深水养殖（共4篇）
深水养殖 篇1
花蛤Ruditapes philippinarum (Adamset Reeve) , 广泛分布于我国南北沿海, 辽宁称为蚬子 (本文沿用此名) 、砂蚬子, 南方称为花蛤。蚬子肉质细嫩, 滋味鲜美, 营养丰富, 是颇受欢迎的水产品, 是我国传统的“四大养殖贝类”之一。随着我国近海可用滩涂减少, 污染加重, 养殖量的增加, 海水肥力下降, 导致生产受限。在北方蚬子的养殖逐渐从滩涂转向水深不超过8 m (大连和烟台地区等) 的浅海。为进一步扩大海水养殖空间, 几年来将蚬子养殖水深扩展到13 m, 在小规模试验获得成功的基础上, 推广到1.0×105 m2并取得了较好效益。
1 养殖条件与方法
根据蚬子广温、广盐和埋栖性特点, 综合考虑水域、水质及水温变化等因素, 选择大连沿岸作为试验水域。该水域海底地貌为浅海和浅海堆积平原, 平均坡度8～30°, 海底表面平坦, 多为砂泥质;水域内风浪较小, 水温夏季海水表层平均为26.3℃, 最高达30.4℃, 冬季表层水温低于0℃, 最低-27℃, 呈近岸低于深水的特征, 同时, 近岸有大量海冰出现。日照充足, 平均日照为2 415.6 h。每年平均降水量为757.4 mm, 7、8月份降水量占全年56%。海水质量良好, 符合海水增养殖功能区一类生物质标准和海洋沉积物质量一类标准。
选择含沙量80%～90%, 底质稳定, 海水比重1.016～1.022的海区为试验养殖区, 将该养殖区分为1～4号区, 1和4号区为深水区, 水深8～13 m, 面积分别为:1 000 m2、9 000 m2, 2号区为滩涂和深水混合区, 面积2 000 m2;3号区为滩涂区, 面积1 000m2。播苗前进行海底清理, 翻松和平整。试验分两年, 第1年, 在1、2和3号区内播一龄长卵型中苗, 密度1 500个/m2;第2年, 将4号区分两部分。一部分, 同一时间分别播种小苗、中苗和大苗, 密度分别是2 000个/m2、1 500个/m2和1 000个/m2, 另一部分, 3-6月, 分3期播种中苗, 间隔时间1～2个月, 密度1 500个/m2。养成期, 在深水养殖区外围加拦网片和地滚笼捕捉鱼类和海星等, 滩涂区以围网捕捉鱼和蟹类等, 人工清除浒苔、球栉和水母等敌害。统一播种, 时间选择3-6月, 方式为滩涂底播, 深水撒播。统一收获, 挖大留小。蚬子苗采自福建莆田一龄贝。
2 养殖结果
2.1 养殖区对蚬子产量和存活的影响
在3种养殖条件下, 混合养殖的产量和成活率最高, 达到4.15 kg/m2和72%, 收获期比滩涂区缩短1个月;深水区产量和成活率居中, 达到3.35 kg/m2和67.2%, 收获期为13个月比滩涂区缩短1个月。具体见表1。
注:试验时间2006.4.15-2007.6.20, 中苗, 播种密度1500个/m2, 水深8～13 m。
2.2 播种密度和苗种规格对蚬子产量与成活率的影响
从3种密度看, 密度1 500粒/m2组中, 中苗的成活率最高, 达到75.6%;密度1 000粒/m2组中, 小苗产量和成活率最低, 仅为1.80 kg/m2和53.1%, 密度2 000粒/m2组中, 平均产量最高, 达到3.62kg/m2。从苗的规格看, 中苗的平均产量最高, 达到3.62 kg/m2, 大苗的成活率要高于小苗和中苗.最高达到75.6%, 但是, 产量并不高, 见表2。
2.3 播种时间对蚬子产量和成活率的影响
中苗播种, 密度为1 500个/m2, 分3期, 3月开始, 6月结束, 间隔期1～2月, 试验结果:3月份播种产量和成活率最低, 仅为3.33 kg/m2和66.6%, 4月份效果最好, 产量和成活率达到3.53 kg/m2和70.6%;6月份成产量和成活率居中, 见图1。
注:试验时间2007.4.16-2008.6.25, 水深8～13 m。
注:试验时间2007.3.15～2008.6.25, 中苗, 播种密度1 500个/m2。
2.4 生物敌害防治
蚬子的生物敌害很多, 常见的有三十多种。试验海域位于黄海, 主要生物敌害有海星、章鱼 (蛸) 、蟹类等。采取养殖区周围加拦网片和地滚笼等措施防止外海敌害的侵入, 在高温季节, 每周进行1～2次拖网打捞海星, 用人工抓捕章鱼和打捞浒苔等, 24 h人工看护, 防止人为破坏, 并观测水域变化。
