智能水产养殖技术范文

前言：我们精心挑选了数篇优质智能水产养殖技术文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：油清净剂；烷基水杨酸盐；工艺；性能

中图分类号：TE624.82 文献标识码：A

0 前言

烷基水杨酸盐是20世纪40年代初最早出现的油清净剂之一，具有良好的高温清净性、酸中和能力、较高的热稳定性以及一定的低温分散能力和抗氧化抗腐蚀性能，特别适合作为各种柴油机油的清净剂。

传统的烷基水杨酸盐制备过程比较复杂。其制备过程主要分为原料烷基水杨酸的制备反应及金属化反应两大步，均系用烷基酚原料以柯尔贝－施密特（Kolbe-Schmidt)反应，在碱性介质下（为此须先以NaOH等将烷基酚中和成烷基酚钠）与CO2在5～30 kg/cm2压力下及120～180 ℃范围内进行羧基化反应。所得烷基水杨酸钠产物可以用硫酸或盐酸酸化成烷基水杨酸，作为金属化反应的原料。由于强酸强碱的使用，对设备腐蚀性极为严重。

在获得原料烷基水杨酸后，根据产品碱值的不同，其制备工艺也不同。一般来说，对于中性水杨酸盐产品(正盐）的制备主要有两种工艺路线，即直接中和法（金属氧化物或氢氧化物与酸直接进行中和反应）与复分解反应法（碱土金属盐与碱金属盐进行复分解反应）；对于中高碱度的产品，先通过碱土金属氧化物或氢氧化物与烷基水杨酸进行中和反应得烷基水杨酸盐，然后通入二氧化碳与过量的氢氧化物反应生成碳酸盐作为碱性储备，最终形成胶体结构的清静剂产品［1］。

因此,以烷基酚为初始原料来制备烷基水杨酸盐共有五、六步反应，十余道工序，工艺十分复杂，导致生产成本过高以及环保问题严重。多年来，国内外研究人员对烷基水杨酸盐制备工艺做了不少改进和完善，但主要集中在高碱度化工艺的优化、水杨酸烷基酯水解及对水杨酸进行烷基化等工艺的考察上［2-4］，并未从根本上解决问题。

本研究以国内现有的工业化产品烷基酚和氢氧化钙等为原料，在引入特定表面活性剂的条件下，借鉴传统水杨酸盐的制备技术，通过对中和反应、羧基化反应及高碱度化等工艺条件的优化，制备出碱值达到160 mgKOH/g左右的中碱值纳米级烷基水杨酸钙盐产品。与传统工艺相比，该工艺过程不使用强酸强碱，可明显减少生产工序，降低生产成本，同时产品各项使用性能均达到了调制高档油品的要求。

1 实验部分

1.1 主要原材料理化性质

研究中所用主要原材料理化性质如表1所示。

1.2 主要试验方法

(1) 储存稳定性：将含10%单剂的油品在100 ℃烘箱中储存7天，记录其沉淀量。

(2) 冷冻蚀刻电镜观测法：将冷冻割断器和样品冷冻到液氮温度（-196 ℃），置入真空喷镀仪内，抽真空，当残压达到0.004 Pa，温度为-150 ℃时，断裂样品，将样品台升温至-90 ℃，保持10 min，进行蚀刻，然后喷铂复型，喷碳成膜，取出样品，用二甲苯洗净，铜网捞膜，于电镜下观察。

(3) 凸轮挺柱试验：凸轮-挺柱模拟试验机与MS ⅢD、ⅢE台架试验有一定的相关性。主要试验条件：凸轮轴转速（1500±10）r/min;试油温度（105±1）℃，油量300 mL;载荷（1176±5）N; 时间3 h。

2 研究结果与讨论

2.1 新型纳米级烷基水杨酸盐制备工艺路线的选择

研究中借鉴国内外烷基水杨酸盐的新型制备技术，以烷基酚、氢氧化钙等为原料，在特定促进剂作用下，通过碱土金属氢氧化物与烷基酚在一定温度和压力下直接反应得到烷基酚钙盐，然后通入二氧化碳气体，在较高温度和压力下进行羧基化反应，得中性烷基水杨酸钙产品［5-6］，之后再进行金属化反应得产品。整个反应过程只需三步反应即可完成，反应式如下：

2.2 中和反应工艺条件的考察

研究中对不同中和反应压力及温度进行了考察，结果如图1所示。

结果表明随着反应压力的增大，所得烷基酚钙产品碱值呈逐步增大趋势，当压力达到一定程度后产品碱值趋于稳定；随着反应温度的升高，所得烷基酚钙产品的碱值呈先增后减趋势，这是因为中和反应是一个放热反应，受热力学平衡控制，温度过高或过低均不利于反应的进行。

2.3 羧基化反应条件的考察

研究中对羧基化反应中各影响因素进行了考察，结果见图2。

结果表明，羧基化反应温度及压力对产品碱值没有明显的影响，但不同温度下，羧基化转化率不同。这是因为从烷基酚钙到烷基水杨酸钙，无论羧基化反应进行与否，产品碱值都不会有明显的变化，亦即产品碱值无法正确反映羧基化反应的进行程度，因此只有通过羧基化反应转化率才能正确表征反应的进行程度。不同反应压力下，羧基化转化率不同。随着反应压力的增大，羧基化转化率呈缓慢增长趋势，但同时也增大了对设备的要求；随着反应温度的升高，羧基化转化率呈先增后降趋势，但变化趋势不甚明显；随着反应时间的延长，羧基化转化率逐步增大，但到一定程度后将趋于稳定；同时发现中和产物放置一段时间后，羧基化转化率有所降低，这是由于中和产物烷基酚钙不很稳定，放置后其活性降低所致。

2.4 高碱度化反应条件的考察

高碱度反应工艺在金属清静剂产品的制备中应该说是比较成熟的工艺，然而直接以中性烷基水杨酸钙代替烷基水杨酸来制备中碱值烷基水杨酸钙产品，反应过程不稳定，产品碱值达不到要求，难以得到理想产品。这是由于中性烷基水杨酸盐与烷基水杨酸相比，其活性较低所致。本研究中引入了一种新型的促进剂及表面活性剂后，产品碱值得到较大提高，能稳定得到碱值大于160 mgKOH/g的中碱值烷基水杨酸钙产品。研究中对金属化反应中各影响因素进行了考察，结果见图3。

结果表明当促进剂用量低于高碱度化反应原料(中性烷基水杨酸钙)加入量的2.0%时，金属化反应过程不稳定，碱值波动较大；当促进剂用量大于2.0%时，产品碱值稳中有升，但继续增大其用量，对产品碱值的提升不再有明显作用；随着表面活性剂用量的增大，产品碱值先逐步增加直至最大值后开始降低，说明其用量在一定范围内才能有利于产品碱值的提高。

3 中碱值烷基水杨酸钙的基本性能及应用研究

3.1 中碱值烷基水杨酸钙的基本理化性能及组成结构研究

中碱值烷基水杨酸钙的基本性能分析评价结果见表2，胶体稳定性研究结果见表3，热稳定性研究结果见图4，红外光谱分析见图5，通过冷冻蚀刻电镜对胶体结构的观测结果见图6。

表2结果表明，新型中碱值烷基水杨酸钙产品，其各项理化性能不但达到甚至超过了原T109的水平（碱值高而粘度、浊度较低，色泽较浅），而且高温清净性、氧化安定性与原T109相当，其中成焦量还有较大的降低。

油金属清净剂首要的基本性能是胶体稳定性、清净分散性和热稳定性，而胶体稳定性是保证金属清净剂其他性能的基础，而金属清净剂如果没有足够的耐热性，产品遇热即进行分解，则该产品的使用就会受到很大的限制，不利于产品的推广应用。

表3中的结果可以看出：新型中碱值烷基水杨酸钙产品具有良好的胶体稳定性以及相容性，可长期保存而不影响使用性能。由图4可知，原T109的初始失重温度为188 ℃,300 ℃失重量约50％，而新产品初始失重温度为192 ℃,300 ℃失重量约45％，因此，新产品与原产品相比，热稳定性相当。从产品的红外图谱分析结果（图5）可知，图谱中3600 cm-1处有羟基吸收峰， C=C骨架伸缩振动吸收峰在1400~1600 cm-1处；饱和C-H伸缩振动吸收峰在2920~2860 cm-1处。在860 cm-1附近有碳酸盐粒子吸收峰，表明胶体结构中含无定型碳酸盐。 从冷冻蚀刻电镜观测结果可看出，所得产品的胶体结构与T109极为相似，胶体粒子分布极为均匀，粒子粒径分布在30~50 nm之间，分布范围较窄，因而胶体稳定性能良好。

3.2 中碱值烷基水杨酸钙在CH-4 10W/40柴油机油中的应用研究

研究中采用新型制备工艺条件下得到的中碱值烷基水杨酸钙等量代替原CH-4 10W/40柴油机油配方中的T109，进行Cat.1K 发动机高温清净性试验，油品理化分析及发动机台架试验结果见表4。

发动机台架试验结果表明，以新工艺条件下合成的产品直接代替原T109,在CH-4 10W/40柴油机油中进行应用，可顺利通过Cat.1K 发动机台架试验，表明产品各项使用性能与原产品相当，可直接代替原产品使用。

4 结论

以烷基酚、氢氧化钙等为主要原料，在引入特定促进剂及一定压力下通过直接中和及羧基化、高碱度化三步反应，可稳定地制备出总碱值达到160 mgKOH/g左右的中性烷基水杨酸钙产品，该产品与工业化产品具有相似的组成结构，使用性能更为良好。与传统工艺相比，本工艺可明显压缩生产工序，降低生产成本。

参考文献：

［1］ 付兴国，牛成继，曹镭. 烷基水杨酸盐系列产品的研制［J］. 油，1996，11（3）：38-43.

［2］ 姚文钊，刘雨花，付兴国.烷基水杨酸盐制备方法的现状及进展趋势［A］. 中国汽车工程学会燃料与油分会第十一届年会［C］, 2004：218-224.

［3］ Inagaki, Jiro, Har, et al. Keytop Sheet for Push-Button Switches［P］. US： 5475192, 1995.

［4］ Kimura Osamu, Okamura Haruki, Yamaka Etsuo. Preparation f Alkylated Hydroxybenzoic Ester［P］. JP:54-160335,1978.

［5］ 姚文钊，付兴国，刘雨花，等.中性烷基水杨酸盐的新型制备工艺研究［J］. 石油炼制与化工， 2006,37（11）：62-66.

［6］ Yamaoka Shinji, Ueda Sanae. Production of Alkaline Earth Metallic Salt of Aromatic Hydro- xycarboxylic Acid［P］. JP:08183754, 1996.

STUDY ON THE PREPARATION TECHNOLOGY AND PERFORMANCES OF MIDDLE-BASED CALCIUM ALKYLSALICYLATE

YAO Wen-zhao, FU Xing-guo, LIU Yu-hua, LIU Yu-feng

（PetroChina Lanzhou Lubricating Oil R&D Institute, Lanzhou 730060,China）

第2篇

中国水产养殖业发展迅速、总量巨大，传统的水产监控手段已不适用于现今的状况，而基于物联网技术的智能监控能较好地适应新世纪的需求，它协调了低成本、高效率两种需求，提供详尽且精确的数据，真正地将科学融入了生产之中。

【关键词】水产养殖 智能监控 物联网

中国的水产养殖历史源远流长，可以追溯到三千年前，而如今中国的水产养殖业没有辜负这段历史，在世界上拥有举足轻重的产量比（占全球总产量的百分之七十五）。改革开放后水产养殖逐步地替代了传统的捕捞，从八十年代起两者的产量持平，到二十一世纪初水产养殖的产量占水产品总产量的百分之七十。故而陈旧的养殖手段已然无法适应当今水产养殖业的快速发展，伴随物联网技术的抬头，新世纪的变革已悄然而至。

1 物联网技术的优势

陈旧的养殖手段存在着诸多问题，比如效率低、收益率低、破坏环境等等。但以上种种弱点皆是由缺乏科学性导致，以经验为指导的旧养殖手段已经不适应当代的生产需求，而传统的人力监控手段更是落后。但是物联网技术的出现使得智能监控水溶氧含量、酸碱性等等环境数据成为了可能。

物联网技术以ZigBee技术为核心，它基于IEEE802.15.4协议，简单、方便、能耗小、续航能力高、价格亲民。这将现代机械自动化与传统的水产养殖结合在了一起，将节能、环保与高效率无缝结合在一起，最终实现了水产养殖业的智能化。

2 关键技术

2.1 传感器技术

人类通过感觉来感知外界，除了视听嗅味触五感以外，还有冷热感、方向感等等，人类也只能通过这样来获得外界的信息，所以基于传感器的监控技术也仅仅是人类感觉的延长，倘若游离到感觉之外，那就称不上所谓的监控技术了。一般用到的传感器大致有光敏、声敏、气敏、味敏、压敏、热敏、湿敏等几种传感器。在本次设计中用到的主要有溶解氧传感器、PH值传感器、盐度传感器、浊度传感器、氦氮传感器等几种。传感器的原理很简单，假如要监控水的酸碱度，那么用到的是PH值传感器，水中PH值的高低将影响到传感器的电阻值（因为传感器中有对PH值变化敏感的半导体），换句话说不同的PH值对应不同的电阻值，再将电阻值转变成肉眼可见的数值显示在屏幕上，这就达到了监控PH值的效果。

