朱成俊+李成思

摘 要：网箱养殖具有集约化、高密度、高效益等特点，是我国渔业产业的主力军，但目前网箱养殖的投饵装置存在输电难，安全性低等问题。本研究以投饵装置为研究对象，采用独特的控制策略配合分组集成的控制方式有效解决了输电中压降和高电流的关键性难题，有效降低了人工成本，大大提高了投饵设备的安全性。

关键词：网箱；投饵装置；分组集成；逻辑控制

中图分类号：S951.2 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）31-0195-02

引言

近年来，我国渔业资源衰退严重，鱼类网箱养殖成为捕捞渔民转产转业、渔业结构调整的优先发展产业[1，2]。网箱养鱼充分利用近海水域、水库和湖泊资源，是确保我国水产品供应的重要手段。我国水产网箱养殖规模很大，但主要以人工投喂为主，在人工成本逐渐增加的情况下，采用专用投伺设备代替人工投喂饵料，已是迫切需求[3，4]。要实现网箱投伺自动化，大力推广网箱投饵装置，还受到某些条件的制约[5，6]。现有技术存在以下三方面的问题：（1）电能补给困难。由于海上网箱一般离岸边较远，220V电源很难输送到适宜网箱养鱼的鱼排上；（2）柴油发电成本过高。（3）高危险，海水具有腐蚀性，一般的电缆经过海水的浸泡可能会出现漏电情况，这样会导致养殖人员触电，造成人员伤亡。

为解决上述问题，考虑采用太阳能伺服供电系统供电，但采用太阳能也存在一定的问题，因为太阳能发电系统电压较低，储能以蓄电池为主。网箱投饵系统的设备数量较多会造成启动电流过大，导致系统的使用效率和安全系数降低。故将网箱投饵系统通过合理的集成分组进行控制，这样可以大大提高投饵设备的实用性、可行性和安全性。

1 网箱投饵装置分组集成控制系统的原理

现有使用投饵装置的网箱养殖，由于距离岸边远，送电困难；而且采用柴油发电的成本较高；此外，无论是发电设备还是送电的电缆，当遇到海水时很容易被腐蚀、导致漏电，具有较高危险性。

网箱投饵系统是一种由供能系统、控制系统和多个投饵装置组成的集成式的网箱投饵系统。

（1）供能系统：由太阳能板，太阳能控制器，蓄电池和输电线构成，接线方式如图1所示。其中，太阳能板的功率为100W，工作电压为18.5V，基本尺寸为1200*540*30MM，可以保证在有日照的情况下给投饵装置的控制系统持续供电，且在投饵装置不工作时对蓄电池进行充电；蓄电池的基本参数为12V，135AH，外观尺寸为532*183*209MM。该供电系统可以保证整个控制系统的正常运行，且操作简单方便。

（2）控制系统：由若干台逻辑控制器和输电线组成，每台逻辑控制器连接并控制3-5台投饵装置，且每台逻辑控制器控制投饵装置的启停时间相互错开，避免整个系统出现大电流情况，如图2所示。

（3）投饵装置

投饵装置采用抛盘式投喂，利用偏心轮和铰链四杆机构，促使机构产生振动，从而达到均匀下料，饲料颗粒经下料口落入抛料转盘，借助电机的高转速带动转盘将饲料抛出。此投饵装置噪音小，不会影响网箱鱼苗的觅食；且抛撒面积均匀，破碎率低，提高了饵料的使用率；外观采用蓝色工程塑料外壳，坚固耐用，如图3所示。

网箱投饵系统布置在近海海域，以分组集成的方式进行投饵，如图4所示，每台单独的投饵装置对应鱼排的一个网箱，负责此网箱的全部投喂工作；3-5台为一组，由一个小型控制器进行逻辑控制。总控系统调度这些小型控制器进行成组投饵装置的间歇控制，以合理的控制策略实现系统的低压底流工作。环保的供能系统布置在鱼排中央，由太阳能板和蓄电池构成。

该系统有以下优点：（1）合理的控制策略配合分组集成的控制方式解决了输电中压降和高电流的关键性难题，提高了系统的稳定性。（2）采用太阳能板循环供电，避免柴油发电造成水体污染，绿色环保；（3）合理的线路布局避免了电缆受到腐蚀，安全性能大大提升。

2 网箱投饵装置分组集成控制系统的具体应用

网箱投饵装置在宁波网箱养殖示范基地已经投入使用，分组集成控制系统采用太阳能板循环供电，避免柴油发电造成水体污染，绿色环保，有效的解决了输电中压降和高电流的关键性难题，提高了系统的稳定性，图5为现场布置图，该系统有效减少了7人力劳动，并节约了成本。

本系统采取以分组集成的方式控制投饵装置，每个网箱对应设置一个投饵设备，每组采用一个逻辑控制器，各控制器最终由蓄电池供电；组与组之间通过控制器进行启动设计设置，各组投饵设备依排序开启，降低了蓄电池到投饵机的导线长度，减少电压衰减，提高了安全性。

3 结束语

文章阐述了一种安全高效，绿色环保的网箱投饵装置的控制系统，采用独特的控制策略配合分组集成的控制方式有效的解决了输电中压降和高电流的关键性难题，大大提高投饵设备的实用性、可行性和安全性。该系统为相关网箱投饵系统的研究提供了理论借鉴，具有较高的指导意义。

参考文献：

[1]张惠娣，汪昌固，王贤成.基于无线通信和PLC的网箱自动投饵系统设计[J].控制工程，2014，21（4）：520-523.

[2]胡昱，郭根喜，汤涛林，等.基于MCGS的深水网箱自动投饵远程控制系统的设计[J].渔业科学进展，2010，31（6）：110-115.

[3]汪昌固.网箱智能投喂系统开发及关键技术研究[D].太原科技大学，2014.

[4]王顺杰，陈晶晶，荆成财，等.网箱养殖智能投饲监控系统的设计[J].渔业现代化，2012，39（2）：59-63.

[5]庄保陆，郭根喜.水产养殖自动投饵装备研究进展与应用[J].南方水产科学，2008，4（4）：67-72.

[6]刘志强.海上网箱养殖自动投饵器的研制[D].山东农业大学，2016.