3 讨论
3.1 养殖区域与产量和成活率分析
蚬子产量、成活率与养殖区域有直接关系。试验结果表明, 在深水、混合和滩涂养殖区, 播种密度、苗种相同时, 深水区的产量和成活率居3种养殖区的中位。深水区属潮下带, 无干露时间, 受高温、冰冻和洪水及台风的影响小于潮间带, 温度变化小有利于蚬子生长, 但是, 播苗初期温升比滩涂慢影响蚬子成活率, 夏季高温时, 深水区光照度低, 温度比滩涂低影响蚬子成长, 受海星侵害严重影响蚬子成活率。混合养殖区产量和成活率比较高, 主要与播苗初期滩涂温度高, 营养充足, 养成期充分利用深水温度稳定, 营养丰富等有利条件有关;滩涂养殖区受干露时间和洪水及台风等影响大, 其产量和成活率都最低。另外, 深水污染小, 水质良好, 可提高蚬子质量, 具有广阔的发展前景。
3.2 蚬子产量、成活率与密度关系
在密度1 000～2 000粒/m2的3个梯度中, 蚬子的成活率随着密度增加略有下降, 产量增加不明显, 与密度增加, 食料不足有关。在相同播种密度条件下, 苗种规格较大的成活率较高, 最高可达75.6%。在3种密度中, 收获时壳长3 cm以上占70～80%。由此可以看出, 深水养殖蚬子密度应适中。
3.3 蚬子播种时间的确定
蚬子在适宜的水温中, 生长随着水温升高而加快。一般温度18～30℃, 在自然海域4-8月生长最快, 播种时间决定蚬子成活与生长。本试验播苗时间3-6月份, 水温7～19℃, 结果表明, 3月份水温低蚬子成活率和产量都比较低, 4-6月份播种成活率和产量都较高。播种时间应选择4-6月份为宜, 最好选择4月, 6月以后播种错过蚬子生长的黄金时段, 不利蚬子生长。
4 应用效果与分析
4.1 改善养殖环境
深水养殖蚬子扩展了养殖空间, 为蚬子养殖增加效益提供了渠道。由于蚬子的吸滤作用, 有效改善了海域的水质和养殖条件, 在试验和养殖期间, 该海域未发生赤潮现象。
4.2 经济效益明显
深水养殖蚬子, 在小规模试验取得成功后, 大面积应用该技术, 取得了良好效果。2007年6月, 在6 hm2深水海域, 投一龄中苗, 密度为1 500个/m2, 收获单产3.36 kg/m2, 投入产出比达到1∶4.5, 比滩涂养殖增加效益12.6%。
深水养殖 篇2
1 深水抗风浪网箱发展前景
1.1 传统网箱养殖常见问题
广西海水网箱养殖存在诸多问题:养殖水域受到限制, 只能设置在风浪较小的内湾或近岸浅水区;陆源污水入海容易引起网箱养殖鱼类大量死亡, 洪水期淡水入海量大造成鱼类死亡;近岸海水交换能力差, 长时间的养殖生产, 导致海域富营养化, 环境日趋恶化, 病原体滋生, 病害蔓延, 发病率高;受台风、赤潮、洪涝等自然灾害影响, 往往造成很大的损失。因此, 要突破海水网箱养殖的瓶颈, 发展深水抗风浪网箱养殖势在必行。
1.2 发展深水抗风浪网箱的意义
发展深水抗风浪网箱是实现渔业发展方式转变, 使传统渔业向现代渔业跨越, 促进渔民增收的主要途径。深水抗风浪网箱是近10 多年来在世界上发展较快的一种新型养殖设施。目前, 在国外采用这种方式养殖的仅有挪威、丹麦、智利、日本、澳大利亚等10 多个国家, 在国内仅见于山东、浙江、福建、广东、海南和广西等几个省份。深水抗风浪网箱一般都设置在远离海岸且水深在15~40 m的半开放或开放的海域。与传统海水普通网箱养殖相比, 深水抗风浪网箱养殖具有抗风浪能力强 (可抵御12级台风) 、应用海域广阔、养殖容量大、病害少、产品品质好、产量和效益高、污染水域环境少、使用年限长和科技含量与自动化程度较高等特点, 不仅极大地拓展了养殖空间, 也减少了因污染和养殖密集而造成的损失, 更能避免因养殖而给资源和环境带来的压力, 更符合产品质量安全的要求, 具有明显的社会效益、经济效益和生态效益, 正成为海水养殖业新的增长点[1]。
1.3 深水抗风浪网箱发展潜力
广西发展深水抗风浪网箱养殖条件优越, 潜力巨大, 应该充分利用好这些条件, 进一步探讨发展深水抗风浪网箱养殖的有效方法。
1.3.1 自然条件