2.2 ZigBee技术

假如说本次设计的监控系统是一只章鱼，那么传感器就是章鱼的触手，而ZigBee网络则是章鱼的神经。ZigBee其实对很多人来说并不陌生，小米的智能家居便是使用ZigBee协议，其最大的特征是短距离、低速率、低功耗，非常适合续航能力要求高的智能水产养殖。而另一个ZigBee的巨大优势则是安全性极高，至今尚未发现一起破解的先例。虽然在各方面Z-Wave可以替代ZigBee，但Z-Wave所使用的频段在国内是非民用频段。

3 系统设计架构

3.1 底层设计

底层是传感器节点，密集分散在养殖区之中，包括溶解氧传感器、PH值传感器、盐度传感器、浊度传感器、氦氮传感器等多种传感器，它们会自动搜索并参与到ZigBee的自组网中，同时也会把本节点的网络IP一并发过去。

本传感器的处理器采用CC2530处理器，除了处理器外，还包括电池、CCDBUGER调试接口、串口、功放模块，并接有溶解氧、PH值、盐度、浊度、氦氮等传感单元，如果希望传感器可以接受命令，还可以接上增氧泵、水泵等控制器。

3.2 中层设计

中层是ZigBee的无线自组网，需要有能对传感器发起信息的响应能力。当传感器收集到数据后，将自动上传到无线自组网中，无线自主网就像神经一样，将数据上传到“大脑”，也就是上位机之中。而上位机想要对各节点下达命令的话，也是会将命令流入无线自组网中再通过自组网传递给传感器节点的。当数据抵达无线自组网时，自组网本身还要对数据进行粗处理，以满足上位机或传感器的需求。

无线自组网由协调器节点产生，协调器节点同样使用CC2530处理器，并包括了晶振、DB9串口、LED等各类外设模块以满足全方位的需求。值得注意的是为确保通信范围足够的大，协调器的RF前端正是TI公司的CC2591，并集成了包括功率放大器在内的一系列放大器。这使得仅需少量的电流便可以有效扩大网络覆盖范围。

3.3 顶层设计

上层则包括了上位机、数据库、远程监控终端等等。数据上传到上位机中时，上位机会将数据保存到数据库中，并将处理过的数据呈现在远程监控终端的屏幕上。这里可以将上位机与数据库等合并称为监控中心，其能力除了保存数据、显示数据外还有调和数据、数据、命令等等。

4 结论

一方水土养一方人，水产品关系到人民的幸福，水产养殖本身就是一种需要和大自然紧密联系起来的行业，以破坏环境为代价进行水产养殖本就是一件杀鸡取卵的差劲交易，物联网技术可以将人类科技同大自然联系起来，已达到一种和谐的境界。传统的人工养殖对水质变化反应迟钝，迟钝到等到无法挽回的时候才反应过来，这份迟钝不知浪费了多少人力与自然资源，倘若想要做出敏捷的反应那就需要巨大的人力资源，直接提升了成本。智能水产养殖同时解决了两种需求，它以物联网技术为核心，实时检测水质状况，提供详尽且精确的数据，还允许远程控制，真正地将科学融入了生产。不仅如此，同样的系统亦可以无缝链接到农业、畜牧业之中，具背了强大的潜在价值。

参考文献

[1]徐晓姗.基于物联网和3G技术的智能水产养殖环境监测系统的设计与应用[J].网络安全技术与应用，2014（09）：235-236.DOI：10.3969/j.issn.1009-6833.2014.09.149.

[2]Rubberso.小米智能家庭套装为什么选择ZigBee协议？[EB/OL].极客公园，2014.

[3]王春明，王翔宇，缪明等.基于物联网技术的水产养殖环境监控系统设计[J].电脑知识与技术，2015，11（22）：154-157.

[4]颜波，石平.基于物联网的水产养殖智能化监控系统[J].农业机械学报，2014，45（1）：259-265.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.01.040.

第3篇

以池塘自然生态条件下的养殖方式居多。而发达国家的水产养殖则多采用精养高产，人工或半人工控制

条件下的工业化技术。我国水产养殖科技水平比起世界先进国家和地区来，仍有不少方面存在较大的差

距。为了使水产养殖业持续、稳定、健康的发展，必须深入研究我国水产养殖业的规律，因地制宜，制

定出适合我国水产养殖的新路子。

关键词：水产养殖渔业因地制宜

1、我国水产养殖现状

我国湖泊水库众多，多年来偏重于开发利用，开发技术日趋成熟，在渔业发展中起到了重要作用，

目前我国的湖泊水库渔业，天然捕捞的比例已很小。在开发的同时，也暴露出一些问题，其中主要是产

值偏低，以及渔业增产与水环境保护之间的矛盾。要解决这两大问题，就必须对现有的渔业结构作较大

的调整。这就对我国湖泊、水库渔业研究提出了新的要求[1]。

2、设施渔业

2.1工业化养殖技术

工业化养鱼的发展始于工厂化育苗，即在人工控制的条件下实现苗种生产。目前，全世界仅对虾育

苗场就有3500座，其中我国也有数百座。当前发达国家正在进一步推进工业化养鱼的发展，以便节省昂

贵的土地费用，节省紧缺的水资源，为社会提供优质的高蛋白食品。目前，工业化养殖的主要发展方式

是封闭式循环流水养鱼，养鱼生产向着稳产高产、科学化、产业化方向迈进，养殖的品种主要是优质鱼

虾和贝类，如鲑、鳟、鲆、鲷、鳗、鲈、鲇、鲟、鲍、虾、甲鱼等不下数十种。

2.2网箱养殖技术

我国海水网箱养鱼发展迅速，是沿海省市渔业增产的重要方式之一，目前已由传统的网箱向抗风浪

网箱扩展，养殖品种主要有大黄鱼、石斑鱼、真鲷等优质鱼和一些地方品种，并在加紧开发一些高附加

值的适养品种。这种养殖方式的特点是，活鱼可供出口，经营相当灵活，取得了较好的效益。

2.3围网养殖技术

围网养殖是利用网片或网片与堤坝、湖岸相结合，在湖泊中围隔一部分水面进行养殖，是我国水产养殖的特色之一。围网将养殖鱼与湖泊隔开，可以提高放养密度、便于养殖管理及起捕，而湖水又可通

过网片交换，维持较好的水质[2]。由于围网养殖强度较大，因此天然饵料提供的营养不能满足鱼类的需要

量，必须投喂补充营养。多数围网养殖是以草食性鱼类为主养对象，可利用天然水草作为廉价饵料，同

时补充配合饲料。近年来也有以河蟹等优质水产品为主养对象的。

3、建议优先发展的重点产业领域[3]

3.1基本背景

水产养殖是我国水产业的两大支柱之一，目前，养殖产量已超过捕捞产量。我国是一个水产大国，总产量已多年稳居世界首位，养殖产量占世界的70%以上。但还不是水产强国，科技竞争力还不强，产业化程度与先进国家比还有较大差距，产业化规模和效益相对落后。针对我国目前的水产养殖环境、技术以及设施状况，急需推进产业化发展，选择对于我国水产养殖业可持续发展具有重要作用的领域优先给予支持。

3.2优先发展的重点产业领域

3.2.1海淡水增养殖技术

对中国对虾、大黄鱼、真鲷、牙鲆和优质淡水鱼等主要养殖对象进行种质资源库建设和优良品种的生产；研究新的蛋白源，特别是植物蛋白源的开发，以解决我国动物蛋白源紧缺问题，并研究低污染饲料、抗病添加剂和免疫增强剂，为健康养殖创造良好条件；选择不同养殖模式的典型水域，通过良性调控，使养殖典型水域的生态环境质量恢复到上世纪70年代以前的水平；构建水产养殖生物亚健康评价、病原及养殖生态早期预警技术体系，构建疫苗、免疫增强剂、植物源药物、天敌生物制剂、养殖生态改良剂等生物安全抗感染技术和生态安全改良技术体系，提出改善水产动植物在养殖保健管理与食品安全的理论依据和技术措施;推广优质、高效、安全的养殖技术，使我国传统的池塘养殖逐步向集约化养殖转化。

3.2.2设施渔业和渔业工程装备

集约化养殖设施:以“系统运行经济性、节能节水无公害、控制性操作、管理智能化、”为目标，运用新技术、新材料，进行系统集成研究和技术运用，推进集约化养殖设施及装备上一个新台阶。重点研究主要生产品种（如罗非鱼、鳗鱼、大黄鱼、牙鲆、大菱鲆、对虾、河蟹等）工厂化循环水养殖（或育苗）系统技术和池塘集约化养殖设施新模式。

网箱养殖装备及设施:重点开展开放性水域深水网箱设施系统、特殊用途海上网箱装备和内湾、湖泊网箱设施研究与生产。

远洋捕捞作业装备和选择性助渔仪器:加强大洋性渔业捕捞装备的研制和生产，解决在国际海洋捕捞竞争中装备条件受制于发达国家的问题，提高捕捞生产效益。加强选择性助渔仪器的研制，关键在以最新科学技术进行应用研究和集成研究，使捕捞作业的目标更准、更有效，从而保护非捕捞对象，修复近海捕捞资源。重点开展大型拖、围、钓作业船工程及装备技术和各种选择性捕捞助渔仪器的技术研究。

水产品流通加工装备的研究和生产：重点开展鱼、虾、贝类自动化处理机械、淡水鱼综合加工技术及装备和水产品电子交易系统和冷链技术的研究。

3.3观赏水族类育种与养殖技术

开展对本土观赏水族种质资源收集、保护，重要观赏水族新品种的培育，海水观赏水族的繁育技术以及人工生态系统技术与设备等研究。建立各种类型的观赏水族准化养殖技术。

3.4水产品现代物流模式与示范

在全国水产品主要集散地，在原有水产品市场的基础上，建立水产养殖物流中心和养殖信息智能系统，做到专业化、优质化、信息化和国际化，并为当地做出示范。

3.5高新技术集成科技平台与“产、学、研”联动平台

以国家级和部级重点实验室作为科技孵化平台，通过大型项目，加大投入，并再建部级重点实验室5～8个，在原有的部级重点实验室中争取2～3个升级为国家重点实验室。对重点水产院校，通过对原有实践基地的强化和优先发展，使其成为省（市）级的“产、学、研”基地，以促进科技成果转化。

参考文献

[1] 徐跑.我国淡水水产养殖业的现状和对策.科学养鱼,2008.09.

[2] 黄文钰,舒金华,许朋柱.长江三角洲地区水产养殖存在问题及对策建议[J].土壤,2002年04期.

第4篇

关键词：水产养殖；水质监控；物联网；树莓派

1智能化水产养殖设计基石

1.1物联网

物联网(IOT，TheInternetofThings)的定义是:通过射频识别系统(RFID)、红外感应系统、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪等信息传感设备，按照约定的协议，赋予物体智能，并通过接口把需要连接的物品与国际互联网连接起来，形成一个物品与物品相互连接的巨大的分布式网络，从而实现智能化物品识别、物品定位、物品跟踪、物品监控和管理[2]。它的本质就是“物物相连的互联网”。运用物联网，就是采集环境数据、水质数据和水产种群数据等，分析数据即感知层，通过互联网进行数据传输即通信层，到达技术应用层，进行数据处理。1.1.1物联网感知层感知层即获得水质监测结果，通过与水质监测仪以及根据水产养殖数据库建立的水质监测模型获取水体质量的实时监测，利用短距离传输技术和自组织组网技术，协同信息处理，将监测到的信息转化成能处理的数字信号。1.1.2物联网通信层物联网通信层即传输层，通过无线或者有线网络模式将信息传输到中央数据库中，建立数据储备系统。类似智能机器人能够与人正常交流，是将人与人之间生活交流的谈话以数据形式存储于机器人存储芯片中。在数据储备过程中，通过异构网融合、管理资源和存储管理、远程管理安全技术，传达到数据处理层面。1.1.3物联网技术应用层通过服务器、计算机、存储设备和云计算的方法，利用专业软件及服务，将海量数据进行分类、整理、挖掘分析，建立各种算法，优化调度，应用在水产养殖行业。具体则是将水质监测结果信息通过计算、云计算等方法进行分类和挖掘分析，通过养殖监管渠道较好管理水产行业。

1.2水产养殖

水产养殖的目的与农业生产相似，希望能利用有限的资源生产稳定高产的好产品，实现水产养殖的经济效益，其中要考虑的环境因素主要有水体溶氧量、PH值、温度、盐度等。1.2.1水体溶氧量水体溶氧量与水产养殖关系紧密。水产养殖不可避免的需要考虑养殖密度的问题，通过研究溶氧量与养殖密度的相互关系，确定水产养殖密度，有效提高水产养殖的经济效益。不同的水生动物对水体溶氧量的适应机制不同，采取的水产养殖密度和科学管理方法也不同，并且对于不同的水生动物的不同习性也会令养殖户误解。拿海参来讲，海参活动缓慢，喜风浪冲击小、水流缓慢的海区，个体养殖户误会不担心水体溶氧量的问题，不注意向水体输氧，从而未实现科学水产养殖，经济效益没有达到最大化。水质富营养化，微生物、浮藻类过度繁殖，造成水体发臭、发黑，水体溶氧量会降低，不仅对鱼类，对其他水产养的生存影响也很大。1.2.2PH酸碱值水体PH改变，水生动物通过呼吸或直接接触等防止使水生动物体内PH值发生变化，破坏体内维持正常生活状态的酸碱平衡，水体碱性超过正常值会腐蚀鱼类鳃组织，使其呼吸障碍；酸性过强会使H2S浓度增高造成水体毒性增强不适宜水产养殖。养虾水质的重要因素之一水体PH值，虾最适宜生长的PH值是弱碱性，而在弱酸性条件下虾类传染性虾病易发，即使水体溶氧量丰富，虾类也会呼吸困难，生长困难。PH值决定因素是由水中二氧化碳和碳酸盐的含量决定的，而二氧化碳的含量又与水中生物呼吸作用、细菌等的氧化作用和水生植物光合作用相互作用决定的。并且PH值在一天的不同时间也会不同，太阳上升，植物光合作用加强，水中二氧化碳减少，PH值偏高，而夜晚呼吸作用加强，PH又会变小。1.2.3温度水产养殖环境不同，有池塘，湖泊，海田等，而如果水体很深，温度就会分层，表层水温昼夜间有变化，底层温度则因阳光无法穿透长时间保持低温状态，变化很小。但是底层溶氧量较少，需氧大的水产无法潜入底层躲避高温，从而昼夜温差对渔业生产有影响。同时日温差大小也会影响水产养殖，中间没有跃温层，水体底层和上层能够顺利进行物质交换，就与新疆哈密瓜特别甜、产量高的道理相同。1.2.4盐度水体盐度与水生动物生活息息相关，外界盐度比细胞内盐度高，细胞失水；反之，细胞冲水，两种情况都对水生生物生存不利。同样，不同水生生物对水体盐度的要求不同，淡水和海水生生物盐度肯定不同，同时作为个体养殖与自然环境不同，必要时也需要在水体中投放相对应的盐类。另一方面，盐度过高对淡水鱼类繁殖和鱼卵的发育影响较大，鱼卵受精后孵化率较低，会影响鱼类产量，经济效益下降。盐类中亚硝酸盐是氨经过细菌作用发生氧化反应生成的，亚硝酸盐浓度过高会使鱼类中毒，不仅水产产量下降，而且我们吃了这种鱼对身体健康也不利。

