2025年智慧农业主推技术：水产养殖智能工厂关键技术
更新时间：2025-12-10 10:59:47 来源/作者：农业农村部市场与信息化司
一、基本情况
我国水产养殖产量大,但并非养殖强国,存在资源利用率低、单产低、劳动强度大、饵料浪费严重等产业问题。本技术聚焦水质精准检测、智能装备与智能管控三大核心领域,创新研发了水产养殖智能工厂等系列技术,推动养殖产业绿色高效智能转型。
二、技术要点及成效
(一)技术要点
1.水质参数长时间精准测量技术。自主研发9种在线水质传感器,涵盖溶解氧、温度、pH、氨氮等参数,在陆基工厂养殖中实现实时、连续、高精度监测,整体测量误差较行业标准降低30%以上。其中包含多项核心突破:提出了基于阻抗测量的溶解氧传感器电解质流失故障诊断方法,显著提升传感器寿命与稳定性;创制了柔性可穿戴阵列式溶解氧传感器,为局部水环境精准监测提供新手段;开发了基于氮掺杂石墨烯量子点荧光法的氨氮检测方法,增强检测灵敏度与抗干扰能力;构建了基于多传感融合的亚硝酸盐预测系统,实现关键水质参数的软测量与预警。本装备实现了从单点检测到智能诊断、从硬件创新到算法融合的全面自主创新。
2.跨网多设备可靠性传输技术。采用自主研发的“动态跨网适配技术”攻克了异构设备(无线/有线)在复杂网络环境下的高效协同通信难题。配套专用无线采集器与控制器,在复杂养殖环境中保障数据传输可靠性,系统丢包率低于0.1%,支持大规模设备集群稳定组网,为大规模物联网应用提供底层支撑。
3.多路气动智能投饵技术。自主研制了矩阵式气动投喂装备高精度下料、饵料长距离低损耗输送等核心装置,整合智能控制、生物量实时估算、料位自动检测与智能称重测量等核心功能,构建智能投饵控制模型,实现多通道精准饲喂与低破损输送。实际应用中,颗粒饵料破损率降低20%以上,显著减少饵料浪费与水质污染,整体投饲效率提升30%以上。
4.智能巡检技术。开发了具备全自主运行能力的养殖车间巡检机器人,搭载自研导航与识别算法,实现车间地图自动构建、精准定位导航及无电自动回充。该装备可实时监测池内鱼群状态,死鱼识别准确率高达95%,为养殖管理提供关键数据支持。
5.大模型技术。集成水质测控、精准投喂、病害预警等智能模型库及310亿参数量的范蠡大模型,实现水质信息、鱼类表型行为、病害状况、装备工况等全要素实时感知。通过数据驱动的智能决策,将养殖各环节从经验化操作升级为精准化管控,大幅提升生产管理效率。
(二)降本增效方面
1.多路气动投饵机结合基于鱼类摄食行为、环境胁迫及健康状态识别制定的投喂策略,可节约饵料10%。
2.水质精准调控技术通过变频调速控制增氧机、微滤设备等,大幅提升养殖水体循环利用率,平均可达95%,同时车间节电20%、节氧30%。
3.实现养殖密度大幅提升,海水养殖石斑鱼产量达到40kg/m³,淡水养殖鲈鱼产量达到90kg/m³。
三、应用条件及要求
1.单个车间养殖总水体大于900m³。
2.适用于陆基工厂化循环水养殖(含工厂化鱼菜共生)。
3.养殖工厂需要有网络基础支撑(4G/5G/WIFI)。
4.操作人员应通过培训,详细了解多路气动投饵机、巡检机器人、管控云平台等装备和系统使用说明书,掌握操作和使用技术要点。
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