广西沿海位于北部湾最北部, 具有亚热带浅海的海洋水文特征, 潮流近似为往复流, 潮流流速70~80 cm/s (深水抗风浪网箱养殖最适合流速应小于100 cm/s) , 海水温度全年平均为23 ℃, 水温变化在15~24 ℃, 盐度全年在29 ‰~32 ‰范围内波动。沿海水质清洁, 水质符合国家海水水质标准 (GB 3097-1997) 的Ⅱ类水质标准, 部分达Ⅰ类水质标准, 符合渔业用水的标准。沿岸入海径流量及营养盐输入量大, 水质肥沃, 饵料丰富, 有利于海洋生物的生长繁殖。广西沿海海域台风等自然灾害发生的频率、受灾程度要比我国其他沿海省份低而小, 自然条件优越, 是发展深水抗风浪网箱养殖的优良场所。
1.3.2 适宜海域与资源
北部湾属高生物量海区, 非常适合鱼类的繁殖和生长。广西海岸线长达1600 km, 15~40 m水深的海域面积约80 万hm2, 是深水抗风浪网箱养殖的良好海域。而这一海域目前基本上处于尚未开发利用的状态, 是今后广西发展深水抗风浪网箱养殖最具潜力之处。按5 %的开发系数, 广西深水抗风浪网箱宜养浅海面积达4 万hm2。南海鱼类品种非常丰富, 拥有鱼类近1000 种, 广西地处南海北部湾北岸, 可以开发南海鱼类品种资源作为深水抗风浪网箱养殖的品种。利用好水深15~40 m海域, 发展深水抗风浪网箱养殖, 可谓再造一个“蓝色海上广西”。
1.3.3 深水抗风浪网箱养殖前景
据调查, 在钦州、防城港市现有的深水抗风浪网箱养殖中, 平均每立方米的养殖水体年产出海鱼10 kg, 1 组 (4 套) 深水抗风浪网箱 (周长80 m、网深8 m) 年平均产量约163 t, 相当于305 只普通网箱产量的总和, 年平均产值489 万元, 相当于328 只普通网箱产值, 相当于一艘中型渔船年产值的5~7 倍。广西15~40 m水深的海域面积约80 万hm2, 按5%的开发系数, 可开发深水抗风浪网箱宜养面积达4 万hm2, 可设置周长为80 m、网深8 m的离岸抗风浪深水抗风浪网箱7.5 万套, 养殖水体可达30576 万m3。按照现有养殖技术水平, 年可产出海鱼305.8 万t, 预计年均销售收入917.4 亿元, 年均利润总额367 亿元, 年均企业所得税48 亿元, 年均净利润总额320 亿元。发展深水抗风浪网箱既能保护近海渔业资源, 又能促进生态良好和渔业发展方式转变, 是产业发展和渔民增收的良好途径。
2 发展深水抗风浪网箱养殖存在的问题
2.1 深水养殖用海问题有待理顺
海上养殖区域虽然广阔, 但渔民想要在这辽阔的海域发展养殖, 遇到的困难也很大。首先是深水海域没有列入海洋功能区划。深水抗风浪网箱养殖选址一般选在10~40 m水深的深水海域。由于广西沿海这片海域, 其海底较为平坦、坡度小, 10 m等深线以深的大部分海域距离岸边在10 km以外, 而海洋功能区划的范围只是对岸线向海10 km进行规划, 10 km以外的海域基本上不列入海洋功能区划, 还没有列入海域使用范围。企业或个人要想使用这些海域用于养殖, 办领海域使用证没有依据, 没法获得海域使用证和养殖证。深水抗风浪网箱投资大, 没有合法的养殖手续, 谁也不敢投入。其次, 渔业与海洋不属同一主管部门, 各涉海管理部门之间沟通、协调不够, 渔业与渔民属于弱势部门和群体, 渔业用海问题协调困难。海洋功能区划或不制定出台、或虽制定出台但因部门利益变成空文一个, 造成或养殖用海得不到落实, 或海水养殖者无法领到水域滩涂养殖权证, 养殖权益得不到保障而无法正常开展海水养殖的现象非常普遍。网箱养殖仍征收较大数额的养殖海域使用金。在内陆, 农民种田地已不用交地租交粮税了, 而作为与内陆种粮土地同样性质的养殖海域滩涂, 不应再征收海域使用金, 这样对渔民不够公平。
2.2 养殖区域有待移向深水海域
现有的深水抗风浪网箱大部分还是分布在内弯近岸, 没有真正走向离岸深水养殖海域, 还是在原有传统网箱养殖区域的深水海域布设, 可以说是传统网箱的升级版。深水养殖海域离岸远, 要真正实现深水离岸养殖需要配套与之相适应的管养综合服务平台, 为人员居住与生活、投入品存储等提供安全保障和便利服务, 配套完善自动投饵、防逃防盗系列监控设施及饲料、成鱼运输船只等等, 这是深水养殖区域非常重要基础服务设施, 目前这些方面还非常的缺乏, 还没有形成真正意义上的深水抗风浪网箱格局。
2.3 养殖技术有待攻克