1.3树莓派

树莓派（RaspberryPi）树莓派又被人们称为“卡片式电脑”，虽然是电脑，但是核心只有信用卡大小，最初设计者是以让学生更好地学习编程设计而来。目前树莓派已经上市3代。树莓派主板基于ARM，利用生活中常见的SD卡，做内存硬盘，可以利用USB口连接键盘鼠标，可以网线连接网络，也可以WLAN连接网络，还支持蓝牙连接，有HDMI高清视频接口，可以连接显示屏幕，树莓派三代B拥有40个GPIO针脚，可运行Linux等系统(2代B型及以上型号可运行Windows10IOT系统）[3]。将RaspberryPi正常运转起来之后，进入图形化界面使用方式与电脑无异，其软件编程优势在于可以用MIT开发的Scratch图形化编程语言、Python语言、C、Ruby、Java和Perl等各种语言为RaspberryPi开发程序。RaspberryPi与传统单片机相比，在互联网上优势较大，因为RaspberryPi不仅可以连接传感器，还可以利用传感器信息作出相应反应。

2智能化水产养殖设计

智能化水产养殖基于物联网技术思想，将智能传感技术、智能处理技术及智能控制技术纳入一个监控养殖体系，实现水产养殖智能体系化，解放劳动力，提升经济效益。其中，传感层包括感知养殖塘的水体溶氧量、pH酸碱值、温度、盐度等参数；智能处理层包括接受传达来的相关消息，根据科学养殖相关理论得出调控结论；智能控制层就是根据调控结论调节养殖塘水质，使水产养殖在最适宜的环境下产生最大的经济效益。

2.1要解决的问题

2.1.1实现实时养殖监测不同水生生物对水质的要求不同，为寻求经济价值，则应对不同的水生生物水质采取不同的措施，为方便管理，将这些分散的养殖产品统一起来，通过监管水产养殖密度、水产养殖鱼药和饲料、水产病害等方面，记录水产养殖生产记录、用药记录和销售记录，节约劳力，实现现代信息科学技术与传统渔业结合的目的。2.1.2实现网络信息实时更新如上所述，要求实时监测，才能令监控系统发挥价值，若渔民是在养殖场地收集到了监测数据，那么与渔民亲自“下水”检测作用相似，在这个过程中没有实质的经济效益的提升。而实现了网络信息实时更新，渔民可以实时掌握水产养殖动态，有效提高经济效益。2.1.3以较小的成本实现最大的价值自主研发物智能化水产养殖，大大降低了引进设备的成本，也可以保证系统的更新服务，在投入成本上为渔民减小压力。

2.2实现目标

基于对系统开发端的描述，用户利用这套智能化水产养殖监测产品通过网络端随时谁地获取自己的养殖池水质情况和采取的措施，判断养殖池水产品状态是否良好是否需要人工介入等，从而实现水产养殖智能化、提高经济效益的目的。

3智能化水产养殖技术方向设计

如上描述的，智能化水产养殖包括传感层、智能处理及智能控制层，最终将结果显示到客户端，具体设计如图1所示。

3.1无线监测与控制

具有特殊传感作用的无线传感器放置在各个鱼塘中，利用ZigBee无线传感网络与智能处理层及控制层相连。智能处理层通过GPRS接收传感信息，经过处理后，通过控制层传达到特定鱼塘的控制节点，利用控制节点作出相应反应。由于养殖池都具有大小相当，相互独立等特点，因此无线传感网采用簇状拓扑结构[4]（clustertree）较为合适。

3.2互动平台设计

互动平台的主要功能是将智能化水产养殖信息呈现给用户，并实现用户与自家养殖池互动。互动平台进入界面首先需要登录，登录分为管理员登录和用户登录，信息处理完毕后需要退出登录。这个管理系统总体分为两个大部分，一个是管理员界面，另一个是用户界面，如图2所示。管理员界面设计包括两个方面：养殖池信息管理、用户账户管理。其中养殖池和用户账户涉及数据库设计，如图3所示。图中养殖池管理表示当用户申请养殖池时，若满足相关要求，则在养殖池管理中生成一条信息。养殖池信息只有管理员能增加、修改或删除，用户只有浏览的权限；用户信息管理员有权修改用户权限，也可以添加或删除用户，用户仅有注册和修改资料的权限。用户界面设计包括三个方面：己有养殖池信息浏览、系统现有养殖池信息、用户资料修改。己有养殖池信息浏览提供的是养殖户已经申请到、并投入使用的养殖池的类型、规模和监测数据并且系统提供的处理方式，便于用户判断是否需要人工介入；系统现有养殖池信息是管理员将此产品现阶段开发的比较完善的智能化养殖池和最佳养殖池数量信息到网络上，以便用户申请添加合适养殖池；用户资料修改包括密码修改、账号绑定等方面。

参考文献：

[1]汪懋华.物联网农业领域应用发展对现代科学仪器的需求[J].现代科学仪器,2010(3):5-6.

[2]刘锦，顾加强.我国物联网现状及发展策略[J].企业经济.2013(4):114-117.

[3]靳祺桢.刍议树莓派在物联网技术中的应用[J].电子技术与软件工程,2016(11):18-19.

第5篇

关键词：自动化；LabVIEW；水产养殖

0引言

水产养殖是中国的传统产业之一，目前我国的水产养殖业多数是以粗放型的传统养殖模式为主，其特点是自动化程度不高，主要靠人工进行水质监测及实行投料操作。在集团化养殖的过程中，传统的养殖方法给企业的管理带来了极大的困难，也对饲料的投放造成了极大的浪费。因此采用现代科学技术进行精细养殖代替传统的粗放型养殖是全球竞争的结果，必需从观念上充分的认识，从技术上不断地加强研究。影响水产养殖环境的关键参数就是水温、光照、溶氧，ph值等，水质的好坏关系到养殖效益、养殖效果、养殖风险等各方面的因素。目前国内的水产养殖对水质的监测主要是以人工取样、化学分析为主，并且需要有专业人员定时操作，并且测量的数据有滞后性。而国内的水产养殖多分布在较偏远的位置，实时的人工采样非常困难，传统的取样测量方法不能满足实时监测的需求。而对水产养殖中水质的检测是养殖业中的重要环节，如果能根据水质变化及时地采取相应措施，可以及时地减少养殖中的损失，根据水质及天气的情况采取恰当的投料措施，可以有效提高养殖利润。

1系统总体方案设计及主要技术介绍

该系统采用LABVIEW平台开发整个软件，数据库采用OFFICE软件下的ACCESS模块进行数据库开发。外部的硬件采用研华的ADAM4520，ADAM4018+，还有ADAM4050模块进行开发。整个系统主要分为三个部分，即数据检测区、远程检测区和养殖环境检测区。此系统可以实现以下功能：⑴自动监测水库水质，测量的主要参数为：PH值、溶氧值、亚硝酸盐值、水温、气温数据。⑵该系统可与市售的自动投料机配合使用，可在测控中心实现投料控制。并能通过超声波传感器测量料筒仓内的饲料余量，余量在集控中心的屏幕上。当余量低于设定的数值时在集控中心有提示功能。⑶具有自动称量的功能，电子秤的称量数据在屏幕上显示，每次称量数据记录进数据库并统计，可查询。⑷通过摄像头完成投料现场的实时监控，监控视频资料存储在硬盘录像机中。⑸以每个塘为单位，可输入每日投料量、每日用药量、总计投苗量等相关数据，可直接分析成本。

1.1水产养殖系统界面

水产养殖系统界面是最主要的人工操作窗口，主要由现场设备状态和两大选板组成：数据监测和远程控制。现场设备状态可显示正在称量、数据存储、灯光、增氧机1/2/3/4、投料显示的工作状态，数据监测和远程控制选板可同时实现养殖现场的各参数监测及系统部分硬件设备的控制。数据监测选板⑴时间显示：可显示当前日期与当前时间。⑵水质参数监测：可监测并显示PH值、溶氧值、亚硝酸盐值，水温、气温数据。⑶水质数据表：实时显示PH值、溶氧值、亚硝酸盐值，水温、气温数据并保存。⑷成本核算：以每个塘为单位，可输入每日投料量、每日用药量、总计投苗量等相关数据，可直接分析成本。

1.2远程控制选板

⑴投料控制：可与市售的自动投料机配合使用，可在测控中心实现投料控制。并能通过超声波传感器测量料筒仓内的饲料余量，余量在集控中心的屏幕上。当余量低于设定的数值时在集控中心有提示功能。⑵称量控制：总部通过视频及现场电子秤的读数监督称量时的秩序。⑶投料记录：系统记录下整个投料的时间，存储进数据库。⑷称量记录：电子秤的称量数据在屏幕上显示，每次称量数据记录进数据库并统计，可查询。⑸视频监控窗口：通过摄像头完成投料现场的实时监控，监控视频资料存储在硬盘录像机中。

2软件支撑及系统实现

系统采用LABVIEW平台开发整个软件。LabVIEW是最佳的图形化系统设计软件，提供很多外观与传统仪器（如温度计）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序。使用LabVIEW可以非常方便的编制各种控制程序，非常适用于本系统的开发及使用。

2.1485总线通信

ADAM4520模块是将计算机的串口通讯转为485总线通信，延长了通信的距离，在不采用中继模块的情况下，也可通讯1.2KM，如果采用中继模块则可以使通讯距离变得更远，满足了水库远距离通讯的需求，可将水库的中控室的控制信号控制设置在水库周围的所谓设备，实现了水库现场的自动控制。

2.2远程通信

通过LABVIEW的网页的形式将养殖现场的软件到网络上，这样即可在有因特网的任何地方访问养殖现场的PC机，远程控制中心所显示的界面跟养殖现场的界面完全一致。则在集控中心操作此系统的方法跟在养殖现场操作的方法完全一致，用简单的方法实现了远程的水产养殖测控系统，实现了水产养殖的远程控制及管理。

3系统运行效果

3.1数据监测选板模块运行效果

放置在养殖环境里的水质传感器，采集到的各种数据经计算转化后存储到ACCESS数据库的同时，在数据监测选板上通过相应的仪表直观的显示PH值、溶氧值、亚硝酸盐值，水温、气温。水产养殖中水质的检测是养殖业中的重要环节，如果能根据水质变化及时地采取相应措施，可以及时地减少养殖中的损失，根据水质及天气的情况采取恰当的投料措施，可以有效提高养殖利润。

3.2远程监控选板模块运行效果

3.2.1投料控制模板

养殖人员能够精确定量的控制喂料量，设置定时投料时间值和投料速度控制投料，抛洒范围大，极大程度的减轻劳动强度，节约人力成本。并且余量可在集控中心的屏幕上，当余量低于设定的数值时在集控中心有提示功能。同时，对整个投料装置及投料情况进行视频监控。

3.2.2设备控制模板

水产养殖过程中的人工操作环节由智能系统自动完成，并且可以实现远程控制，工作人员无需亲临养殖现场便可监控水产养殖单元的实际情况，有突发事件时系统自动报警，水产养殖单元的管理可通过监控设备进行量化的设置，使得管理更加的数字化、标准化，有利于统一管理标准。

第6篇

关键词：物联网；水产养殖；物联网技术应用

0 引言

作为世界上增速最快的食品生产行业[1]，水产业在乘着世界经济快车飞速发展，不断扩大自身规模的同时，也引发了一系列环境问题。一味追求经济利益的最大化而无视环境容量，盲目扩大养殖密度，扩充养殖面积，增排养殖废水等行为造成了养殖业水质环境的不断下降，而养殖品种的单一化和抗生药物的持续使用，更是严重破坏了渔业水域的原有生态循环。如何在适应我国社会经济发展需要新要求的同时，推动我国水产业由原本粗犷的养殖方式向精准化、集约化的现代养殖方式转化[2]，实现水产养殖业的产业升级，已经成为该产业的热点话题。而物联网作为具有高渗透性和强带动作用的新一代信息技术，正是对水产养殖业的升级转型具有推动作用的关键技术之一。

