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?????? ?●周夢雅
??? 時值盛夏，天青海藍，一個個像“甜甜圈”的深水網(wǎng)箱星羅棋布地浮在海面上，在陽光的照耀下如同金色的聚寶盆。一艘無人投料船在湛江市東海島流域勻速前行，自動航行直至?？康骄W(wǎng)箱旁，飼料顆粒從船艙中部的泵中噴出，均勻地撒在“甜甜圈”內(nèi)，肥美的金鯧魚躍出水面歡快搶食，不久10多個網(wǎng)箱便投料完成。這是智慧漁業(yè)實踐的一個片段。
??? 遼闊的海洋是藍色的“糧倉”、豐茂的“牧場”，在走向深遠海養(yǎng)殖過程中，裝備制造、人工、遠海通信等成本驟增。向海要糧食，既要做好生態(tài)保護，也要經(jīng)濟、社會效益和諧統(tǒng)一，大力發(fā)展智慧漁業(yè)，推動海洋漁業(yè)向信息化、智能化、現(xiàn)代化轉型升級為大勢所趨。
??? 如今，湛江已投入使用的深遠海養(yǎng)殖裝備海威1號、海威2號、恒燚1號及部分重力式網(wǎng)箱不同程度地搭載了信息化設備，在深耕感知技術、深化AI智能學習、完善自動裝置和構建數(shù)據(jù)中心等層面，實現(xiàn)了傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)的智能化升級。數(shù)字揚帆，以新質生產(chǎn)力推動湛江“耕海牧漁”駛向更廣闊的天地。
? ????? 智能傳感器
? ????? 為深遠海養(yǎng)殖裝上“耳目”
? ?“沒有數(shù)據(jù)就沒有支撐，信息化、智能化最基礎的就是捕獲決策信息?！闭拷猩鷳B(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心副主任文彬介紹。
? ? 長期以來，由于缺乏數(shù)據(jù)支持，海上風浪、水質、生物量等因素對海水養(yǎng)殖的影響是未知的。走向深遠海，意味著自然環(huán)境更不可控，未知的情形更多。
? ?深遠海養(yǎng)殖究竟有多深、有多遠？坡頭區(qū)湛江灣實驗室智慧漁業(yè)研究中心楊靚介紹，在養(yǎng)殖領域，一般定義離岸10公里以上或水深20米以上為深遠海。養(yǎng)殖裝備走向深遠海，意味著更多的監(jiān)測傳感器也能隨著養(yǎng)殖裝備布設到更遠的海域，采集到更詳細的海上數(shù)據(jù)。
? ? 為海洋裝備安裝傳感器，就像是給他們裝上“眼睛和耳朵”。
?? ?湛江灣實驗室為110個重力式網(wǎng)箱、海威1號、海威2號、恒燚1號部署了多重傳感器，包括氣象、水文、水質檢測設備，以及水下相機、聲吶等智能傳感器。
? ? 首先，深遠海養(yǎng)殖裝備需要安裝一套多功能水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，通過對養(yǎng)殖水體水質進行監(jiān)測。在漁業(yè)養(yǎng)殖中，魚類對水環(huán)境有一定的要求和適應性，同時魚類的進食、活動、繁殖、排泄等對水環(huán)境也有影響，從而構成了一個復雜的系統(tǒng)。因此，要想魚類正常生長，就需要對其所在水環(huán)境參數(shù)，包括溫度、pH值水平、氨氮含量、溶解氧含量等進行監(jiān)測和調控。
? ? 其次，需要進行氣象監(jiān)測。深遠海養(yǎng)殖相比于近海養(yǎng)殖更是“看天吃飯”，遠海處風浪更大?！芭_風來時，從近海到遠海，風浪明顯增大。過去，我們有直觀的感受，但沒有觀測數(shù)據(jù)支撐?！蔽谋蛘f，海威1號、2號及恒燚1號的桅桿上安裝上了氣象監(jiān)測站，可實現(xiàn)風向、風速等環(huán)境數(shù)據(jù)采集。
? ? 除了對外部環(huán)境的監(jiān)測，魚類自身的運動監(jiān)測對養(yǎng)殖也具有重要意義，可以幫助養(yǎng)殖者更合理地投喂飼料，進而管理魚群數(shù)量，提高養(yǎng)殖效率。目前，研究魚類行為最常用方法是視覺分析和聲學監(jiān)測技術，通過多波束高分辨成像聲吶，結合水下高清攝像單元，對設定網(wǎng)箱水域進行立體掃描，從而獲得魚群密度分布、數(shù)量、活動軌跡、單體精確尺寸和重量、攝食行為、健康狀態(tài)等生物量信息及魚群運動狀態(tài)信息，通過該系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)分析和報表，以實時掌握網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚類的狀態(tài)。
? ????? 智能化管控系統(tǒng)
? ????? 讓“AI大腦”進行養(yǎng)殖決策