广西离岸深水抗风浪网箱养殖刚起步, 目前急需解决自动化投饵、专用饲料、苗种中间培育、防逃防害等一些关键技术。适宜在深水、大规模养殖的品种少。在广西这片海域, 现已公认适宜规模养殖的品种主要有卵形鲳鯵、军曹鱼等, 适养品种少, 没有与之配套的苗种生产企业, 苗种供应主要从外省购进。网箱养殖技术滞后, 喂养方式还是传统人工操作, 劳动生产率低下, 网箱养殖未能形成规模化、产业化、集约化、智能化生产。这些问题的解决都有待于有关部门组织科研机构及科技人员开展攻关, 尽快加于解决。
3 建议
3.1 政府应加强引导、加大扶持力度
沿海各地应尽快编制出台沿海各市的深水抗风浪网箱养殖产业发展规划, 引导深水抗风浪网箱养殖产业科学、有序、规模发展。争取把深水抗风浪网箱产业列为广西海洋经济发展战略重点并在政策、资金上给予大力支持, 扶持深水抗风浪网箱养殖产业的发展。一是广西自治区设立深水抗风浪网箱产业发展专项, 每年安排一定的专项资金, 给予深水抗风浪网箱适当的财政补贴。二是建立深水海域养殖开发扶持基金, 帮扶深海养殖企业解决起步资金短缺、筹措困难等问题。三是对从事深水抗风浪网箱养殖的企业和个人给予税收等方面的优惠, 以及减免养殖用海海域使用金等政策支持。
3.2 提升科技支撑
建议引进国内渔业科研机构的院士、专家, 以各学科专业人才、技术、成果为依托, 产学研结合, 组织深水抗风浪网箱养殖苗种繁育、专用饲料研制、鱼病防治、网箱材料装备等科技攻关, 开展实用新型深水抗风浪网箱的开发及现代养殖技术集成与示范, 研究设计和开发适宜离岸深水海域管养的综合服务平台, 搭建深水抗风浪网箱科技推广平台, 逐步建立深水抗风浪网箱养殖高新技术创新和技术推广服务体系, 为大力发展深水抗风浪网箱养殖产业提供科技支撑和保障。
3.3 建立金融保险机制
深水抗风浪网箱养殖开发投资大、风险高, 建议对深水抗风浪网箱养殖给予政策性保险, 以减少企业 (养殖户) 在养殖环节的风险, 保障深水抗风浪网箱养殖产业的稳步健康发展。
3.4 引导民间资本投入
深水抗风浪网箱养殖是一个需要大规模投资的高新技术产业, 仅靠政府部门的财政支持远远不能满足整个产业的快速发展。所以, 要突破资金短缺瓶颈, 扩大资金来源, 积极引导社会资金参与深水抗风浪网箱产业的发展。建议有关部门出台相关政策, 采取贷款贴息、补助、奖励等办法引导社会资金共同参与开发建设, 把深水抗风浪网箱养殖产业切实做大做强。
参考文献
深水养殖 篇3
为建立高质量与稳定的深水网箱养殖无线视频监控,笔者设计了一种基于3G无线网络的视频监控系统。该系统采用3G+VSaaS模式,利用无线传输技术,构建起深水网箱全方位的监控体系,达到深水网箱养殖过程的监控,实现深水网箱养殖信息化管理,提高养殖生产效率及风险防范能力。
1 系统架构
系统采用的是无线视频监控系统对养殖区域进行监控,可以有效地解决有线监控存在的问题。无线视频监控端安装在深水网箱框架上,通过摄像头采集养殖现场的场景。通过网箱内与养殖现场的摄像机采集视频信号,视频信号经压缩后通过无线网桥传输到控制中心,控制中心将采集到的视频信号通过3G网络上传到云计算中心应用平台。深水网箱的管理人员和操作人员远程通过互联网使用计算机或手机终端从云计算中心获取各种数据和应用服务,并通过监控智能控制装置对监控云台的方位、前端摄像机镜头的焦距进行控制,从而获得最佳的视频监控信息(图1)。
系统采用VSaaS(video surveillance as a service,视频监控即服务)远程视频监控的模式,基于互联网的VSaaS架构的远程视频监控平台,通过将深水网箱的前端视频监控设备都接入平台,用户只需要登陆到平台,就可以访问到所有有权限观看的实时视频流,接收报警信息及进行远程控制。
2 工作系统总体设计
监控系统主要包括3个部分:监控前端、监控中心、远程终端。此系统中主要的硬件设计集中在监控前端和监控中心。具体的系统组成见图2。
系统采用点对多点的无线传输模式,监控网箱点通过5.8G无线网桥将视频数据传输到监控中心主站、并由监控中心传送至3G 路由器;监控中心模拟球机通过视频线方式传输到监控中心楼的视频服务器后用网线连接至3G 路由器将信号汇总后,再由3G 路由器连接至监控中心电脑上;通过客户端软件就可以实现对所有监控点进行查看、操作、存储和回放(包括远程手机、电脑监控)。
2.1 监控前端
监控前端由网络摄像机、模拟球形摄像机、云台解码器、无线网桥发射端等组成。
