【儀表網 儀表產業】據統計，我國水產養殖產量已經連續20多年居，約占世界總產量的60%。但現實是，我國水產養殖裝備數字化程度低，實時精準測控技術缺乏，導致勞動生產率和資源利用率低、勞動強度大、養殖風險高，嚴重制約了我國水產養殖業的可持續發展。對此，中國農業大學信息與電氣工程學院李道亮教授及其團隊歷經20多年，主持完成了“水產集約化養殖精準測控關鍵技術與裝備”項目。該項目實現了水產養殖專用傳感器的國產化，原來的傳感器要1萬多塊錢，傳感器實現國產化后，制造成本只需要一兩千塊錢。
相關水產養殖專用傳感器，資料圖
據了解，目前，我國水產集約化高效養殖面臨三大科學難題：一是我國水產養殖水體富營養化程度高，水生生物富集，對傳感器精度的擾動大，現有傳感技術難以實現長時間在線準確測量；二是魚類水質、營養、病害之間耦合關系復雜，魚類生長精準調控計算難度極大；三是我國水產養殖環境多樣、信號干擾大，從信息感知到傳輸再到處理控制全環節的系統集成復雜度非常高，水產養殖實時精準控制極其困難。
該科研項目根據水產養殖的實際場景，研發出多種自動投喂模型，投餌機和投喂模型的結合，實現了精準變量投喂，以此減少了餌料的浪費和水質的污染。李道亮介紹說，魚在晚上三四點時容易缺氧，過去漁民需要起夜巡航，精準增氧后農民就不必起夜巡航了，直接通過手機APP對整個漁場進行風險預警巡航。此外，包含傳感器、采集器、云平臺、終端等完整的體系，實現了資源的節約，不僅提高了養殖密度，還減少了水質污染，提高了水產品安全。目前，已在全國23個省市推廣應用，自主研發的傳感器還走向了世界25個國家。
相關水產養殖專用傳感器設備，資料圖
李道亮教授的重要創新成果及其科學價值或社會經濟意義首先在于實現了富營養化養殖水體濁度、葉綠素寬范圍、高穩定準確測量；其次，構建了多參數信息融合的傳感器自校準、自識別智能變送方法，實現了海水、淡水、半咸水等實現了不同應用場景下傳感器精準測量。第三，對富營養水體條件下水質在線精準檢測和傳感器的國產化有重要理論價值和實際指導意義；第四，為實現水產養殖精準智能調控提供了關鍵的理論和方法支撐，提升了我國水產養殖精準測控研究的影響力；第五，創建了陸基工廠和池塘養殖兩種模式從孵化到養成全程實時精準測控系統，開展了大規模實驗驗證與應用，取得了巨大的經濟和社會效益。
2020年，團隊將重點在廣州南沙區300畝實驗基地開展無人漁場技術研究工作，關鍵技術包括傳感器、人工智能、機器人、無人機、5G等新一代信息技術的系統集成，將實現清理、放苗、飼養、管理、收獲養殖全程無人化，讓新一代農民實現快樂高科技養魚。
目前，水產物聯網面對著極大的市場發展空間，也面臨著巨大的挑戰。在漁業裝備升級過程中，大型制造商的參與程度還很低，表現在沒有大型傳感器生產制造企業，沒有大型的農業裝備提供商。以傳感器為例，目前市場上的絕大多數傳感器存在著機理不清、材料和制造工藝不過關等問題。實現農業物聯網核心技術和重大關鍵技術的突破依舊任重道遠。
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