水产养殖轨道式精准饲料投喂系统设计与试验

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作者 朱明 孙勇健 +3 位作者 雷翔 牛鹏基 赵振鹏 万鹏 《渔业现代化》 北大核心 2025年第2期78-89,共12页

针对水产养殖过程中饲料投喂劳动强度大、投喂不均匀、效率低等问题,设计了一款基于地轨的轨道式精准饲料投喂系统,整套系统集机械结构设计、自动控制系统、上位机监视投喂信息管理系统于一体。通过对系统的行走装置、料仓、下料装置、... 针对水产养殖过程中饲料投喂劳动强度大、投喂不均匀、效率低等问题,设计了一款基于地轨的轨道式精准饲料投喂系统,整套系统集机械结构设计、自动控制系统、上位机监视投喂信息管理系统于一体。通过对系统的行走装置、料仓、下料装置、称重装置等主要关键部件进行设计与理论分析,确定了系统的结构参数,基于SIEMENS S7-200 SMART PLC开发了自动控制系统,并以行驶速度、定位精度、投喂速度、投喂精度、饲料破碎率为试验指标进行饲料投喂试验。结果显示:系统运行稳定可靠,可以顺利自动启停,行驶速度为12.7 m/min,定位精度误差范围在39~58 mm,投喂速度为3.31 kg/min,投喂精度误差<0.63%,饲料破碎率低于1%。整个投喂全程自动化运行,上位机能够实时监视系统的行驶过程和投喂过程。研究表明,该系统提高了饲料利用率,降低了劳动成本和投饲成本,同时一体化的投饲设备能更好管理使用,为水产养殖自动化提供了可行方案。 展开更多

关键词 轨道式投饲系统 水产养殖 定位 定时定量 PLC 精准投喂

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基于关键点矫正机制的设施化养殖条件下死鱼识别方法

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作者 万鹏 肖畅宇 +2 位作者 汪荣 雷翔 范豪 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期269-277,共9页

针对设施化养殖条件下鱼群养殖密度大,养殖池中死亡鱼体不能及时检测识别容易腐烂导致疾病传播、造成鱼群死亡的问题,该研究提出了一种根据鱼体水下姿态特征结合关键点矫正机制的死鱼识别方法;并以圆形养殖池养殖模式下的大口黑鲈(Micro... 针对设施化养殖条件下鱼群养殖密度大,养殖池中死亡鱼体不能及时检测识别容易腐烂导致疾病传播、造成鱼群死亡的问题,该研究提出了一种根据鱼体水下姿态特征结合关键点矫正机制的死鱼识别方法;并以圆形养殖池养殖模式下的大口黑鲈(Micropterus salmoides)为研究对象,通过水下机器人采集养殖池底部正常鱼体、濒死鱼体、死亡鱼体等图像,构建了水下死鱼目标检测和死亡鱼体关键点检测数据集;根据传统多层感知机模型构建了一种MLP-Block(multilayer perceptron block)多层感知机模块,提出了一种多路径坐标注意力机制MSPCA(multi split channel attention),引入优化动态卷积网络,构建了MLPNet-Pose网络模型;基于该网络模型,利用分组解耦头融合鱼体特征,实现死鱼目标检测以及死亡鱼体关键点检测,同时通过关键点矫正机制提高鱼体姿态识别的准确性。试验结果表明:改进后算法在测试数据集上对水下正常鱼群和死鱼的检测准确率分别为99.1%和96.0%。改进后的水下鱼体关键点检测算法具有较高的检测精度、检测速度和较低的参数量,可以为水下死鱼识别和鱼体关键点检测提供一定的理论和技术基础。 展开更多

关键词 死鱼识别 关键点矫正机制 设施化养殖 水下鱼群检测 深度学习

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我国淡水渔业转型升级路径与工程科技创新重点研究 被引量：10

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作者 朱明 谭鹤群 +5 位作者 牛智有 万鹏 冯耀泽 李路 黄凰 韩娅红 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-9,共9页

淡水渔业转型升级对推动消费升级、实现产业高质量可持续发展具有重要意义。本文在剖析我国淡水渔业转型升级面临的突出问题和工程科技需求的基础上,提出淡水渔业转型升级的总体思路、推进路径、主要任务和主要目标,并通过系统研究提出... 淡水渔业转型升级对推动消费升级、实现产业高质量可持续发展具有重要意义。本文在剖析我国淡水渔业转型升级面临的突出问题和工程科技需求的基础上,提出淡水渔业转型升级的总体思路、推进路径、主要任务和主要目标,并通过系统研究提出淡水渔业绿色高效养殖模式、优良养殖品种繁育技术与装备、精准投喂与饲料高效利用技术、不同养殖模式下水环境调控技术、尾水高效绿色处理技术与装备、多元信息智能立体感知技术与装备、淡水产品捕捞及冷链化优质保鲜贮运技术和养殖产品初加工技术与装备等工程科技创新研究重点,旨在为全面提升我国淡水渔业的设施化、机械化、智能化、智慧化和标准化水平提供决策参考。 展开更多