网络摄像机安装在网箱框架上,用于监控深水网箱水面情况。采集视频信号后经高效压缩芯片压缩,通过网络总线传至内部局域网中,并经共享路由器联到广域网,与系统监控平台交互信息,只用网络浏览器即可监视其影像。
无线网桥发射端采用的是无线设备BP-800S 室外型电信级无线AP 网桥,工作于5.8 GHz全频段,空中速率高达54 Mbps,无线传输距离1～3 km。利用无线AP网桥将视频数据信号从网箱养殖现场发送到监控中心,实现远距离点对多点无线视频的传输。
2.2 监控中心
监控中心由本地电脑PC、视频服务器、云台三维控制器、工业级3G无线路由器、无线网桥接收器组成。
监控中心上安装无线网桥接收器,可以通过无线接收发射器互相传输通信。网络摄像头采集的视频场景经过终端的压缩处理后,通过发射器发送到接收器上,再由发射器传送到工业级3G路由器。个人电脑(PC)等设备,直接连接到工业级3G路由。PC上安装有远程监控客户端软件,一方面从3G网络接收监控终端发送过来的视频数据,另一方面对压缩数据进行解压缩,还原出网箱养殖的视频场景。
3G无线路由选取H3C MSR 900路由器,集数据、安全、交换、无线(WiFi/3G)等功能于一体,集成的以太网交换端口可以提供高速二层转发功能,实现真正的路由交换一体化,满足该系统所需的3G无线网络,远程控制所需的端口地址转发功能。
视频服务器采用的是NVC-301型,用于对视频数据进行压缩编码,以满足存储和传输的要求。将模拟摄像机直接转成网络摄像机,可将模拟摄像机快速地连接到局域网或广域网当中,并集成了RS485云台控制接口。
云台三维控制器。云台控制包括云台的上、下、左、右转动,预置位的设置及调用,云台转动的步长设置。镜头控制包括变倍、调焦、光圈控制。
2.3 远程终端
远程控制还可以通过移动终端来进行监控,如PC、PDA、手机等。直接使用IE浏览器,就可以在云架构系统平台的支持下实现查看设备信息、视频操作等功能。系统平台与远程的摄像头建立直接连接,实现远程视频监控,如启动监控终端、调整摄像头的方向、拉远或者缩进摄像头的焦距等。
3 关键技术
该系统关键技术包括能实现视频即时访问的VSaaS云架构技术、视频数据无线传输技术以及实现远程控制的远程访问NAT穿透技术。
3.1 深水网箱视频监控系统VSaaS云架构技术
由于视频监控系统各个硬件标准不统一,信号在无线传输过程中会出现兼容性差、投资成本大、维护困难等问题。通过VSaaS云架构技术可将视频信号统一接入,整合视频数据资源,实现对视频数据资源的即时按需访问。深水网箱养殖视频监控系统集成了前端视频摄像头与编码器,每一个编码器、摄像头均被接入云平台,通过接入网络与云存储系统连接,实时的视频图像就可以很方便地保存到云存储中,并通过视频监控平台管理软件实现图像的管理和调用。视频监控系统基于云计算的架构,可划分为4个层次:采集层、传输层、支撑层和应用层[18]。云平台服务主要位于深水网箱养殖视频监控系统架构的支撑层和应用层(图3)。
采集层的主要功能是视频数据信息的获取。首先,所有的监控摄像头的视频数据信息都接入到监控中心,通过互联网将数据发送出去。传输层主要功能是视频数据的传输与交集等功能。支撑层主要包括支撑平台运行的基础设施(IaaS,infrastructure as a service)与平台即服务(PaaS,platform as a service)。基础设施包括物理资源和虚拟资源,以云存储的方式为用户终端提供视频服务;平台即服务包括设备信息、视频信息、消息服务、智能分析等内容。应用层主要功能是根据各种不同的用户需求,在云平台架构中提供视频监控即服务(VSaaS),包括深水网箱养殖视频操作、录像下载、设备管理、电子地图等服务,构成一个便捷的能够满足用户需求的应用系统。在远程终端可以灵活定制,使视频信息获取变得非常简单,且易于部署[19]。
3.2 视频信号的无线传输技术
无线网桥系统主要由无线网桥、室外定向或全向天线与直流电源构成。视频信号无线传输采用点对多点桥接模式,通过IEEE 802.11协议将多个离散的网箱视频监控网络联成一体,以多个网络点发送无线信号,中心点进行信号接收[20]。中心点使用定向天线,通过精确的天线角度定位对准中心点天线,进行无线信号接收,完成无线桥接。
