朱路生,王家博
(江蘇農林職業(yè)技術學院,212400,江蘇句容)
關鍵字:蝦蟹養(yǎng)殖;投飼機;發(fā)展現(xiàn)狀
1980 年代以來,我國水產養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展。隨著規(guī)模的不斷擴大,人工投飼的缺點逐漸顯現(xiàn)出來,例如工作量大、效率低、拋投不均勻、受天氣影響大等[1]。這些因素影響蝦蟹的正常生長,增加養(yǎng)殖成本。
為提高養(yǎng)殖戶的勞動效率、降低勞動強度、增加飼料利用率和提高產品經濟效益,亟須全面推廣應用自動化、精細化的蝦蟹養(yǎng)殖投飼機。我國1980 年代開始研究投飼機,然后投入使用。1990 年代中后期,養(yǎng)殖戶逐漸認識到投飼機對提高產品經濟效益的促進作用。目前我國蝦蟹投飼機的自動化和智能化程度較低,智能化投飼機大多仍處于試制階段,還未全面推廣。
由于蝦蟹的生活習性與魚類不同,蝦蟹大多均勻地分布在整個水域,必須在四周或者整個水域進行拋投飼料,而不能像養(yǎng)魚一樣岸邊定點投喂。
傳統(tǒng)的船載投飼機將投飼機安裝在船頭,由養(yǎng)殖戶劃船,投飼機拋撒飼料。投飼機的主要組成如圖1 所示,主要由下料箱、流量調節(jié)機構、螺旋/振動式下料機構和離心式/氣力式拋料盤組成[2]。下料機構和離心式拋料盤由電機驅動。此類投飼機只能拋投固體顆粒飼料,有的投飼機在下料箱中還設置有粉碎機構,用來粉碎冰凍魚類飼料。例如江蘇省淮安市金湖縣金寶五金有限公司發(fā)明的一種飼喂螃蟹龍蝦的凍魚飼料投飼機[3](如圖2 所示),可以將凍魚類飼料粉碎成漿糊狀后拋投。傳統(tǒng)的船載投飼機不適合規(guī)模較大的養(yǎng)殖場,且航行路線隨意性較大,拋投不均勻,極大影響了投飼效果,拋投勞動強度大、效率低。
圖1 投飼機組成
圖2 凍魚類飼料投飼機
隨著農業(yè)電氣化、自動化技術的發(fā)展,在蝦蟹養(yǎng)殖投飼設備方面,出現(xiàn)了一些自動投飼設備。
黃曉東[4]研發(fā)的一種遙控式蝦投飼機,養(yǎng)殖戶通過無線遙控器控制投飼船航行方向,利用螺旋推料器和桶式拋料器進行投飼。該種設備操作簡單、省時省力,但是航行路線完全按照操作者的主觀意識,拋投均勻性較差。有的利用布置好的鋼絲繩牽引機構,投飼機船體通過牽引繩導引沿池塘四周航行。例如,吳旬東[5]發(fā)明的一種全自動池塘投飼裝置,利用鋼絲牽引機構引導載有投飼機的船體行走,行走方向固定,全程進行自動化控制,利用聯(lián)動裝置進行下料和投飼,該投飼系統(tǒng)結構簡單可靠、高效、環(huán)保節(jié)能。陳曉龍等[6]發(fā)明的一種對蝦船載投飼機,與河岸保持一定的距離航行(如圖3 所示)。航行機械導向,工作穩(wěn)定可靠,受天氣影響較小。
圖3 投飼機牽引導向示意圖
周達輝團隊[6]研制了自巡航蝦塘投飼設備,以雙體船為載體,船身安裝測距傳感器,控制器可使船體實現(xiàn)與池塘岸邊保持固定的距離循環(huán)行駛。該投飼設備故障率低、結構簡單、運行穩(wěn)定可靠。
以上的自動投飼機,雖然能實現(xiàn)自主航行和投飼,但是有的航行隨意性較大,有的投飼量只依靠工作人員的主觀意識,投飼的均勻性較差,造成飼料浪費。
為達到高精度、自主式作業(yè)的目的,孫月平[8]研發(fā)的池塘河蟹養(yǎng)殖船載自動均勻投飼系統(tǒng)以明輪雙體船為載體,船體上安裝有GPS 導航裝置、拋投量控制系統(tǒng)及調整機構,能根據(jù)規(guī)劃好的路徑和方向自主航行,投飼量可控,且投飼均勻,總體結構如圖4 所示。賀帆等[9]利用機器視覺準確獲得水下河蟹的數(shù)量、大小和分布信息,為高效精細化投飼提供參考。
圖4 船載自動投飼系統(tǒng)試驗平臺
本文闡述了目前我國的蝦蟹投飼機的種類及特點。這些投飼機以傳統(tǒng)的投飼機為基礎,有的根據(jù)飼料的不同添加了粉碎設備;有的利用布置好的牽引機構或者遙控系統(tǒng),實現(xiàn)投飼船無人航行;有的利用GPS導航,根據(jù)規(guī)劃的路徑和方向實現(xiàn)自主航行,并控制投飼量;有的利用機器視覺計算蝦蟹數(shù)量,實現(xiàn)精準投飼。其中有些自動投飼機仍處于試驗階段,還需優(yōu)化。另外應降低成本和提高運行的可靠性,滿足小型養(yǎng)殖戶的需求。對于可以預測蝦蟹數(shù)量的投飼系統(tǒng),因水下環(huán)境復雜,需改進硬件設備和算法,提高預測的準確性。