多功能深水网箱控制系统及关键技术

【摘要】：与传统浅水网箱养殖相比,沿海深水网箱养殖具有抗风浪能力强、养殖容量大、鱼产品质量好、经济效益高、有利于病害防治和缓解近海环境污染等优点,近年来在我国得以快速发展。深水网箱养殖系统是一个集自供电、智能投饲、养殖监控、抗风浪沉降等多种功能于一体的复杂系统,且处在远海的恶劣环境下。如何保证各功能之间高效、有序的协调,避免养殖风险、提高养殖效益,实现远海养殖的自动化、数字化,多功能深水网箱控制系统起着重要的作用。本文在阅读相关文献和考察实地海况的基础上,分析了网箱控制系统各功能的特点和相互关系,考虑到远海养殖的特殊环境和养殖设备调试保养的需求,从网箱远程控制层、养殖平台操作层、终端控制执行层三个层面来搭建深水网箱控制系统。而网箱自供电和智能投喂是开发网箱控制系统的关键所在,从而提出网箱总体研究设计方案。接着,一方面针对提高网箱自供电储能效率的关键技术,建立发电系统最大输出功率与充电负载相匹配的数学模型,确定控制策略,最终从发电和储电两个方面来提高控制系统储电效率,理论上保证网箱控制系统功能稳定;利用MATLAB软件在Sminlink环境中,建立波动性潮流能发电系统最大功率输出的模型进一步进行仿真研究,另一方面,针对网箱静态投喂控制的问题提出基于鱼类生长周期和潮流速、温度环境因素的投饵量和基于鱼群进食程度的投饵速度动态模糊控制,利用虚拟仪器软件LabVIEW和PLC控制技术而搭建投喂闭环反馈控制系统来提高网箱控制系统技术性能指标;并利用LABVIEW的Fuzzy System Designer对不同的生长周期、潮流流速、温度下单次投喂量进行仿真分析,仿真结果和预期的一致。在此基础上,为实现多功能网箱控制系统,从硬件和软件上进行网箱控制系统的初步设计,为下一步网箱控制系统的开发奠定基础。最后,针对网箱投喂动态模糊控制搭建实验平台,并在浙江沿海进行对比养殖试验,结果模糊控制投喂获得比较好的效果。
【关键词】：深水网箱 自供电系统 动态投喂 数字化管理
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S955.9