无线网桥主要实现数据的接收、发送、成帧、解帧、转换等功能。其原理是当以太网数据到达无线网桥的无线物理接口,被提交无线网络MAC(media access control,介质访问控制)层协议模块通过编码加密处理,通过进一步的调制滤波以及数/模变换后,最后通过射频将信息发射出来。在接收端射频接收数据后,通过模/数变换以及调制滤波,将加密的信号解码,经MAC层协议模块认证,将接收到的信号发送到以太网。发送接收原理见图4、图5。
3.3 远程访问NAT穿透技术
由于系统利用3G连接外部网络时在出口使用了NAT(网络地址转换)技术,由于NAT隐藏了内部网络地址信息,从外部网络无法直接访问处于NAT后方的监控中心服务器,因此该系统借助了NAT穿透方法来解决以上问题。
通常所用的技术是UDP(user datagram protocol,用户数据协议)打洞技术,其原理是客户端A与B在NAT之后,当A通过服务器S发送UDP请求到B公网时,要求客户端B也UDP消息请求到A的公网。当A发出的消息直接到达B的公网地址将会使得NATA开始一个新的通讯在A的内网地址与B的公网地址之间,来自A的消息可进入NATB的内部。同时,B的消息到达A的公网地址将使NATB开始一个新的通讯在B的内网地址和A的公网地址之间,来自B的消息可进入NAT A的内部。一旦两端通讯建立后,A和B已经能够进行P2P通讯而不需服务器S的介入了[21,22,23](图6)。这样,远程终端就能顺利访问到深水网箱养殖监控中心的服务器,进而通过中心服务器远程控制相关设备。
4 讨论
笔者研究借助3G技术解决了深水网箱养殖过程中视频数据传输高带宽需求的问题,采用VSaaS云端平台设计,为无线网络接入的深水网箱养殖提供了一种因地制宜、便捷高效的远程视频监控方案,远程用户只需连接互联网登陆上VSaas平台,即可访问基于3G网络的深水网箱养殖监控中心服务器,而养殖监控中心的用户也可通过3G无线网络访问互联网的资源。
4.1 系统性能特点
该视频系统安装在湛江深水网箱养殖基地,经测试,在养殖区域内视频数据直线无线传输距离超过1 km,视频图像清晰,信号传输稳定。该系统有以下特点:
1)易用性高。远程管理人员可以使用多样化的网络终端,包括电脑、手机等,随时随地访问VSaaS的服务。只需要通过浏览器即可登陆管理平台,可对所有的服务器、摄像头等设备进行操作与管理,并可随时浏览查看养殖基地的视频信息。
2)使用与维护成本低。由于系统可以对接入设备信息、视频信息、日常管理记录进行统一远程管理,因此大部分故障都可以通过VSaaS平台远程处理,大幅减少了使用与维护成本。
4.2 与现有技术的比较
目前在基于3G远程视频监控方面应用比较成熟的技术是3G+VPN(虚拟专用网络)与3G+DDNS(动态域名服务)+NAT(网络地址转换)两种监控模式,以上两种模式与3G+VSaaS模式相比较,存在以下缺点:
1)3G+VPN远程访问技术。在内网中架设一台VPN服务器,可以让远程用户通过互联网找到VPN服务器,经VPN服务器与本地视频监控中心建立安全连接,并保证数据的安全传输。由于在部署和使用软硬件客户端时需要大量的评价、部署、培训、升级和支持,经济成本高,技术要求高。将远程解决方案和昂贵的内部应用相集成,由于受到IPSec VPN的限制,运行成本高、复杂程度高[24]。
2)3G+DDNS(动态域名服务)+NAT(网络地址转换)技术。当广域网的计算机访问处于局域网的服务器时,先经过动态域名服务将域名解析出,并通过域名将内网的IP地址找到,再经过网络地址转换服务给服务器分配一个公网IP地址,此公网IP地址的信息发送到广域网的计算机。这样,广域网的计算机就可以直接访问到内网的服务器。此模式存在的缺点:① DDNS对于IP地址变化的反应不灵敏,前端设备IP地址发生变化后DDNS记录并不会立即更新,在DDNS记录与IP地址不同步的时间段内,用户无法使用远程服务,远程服务的可用性降低。② DDNS+NAT端口映射的方案对于路由器的性能有很高要求,尤其在路由器打开多路NAT端口映射后,性能明显下降,工作不稳定,同样导致远程服务的可用性降低。③ 在DDNS动态域名的技术支持下用户如果远程接入运营商与设备接入运营商不同,会有较大的几率出现域名解析失败,导致无法访问。
4.3 今后技术展望
