否需要換水，并通過遠程控制系統進行換水。2.增氧泵控制。一般養殖場養殖珍貴魚種時都是24小時長時間供氧，這樣養殖池內雖然不會出現缺氧現象，卻造成了能源的浪費。將增氧泵與本系統對接后，可根據水生物實際需求開啟和關閉增氧泵即保證水生生物健康生長也節約了能源。3.溫度控制。溫度過高和過低都會影響水生生物的生長狀況，為了保證養殖場水溫恒定，可在進水口建立水溫緩沖池，通過與系統對接的溫控設備調節水溫，之后再將緩沖池內恒溫水送入養殖池內。當養殖池溫度過高時，系統自動打開進出水口，更換池水，達到降溫目的。

四、物聯網應用所帶來的成效

物聯網技術的應用，是水產養殖技術的一場革命，是實現漁業現代化的重要途徑。以現代漁業發展為抓手，徹底改變過去靠經驗養魚的歷史，開啟水產養殖的新篇章，利用物聯網技術達到預期效果，實現智能化的管理。一是對池塘養殖環境進行量化管理，實現科學養殖；二是減輕從業人員的勞動強度，提高勞動效率；三是實現節能減排，由于對各項指標能精確測量與控制，做到精準增氧、精準投喂，減少換水次數與用電量，經初步試驗，可節能減排50%。四是提高產品品質，由于水質的改善，魚病明顯減少，產品品質將有明顯提升。同時，運用物聯網技術有利于水產養殖生產技術的日趨完善，實現標準化養殖要求，嚴格控制投入品的使用，池塘水質的凈化與循環，減少水產養殖污染，保證養殖生態系統，提高生態環境質量。