1 物联网技术概述

作为集合了识别感知、分析传递、测绘控制等技术完成智能化活动的新一代信息技术，物联网在2005年由国际电信联盟主办的突尼斯信息峰会上被正式提出，于2009年被确立为我国五大新兴战略性产业之一，并开始迅猛发展。物联网，即物物相连的网络，基于互联网的通信基础，通过对具有对物体进行射频识别、红外感应及全球定位等功能的感应装置的控制，使得任意所连物体间能跨越时间和空间的间隔，进行信息传递和交流，以达到“物联”的目的。

目前，物联网技术在公共安全、物流运输、环境治理等方面已有较为成熟的运用，亦有学者开始将物流网技术应用于农业的种植、产品加工等方面，逐步推动农业生产的自动化、智能化转型。响应时代的要求，利用物联网技术互连、互通、智能、集约的技术优势，结合水产养殖业的行业特点，实现养殖产出高效、优质的同时，实现水产养殖业的行业转型，对水产养殖行业的可持续发展有着重要的现实意义。

2 物联网技术在水产业的应用

2009年后我国陆续建立了若干物联网水产养殖基地，基地工作人员通过运用各类无线传感设备，对投料、增氧等环节进行自动调节和控制，并根据水质情况进行相关预报预警。

在养殖水域环境的管理和监控上，基于物联网技术搭建的水产养殖监控设备，通过置于养殖水域中的传感设备对养殖水域的溶氧量、pH值、水压、温度、盐度等环境参数进行实时采集，通过ZigBee[3]等无线传感器网络技术，发送到汇聚节点，再利用GPRS发送到远程服务器，实现用户对水质环境信息的实时了解和调控。

在养殖区域的管理上，一方面，物联网技术可以实现对养殖区域内包括气温、湿度、风力大小及方向等信息的采集分析，为日后相关气象灾害应对工作的展开提供数据积累；另一方面，充分发挥物联网水产设备中视频设备的监控作用，将其放置于养殖区域重要的安全生产点，有利于水产养殖的防逃、防骗，为安全生产提供了保障。

在养殖产品生长情况的监控上，物联网水产养殖技术能对养殖物种的生长状况进行实时监控，并根据养殖要求及物种生长情况投放食疗、清理垃圾、调节防病药物用量，基于数据的数字化管理方式可以实现对养殖物种的生长调控、病虫害预防和及时治疗。

在养殖产品的存储、加工和运输上，物联网水产技术会对养殖产品生产、加工、包装、运输等一系列活动进行全程监控追踪，并通过射频技术对该过程中参数进行检测查询，以保证产出食品质量上的安全性。如目前国内的“食品安全追溯系统”[4]，就是通过对移动通信技术对食品加工过程中植入的电子标签进行实时查询，防止不法商人的非法盈利。

3 物联网技术在水产业应用中存在的问题

1.行业标准尚未统一

目前，物联网水产养殖设备的技术标准尚未出台统一明确的规定，相关技术设备的研发工作仍处于实验状态，无法满足实际应用的需要。在作为行业基石的设备技术标准得不到统一的现实环境下，参与研发的各研发机构基于各自平台所开发出来的物联网设备，在标准的统一和部门间的协作上，面临着很大的困难。

2.资金和设备维护问题

我国物联网技术的发展于近年才逐渐兴起，与国外发达国家仍存在巨大的技术差距和资金差距。以水产养殖水质监测所用的传感器或装置为例，美国、法国等西方国家使用的卫星通信环境监测系统[5]，技术精良，但价格较为昂贵；而我国现有的水质监测设备往往是单路的、有线采集方式[6]，在基于无线通信技术的现代化农业物联网系统要求下，存在设备冗余、资源浪费、维护成本高，且设备布线相对复杂等问题。

3.信息安全

信息安全是所有互联网相关行业所不得不面对的重要问题[7]。互联网技术高度发达的今天，如何安全存储用户信息数据，保护其免于外界不法入侵的盗取、篡改和删除，亦是物联网水产技术所面临的棘手问题。

4 结语

第7篇

回顾过去三十年，中国饲料行业基本上和我国改革开放同步推进。80年代初，四川有将近1亿人口，是全国人口最多的省份，而全省一年水产品总产量只有3万吨，那时基本上是“吃鱼难”，鱼价比猪肉价还高。经过二三十年的发展，整个水产行业在技术线上作为主要推手参与到我国饲料工业的发展之中，水产品产量从80年代中后期一路快速增长。过去三十年水产品的产量，从80年代初全国养殖和捕捞产量不到400万吨，一路攀升到2011年突破5600万吨的总量，水产养殖产量超过3000万吨，鱼肉已经从当年最贵的肉食品，变成现在几大动物食品中价格相对最便宜的动物蛋白来源。以前人们是吃不起鱼，而现在全世界的三条人工养殖鱼中，就有两条来自中国。自2002年起，中国水产品出口量即位居全球第一。现在，中国不仅是全球最大的水产养殖国，水产品产量约占全球三分之一，也是全世界唯一一个水产品养殖产量超过捕捞产量的国家。因此，过去二三十年，行业对整个中国水产业、中国食品优质蛋白质的来源、生产以及全世界鱼类养殖的贡献都非常大。

近年来，食品安全一直是全社会关注的焦点，尤其当疯牛病、禽流感、猪流感相继暴发后，动物性食品的安全问题引起人们的格外关注，“吃什么安全、吃什么放心？”成了人们生活中绕不开的话题。在老百姓间有这样的说法，“吃四条腿的，不如吃两条腿的；吃两条腿的，不如吃没有腿的。”所以，水产品一直以来都是人们健康、安全、放心消费的首选。科学研究证明，吃鱼有益于人体健康，其容易消化、营养平衡，同时，鱼类的蛋白质是所有蛋白质中最好的，鱼类几乎是我们现在能够吃到的肉类中高度不饱和脂肪酸含量最高的，不饱和脂肪酸可软化血管、降低血脂，其中含有大量真正的“脑黄金”，对促进儿童的大脑发育、智力发育，维持老年人的智商等有重要作用，这在营养学界是公认的。此外，大家很关注疯牛病要传染人，禽流感、猪流感也要传染人，可以说，人畜共患的疾病成为我们非常担心的问题。可是，鱼生活在水中，水和空气相差很远，物理特性差别很大，鱼是变温动物，人是恒温动物，所以，它和人的遗传特性差别很大，是两个不同的遗传特性，也是两个不同的生存空间。所以，到目前为止，全球范围内鱼和人类大范围共患的疾病尚未发生过一例。因此，从这个角度讲，鱼是我们最安全的一类食物。日本是目前全世界吃鱼最多的国家，人均每年消耗水产品已经超过90千克，而且大多是采取生吃的方式，因此，到现在为止，日本的人均寿命是全世界最长的，心血管疾病也是相对最少的，从营养学角度讲，这可能与他们长期以鱼类蛋白为主的膳食结构有很大关系。众所周知，中国水产饲料行业的发展和进步，在过去二三十年，对中国人膳食结构的改善和营养水平的提高都起到了非常重要的作用。在未来二三十年，也将继续保持高速的发展态势，这是水产品作为人类优质食品所决定的，水产品对促进人体健康起着重要作用，因此这个行业仍有巨大的潜力和发展空间。

但不容忽视的是，我国水产养殖和发展对营养与饲料科技进步的依赖越来越大，饲料成本达到养殖成本的70%以上；另一方面，由于我国养殖品种多，据统计达到100多种，目前的饲料技术仍然不能满足我国快速发展的水产养殖业的需要，存在科技普及率偏低，饲料成本偏高，饲料效率偏低等问题。因此，产业发展对饲料的要求和营养学的研究有迫切需求，营养与饲料的科技贡献力在我国目前占有更加重要的位置。目前我国水产行业正处在繁荣兴盛中，近年来逐步进入了全面竞争的崭新格局。之所以有这样的判断，是因为水产饲料位于水产产业链的前端，只是这个链条的一部分，饲料成本占据养殖总成本的70%左右，一旦养殖企业发展壮大，饲料环节就只会成为养殖企业的一个车间。同时，不同区域养殖品种与养殖模式不同，并且与畜禽养殖相比，水产养殖多了一个水介质，会影响同一饲料的养殖效果、经济效益、客户接受程度，各环节上细小的、专业的、特色的差异，都有可能打破行业现有的并不太稳定的竞争格局。具有规模、品牌、科技优势，符合未来饲料产品健康和环保要求的饲料加工企业，将在发展壮大中获得参与全球化竞争的能力，届时我国水产饲料业必将呈现全新格局。

二、企业技术创新助推行业可持续发展

技术创新和领先，成为助推企业和行业快速发展的根本动力源泉。进入21世纪，行业进入全面竞争时代，进入了高速发展期，饲料盈利空间正在遭遇全方位的挤压，所以，企业除了提高原料采购技术，强化配方技术，精细饲料生产技术，加强营销环节外，鱼种、水产品加工等环节也充满了竞争，做全产业链成为行业发展的必然趋势。由于不同区域养殖品种与养殖模式不同，特别是养殖效果受水质的影响巨大，整个行业对水产动物的研究、成果应用上系统性的不足等，因此，我国水产饲料行业仍具有很大的发展空间，在技术方面也有很大的提升空间。同时，原料成本占饲料成本的比例是最大的，原料的价格波动大，如何选择原料、降低饲料成本、保持原料质量与保持饲料安全非常重要。除了品质控制、选用优质安全的饲料原料外，向源头一体化、特别是关注新蛋白源的生产方式的合理性，也是重中之重。过去我们关注动物蛋白，比如鱼粉，后来关注肉粉、植物蛋白，如豆粕、菜籽粕和棉籽粕。目前和未来，我们可能需要加大力度关注微藻蛋白。万物生长靠太阳，一般植物在整个生命周期中的光能固化率为1%～2%，而微藻类的光能固化率一般是15%，部分可达20%。目前我国盐碱地面积已达9913万公顷，若将其中的1%用于培植蛋白含量达60%～70%的微藻类，按目前商业化生产的年平均水平（30吨/公顷）计算，即可生产至少1700万吨优质蛋白质；如果用其替代现有饲料用粮，鱼和畜禽饲料中的鱼粉、花生粕和豆粕，部分由微藻类替代，相当于可节省5248万吨大豆，或1.62亿吨玉米，可直接节约耕地1.62亿亩，解决我国1.2亿人口的粮食问题，或者6亿人口的城市化用地问题。在此情况下，利用现有18亿亩耕地的10%，就可以养活全中国的人口，同时解决了我国饲料业蛋白源的缺口问题。因此，企业加强高效技术的研究和应用，将是解决我国饲料资源短缺的唯一出路，更是行业可持续发展的重要推动力量。

三、通威积极参与行业健康快速发展

回顾通威的发展历程，从1983年开始，从小到大，无不与中国饲料工业发展同步，与我国改革开放同步。作为中国农牧业的建设者、参与者，通威一直积极探索现代农业的发展方向和发展模式，充分整合技术、管理、资金、品牌、市场等各方资源，积极打造水产和畜禽产业链。我们常说，“谁引导农民致富，谁就和农民一起致富；谁抢农民饭碗，谁就没有饭碗。”面对新时代更“挑剔”、更有文化的新型养殖户，行业企业需要为他们提供优质苗种，推行养殖系统解决方案，改善水产养殖环境，需要鼓励其规模化养殖，需要实施“全国万户重点用户共同成长计划”，并建立和完善担保体系。我们要让养殖户和我们共同分享附加价值，以便共同发展绿色水产品，积极为推动行业健康、良性发展做出有益探索。三十年来，通威一直致力于打造和完善水产产业链，思路清晰，目标明确，即在产业链上游，以中国乃至亚洲最大的通威水产科技园、通威水产研究中心为载体，依托国家鱼类基因工程研究中心的技术实力，开展水产良种繁育和水产前沿技术研究；中游，则以水产饲料生产、销售、服务为主导，提升终端的养殖技术水平；下游，则积极拓展水产品深加工产业，全力打造优质水产品品牌，实现产业自身的良性循环，从而为广大消费者的安全、健康、品质消费提供保障。

第8篇

关键词 水产养殖；水质调控；物联网

中图分类号 S959 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）18-0324-03

近年来，随着我国水产养殖业的快速发展，渔业信息化技术渐渐走近渔民的养殖过程中，但是由于我国水产业的整体管理水平较低，生产规模相对较小，信息技术条件不健全，还不能及时、准确地对水产养殖过程进行智能化管理。然而，目前我国水产养殖业正处于由传统渔业向现代化渔业转变的历史时期，抓住发展机遇、实现历史性的跨越需要信息技术等高新技术作为技术支撑。可以说信息化、数字化注定是水产养殖业现代化的必经之路[1-2]。

物联网是新一代信息技术，农业物联网就是运用各类传感器，采集大田种植、设施园艺、畜禽水产养殖和农产品物流等相关信息，通过建立数据传输和格式转换方法，集成无线传感器网络、电信网和互联网，实现农业信息的多尺度（个域、视域、区域、地域）传输；最后将获取的海量农业信息进行融合、处理，并通过智能化操作终端实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学管理和即时服务，进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标[3-4]。我国传统自然养殖是以消耗自然资源、污染环境为代价的，随着科技的发展，新型养殖技术在提高鱼类产量和降低能耗、保护养殖环境等方面成效显著。物联网技术应用于水产养殖有重大的理论和现实意义，使水产养殖向大规模、高水平、高质量发展，降低了自然水产养殖所需的能源。

