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科技:水产集约化养殖实时测控关键技术与装备

  水产养殖业在改善民生、增加农民收入方面发挥了重要作用。但我国传统养殖模式存在资源浪费、生产效益低、养殖风险大等诸多问题, 实施集约养殖实时测控是解决上述问题的根本途径。

  渔业转型升级,关键在于转变生产方式,变资源消耗型养殖为精准化、智能化养殖,这需要渔业技术同物联网信息技术的深度融合,从而实现智能化决策、精准化管理、自动化控制, 促进产业升级。

  中国工程院院士罗锡文曾指出:加快发展水产养殖业是促进养殖业和种植业协调发展的重要内容,推进渔业供给侧结构性改革, 加快一二三产业融合发展, 发展“物联网+ 现代渔业”是实现产出高效、产品安全、资源节约、 环境友好的中国特色渔业现代化关键。

  中国农业大学信息与电气工程学院李道亮教授团队紧紧围绕我国水产集约养殖数字化发展和全程自动监控及科学管理的重大需求开展研究工作,系统开发了水产集约化养殖实时测控关键技术与装备,在国内开创了物联网技术在水产养殖领域应用的先河。

  水产集约化养殖实时测控关键技术与装备成果针对我国水产养殖环境复杂多变、水体富营养化程度高、国外测控产品对我国水体测量适应性差,实时测控产品“测不准、控不稳、用不长”等问题,在国家863计划、国家科技重大专项、欧盟第七框架计划项目等项目资助下,团队历经15年产学研联合攻关,在养殖水质实时精准测量技术与专用传感器、主要养殖品种生长调控模型和实时管理平台、水产养殖信息可靠传输技术与控制装备等方面取得了如下重大突破:

  (1)发明了脉冲激励四电极溶解氧测量原理和多元水质信息自补偿、自诊断、自识别智能变送方法,实现了不同应用场景下传感器精准测量。创制了具有自主知识产权的集成度高、低成本、高稳定性、高可靠性的溶解氧、电导率、pH、水温、水位、氨氮、浊度、叶绿素、藻蓝蛋白9种参数水产养殖专用高精度长期原位在线传感器,性能达到国外同类产品水平。同时,创我国水产养殖专用传感器出口首例。

  (2)基于积累的126亿条规模的水产养殖信息,经过大数据分析与挖掘,创建了基于环境因子和鱼类行为实时信息融合的从孵化到养成全过程的健康养殖生长调控模型,解决了复杂环境下水质、病害早期预警及实时调控,饵料科学合理配伍及精准投喂难题。自主开发了集水质监控、精准投喂、病害诊断、质量追溯于一体的水产养殖物联网管理平台和配套手机系统平台。

  (3)提出了水产集约化养殖复杂环境下低功耗、自适应无线信息传输方法,开发了系列无线采集器与控制器,创建了世界最大池塘养殖网络管控系统,实现了不同养殖方式的大规模集中连片工程化池塘实时测控,引领了我国工程化池塘实时测控发展方向。创建了世界最大规模石斑鱼陆基工厂循环水养殖系统,在国内首创了石斑鱼“南鱼北育、南鱼北养、海陆接力”养殖模式,引领了我国陆基工厂循环水养殖行业发展方向。

  相关软硬件成果在江苏扬州特安、福建上润、江苏中农物联网科技等水产养殖企业进行了转化,熟化了水产养殖智能传感器、水产养殖无线测控系统、水产养殖实时管理平台等软硬件技术产品,并在江苏、天津、山东、上海等地进行了推广应用。同时,创制的水质智能传感器已走出国门,在欧洲最大循环水装备企业AKVA集团及德国IGB国家淡水养殖研究所基地、德国fraunhofer研究所、西班牙Tilamur、印尼等基地进行了技术示范应用。

  专家简介:李道亮,中国农业大学教授,博士生导师,教育部长江学者特聘教授,中国渔业物联网与大数据产业创新联盟执行理事长,国际信息处理联合会农业先进信息处理分会主席,国际杂志Information Processing in Agriculture 主编,中欧农业信息技术研究中心、北京市农业物联网工程技术研究中心主任,十二五、十三五规划牵头人,一直从事农业信息感知与智能信息处理研究。以第一作者和通讯作者发表SCI收录论文101篇,出版专著6部;第一发明人获授权国家发明专利27项;制定农业传感器、传输网络、控制装备等技术国家标准4项,行业标准5项。获得省部级科技进步一等奖3项、 二等奖6项。是国家“万人计划”科技创新领军人才,中国青年科技奖获得者,全国优秀科技工作者,入选科技部中青年科技领军人才、农业部杰出科研人才、教育部新世纪人才等。先后承担国家863 计划、国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家科技重大专项、公益性行业科研专项、国际科技合作重点项目、欧盟框架、地平线余项。返回搜狐,查看更多

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