渔业船联网关键技术发展现状和趋势研究

渔业船联网是物联网技术在海洋渔业中的拓展应用,建设过程是一个庞大的系统性工程。本文系统地对渔业船联网涉及到的信息采集、传输、存储、处理及安全等关键技术发展现状和趋势进行了分析,明确了多源异构渔业信息采集及智能化渔船构建技术方案,分析了海上无线通信、卫星通信、近海宽带无线和基于无线网络(MESH)的宽带自组网等海上通信技术的现状和发展趋势;结合渔业船联网的需求,阐述了各种通信方式在船联网上使用的优缺点;提出基于大数据的海洋渔业数据处理方法;梳理了船联网系统面临的信息安全风险。通过上述分析,为后续渔业船联网系统设计和具体实施奠定基础。     

我国海洋渔船发展策略研究

阐述了我国渔船发展的现状:捕捞渔船数量多、规模大、能耗高,木质渔船仍是捕捞渔船的主体;渔船玻璃钢化具备了一定的技术和产业基础,但发展滞缓;远洋渔船建造技术基础初步形成;船型优化技术研究与应用取得成效。指出了我国渔船装备存在的主要问题:渔船装备老化现象严重;船型杂乱;主机配置及船机桨匹配差异大;玻璃钢渔船推广应用难度较大;过洋性作业渔船装备面临升级换代;大洋性作业渔船整体性能落后。提出了发展战略:重点推进近海渔船"以小置大、以钢代木"工程,实施标准化升级改造;加快实施远洋渔船装备国产化进程;发展现代化科学考察船和渔政管理船;鼓励发展海上养殖渔船与休闲垂钓渔船。     

冷水性鱼类南方度夏网箱养殖技术的研究

提水降温式网箱将湖泊深层低温水体提入封闭网袋内,与袋内水体热交换,降低网袋内水温。加深式网箱可获得湖泊深层低温水体。在夏季湖泊水库表层水温超过30℃时,网箱内水温不超过28℃,保证了冷水鱼正常生活栖息。还进行了俄罗斯鲟、西伯利亚鲟的度夏养殖试验,效果良好。     

浒苔打捞脱水工艺及关键设备

为了对漂浮在海面上的浒苔(Enteromorpha prolifera)进行快速、高效的打捞处理,研究设计双浮拖网兼水泵抽吸水面聚拢浒苔的打捞方式,在船上直接进行脱水和打包集成处理.该系统解决了原来松散浒苔占据打捞船舶的有效空间和频繁卸载浒苔的问题,提高了打捞效率.     

基于导流方法的真空吸鱼泵改进与试验

针对真空吸鱼泵起捕过程中存在鱼体损伤和起捕效率低的问题，该研究对集鱼罐的结构和吸鱼泵的工作方式进行改进。进鱼管穿过集鱼罐底进入集鱼罐内部，在进鱼管的顶部设置倒置的喇叭状导流结构，起捕时，鱼水混合物进入集鱼罐后分离，鱼留在集鱼罐内，水被排出集鱼罐。以鱼水比1:1时的数据做比较基准，当鱼水比分别为1:2、1:3、1:4、1:5时，经计算，输送相同质量的鱼，改进吸鱼泵用时比真空吸鱼泵分别减少20.4%、30.6%、36.8%和40.8%。开展真空吸鱼泵和改进吸鱼泵吸水过程的数值模拟分析并进行试验验证。结果表明，与真空吸鱼泵样机相比，改进吸鱼泵的集鱼罐内涡流不明显，输送能力不随鱼的提升高度而变化；改进吸鱼泵的输鱼友好性更强，鱼体无损伤。研究结果可为大型鱼类起捕装置设计提供理论依据和参考。     

基于图像特征的模板匹配成鱼多目标识别算法研究与程序设计

为解决渔业养殖及转运自动计数要求，提出一种基于机器视觉的鱼类识别算法设计与程序编制，以证明使用数字图像识别分类技术的尺度不变特征变换SIFT及加速稳健特征SURF算法等可有效地检测与标注鱼类图像特征点。采用快速近邻匹配FLANN匹配算法测试了基于图像特征的鱼类旋转和泛化目标检测，得出SURF特征对个体检测效果好、SIFT特征对泛化目标检测效果优的结果。考察FLANN图像匹配碎片化特性、结合图像信息区域聚集实际、借鉴模板检测方法，设计了图像分割扫描及特征匹配的模板检测算法，并使用最大稳定极值区域MSER方法对识别结果进行冗余排除，达到能正确识别多目标鱼类的算法预设目标。研究发现，该算法及软件能成功识别图片中的多个鱼类目标，测试效果好，有较强的实用意义。