1 基本结构

根据传感器布置的位置可以分为2种结构，传感器直接摆放在池塘中的浸入式（图1）和将池水从塘中抽出来到室内用传感器测量的抽水式（图2）。

基于物联网的水产养殖水质监控技术结构如图1所示。在池塘中安装养殖环境传感器，通过养殖环境传感器实时采集数据，并通过组网内的终端zigbee传输到中心zigbee，再由中心zigbee传输到DTU，由DTU传输入服务器，通过TCP/IP将数据应用于用户管理程序，如PC客户端或者PDA。运行于服务器上的专家系统也可以对数据进行统计分析，根据要求进行实时预警、报警，再由Zigbee网络向下传送命令到水质参数调节节点，启动增氧机、水泵等，调节水质。

基于物联网的水产养殖水质监控结构如图2所示，通过抽水装置将池塘的水抽取通过传输水管抽取到室内，在室内用室内水质传感器测量水质指数，将数据信息传输到DTU，由DTU传输入服务器，通过TCP/IP将数据传输到PC客户端或者PDA。

通过实践比较浸入式与抽水式，发觉浸入式可以实时测量传输水质指数数据，但是存在着传感器容易被污染，需要用自动清洗装置或者人工定时清洗，以达到清除误差的作用；然而抽水式虽然可以方便地清洗传感器，但是池水从塘中由管道抽取到室内，池水容易受到污染，一些重要的水质指标变化很大，水管易沉积藻类等，对测量结果会有影响，需要定期清洗水管。通过定时清洗维护都可以得到准确的水质指数数据，可以根据实际的情况选择不同方式。

2 传感器的选择与布置

2.1 池塘水质在线监测指标选择和水质传感器

水质是养好鱼的重要因素，水产养殖重要的水质指标有很多，比如溶解氧、水温、氨氮、pH值、电导率等，因此需要选用合适的水质指标以及水质传感器。

（1）pH值。鱼类安全生长的pH值范围为6～9，过高或过低都会对鱼类生长造成损害。在低pH值的水环境中，鱼类血液中的pH值也会相应下降，导致血液对于氧的承载能力降低，致使鱼类缺氧，长时间低pH值会出现死鱼现象；高pH值会影响鱼的血液循环并腐蚀鱼类皮肤。除此之外，pH值还会影响水体中氨氮的存在形式，从而影响鱼类生长。水体中的氨氮以离子态氨与非离子态氨2种形式存在，其中非离子态的氨对于鱼类的危害极大。当pH值升高时非离子态的氨所占比例将显著增大[5-6]。

（2）水温。各种鱼类都有最适生长温度，在适宜的温度下，大部分鱼类的新陈代谢都随着水温的升高而升高，摄食量增加，生长加快；但温度过低或过高都会对鱼类产生不良影响。另外，水中溶解氧的含量随水温的升高而降低，而鱼类的新陈代谢加快使耗氧量增加，易产生缺氧现象；水中的细菌在温度升高时更加活跃，这也间接影响了鱼类的生长。因此，在循环水养殖中要对温度进行准确的监控与控制。

（3）电导率。电导率是以数字表示溶液传导电流能力。纯水电导率很小，当水中含无机酸、碱或盐时，电导率增加。因此，常用于简单推测水中离子成分的总浓度。水溶液的电导率取决于离子的性质和浓度。

（4）氨氮。水体氨氮增加会抑制鱼类自身氨的排泄，使血液和组织中氨的浓度升高，降低血液对氧的承载能力，使血液CO浓度升高。此外，NH3不带电，具有较高的脂溶性和通透性，易透过细胞膜直接引起鱼类中毒，出现呼吸困难，分泌物增多，并发生衰竭死亡，所以循环水养殖中要注意对于氨氮含量的控制。

（5）溶解氧。溶解氧是池塘水产养殖中最重要的水质因子，决定了鱼类的生存、生长、病害控制，影响池塘养殖密度和成活率，是提高鱼塘产量的关键因素，关系到池塘高密度养殖的成败。

根据重要的水质指标选择水质传感器，但是水质传感器的种类很多，有溶解氧传感器、水温传感器、氨氮传感器、pH传感器、电导率传感器等，不同品牌的传感器价格不同，可以根据预算和池塘实际情况选择不同的传感器组合。

2.2 传感器的布置

传感器布置的位置与池塘的大小有着一定的关系，池塘过大的话，需要布置2～3套水质传感器，一般情况，1 hm2的池塘布置15套传感器。传感器布置的深度根据池塘主养鱼活动水层，如果主养鱼类为中上层鱼类，可以将传感器布置在距离水面50 cm处。

2.3 智能表头

传感器连接到智能表头上，智能表头可以通过传感器传输采集的电流结合温度等参数按照公式计算数据，并且将这些信息转换成更易于网络传输的电信号。

3 设备供电

安装在池塘边需要供电的的设备有传感器的表头、Zigbee、设备控制的继电器等，根据设备生产厂家、产品不同，电压是220 V或者12 V，使用220 V电的设备可以连接养殖基地的电，然而12 V的电则需要220 V转化为12 V的电压电流转化器，或者使用太阳能电池板，使用太阳能电池板既可以使用太阳能源、节省成本，也可以起到美观的作用。

4 数据通信

从设备传输到服务器的通信方式很多，可以分为无线通信方式、有线通信方式，有线方式指的是每一个设备通过一根线连接DTU和传感设备，虽然传输非常稳定，但是存在着线太多不容易布设、成本太高的问题；相比而言，无线的方式可以很好地解决布线的问题。采用无线的方式可以根据养殖基地和平台运行中心之间的距离选择使用Zigbee或者GPRS等。当养殖基地和平台运行中心之间的距离较远，使用GPRS，购买移动网络运营商的通讯卡，利用移动网络运营商的卫星传输数据，但是会产生一定的流量费用。当养殖基地和平台运行中心之间的距离较近，而且之间没有太多高大的障碍物，Zigbee是一种便捷的无线通信方式，而且有着使用灵活、安装方便等优点，该文选择介绍Zigbee传输。

4.1 Zigbee

通过Zigbee实现信息传输，但是由于从传感器传输到Zigbee到DTU，每个设备都需要响应时间，以至于一个DTU上设备不能太多，一个Zigbee上连接的传感设备数目不能太多，否则在一个网内不能实现。

不同的传感器具有着不同的波特率，根据传感器调好Zigbee的网络设置，设置在同一个波特率频段上。一个Zigbee上监测的传感器数目太多，就不可以在一个网内实现，此时可以根据实情组网。所以需要调节好，探头数目和传感器监测时间、设备计算时间、响应时间之间的关系。数据刷新时间需要大于传感器响应时间和设备计算时间，这样才可以避免数据传输堆积，数据延时的现象。

4.2 Zigbee-DTU布线

从Zigbee到DTU的方式有很多种，可以用无线，也可以用有线。无线简单便捷，可以有效减少线太多不容易布设、成本太高的问题，但是由于服务器在室内安放，然而Zigbee信号穿墙衰减，很容易引起不必要的信号终止；利用网线或者光纤的有线的布线方法可以保障信号的清晰，不受干扰，但是从池塘边到达室内的服务器有一定的距离，工程量太大。选择采用无线加上有线的布置方法，室外采用无线的方法，利用Zigbee的终端节点无线传输信号信息到Zigbee的中心节点，而从Zigbee的中心节点到DTU之间采用有线的布置，这样的布法可以有效地减少工程的成本，也可以保障信号信息不受干扰。

Zigbee技术在水产养殖的应用中有很多的优势：一是水产养殖具有季节性，由于该设备安装方便，所以可在于养殖季节安装，养殖结束后再将设备收入库中，有利于减少设备的损坏和丢失；二是该设备对水质数据的采样具有周期性，当不需要采样时，设备可以处于睡眠状态，降低了功耗，特别适合于野外长期作业；三是水质监测设备体积较小，使用灵活，安装方便；四是ZigBee具有自组网、自恢复的能力，当其中某一节点出现问题时，其他节点可以再次自动加入网络，具有很强的自恢复能力，所以通信是十分安全可靠的；五是ZigBee采用的是免费的公共通信频段，具有低成本的特点。

5 自动控制

服务器对下需要对网络资源进行认知，进而达到自适应传输的目的，完成信息的表达与处理，也可以达到自动控制与远程控制的效果。传感器测量出水质参数，按照设定的控制门限，根据软件设定好的算法，对继电器控制设备发出开启或者停止的指令。以溶氧为例，当传感器监测到溶氧低于4 mg/L时，发出命令，开启增氧机，并将增氧机的开启状态传输给控制中心；当溶氧高于4 mg/L时，监控中心发出指令，关闭增氧机。

6 应用展示

物联网的服务主要靠应用层体现，应用层主要完成应用展示、服务呈现的工作，展示出服务的状态，包括手机客户端软件等。通过智能手机软件来呈现水质状况，按照设定的时间采集数据，将数据呈现在曲线图上，也可以根据实际水质状况，手动或者自动的采取打开水泵等措施。

7 讨论

渔业水质监测技术在美国、英国、日本、荷兰等国工业化养殖已有相当规模的应用。我国的水质监测技术较国际水平还有一段差距，但随着我国经济水平和科学水平的提高，水质监测技术也在迅猛的发展。针对我国水质监测急需应用自动化技术这一现状，该文研究基于物联网技术，通过池塘水质调控，建立基于物联网的水产养殖水质监控集成技术实现方法，探索我国物联网技术在池塘养殖中的具体应用，推进池塘养殖向信息化发展，有一定的研究和实用价值，对于减小池塘养殖风险，降低养殖成本，提高生产效益，有实际的意义。

8 参考文献

[1] 张红燕，袁永明，贺艳辉，等.池塘养殖水质监控系统设计与实现[J].农机化研究，2011（10）：63-65，69.

[2] 万众华，武云志.水质监测技术的应用解决方案[J].中国水利，2004（1）：32-33.

[3] 赵静，宋刚，周驰岷，等.无线传感器网络水质监测系统的研究与应用 [J]. 通信技术，2008，41（4）：124-126.

[4] 张红燕，袁永明，贺艳辉，等.水产养殖专家系统的设计与实现[J]. 中国农学通报，2011（1）：436-440.

第9篇

李道亮教授，自1999年参加工作以来，先后主持完成国家科技支撑计划、国家863计划、国家自然基金、国家社科基金、成果转化基金、霍英东基金、欧盟Asla IT&C、国际合作重点等项目20多项：教授农业智能系统、农业信息技术、农业信息学、信息系统分析与设计等4门课程，在农业信息化领域的研究取得了许多重要成果；在科研和教学领域，李道亮教授主要致力于先进农业传感与智能处理系统的研究，重点开展了农业信息传感机理，农业信息智能传输、处理和传输和智能控制领域的研究，提出了农业智能系统的理论体系。

李道亮教授向《中国科技财富》介绍，近年来，我国农业信息化发展虽然迅速，但仍然存在一些问题。主要表现在，农业信息技术产品不成熟、服务体系整体的不完善、缺乏相应的激励和鼓励政策及产业体系、农业信息化机制不健全和联产承包责任制规模比较小，组织化程度低等方面。要解决这些问题，李道亮教授认为，应当呼吁对农业信息化的政策支持；国家应当有意识地扶持一两个龙头企业转向农业信息化的研究与生产，加快农业信息技术及产品熟化与转化；调动三大电信运营商积极对农业信息化的投入；同时还要大力推动农业规模化经营。

在农业信息化领域首次，李教授提出了将农业专家系统扩展到农业智能系统，从软件扩展到了硬件领域，拓展了农业专家系统理论研究和应用领域：重点研究了农业信息智能获取方法和技术，在国内开创了网络化智能化、数字化水产养殖信息技术应用系统的研究；提出了基于无线网络传感器和M2M技术的农业信息智能处理和传输技术：提出了水产养殖农业环境智能控制方法，集成和开发了集约化水产养殖系统，采用自动控制原理，改进了增氧机和投饵机的控制系统；他还将信息系统、专家系统与增氧机、投饵机和便携式水质测试仪等系列淡水养殖工程技术集成配套，形成高层次多功能的淡水养殖技术推广体系。

第10篇

1存在的问题

1.1与兄弟省份相比较存在较大差距根据2013年农机化统计数据显示，纳入统计范围的标准化温室面积，福建省为5798.5万平方米，而山东省和江苏省分别为275414.96万平方米和162238.05万平方米，均远远高于福建省。机械设备方面，华东地区除上海市外，精少量播种机福建省几乎没有，而安徽省达31.7万台；节水灌溉类机械福建省拥有量最低，仅1.52万台（套），山东和安徽分别拥有48.96万台（套）和19.97万台（套）；畜牧养殖机械福建省拥有量也是最低，仅4.19万台（套），山东和江苏分别拥有19.11万台（套）和13.83万台（套）；水产养殖机械福建省拥有量还是最低，仅6.25万台，江苏和浙江分别拥有73.47万台和23.54万台。通过以上数据可以看出，福建省设施农业装备水平与华东地区兄弟省份相比还存在不小差距。

1.2设施农业装备技术水平较低美国、以色列、荷兰、日本等设施农业装备发达国家，设施农业装备的自动化智能化程度较高，装备功能齐全、性能高，大部分能够实现自动化控制，降低人工成本。而在设施大棚方面，福建省大部分还是采用钢架塑料大棚，基本上都没有实现自动化温控。种植植保机械化程度不高，精密播种育苗设备匮乏，灌溉和施肥精确性整体不高。耕作机械在操作灵便性和作业效率等方面还达不到作业要求。在养殖业装备方面，目前大多数的畜禽自动供料供水设备和温控设备技术水平比较低，养殖规模化、集约化程度不高。

1.3土地规模制约发展设施农业的产业特点决定必须经营规模，目前福建省土地规模小，设施农业多数为分散经营，导致不少设施农业装备无法配套，有的设施农业装备虽然可以使用但由于生产规模过小，存在装备利用率不高、生产成本提高、工作效率不高等问题，不能充分发挥产业优势。

