一種工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖多功能自動工作平臺.pdf

1、隨著我國漁業(yè)正邁入結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵時期，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)作為漁業(yè)的重要組成部分，正從傳統(tǒng)的粗放式放養(yǎng)模式逐步向工廠化、集約化養(yǎng)殖模式發(fā)展。工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖這一新型養(yǎng)殖技術(shù)在提高產(chǎn)量、降低能耗以及節(jié)約水源等方面取得的成效令人矚目，以自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化為核心內(nèi)容的工業(yè)化水產(chǎn)養(yǎng)殖成為各國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展方向之一。
　　國外水產(chǎn)養(yǎng)殖強(qiáng)國早已認(rèn)識到工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的優(yōu)越性，歷來都重視工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展，加大對工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備的研究力度，

2、成功開發(fā)并已使用系列化的水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備來服務(wù)于工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖。我國工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)雖然相對國外起步較晚、科技水平較低，但已認(rèn)識到加大對工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備研究力度的重要性，也已經(jīng)研制出一些能夠?qū)嶋H應(yīng)用于工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備。然而，國內(nèi)外出現(xiàn)并能實(shí)際應(yīng)用于工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖的水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備，大都為多單體集中控制式，即分別在工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖中的各個魚池中單獨(dú)搭建投飼裝置、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)以及視頻監(jiān)測設(shè)備或者投飼裝置由軌道式投飼機(jī)器人代替，致使設(shè)備

3、使用數(shù)量較多、采購和運(yùn)行費(fèi)用過于高昂?；诖?，借鑒工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)同樣落后的墨西哥的研究人員研發(fā)的一種同時具有自動投飼和水質(zhì)監(jiān)測功能的工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備，研制了一種能通過加裝平臺配套的投飼裝置、水質(zhì)監(jiān)測裝置和水質(zhì)監(jiān)測裝置，可以同時具有自動投飼、水質(zhì)監(jiān)測和視頻監(jiān)測功能的工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖多功能自動工作平臺。同時，平臺能通過簡單拆卸上述三個裝置，按需實(shí)現(xiàn)平臺部分功能。
　　工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖多功能自動工作平臺包括行走裝置、投飼裝置、水質(zhì)監(jiān)測

4、裝置、視頻監(jiān)測裝置和供電裝置。平臺投飼裝置、水質(zhì)監(jiān)測裝置、視頻監(jiān)測裝置及供電裝置都安裝在行走裝置上，跟隨行走裝置移動。行走裝置由采用4個表面淬火鋼輪、齒輪傳動比為4.11的行走小車和4D60GN-24型直流減速電機(jī)以及JA12型無觸點(diǎn)接近開關(guān)構(gòu)成，設(shè)計(jì)行走速度為5.90m/min。其中，JA12型無觸點(diǎn)接近開關(guān)來實(shí)現(xiàn)平臺對魚池的區(qū)分和定位。投飼裝置由料倉、卸料器與S型拉力傳感器構(gòu)成，料倉設(shè)計(jì)容積82.35L，容納3＃飼料（密度約為376

5、 kg/m3）飼料量約30kg，最大滿足1000kg羅非魚總重量的日投飼需求。水質(zhì)監(jiān)測裝置由精度達(dá)到±0.5％的WQ-FDO型光學(xué)溶解氧傳感器、與水質(zhì)傳感器匹配的收放裝置夠成，收放裝置使通過直流電機(jī)驅(qū)動絞盤收放絞線，來使水質(zhì)傳感器沒入魚池水中或從水中收至初始位置。視頻監(jiān)測裝置由DS-2CD3Q10FD-IW型監(jiān)控?cái)z像頭構(gòu)成，其擁有個人電腦(PC)客戶端和手機(jī)遠(yuǎn)程客戶端軟件，使養(yǎng)殖戶可以在個人電腦(PC)客戶端和手機(jī)遠(yuǎn)程客戶端實(shí)時觀看視頻

6、資料。供電裝置為整個平臺的供電中心，使用容量為17Ah的鋰電池，滿足平臺一天的用電需求。工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖多功能自動工作平臺控制系統(tǒng)控制方案為力控嵌入版ForceControl V7.0作為上位機(jī)安放在控制室，西門子S7-200系列PLC作為下位機(jī)安裝在行走裝置上，上下位機(jī)通過以太網(wǎng)協(xié)議無線通信。
　　工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖多功能自動工作平臺樣機(jī)于2015年1月10日在農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明：平臺樣機(jī)能夠穩(wěn)定啟

7、動運(yùn)行，樣機(jī)最大可裝載飼料量30kg，行走速度6.09m/min~6.19m/min，定位精度10mm~52mm，投飼量誤差0.2%～4.9%，水質(zhì)監(jiān)測誤差0.16%～0.49%，視頻監(jiān)測裝置攝錄畫面清晰可用，滿足平臺設(shè)計(jì)前制定的主要技術(shù)指標(biāo)。
　　工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖多功能自動工作平臺可以集成水產(chǎn)養(yǎng)殖中需使用的投飼、水質(zhì)監(jiān)測和視頻監(jiān)測功能，能夠在工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖中自動運(yùn)行，減少人工使用量，達(dá)到科學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖的目的。平臺樣機(jī)的試制成功，是工