今后的深水网箱养殖远程视频监控系统的集成度将越来越高,集视频技术、传感技术、多媒体网络技术、自动控制技术、物联网技术、通信技术、云计算技术于一体,组成功能完备、智能化程度高、综合性强的视频管理系统。
摘要：为提高深水网箱养殖过程监控的准确性与实时性,设计了一种深水网箱养殖远程无线视频监控系统。该系统利用3G无线网络技术实现深水网箱养殖网络化的本地或远程的实时视频监控,采用3G+VSaaS模式,通过网络摄像头采集深水网箱现场数据,通过无线网络传输、发布和共享,并同时实现执行机构的反馈控制。文章介绍了工作原理与系统总体构架,阐述了系统硬件部分的选取设计原则,并分析了系统工作的关键技术。构建起深水网箱全方位远程监控体系,可实现深水网箱养殖信息化管理,提高养殖生产效率及风险防范能力。
深水养殖 篇4
关键词：军曹鱼,网箱养殖,软颗粒饲料,冰鲜鱼
军曹鱼 (Rachycentron canadum) , 俗称海鲡、海龙等, 在我国主要分布在南海、东海、黄渤海等水域, 为肉食性鱼类, 具有个体大、生长速度快、抗病力强、易驯化等特点, 营养价值较高, 是制作生鱼片的上好材料[1,2,3,4]。深水网箱养殖的军曹鱼具有活力好、食欲强、生长速度快且饵料系数低等特点, 鱼体色泽鲜艳, 条纹清晰, 鱼肉品质与野生鱼接近, 更具市场竞争力。采用深水网箱养殖军曹鱼还有放养密度大、单产量高、经济效益好等优势[5]。当前深水网箱养殖军曹鱼的饵料主要是冰鲜鱼, 容易产生养殖污染和病害, 同时我国周边海域渔业资源日渐枯竭导致冰鲜鱼的来源锐减, 价格不断上涨, 直接影响着军曹鱼养殖效益的提高和规模的扩大。因此, 加强军曹鱼营养生理及需求的研究, 加快研发优质高效配合饲料, 减轻对冰鲜鱼的依赖, 对促进军曹鱼养殖业的健康快速发展具有重要意义。
软颗粒饲料采用低温制作工艺, 保留了原料绝大部分的营养成分, 而且质地湿软, 适口性好, 符合军曹鱼的摄食习性, 是替代冰鲜鱼相对理想的饲料。本试验比较了软颗粒饲料和冰鲜鱼饲喂军曹鱼幼鱼在生长和养殖成本方面的效果。
1 材料与方法
1.1 养殖海区及设施
试验地点为湛江市特呈岛深水网箱养殖园区, 该海区水深10~20 m, 泥沙底质, 属于不规则半日混合潮。试验期间, 海水温度25.50~31.50℃;盐度18.43~28.48;p H 7.60~9.00;溶氧5.69~7.42 mg/L, 适宜军曹鱼的生长。养殖设施采用边长5 m、深4.5 m的方形HDPE浮式网箱, 网目大小随试验鱼的生长而调整。
1.2 试验材料
冰鲜鱼购自当地渔船, 主要是青鳞鱼、玉筋鱼和蓝圆鲹等小杂鱼, 冷藏保存, 解冻后投喂。为保证适口性, 用绞肉机将冰鲜鱼切成适当大小进行投喂。
软颗粒饲制作方法:将原料进行超微粉碎, 过80目筛, 加工成粉状配合饲料 (干饲料) ;按粉料干重的30%、10%、6%分别加入淡水、新鲜鱼糜和优质鱼油, 均匀搅拌后, 用制粒机制粒, 粒径分别为4, 6和8 mm, 制粒后的饲料尽快在阴凉处铺开散热, 降到室温后包装保存于4℃冰柜中, 并于3 d内投喂完。
试验粉料配方:进口红鱼粉42%, 膨化大豆粉9.5%, 发酵豆粕15%, 啤酒酵母4.5%, 磷酸二氢钙1.5%, 鱼多维矿物质预混料 (自配) 3%, 大豆卵磷脂1.8%, 氯化胆碱0.2%, α-淀粉11%, 面粉11.5%。
试验所用的粉状配合饲料 (干粉料) 、冰鲜鱼和软颗粒饲料营养成分见表1。
%
1.3 饲养管理
养殖试验从2011年7月2日至2011年9月16日, 共10周。饲养试验设置对照组 (冰鲜鱼) 与试验组 (软颗粒饲料) , 每组设3个平行, 共6个网箱, 每网箱中放养250条鱼苗, 分别用冰鲜鱼和软颗粒饲料驯化一周。试验开始前测量体重和体长。投喂饲料时, 按照“慢、快、慢”的投喂方法, 每天在8:00和17:00分别投喂1次;冰鲜鱼的投喂量为鱼体重的15%~20%, 软颗粒饲料投喂量为鱼体重的8%~10%, 并根据天气、潮流、摄食情况等因素作灵活调整。
1.4 评价指标与数据处理
试验期间, 每天记录摄食、死亡、水质状况 (水温、DO、p H等) , 定期测定氨氮, 及时清理死鱼;每隔2周对网箱中鱼的体重和体长测定1次;从各网箱中随机抽取30~50尾测量体重, 再从中随机选取10尾测量体长;试验结束时, 对每个网箱的鱼进行清点和全部称重, 以计算军曹鱼的存活率、增重率、饲料系数等指标。