1.4资金投入整体不足发展设施农业前期资金投入较大，虽然政府近年来加大了财政扶持力度，福建省农业厅还专门成立了设施农业办公室，把设施农业发展列为福建省的农业工作重点，加大了扶持力度，但和实际需求相比，还存在很大的缺口。

2福建省设施农业装备的发展趋势

近年来，随着福建省各级政府对设施农业的重视，设施农业得到了快速发展，农业发展的趋势必然走向高效、集约、规模化。农业装备的发展水平直接影响设施农业整体水平。

2.1设施园艺装备设施园艺装备方面，温室大棚逐步走向自动智能化，通过现代计算机技术智能监测与控制温室内温度、湿度、光照强弱以及土壤温湿度，创造作物生长的最佳环境，提高作物质量和产量。机械设备更加适用设施农业各作业环节的实际需求，向自动化、多功能化方向发展，包括高性能翻耕、平地、起垄、作畦等多功能耕整地机械，蔬菜精量播种、移栽、施肥、收获机械，水肥一体化设备，微喷和滴灌灌溉系统，灭虫器和防虫设备，自动化卷帘通风机械，控湿控温设备，设施内运输、自动化分级包装设备、冷藏设备等。

2.2设施畜牧装备畜禽养殖设施往标准化、规模化方向发展，利用计算机技术实时监测、收集畜禽健康数据和设施内环境数据，实现设施内控温控湿。发展自动化喂料、饮水、给药、清粪设备，蛋类自动化收集系统。利用畜禽尸体、粪便等废弃物资源化处理集成技术，实现设施畜禽养殖零污染，建设沼气工程和循环利用处理系统，发展绿色环保型现代化畜禽养殖业。

2.3设施水产装备发展智能化设施水产装备，实时监测水体污染指标，通过物理和生物过滤等水处理技术设备作出相应处理措施，实现循环或半循环水产养殖，发展集约化高密度水产养殖技术。发展自动化水产养殖机械，主要包括高效节能增氧装置、自动化投饲机械和捕捞设备等。发展水产产地保鲜处理、鲜活水产贮运等装备。

3加快发展福建省设施农业装备的建议

3.1加快新型设施农业装备研发鼓励农机生产企业开展农机工业技术创新能力建设，加大设施农业装备的研发力度，自主生产适合本地农业资源禀赋的、先进完善的设施类型及配套设备，重点开发生产专门用于设施农业作业的耕翻、播种、收获、灌溉、施肥、植保、加温、通风、补光、节能等农业机械设备。支持农机企业创建农机科技创新中心，重点对设施农业机械化技术进行引进、消化、吸收和集成。加强农机农艺融合，由于机构设置等原因，农机部门和农艺部门联合不够紧密，造成农机研发和农艺科研不能得到很好的结合，设施农业装备可以借鉴水稻机械化育插秧农机农艺融合的成功先例，使设施农业装备和设施农业农艺结合更加紧密。

3.2加强闽台设施农业装备合作强化闽台农机装备合作，加快推进台湾农业机械产业园建设。不断优化投资环境，加大政策扶持的力度，农机工业同业公会及农机生产企业在闽创建农机产业园区，开展农机交流合作。进一步增加财政投入支持的力度，搭建闽台农机交流合作发展的平台，吸引台湾及省内农机生产企业入驻投资创业，推动闽台农机合作向更高层次发展。

3.3加强政府引导，强化部门协作福建省设施农业装备的发展，离不开各级政府的管理和引导。福建省农业厅已专门设立设施农业办公室，应加快成立设施农业装备发展工作领导小组，制定设施农业装备发展标准和评估办法以及实施意见。发展设施农业装备是一项系统工程，涉及到土地调整、基础设施配套、设施装备基地规范建设、设施装备技术研发等各个方面。农业（农机）、财政、发展改革委、经贸、林业、水利、金融、保险、国土、工商等相关部门应依照相关职能，密切配合、加强协作，制定加快设施农业装备发展规划、年度计划和促进设施农业装备发展的相关具体政策措施，促进福建省设施农业装备又好又快发展。

3.4培育新型经营主体以培育新型经营主体为重点，开展管理机制创新，大力发展农机专业合作社，培育发展一批设施完备、功能齐全、辐射带动能力明显的农机合作社示范社，促进设施农业装备加快发展。支持农机专业户发展成为农机大户，引导农机、种养等专业大户和社会资本、技术等要素，采取机具、土地、资金、技术等入股方式创建组织发展设施农业的农机专业合作社。探索发展农机合作社联合社，推动农机合作社开展横向联合与纵向协作，提高设施农业装备质量和发展水平。农机购置补贴资金向组织发展设施农业的农机合作社倾斜，将发展设施农业装备的农机合作社列为优先对象，示范社在农机购置补贴上给予累加补贴。完善农机合作社发展的政策措施，在财政、税务、金融、用地等方面给予支持。

3.5加大政策扶持力度各级政府要加大研究制定专门的财政、金融、保险等倾斜扶持政策的力度，不断优化设施农业装备的发展环境。1）加大财政扶持力度，整合财政支农资源。各级财政部门要整合农业专项资金，以省级及各地建设的重点产业农业机械化示范区为载体，重点扶持设施农业基地及其设施装备的集聚发展，在粮食及蔬菜、水果、茶叶、花卉、食用菌等重点产业重点实施设施、机械成套技术设备集成推广，推动智能化设施农业示范基地建设。有条件的地方政府可对设施农业生产用水、用电、机耕道路等基础设施建设给予财政投入扶持。农机购置补贴政策应重点扶持先进适用、自主创新的设施农业装备。2）加大金融扶持力度，拓宽金融支持渠道。支持组建省级合作银行，创新金融产品和服务，扩大农业设施装备购机信贷规模，信贷资金规模随着设施农业装备的发展逐年增加。优先保障抵押贷款政策落实到位，提供多元化融资便利，适时开展大中型农机具、农机具库棚等设施装备抵押贷款业务，实施贷款利率优惠，比照小微型企业贷款风险补偿政策，实行风险补偿。每年对积极为发展设施农业装备的企业提供贷款利率优惠的县级银行业金融机构给予奖励。3）加大保险扶持力度，强化保险保障功能。切实把保障设施农业装备政策性保险政策落实到位。开展设施农业装备保险业务，实行参保设施装备保险保费补贴试点，试点地方政府对设施装备的投保人给予一定的保费补贴。探索百亩以上蔬菜钢架大棚生产基地保险补贴措施，对承担设施农业保险的农机合作社示范社按农业保险保费补贴政策给予补助。4）加大税收扶持力度，完善税收优惠政策。优先把组织发展设施农业装备的农机合作社纳入国民经济统计并作为单独纳税主体列入税务登记，实行贷款税收优惠；支持把设施农业装备中机耕和排灌服务营业税、农机作业和维修服务项目的企业所得税纳入免征范畴。

4结语

第11篇

[关键词]“渔光互补”；水上光伏电站；并网发电

中图分类号：TM615；F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0152-01

前言：随着全球经济的不断发展，能源消费结构的改善，成为了世界各国应对环境问题的一个重要措施。对光伏能源和风电能源等新能源在能源消耗中的比重进行提升，已经成为了我国在未来发展中所要关注的一个重要问题。“光伏发电”是一种重要的绿色清洁能源。这一技术已经在我国的东部沿海地区得到了一定的发展。目前江苏省的连云港和盐城等地已经开始建立了“渔光互补”水上光伏电站。

一、光伏农业与“渔光互补”

光伏农业是生态农业与光伏电站建设工作相结合的产物。所谓的“渔光互补”模式，主要指的是在发展水产养殖业的同时，利用池塘、芦苇荡等湿地水面安置太阳能发电设备进行发电的生产模式[1]。在对空间资源进行充分利用的基础上，对太阳能发电系统进行应用，可以让这一模式的经济效益得到有效提升。以江苏华电赣榆新能源有限公司开发建设的墩尚渔光互补光伏电站项目为例，该项目的一期8兆瓦项目已实现了并网发电，预计每年可为电网提供电量954.04万千瓦时，与相同发电量的火电项目相比，渔光互补模式每年可节约标煤3110.17吨。从这一项目的建设情况来看，该项目二期规模为42兆瓦，涉及鱼类养殖场区1200亩。在一二期项目全部建成后，该电站可以保障年发电6500万千瓦时。从这一模式的应用效果来看，这一技术在对东部地区不低资源不足的问题进行了缓解，也在对农村居民的生产生活进行改善的基础上，为我国农业的现代化发展提供了一定的帮助。

二、渔光互补的特点

对太阳能技术的应用，是“渔光互补”模式在实际应用中所比表现出来的主要特点。作为现代化可再生能源的重要组成部分，太阳能具有着清洁生态的功效。储量丰富也是太阳能的一大主要特点，因而太阳能发电技术的应用，可以让石油煤炭等矿产资源的使用量有所减少[2]。在高耗能矿产所带来的污染问题得到减弱以后，农村生态环境也会得到有效改善。在“渔光互补”水上光伏电站的建设过程中，施工人员需要对先进的节能技术进行应用，并要在建设过程中严格遵循环保节能的要求。以便让这一项目更好地符合国家的生态要求和可持续发展战略。

在“渔光互补”水上光伏电站建成投产以后，光伏电站的太阳能吸光板对阳光的阻挡，可能会对池塘的温度带来不利的影响。为了对光伏电站对水产养殖所带来的不利影响进行降低，设计人员在水上光伏电站的设计阶段需要对太阳能遮光板之间的距离进行扩大，在此基础上对多种水产混养模式进行应用，可以对光伏电站给水产养殖所带来的影响进行缓解。

以江苏省盐城市阜宁县的大刘村“渔光互补”发电项目为例，这一项目建立在当地的一些由小型旧池塘改造而来的新型池塘之中。这一项目也是当地典型的立体护完全综合领工程。受到施工条件的影响，这一项目在施工过程中表现出了施工条件差、场地不完善等问题，但是在投产以后，这一项目表现出了运行稳定的特点，目前这一项目已经成为了当地立体太阳能发电养育项目的典型代表。在这一项目的建设过程中，当地对一些功能单一的小型鱼塘进行了整合，这一措施也让鱼塘内的水产产量有所增加。为了对光伏电站对水产养殖工作所带来的不利影响进行有效缓解。当地除了对光伏电站的遮光板设计进行改善以外，还在对小鱼塘养殖技术进行改进的基础上，对喜阴水产产品进行了推广，这就让池塘的生产效益得到了有效提升。

三、水上光伏电站的运行维护

完善的监控系统和运行维护机制的常态化是对“渔光互补”水上光伏电站的发电进行保障的重要方式[3]。在对水上光伏电站与地面电站进行比较分析以后，我们可以发现，前者的维护前难度要高于后者。这样，互联网信息技术的应用就成为了降低水上光伏电站运维难度的有效方式。以互联网技术、信息处理技术、大数据技术和云计算技术为核心的智能化运维体系的构建，可以通过本地监控与远程监控相结合的方式，对水上光伏电站可能出现的故障问题进行定位，这就可以让电站的运维管理工作的工作效率得到有效提升。在电站的设计阶段，项目的开发建设单位需要对整体电站的平面排布工作进行统筹。在电站的设计过程中，建设机构可以将一些电气设备布置在岸上，以便让设备在运营过程中出现的故障问题得到有效解决。拉大电站水上部分的前后排组件间距，可以为运维船只的通行提供便利条件。在电站运维工作的开展过程中，工作人员需要严格按照运维方案进行操作。对于浮体、定锚系统、固定状和水下电缆等易腐蚀器件，工作人员需要对巡检机制进行强化。除此以外，为促进水上光伏电站与水产养殖业的协同发展，电站工作人员也需要对水面垃圾的清理工作进行关注。在电站安装隔离带的措施是预防这一问题的有效方式。从水上光伏电站的项目所在地的实际情况来看，电站管理方也需要对枯水期运维方案、丰水期运维方案和洪水期、台风期的应急预案进行完善，以便为“渔光互补”这一模式的发展提供一定的保障。

四、“渔光互补”的发展前景

“渔光互补”水上光伏电站的构建是对光伏发电技术进行创新的表现。水产养殖与光伏发电之间的有机结合，可以让太阳能发电站对池塘的水质环境进行改善，这就可以通过对水产品的生存环境进行提升的方式，促进水产品产量的提升[4]。在对管理人员的技术水平进行提升的基础上，对“渔光互补”模式的应用方式进行拓展，可以让光伏发电的用地问题得到有效解决。以中电投江苏公司为例，在该企业的“渔光互补”项目的未来发展过程中，企业已经将这一技术在第三产业的延伸看作是这一技术的。以“渔光互补”水上光伏电站为核心的生态旅游观光区的构建，可以让它对第三产业的推动作用得到有效提升。可以说，在国家对新能源的开发利用工作进行大力扶持的发展环境下，对水产养殖和太阳能发电进行整合，可以为国家构建一种经济环保的新型经济模式。“渔光互补”模式在未来阶段有着广阔的发展前景。

结论

“渔光互补”模式的应用，可以在发展生态农业的同时，对农业生产过程中的资源利用效率进行提升的有效方式。我国的光伏电站建设工作正处于起步阶段，针对我国东部地区的发展现状，这一模式的构建，可以通过构建发电与水产养殖相结合的发展模式的方式，对水土空间资源的应用效果进行提升，在沿海地区对这一模式进行推广，可以让这一地区的能源结构得到优化。

参考文献

[1] 诸荣耀.浅析光伏电站中“渔光互补”技术[J].科技创新与应用，2016，16：49.

[2] “渔光互补”水上光伏电站并网发电[J].云南电力技术，2016，04：109.

