渔船安全作业的光伏智能监管装置研发与示范应用

针对2023年度广东省国库渔船AIS通导设备在线率不足50%的问题,本文研制了渔船安全作业的光伏智能监管装置,支持5、9.5、12、24 V 4种规格电源输出和剩余电量、运行状态显示,具有SOP、SOH和SOC等电池安全保护策略、故障诊断、光伏充电均衡、北斗短报文通信功能;同时开发渔船“光伏电碳中和”一张图管理平台,具备船载光伏智能监管装置定位和运行状态监控、渔船动态轨迹监控、船只回港测算、台风预报、渔船档案信息管理多种功能,实现渔船的实时监控和安全管理。设备及其平台已在惠州市惠阳区大亚湾渔港、汕尾市陆丰市甲子渔港、深汕特别合作区鲘门渔港、江门市台山市横山渔港、珠海市香洲区洪湾渔港开展示范应用,获得相关渔政部门和用户一致好评,有效提升了渔船安全作业水平。

基于北斗通信的智能报警救生衣研发与示范应用

针对“人船分离”落水事故发生时,传统救生衣缺乏定位报警功能,导致搜救难度较大、地毯式搜救方式效率低、易错过黄金救援时间的问题,本文研制了基于北斗通信的小型低功耗智能报警终端,可实现全海域范围无通信盲点报警功能,支持落水自激活和72 h超长续航时间;设计了一种简易安装式的卡扣结构,可以实现智能报警终端在传统救生衣上的稳固安装;开发了海上救援管理系统及相关手机App,警报发生时可根据智能报警终端信息实时显示落水人员精准定位与时间,帮助救援队实施直线式精准搜救。在广东省台山市横山渔港、汕尾市甲子渔港、惠州市大亚湾渔港和珠海市洪湾渔港4处渔港进行智能报警救生衣的示范应用,在广州番禺莲花山渔港完成了人员落水险情演习,研制的智能报警终端和海上救援管理系统为上述活动提供了技术支撑。

一种基于声光组合技术的人工鱼礁探测方法

针对早期投放的人工鱼礁在持续跟踪监测手段上不够完善、维护方式欠缺等问题,本文提出一种基于声光组合技术的人工鱼礁探测方法,可在满足礁区生态效益的基础上,对人工鱼礁进行快速的探测。首先,利用侧扫声呐系统进行大范围海域的人工鱼礁精准定位,再利用水下机器人搭载多波束成像声呐,对鱼礁目标进行精准索航;其次,提出一种适合水下图像增强的红色通道算法,实现对鱼礁表面摄像图像的清晰成像,同时结合声呐数据评估人工鱼礁区鱼群密度情况,为人工鱼礁探测以及增殖效果评估探索出一种科学高效、可操作、可复制的方法;最后,选择具有水域大、水层深、建设时间长、礁体投放位置不够精准,探测难度大等特点的国家级小星山海洋牧场人工鱼礁区为探测区域作为试验对象,通过本方法从周期监测策略、过度捕捞、养殖侵占、增殖放流等4个方面进行试验,旨在优化人工鱼礁区的生态环境、提升渔业资源增殖效果,形成安全、现代化、具备示范带动的海洋牧场。

淡水鱼头尾及腹背自动定向方法

鱼体头尾及腹背自动定向是推进淡水鱼全程机械化加工的重要前提。基于水平振动方法和视觉图像识别技术设计自动头尾和腹背定向装置。通过对鱼体在头尾定向振动台上的受力分析和运动状态分析,阐明鱼体转动原理和头尾前进原理,将鱼体在振动台上的运动状态分为4种,基于此分析了鱼体成功进行头尾定向的条件。结合图像识别技术,创制导向机构、视觉识别系统、剔除机构、V形腹背定向执行机构、V形校正输送机构,实现鱼体自动腹背作业。以鲫鱼、草鱼、白鲢3种典型淡水鱼为试验对象,以鱼体完成定向时间和成功率作为评价指标,探究了鱼体种类、输送带类型、振动幅度、振动频率对鱼体头尾定向效果的影响规律,并探究鱼体种类对腹背定向效果的影响规律。试验结果表明:鱼体在振动台上的头尾前进运动状态理论计算与试验结果一致,证明本文理论计算可以有效指导实际头尾定向作业。输送带为倒三角纹时,鱼体才能完成头尾定向作业。鱼体头尾定向效果随振动幅度和频率增大而提升,当振动幅度大于160 mm时整机振动剧烈,因此最优幅度为160 mm;当频率大于5 Hz,定向效果变化不明显,因此最优频率为5 Hz。腹背定向效果由输送带输送速度和机器视觉识别准确率决定,各类鱼体腹背定向时间保持在15 s、定向成功率在95%~97%范围内。研究结果可为鱼体自动定向装置工艺参数设计和选择提供技术参考。

“1+N”型精准投饵装置设计

目前国内土塘养殖业中的投饵环节普遍采用投饵机单机定点方式进行作业,多个土塘需配置多台投饵机,导致投饵效率低、投入成本高。针对该问题,设计一种“1+N”型智能投饵装置,包括整机结构、旋转定量下料结构、风送式远程送料结构、传感式精准称重结构、“1+N”型分料结构等设计,可实现单源多点精准投饵。试验测试结果表明,“1+N”型智能投饵装置任意两出料口间饵料质量的相对误差小于10%,20 kg饵料量的平均投饵时间仅需30 s,输送距离可达100 m,能够为土塘养殖的精准化、高效化提供装备及技术支撑。