水分测定采用105℃恒温烘箱干燥法;粗蛋白测定采用凯氏定氮法;粗脂肪测定采用索氏抽提法;灰分测定采用550℃高温灼烧法[4]。
相关指标计算公式:
增重率 (WGR, %) =100× (Wt-W0) /W0;
式中:Wt—试验末鱼体均重, g;W0—试验初鱼体均重, g;t—试验天数, d;W△—鱼体总增重, kg;Wt△—试验末鱼体总重, kg;W0△—试验初鱼体总重, kg;Wd—试验期间死鱼总重, kg;F—饲料消耗量, kg;P—饲料的蛋白含量, %;Nt—试验末存活鱼数量, 尾;N0—试验初鱼苗数量, 尾。
试验结果均用平均数±标准差 (x珋±s) 表示, 经单因子方差分析 (ANOVA) , 检验均值的差异显著性, 显著性水平为P<0.05, 极显著水平为P<0.01。统计分析和作图采用SPSS 13.0和Excel软件进行。
2 试验结果
2.1 生长指标
在整个试验期间, 饲喂软颗粒饲料和冰鲜鱼对军曹鱼的体长增长差异不显著 (P>0.05) (表2) 。饲养4周后, 对照组的体重增长显著快于试验组 (P<0.05) ;饲养6周后, 对照组的体重增长极显著快于试验组 (P<0.01) 。自第7周起, 试验组的投喂量由鱼体重的8%提高到10%, 军曹鱼体重增长有所加快, 在饲养试验结束时, 对照组的军曹鱼体重增长显著快于试验组 (P<0.05) , 但差距有所缩小 (表3) 。
注:*表示差异显著 (P<0.05) ;**表示差异极显著 (P<0.01) , 下同。
2.2 养殖效果对比
表4所示, 对照组的增重率和特定生长率大于试验组, 但差异不显著 (P>0.05) 。对照组鱼末重显著大于试验组 (P<0.05) , 说明饲喂冰鲜鱼的军曹鱼生长较快;而试验组在存活率、饲料系数 (软颗粒饲料以湿重计) 和蛋白质效率等指标上极显著优于对照组 (P<0.01) , 显示该软颗粒饲料具有较好的养殖效果。
表5所示, 两个试验组的军曹鱼死亡率相近, 但对照组的鱼失踪率极显著高于试验组 (P<0.01) , 导致对照组在鱼总增重量上略低于试验组。
2.3 养殖成本
表6通过比较增重1 kg所需的饲料成本, 以反映两种饲料养殖军曹鱼的成本差异。其中饲料平均价是试验期间两种饲料的平均价格, 运输加工费指两种饲料在运输、贮存和加工制作过程中产生的费用, 通过比较得出, 软颗粒饲料喂养成本比冰鲜鱼喂养成本高3.85%。
注:饲料成本= (饲料价格+运输加工费) ×饲料系数
3 讨论
3.1 养殖效果评价
本试验中, 软颗粒饲料 (以干物质计) 的粗蛋白含量46.3%, 脂肪含量7.6%, 理论上能满足军曹鱼的营养需求[6,7]。制成的软颗粒饲料含水量高 (29%) , 质地湿软, 比较符合肉食性鱼类的摄食习性[8]。试验过程中, 军曹鱼对软颗粒饲料摄食较积极, 而且饲料颗粒较易散开, 弱鱼也能充分摄食, 因此, 鱼群的体型差异较小, 均匀性较好。与对照组相比, 试验组的增重率、特定生长率略低, 但存活率高9.0%, 饲料系数低61.2%, 鱼的总增重略大于对照组, 养殖饲料成本高3.85%, 总体养殖效果良好, 环保效果明显;与台湾产的配合饲料比较, 饲料系数相近[9], 养殖成本低[10]。
在投饵不足或体型差异较大时, 军曹鱼会出现相互残食的现象[11]。本次试验中, 对照组的鱼群体型差异较大, 而试验组的体型差异较小, 因此在养殖过程中 (尤其是投喂冰鲜鱼时) , 为保证军曹鱼的均匀生长, 须按照鱼群的生长情况及时筛选分箱, 幼鱼期每15 d左右分筛1次, 鱼重200 g左右时, 可减少至每月分筛1次。
3.2 军曹鱼营养需求
军曹鱼的营养需求一直是海水鱼养殖业研究的热点, 也是研发高效配合饲料的基础。Chou等[12]发现维持军曹鱼最大生长速度的饲料蛋白含量为44.5%, 脂肪含量为5.76%。谭北平等[13]研究发现饲料中的最适蛋白质含量、脂肪含量和蛋白质能量比分别为44%、12%和28.2%。在实际生产中, 军曹鱼商品饲料中脂肪含量为15%左右[14], 原因在于海水养殖中军曹鱼的能量消耗很大, 另一方面提高饲料脂肪含量, 可以增加鱼肉的脂肪含量, 使其肉质细腻、爽嫩[15]。