[3] 江富平.光伏发电项目综合效益评价研究[D].湖北工业大学，2016.

[4] 孙杰.水上光伏电站应用技术与解决方案[J].节能与环保，2017，02：48-51.

第12篇

（1.山东省渔业技术推广站，山东 济南 250000；2.山东省农业专家顾问团，山东 济南 250000）

近年来，随着经济的开发和国家对生态环境保护力度的增强，浅海、湖泊、水库大水面养殖将受到越来越严格的限制，池塘养鱼形式在养殖生产中所占比重将进一步提升，而池塘面积在工业开发挤压的形势下不断减少，高密度、集约化、规模化将是池塘养殖的必然。但现有池塘养殖容量和对水质的调控能力是有限的，集约化高产和高投入的状态下，养殖水的富营养化、水质指标严重超标恶化、生长缓慢、产量下降等现象将相继出现。设施陈陋、调控能力不足、养殖模式简单和生产管理方式落后等问题不断暴露出来，使得池塘养殖病害频发、污染严重、产品质量不高、生产效率低下，严重制约了池塘养殖的健康可持续发展。

1存在的主要问题

一是池塘基础设施简陋；二是池塘养殖水域内源性污染严重。因高密度、集约化养殖，投饵多，排泄物超量，超过了现有的水质净化能力，造成病害频发，给养殖生产造成巨大的经济损失，严重制约了水产养殖业的健康发展。传统的池塘养殖技术已不能适应高强度的生产要求，迫切需要在加强池塘水质调控上开展设施化、工程化改革，提高水质人工调控水平，使其满足优质化和高产出的迫切要求。

2对策与建议

围绕制约我国池塘养殖发展的养殖水质下降、污染严重、病害频发、产品质量不高、生产效率低下等关键技术问题，开展规范化、生态工程化、机械化、信息化等技术研究和优化集成为代表的池塘现代化改造，构建良好的池塘生态系统，配备水质调控和信息化物联网技术，促进池塘养殖的可持续发展。

2.1池塘改造

专业化设计。根据养殖对象的生物学习性，制定养殖工艺，设计品种专用养殖池塘，做到针对性更强，更加科学，如中华绒螯蟹的养殖池塘设置中央浅水区、塘埂坡比适宜，设置围网养护水草生长；中华鳖的养殖池塘设置周边及中央浅滩，便于晒背等需要；对虾类养殖设计环沟和中央沟，利于对虾类生长栖息度夏等。

进排水设施的改造。每个池塘配置一个插管式进水闸门和拔管式排水井。进水管道一般用水泥预制管或 PVC 波纹管。排水井采用拔管方式进行控制。

配套生物水质净化系统。设置专门的水面或者沟渠建设人工湿地等生物水质净化循环系统，实行“资源消费-产品-再生资源”这一循环型物质流动模式。在养殖过程中，由养殖池塘排出的废水首先进入生态沟渠进行一级净化处理，然后再流入二级净化塘和三级净化塘，经二、三级净化后，泵入养殖池塘，进入下一个换水周期。至此，整个养殖过程形成了循环水利用模式。

实施工厂化流水养殖与自然生态水质净化技术相结合的新型池塘循环流水养鱼模式。该模式的优点：一是高产，单产提高数倍；二是是方便生产管理；三方便鲜活捕获运输；四是便于在净化池套养净化生物副产品；五是可收集70%的鱼类代谢物和残剩饲料；六是便于实施生产管理全程在线监控和信息化管理。

2.2构建水处理设施

水处理设施与养殖场的水源、排放水以及养殖水质要求相结合。采用养殖学、生态学、生物学等原理，根据池塘水质、底质、藻类等变化规律与湿地净化技术要求，优化生态沟、生态塘、复合人工湿地等构建参数，设置生态坡、复合生物浮床、生化滤床等高效调控设施，实现池塘养殖环境的有效调控。

2.3配备必要的水质控制设备

水质调控机：由动力装置、底泥提升装置和水面行走装置等部分组成，可以自动光控或者遥控使用。

微孔增氧：具有增氧效率高、活化水体、改善养殖环境、提高池塘增氧效率、使用成本低、机械噪声低等特点。

配备具有智能增氧、精准投喂、预测预警、远程管理等功能的池塘养殖监控与信息管理系统，实现精准养殖。

2.4在线监测与控制技术

池塘水质信息采集与监测。从温度、溶解氧、pH值、氧化还原电位等养殖主要环境因子监测着手，设置水样监测点和传感器，实现水质在线监测。

智能增氧技术。水车与底增氧（微孔管道底部增氧）结合、叶轮与底增氧集合（微孔管道底部增氧）等效果较好。依据水体溶氧水平自动开启或关闭相应的增氧机进行溶氧调控，实现智能增氧。

2.5实行水质生态调控

第13篇

目前，蓬溪县职业农民经营耕地总面积达到了8.73万亩（人均经营耕地面积达到了48.7亩），占全县耕地面积的17.46%。未来农村谁来种地？这一群新型职业农民响亮作答，并描绘出了现代农业绚烂多彩的美好蓝图。

做农业，是一辈子的事

4月20日上午，鸣凤镇桅子坝村，蜿蜒起伏的小山丘中嵌着一片平地，十几个池塘依次铺开。杨建勇走向一号池塘，撒下一钵饲料，瞬间窜出密密麻麻的泥鳅来取食。“泥鳅再长一个月就可以上市了，保守估计一池子能卖5万多元。”看着一片欢腾的池塘，杨建勇的心情也雀跃起来。

2013年，怀着“不忍看着土地撂荒”的故土情结，部队退役后在外做生意的杨建勇返乡开办了欣润养殖专合社，先后流转了60亩土地用于泥鳅养殖。一切从零开始，包括养殖技术。仅凭看书自学，“门外汉”杨建勇根本无法应对水产养殖中遇到的现实问题。

2015年11月，他参加了历时半个月的蓬溪县新型职业农民家庭农场主培训。“以前始终不明白为什么水发白，‘肥’不起来，泥鳅也长不好。后来在培训课上交流，农科院的技术专家告诉我，原来种粮时地里残存了农药，水生态遭到破坏。在专家指导下，我通过补充药品与及时增氧解决了难题。”2016年，杨建勇的养殖场大丰收，实现产值234万元，利润92万元，成为蓬溪县最大的泥鳅养殖基地。在他带动下，43户合作社成员，平均每户增收2000余元。

不仅如此，杨建勇还通过培训班建立的微信群、QQ群认识了不少水产同行，大家交流行情、探讨前景、摸索新品，一来二去，杨建勇感觉视野开阔了不少。最近，他拿出了两个各1亩的池塘，分别试养大闸蟹和甲鱼，还在一条300多米的田坎两侧种上了100株金丝楠木与红豆杉。

在杨建勇的计划中，他会再流转100亩土地发展水产，然后开办加工厂，让泥鳅也能开袋即食。他甚至想打通72小时供应链，把新鲜泥鳅通过电商配送到千家万户。而刚种下的那些树木将为他的观光农业梦服务。

一株红豆杉从幼苗长到碗口大小需要十年，更何况金丝楠木。“不着急，我是下定了决心的，这一辈子都做农业了。”蹲下身，42岁的杨建勇轻抚不足10厘米高的红豆杉树苗，语气坚定。

一本证书改变传统农民的命运

给予杨建勇这般底气的，正是“新型职业农民”这一身份。蓬溪县农业局牵头，联合林业局、畜牧局等单位技术人员组建了专家团队，依托蓬溪县农广校、蓬溪县食用菌蔬菜产业发展办公室这两家新型职业农民培训机构，重点对养殖大户、家庭农场主、农民专合社骨干进行培育。去年仅用于新型职业农民培训，蓬溪县就拿出了80万元资金。

“新型职业农民培训为我梳理出一条科技种粮的思路，受益匪浅啊！”天福镇安家沟村28岁的村支书郭佐庆幸自己坚持了初心。2013年，西华大学机械设计及自动化专业毕业后，郭佐义无反顾回乡当了村干部并成立了岩石农机专合社和裕丰农作物种植专合社，他要用科技造福家乡。

2014年，郭佐引进了第一台插秧机。在此之前，村里没人见过这种机器，更不相信它能取代人力。郭佐便在自己流转的500亩撂荒地里演示，结果显而易见，机器插秧效率高、密度大，不但节省了人力成本，更增加了产量，一亩地能产水稻1200多斤，增产10%―15%。

有知识、有干劲，在蓬溪县新型职业农民培训班里，郭佐还收获了最重要的东西――技术与规划。由于长期使用插秧机深耕作业，造成了土地下陷，不但影响操作还影响土质，水稻容易染病，这一度让郭佐深感困惑。经过培训，郭佐掌握了新型水稻直播机的运用技术。“每一堂课，都像在对症下药，我所学到的内容全是我迫切想要解决的技术难题。”

郭佐陆续添置了旋耕机、收割机、大米加工设备，让周边村民纷纷享受到科技农业的甜头。2016年，郭佐的专合社产值达到98万元，实现利润12万元，带动当地农民直接增收200余万元。“把现代机械利用到农业中，其发展潜能是无穷的。”郭佐有信心将良田变金山。

在万花竞放的新农民大军中，“新型职业农民资格证”这个小本本，见证了农民传统身份的蜕变，取得证书的新农民正如郭佐一样，努力探索着现代农业发展的新路径。

翘首以盼现代农业的春天

新型职业农民的带动，让蓬溪县新型农业生产主体得到了蓬勃发展。截至2016年底，全县发展了农业龙头企业34家、种养业大户1.76万户、农民合作社572家、家庭农场398家，示范带动8.2万户农户实现规模化、专业化、标准化农业产业化经营。

“培养一个新型职业农民，相当于培养了一个家庭农场主，培养了一个适度规模经营者， 他们带来的农业生产经营方式的变革是巨大的。”蓬溪县委农工办主任谭峰说，新型职业农民能迅速找准农业发展定位，他们调结构、改品质，发展效益高的农产品，甚至催生了新业态，让原本凋敝的乡村有了生机和活力。他们带动了产业、带富了村民、激活了乡村，留守老人、留守儿童、留守妇女等问题也随之迎刃而解，农村社会精神面貌发生了巨大的改变。

就在一个月前，蓬溪县天福万象农业博览园举办了首届郁金香观赏节。开园当天接待人数两万余人，火爆程度出乎所有人意料。“我们镇从没来过那么多人，车辆排长队，我骑车转了20分钟才看到车尾巴，太震撼了。”新型职业农民肖坤金说，距离博览园不远，就是他的“乡下农户家庭农场”。2015年以前，他流转了110亩地，贷款20多万元种植青椒、番茄、豇豆等传统蔬菜，结果供需不对路，全亏了。后来在培训班的实训基地――天福万象农业博览园里，他见识到了现代农业的魅力：智能化玻璃温室、连栋大棚蔬菜生产基地、特色花卉基地、气调冷藏库、科研及培训中心……

第14篇

【关键词】互联网;地理信息;简史

1.WebGIS的发展

事物的时空特性为人们认识世界提供了更深的广度和宽度，信息技术的飞速发展带动了全社会对空间信息的需求，空间信息将成为国家乃至全球信息流中的重要组成部分，并逐渐发展成为当今社会最基本的信息服务之一，这对地理信息系统（Gis）的发展提出了更新、更高的要求。

计算机网络技术的发展，尤其是Intemet的出现，从根本上改变了人们的生活和工作方式。WWW以其友好的用户界面迅速崛起，使计算机的应用体系结构发生了变革，因此将现代信息技术和以计算机网络为依托的分布式处理策略引入到GIS中就成为必然。基于WWW环境的WebGIS应用特别适合空间数据所具有的类型繁多、数据量大、分布广等特点和多维、动态的应用分析需求，而且易与其它应用集成，它为GIS提供了一个新的标准计算平台，使GIS在走向开放的过程中向前迈了一大步。因此，WebGIS将是今后GIS软件发展的主要趋势。

2 GIS综述

2.1 基本概念

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是六十年代开始迅速发展起来的地理信息学（Geometics）研究技术。按照1998年美国国家地理信息与分析中心的定义，GIS是一种为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统，是多种学科交叉的产物，已经广泛应用于城市规划、管网、电信、电力、水利、金融证券、企业管理、房地产以及旅游等领域。

2.2 发展历史

纵观Gis的历史，大致可以划分为如下四个阶段：

（1）60年代为地理信息系统初创阶段。这一阶段以加拿大第一个地理信息系统（CGIS）建成为标志。该阶段的GIS开发以使用基础计算机语言为特征，即直接在计算机硬件平台上进行开发。

（2）70年代至80年代中期，为地理信息系统的巩固发展期。这一时期，随着计算机技术迅速发展，专业化人才不断增加，政府的需求加大，出现了专业化的GIS软件平台。美国环境系统研究所（ESRI）便成立于1969年。

（3）80年代中期至90年代初期，这一阶段是GIS技术在全世界范围迅速普及和发展的时期。专业平台开发工作并入软件开发产业，软件平全市场化，咨询公司，软件制造商大量涌现，并提供系列专业，商业化的实用系统不断进入市场。

（4）80年代中期至90年代初期，这一阶段是GIS技术在全世界范围迅速普及和发展的时期。专业平台开发工作并入软件开发产业，软件平全市场化，咨询公司，软件制造商大量涌现，并提供系列专业，商业化的实用系统不断进入市场。

2.3 万维网地理信息系统（WebGIS）

近年来，Internet/Intranet 发展迅速，利用Internet技术在Web上空间数据提供给用户浏览和使用是GIS发展的必然趋势。从WWW的任何一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据，以及制作专题地图，进行各种空间检索和空间分析，这就是基于WWW的地理信息系统（WebGIS）。