? ? 傳感器采集到的數(shù)據(jù)，是如何運作變?yōu)樽R別和抓取指令的？楊靚介紹，以死魚自動捕捉為例，魚苗死后不會再游動蕩起水波紋，魚苗一般會先沉底，然后再上浮，養(yǎng)殖裝備搭載的聲吶和水上攝像頭能識別出死魚模態(tài)特征及水紋變化，水下機器人通過真空泵抽吸出死魚，在一定程度上保證水體的清潔。
? ? 智能精準投喂系統(tǒng)工作原理亦是如此。首先要攻克魚群饑餓等級識別關鍵技術，即結合水下監(jiān)控、魚苗長勢預測等提出一種模型，將魚群的饑餓等級劃分。再通過智能投餌機和物聯(lián)網(wǎng)感知設備，自動確定需要投喂的時間、飼料數(shù)量。目前，恒燚1號已搭載了自動投喂系統(tǒng)。
???從飼料投喂到死魚抽取、成魚捕撈，從網(wǎng)箱裝置清洗再到破損網(wǎng)衣高效織補，自動化裝置的研究在逐步深化。
???人工智能技術也在持續(xù)賦能深遠海養(yǎng)殖。漁業(yè)大數(shù)據(jù)運營智腦通過長時間監(jiān)控大量高清魚苗大小、姿態(tài)、長勢的視頻數(shù)據(jù)，以及水底水流、魚苗游動、魚苗觸網(wǎng)的聲學數(shù)據(jù)，開展機器深度AI學習分析，形成智能應用模型以更好引導養(yǎng)殖生產(chǎn)活動。
??? 在湛江灣實驗室的南海漁業(yè)大數(shù)據(jù)中心，深遠海養(yǎng)殖收集到的數(shù)據(jù)通過“水產(chǎn)總覽”以及8個“一張圖”大數(shù)據(jù)專題實現(xiàn)可視化展示?！皞鞲衅鲗⒏袘降臄?shù)據(jù)匯集到大數(shù)據(jù)中心，通過大數(shù)據(jù)分析技術、人工智能技術賦能，變成能看得懂的語言，使行業(yè)人員能夠及時把握相關動態(tài)，知道產(chǎn)量、產(chǎn)值、規(guī)模、災害情況，方便監(jiān)管、溯源、質量管控等后續(xù)管理。”湛江灣實驗室智慧漁業(yè)研究中心博士楊仁友介紹，這樣可以做到全局總覽，掌握海洋牧場實時動態(tài)，為決策提供科學依據(jù)，提高漁業(yè)精益管理水平。
???無人投料船
?????? 助魚飼料“搭上無人駕駛”
???炎炎夏日，漁民頂著烈日暴曬，每日兩趟出海給深水網(wǎng)箱投料。由于水面的反射，烈日灼目。而無人投料船自投入使用以來，受到了一致好評?！笆褂脽o人投料船后，我只需把飼料倒進料艙，船舶便開始根據(jù)航線自動航行、自動投料，遇到障礙物還會自動避開，非常方便，網(wǎng)箱上還安裝了水面攝像頭，不用擔心有人來偷我的漁獲了?！别B(yǎng)殖戶陳先生說。
??? 以網(wǎng)箱為例，湛江目前大約有3500個重力式網(wǎng)箱，占廣東總數(shù)的70%。這些網(wǎng)箱的投料大多依靠漁民人工操作，不僅投喂效率較差，而且人工成本較高，也有一定的危險性。此外，人工操作受天氣影響大，風浪大時人不能出海，由于無法及時投喂，養(yǎng)殖對象的品質可能受損甚至無法存活。無人投料船很好地解決上述問題。
??? 無人投料船由湛江灣實驗室和養(yǎng)殖企業(yè)共同研發(fā)，船上搭載有雷達，船舶會根據(jù)設定的航線自主航行，自主避開有碰撞危險的裝置。船距離網(wǎng)箱100米—200米時，無人船舶和網(wǎng)箱會進行指令交互，真正對接?？繒r，船舶向網(wǎng)箱發(fā)送指令，開始進行投料工作，船上搭載了投料泵和可180度旋轉的攝像頭，可以實時監(jiān)控投料運作情況。
??? 無人投料船總長31米，飼料艙為100立方米，可搭載50噸金鯧魚的飼料，可供大約20個重力式網(wǎng)箱使用。湛江灣實驗室相關工作人員元軻新說：“通常來說，三級以上的海況漁船不能出海，無人投料船可以部分擺脫天氣和海洋環(huán)境的限制。但是，當風浪高出一定等級，無人投料船也不能出海，提高投料船抗風浪能力，也是我們接下來的研究目標?！?/span>
???“自動投料船在國內(nèi)外均屬新型研發(fā)產(chǎn)品，設計初衷是服務湛江3000多個重力式深水網(wǎng)箱，現(xiàn)在處于功能性實操階段，效果不錯，為進一步推廣和商用提供了有力支撐?！痹V新說。
??? 海產(chǎn)養(yǎng)殖向深遠海推進的過程，也是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向精準、高效、綠色養(yǎng)殖的轉變，人工為主向機器為主的轉變，主觀經(jīng)驗判斷向大數(shù)據(jù)智能決策的轉變。對養(yǎng)殖企業(yè)來說，隨著海洋牧場從離岸近海走向深遠海，智慧漁業(yè)也逐漸從以前的選擇性項目變成了剛需性項目，完善自動裝置的最終目標是深遠海養(yǎng)殖邁向無人值守。