关键词 淡水渔业 转型升级 路径 工程科技 科技创新

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精简式大口黑鲈循环水养殖系统设计与试验

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作者 朱明 范豪 +3 位作者 万鹏 齐悦颖 雷翔 汪荣 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期414-424,共11页

为探索简洁、稳定、低成本循环水养殖系统的可行性及应用发展价值,通过优化改良进水结构、增氧模式、精简系统组成等方法,构建了一套淡水鱼循环水养殖系统,并开展了为期90 d的大口黑鲈养殖试验,验证系统各项指标。结果显示:启动阶段,以... 为探索简洁、稳定、低成本循环水养殖系统的可行性及应用发展价值,通过优化改良进水结构、增氧模式、精简系统组成等方法,构建了一套淡水鱼循环水养殖系统,并开展了为期90 d的大口黑鲈养殖试验,验证系统各项指标。结果显示:启动阶段,以成熟滤材、初始滤材比例为2∶3的模式混合培养,生物膜18 d即可挂膜成功;养殖过程中,温度、溶解氧质量浓度、pH值均值分别为(27.60±0.30)℃、(10.25±0.23)mg/L、7.10±0.31,氨氮、亚硝酸盐氮质量浓度均值分别为(0.27±0.14)mg/L、(0.10±0.03)mg/L,硝酸盐氮质量浓度为7.41~35.89 mg/L,水体浊度为(0.25±0.01)NTU(Nephelometric turbidity units);大口黑鲈平均质量从(61.25±3.06)g增长至(256.54±12.84)g,最大养殖密度达到42.54 kg/m3,饵料系数均值为1.16,成活率为98.85%~100%;肌肉质构特性分析发现大口黑鲈肌肉硬度适度增高、弹性增加,提升了鱼肉口感;运行成本大约为21.16元/kg,可以获得较好的经济收益。本研究有利于循环水养殖系统推广,也为淡水鱼科学研究提供了可靠的平台。 展开更多

关键词 水产养殖 循环水养殖系统 水质 大口黑鲈

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进水管结构对循环水圆形养殖池流场影响及试验

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作者 朱明 齐悦颖 +3 位作者 万鹏 范豪 雷翔 汪荣 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期187-198,F0003,共13页

循环水养殖系统中,养殖池的进水管结构会影响养殖池内的进水状态及水体流场分布,同时影响鱼类的生长及残饵粪便等悬浮颗粒物的排出。为了探索不同进水管结构对圆形养殖池内流场分布的影响规律,确定进水管的结构参数,该研究借助于计算流... 循环水养殖系统中,养殖池的进水管结构会影响养殖池内的进水状态及水体流场分布,同时影响鱼类的生长及残饵粪便等悬浮颗粒物的排出。为了探索不同进水管结构对圆形养殖池内流场分布的影响规律,确定进水管的结构参数,该研究借助于计算流体力学软件建立了圆形养殖池的数值模型,通过仿真分析了不同进水管数量、射流角度及射流孔数量对圆形养殖池内的流场均匀性的影响,以速度分布均匀系数U50为评价指标对圆形养殖池内的流场均匀性进行评价,采用正交试验对圆形养殖池进水管结构的最佳参数进行优化;按照最优进水管结构参数构建了循环水养殖系统开展大口黑鲈养殖试验,对养殖过程中的水质变化以及大口黑鲈的生长指标变化进行检测,对养殖系统的流场及进水管最优结构参数进行验证。试验结果表明:当圆形养殖池配置3根进水管、且进水管成120°布置、单根进水管上的射流孔数量为6、进水管射流角度为45°时,圆形养殖池内的流场分布最为均匀;在0.1 m/s流速下,3组不同密度的大口黑鲈养殖池内亚硝酸盐氮的浓度小于等于0.2 mg/L、氨氮的浓度小于等于0.3 mg/L,水体的浊度值均低于0.3 NTU(nephelometric turbidity unit);3组密度养殖池内大口黑鲈样本的饵料系数最低为1.06,体质量增长率最高为161.03%,存活率最高为100%。该研究表明优化进水管结构有助于在圆形养殖池内形成均匀、稳定的流场,有利于悬浮颗粒物的排出及大口黑鲈的生长,可为循环水养殖系统进水管结构设计提供一定理论指导。 展开更多

关键词 试验 流场分布 循环水养殖 进水管结构 仿真分析

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循环水养殖波动反馈型投饲装备设计与应用 被引量：1

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作者 王勇 张瑜霏 张宇雷 《农业工程学报》 北大核心 2025年第7期74-80,共7页