目前，很多专业厂商都提供了WebGIS的解决方案，比如：MapInfo公司的MapInfo ProServer和MapXtreme、ESRI的Internet Map Server（IMS）for ArcView & MapObjects等等。

3.WebGIS的现状

WebGIS可以简单定义为在顶temet上的GIS，它是利用互联网技术和WWW技术，完善和扩展传统地理信息系统功能的一门新技术。

目前的应用：

3.1 WebGIS的各种应用

WebGIS在军事方法的应用，随着网络技术的发展以及社会、军事对GIS应用需求的增加，利用Internet技术在Web上地理信息，以供用户浏览、查询并获取所需的空间信息和应用成为GIS发展的必然趋势，顺应这一发展要求出现了Web GIS。各部队可以在各自网站上建立以本部队所辖范围为底图的WebGIS系统，可以向其它部队提供地图信息、浏览、查询、路径的选择等服务。同时，我们可以将企业的形象宣传利用网络通过WebGIS技术，使大家能够方便的在网络上搜索到企业的信息;生态森林方面的数据分析;产业经济方面。产业集群化是全球经济发展的趋势。而WebGIS与VR技术的出现能有效获取、积累、整合、、搜寻商贸信息的服务平台，是拓展企业电子商务空间，扩大产业整体影响的基础和关键;

水生动物监测方面。随着我国水产养殖规模的扩大、集约化养殖程度的提高以及外来污染的影响，水产养殖动物病害日益严重。于专业技术人员的数量偏少，许多病害不能得到及时准确的诊断治疗，而将信息技术与水产养殖技术相结合则可有效地解决这一矛盾。

3.2 WebGIS在其它方面的应用

WebGIS在电信、旅游、军事、教育、商业、城市规划、城市管理、新闻媒体、智能交通、110报警服务、在线政府公共信息服务等领域应用也非常广泛，如统计分析、房地产、油气管理、土地和地籍管理、智能交通管理、跟踪污染和疾病的传播区域、商业选址、市场调查、移动通讯、民用工程、城市管道管理等。

4.WebGIS的发展趋势

4.1 服务理念，从数据服务到信息处理服务

随着Internet、分布式计算以及计算图形学的飞速发展，开发基于Internet的3维GIS系统已成为可能。这三种技术的有力结合，为地理信息系统开创了一个新的时代，促使WebGIS的概念由地理“数据服务”提高到“地理信息处理服务”的新阶段。地理信息服务（GIServices）的概念是地理信息系统发展的必然趋势。

4.2 网格GIS

互联网技术正经历着Internet―web一网格的发展历程。网格技术已逐渐成为新一代计算机网络技术发展的主流。在基于网格技术的网络环境下，互联网应用更强调网上各种资源的共享与互操作性，这种发展趋势对当前各种形式的GIS（包括WebGIS）必将产生越来越深刻的影响。

4.3 虚拟地理环境

所谓“虚拟地理环境”是指用计算机技术来生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉或嗅觉等感觉世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客体进行浏览和交互考察。这一定义强调的是：逼真的感觉、自然的交互、个人的视点及迅速的响应。

虚拟现实技术（VirtualReality）提供的可视化，不只是一般几何型体（目标）的空间显示，还可对获取的有关目标地理信息予以可视化。在地理信息系统中，结合三维可视化技术与虚拟现实技术，完全再现目标地理环境的真实情况，而不必亲自到达现场，对于现代战争以及“绘制”行星地貌都是一种高效实用的手段。

4.4 多源数据访问

网络环境下开放的空间数据交换格式是目前普遍追求的目标。GML+SVG方式是今后的发展方向。GML（GeographyMarkupLanguage）是由OpenGIS联盟制定的基于XML的对地理信息（包括地理特征的几何属性）的传输和存储的编码规范，SVG（ScalahieVectorGraphics）是可伸缩的矢量图形，是用来描述二维图形的XML语言。应用GML和SVG可以克服传统WebGIS的很多缺点。GML可以用来交换GIS数据，而SVG可以用来方便浏览GIS数据。两者可以互相补充，使WebGIS的功能更加丰富，开发更加简单，实现更加容易。

4.5 智能化的GIS

目前GIS的大部分应用都处于输出信息为客户提供辅助决策支持的阶段，缺乏知识处理、主动学习和推理的能力，而客户需要的却不仅仅是信息，还有针对某种问题的知识或智能解决方案。客户希望在与GIS的交互过程中，GIS能通过知识学习和积累逐步了解客户的习惯、需求等，不断实现优化以便提供个性化的服务。因此，基于知识的GIS智能化研究是今后一个很重要的方向。

参考文献

[1]李旭.WEBGIS开发方法的研究[M].河南大学.

第15篇

【关键词】光合细菌 养殖水质

一、引言

随着对虾养殖业向精养模式的发展，虾塘水质的污染越来越严重，过剩的饲料、对虾本身的排泄物以及虾塘中动植物残骸等，这些有机物在水体中进行分解，不仅消耗了水中大量的溶解氧，同时产生很多有害的物质，如氨氮等。恶化的水环境使对虾的生长受到抑制，为病原菌的滋生提供了条件，给对虾养殖构成威胁。可见，水质的恶化是影响对虾存活率和产量的主要障碍，因此，如何改良水质已成为对虾养殖技术的研究热点。

光合细菌（英文简称PSB）是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用细菌的总称。在自然界中分布极广，广泛分布于海洋、湖泊、水田、污泥、土壤等。PSB是一种绿色环保型有益的微生物，在净化水体、改良和稳定养殖环境、防治养殖动物疾病等方面起着重要作用。

本文在南美白对虾高位池养殖过程中使用PSB后，对虾塘水质四个指标的变化进行了测定。现将结果总结如下：

二、材料与方法

1.试验材料

试验地点为广东省湛江市遂溪县草潭镇对虾养殖场，在3个直线并排虾塘中随机选择2个虾塘使用PSB，作为试验塘，1个虾塘没有使用PSB，作为对照塘，3个虾塘形状大小相同，均为面积2.5亩、形状近乎圆形的高位虾塘。

2.活菌来源

采用普乐健―高活性光合细菌，由中国水产科学研究院南海水产研究所研发。

3.光合细菌的使用方法

在晴朗天气的上午，将普乐健用池塘水稀释后，分别均匀泼洒于两个试验塘。用量为每亩使用4公斤（以1米水深计算），用后第15天再等量使用1次，试验塘使用PSB后停止换水，对照塘同时停止换水。

4.虾塘水质试验测定方法

在使用PSB的前一天测定了3个虾塘相关水质指标，作为初始值。使用PSB后每隔5天分别从3个虾塘中取水样各一次，测定相关水质指标，共测定5次。pH值和氨氮用智能型多参数水质分析仪测定，化学耗氧量（COD）用碱性高锰酸钾法，溶氧（DO）用溶氧测量仪。

三、结果与分析

1.虾塘中pH的变化情况

南美白对虾塘使用PSB后，pH的变化情况见表1。

从表1可看出，试验塘1中的pH值为8.5～8.6，试验塘2中的pH值为8.4～8.5，对照塘中的pH值也是在8.4～8.5之间，变化幅度都不大。这表明PSB对虾塘水质的pH值基本没有影响。因此，养殖过程中使用PSB不会改变水体中的pH值。

表1 使用PSB后虾塘中pH的变化情况

时 间 使用前一天 5天后 10天后 15天后 20天后 25天后

试验塘1 8.5 8.6 8.6 8.6 8.5 8.5

试验塘2 8.5 8.5 8.5 8.4 8.4 8.5

对照塘 8.5 8.4 8.5 8.5 8.5 8.4

2.虾塘中氨氮的变化情况

虾塘使用PSB后，氨氮的变化情况见表2和图1。

从表2和图1可看出，使用PSB的试验塘1和试验塘2的氨氮含量分别可降至0.26mg/L 和0.32mg/L，试验塘1和试验塘2的氨氮氨氮浓度明显降低，相比使用前，分别降低了27.8%和27.3%。而没有使用PSB的对照塘含量则高达0.45mg/L，相比使用前，升高了21.6%，且随着养殖时间的增长表现出增加的趋势。

图1显示，两个试验塘的变化线呈波浪状变化，使用PSB的第5天氨氮降到低值，10天至15天逐渐缓慢上升。在第15天再等量使用PSB后，氨氮又降至低值，第25天又缓慢上升，表现出15天的周期变化。这种周期变化显示PSB的效果周期在15天左右，为了保证PSB在对虾养殖过程持续发挥作用，达到改良水质的效果，应每隔10～15天使用1次PSB。

两个试验塘的变化线都在对照塘的变化线之下，说明虽然随着南美白对虾的生长，水中氨氮有所增加，但是使用PSB的虾塘要明显低于对照塘，这表明PSB可有效减少水中的氨氮含量，有利于改良水质。

表2 使用PSB后虾塘中氨氮的变化情况（mg/L）

时 间 使用前一天 5天后 10天后 15天后 20天后 25天后

试验塘1 0.36 0.26 0.29 0.34 0.30 0.32

试验塘2 0.44 0.33 0.38 0.40 0.32 0.37

对照塘 0.37 0.41 0.38 0.42 0.45 0.43

图1 使用PSB后虾塘中氨氮的变化情况

3.虾塘中COD的变化情况

南美白对虾塘投放PSB后，COD的变化情况见表3和图2。

从表3和图2可看出，试验塘1和试验塘2的COD平均值分别为5.28和5.34，25天后的下降率分别为22.9%和9.1%；对照塘平均值为5.72，25天后的上升率为16.7%。可见，使用PSB后，试验塘的COD都下降了，对照塘的COD却持续的上升，这表明了PSB能够有效降低养殖塘水中COD。

表3 使用PSB后虾塘中COD的变化情况

时 间 使用前一天 5天后 10天后 15天后 20天后 25天后

试验塘1 5.82 5.68 5.26 5.40 5.05 4.49

试验塘2 5.73 4.95 4.50 5.61 6.09 5.21

对照塘 5.26 5.56 5.60 5.84 5.92 6.14

图2 使用PSB后虾塘中COD的变化情况

4.虾塘中溶氧的变化情况

南美白对虾塘投放PSB后，溶氧的变化情况见表4。

从表4可看出，试验塘1和试验塘2的溶氧分别增加了0.12mg/L和 0.33mg/L，增加幅度不大，对照塘只下降了0.03 mg/L。这表明了使用PSB对增加虾塘的溶氧含量作用并不显著。

因为PSB生长繁殖时，不能直接释放氧气，它是通过降解水体中的耗氧因子，改善水质，营造有利于浮游植物繁殖生长的环境，从而间接增加溶氧。所以，使用PSB不能高效增加虾塘水的溶氧。

表4 使用PSB后虾塘中溶氧的变化情况

时 间 使用前一天 5天后 10天后 15天后 20天后 25天后

试验塘1 5.15 5.40 5.23 5.17 5.48 5.27

试验塘2 5.23 5.57 5.45 5.20 5.58 5.56

对照塘 5.19 5.17 5.19 5.16 5.14 5.16

四、讨论

通过测定光合细菌对南美白对虾养殖塘四项水质指标的影响，结是表明：试验塘的水质指标明显优于对照塘，使用PSB可达到改良水质的目的。PSB能有效降低虾塘水中的氨氮和化学耗氧，氨氮含量平均降低27.5%，COD含量平均降低16%），对增加虾塘水体的溶解氧含量有促进作用，对pH则影响不大。PSB的效果周期变化表现为15天左右，为了保证PSB在对虾养殖过程持续发挥作用，达到长效改良水质的效果，应每隔10～15天使用1次PSB。

因此，使用PSB能明显改良养殖水质，能有效预防病害的发生，由于水体中氨氮、COD等含量超过一定量时，会对养殖对虾产生毒害作用，而PSB对改良水质起到明显的作用，能维持养殖虾塘水体良好的生态环境，提高成活率，增加产量，还可以减少换水量，从而降低生产养殖成本。

五、结语

光合细菌，是近几年经常研究和使用，适用于健康养殖需要的一大类有益微生物菌群，其绿色功能体现出功用性多、用效显著、无残留性、无副作用等特征，而且PSB的扩菌生产具有使用安全方便，成本低廉等特点，可广泛用于无公害健康养殖。

PSB活菌制剂作为无毒副作用、无污染的现代绿色生物制剂，对虾养殖使用后不会产生任何对人体有害的后果，是国际上普遍使用的微生物制剂。因其独特的生理特性，具有营养丰富、净化改良水质、维持水体生态平衡、预防病害、用量少、成本低、效果持续时间较长等优点，颇受水产养殖业者的欢迎。只要我们能够合理、适时的使用这一新型生物制剂，它将在增产、增效中发挥更大作用，具有重要的应用推广意义和社会意义。

参考文献：

[1]陈佳荣主编.水化学实验指导书[ M].中国农业出版社. 1996.

[2]李智，杨旭等.光合细菌在虾类养殖中的作用[J]. 黑龙江水产，2003. No.3.

[3]庞金钊，井树桂.光合细菌及其在对虾养殖业中的应用[J]. 海湖盐与化工，Vol.23，No.6.

[4]王建钢，乔振国，于忠利. 微生物在南美白对虾养殖过程中的应用[J]. 现代渔业信息，2006. Vol.21，No.1.

[5]张明磊，段登选等. 光合细菌对重盐碱地养殖池塘水质的影响[J]. 海洋湖沼通报，2010. No.1.

[6]杨小琴，郭正富，胡玉国. 利用光合细菌调节养殖用水的比较试验[J]. 安徽农业科学，2009. Vol.37，No.10.