随着土地和水资源的日益匮乏及环境压力的增加,高效环保的循环水养殖模式逐渐成为趋势。针对循环水养殖中掠食性鱼类在摄食时的水面抢食特征,该研究提出一种循环水养殖波动反馈型投饲装备。该装备以鱼群摄食时水波反馈数据为关键输入参... 随着土地和水资源的日益匮乏及环境压力的增加,高效环保的循环水养殖模式逐渐成为趋势。针对循环水养殖中掠食性鱼类在摄食时的水面抢食特征,该研究提出一种循环水养殖波动反馈型投饲装备。该装备以鱼群摄食时水波反馈数据为关键输入参数,投饲机转速为输出参数,实现投饲速度随鱼摄食强度自适应变化。为验证投饲装备的实用性和有效性,以精养珍珠龙胆石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus♀×Epinephelus tukula♂)为对象开展循环水养殖对比试验。结果表明:循环水养殖波动反馈型投饲装备在决策性能方面优于传统投饲模式,纳什效率系数由0.888提升至0.940,控制性能可靠。此外,波动反馈型投饲装备在不影响鱼类生长发育的情况下,饵料系数比传统投饲模式降低11.11%,生长过程中的鱼体分化与差异性变小,养殖效益方面波动反馈投饲模式相比传统投饲模式高了约24.6%。所研制的投饲系统具有较好的综合应用性能,可为其他养殖模式、智能投饲装备研发提供参考和技术支持。 展开更多

关键词 循环水养殖 波动反馈 投饲装备 自适应投饲 饵料系数

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海水养殖网箱沉浮运动协同控制研究

7

作者 韩昊 夏英凯 +2 位作者 李家伟 吴哲 郭政江 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第4期269-279,共11页

针对海水养殖网箱沉浮控制问题,开展建模和协同控制策略研究。首先,基于网箱结构、执行机构等对象特性进行分析,建立沉浮动力学模型;其次,基于并联驱动原理,提出一种双闭环主从协同网箱沉浮运动控制策略:外环基于PID主从同步策略实现多... 针对海水养殖网箱沉浮控制问题,开展建模和协同控制策略研究。首先,基于网箱结构、执行机构等对象特性进行分析,建立沉浮动力学模型;其次,基于并联驱动原理,提出一种双闭环主从协同网箱沉浮运动控制策略:外环基于PID主从同步策略实现多压载水舱的协同进水规划;内环依据模糊滑模控制与李雅普诺夫理论,设计高效的进水控制器。最后,通过多工况数字仿真,对压载舱进水控制算法和网箱沉浮协同运动控制方案进行验证。结果表明,提出的控制算法可实现压载舱高效进水控制,且能在不同海浪扰动下实现高精度的沉浮协同控制,可为实际应用提供技术支撑。 展开更多

关键词 海水养殖网箱 主从同步控制 模糊滑模 海浪干扰

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水产养殖机器鱼设计与三维路径跟踪控制 被引量：5

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作者 王懿偲 夏英凯 +2 位作者 朱明 曾鑫 齐湘洪 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期259-270,共12页

为方便监测水质与水下鱼群活动,本研究设计了一款面向全水域实时监测的水产养殖机器鱼,并搭建了机器鱼控制系统,开展了机器鱼三维路径跟踪控制研究。在Serret-Frenet坐标系下建立了机器鱼三维空间路径跟踪误差模型,并基于LOS制导律和李... 为方便监测水质与水下鱼群活动,本研究设计了一款面向全水域实时监测的水产养殖机器鱼,并搭建了机器鱼控制系统,开展了机器鱼三维路径跟踪控制研究。在Serret-Frenet坐标系下建立了机器鱼三维空间路径跟踪误差模型,并基于LOS制导律和李雅普诺夫理论设计了一种模糊滑模控制器,最后利用Matlab仿真对本研究提出的控制算法的有效性进行验证。仿真结果表明:所设计的控制器能使机器鱼在模型参数不确定性、外部干扰未知的情况下实现三维路径跟踪控制,其控制精度和鲁棒性明显优于常规PID与滑模控制器。 展开更多

关键词 仿生机器鱼 三维路径跟踪 模糊滑模控制 运动控制 AUV 智能养殖装备 水下机器人

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进水结构对圆形循环水养殖池流场的影响 被引量：2

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作者 李彬涛 谭鹤群 +1 位作者 张义仁 夏成醒 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期22-29,共8页

为精准设计工厂化圆形循环水养殖池的进水结构,基于计算流体动力学技术,采用Fluent软件建立数值模型模拟进水管在不同进水角度θ、进径比d/r、进水高度h工况下养殖池内的流场分布特性,并以平均速度v_(avg)和均匀系数U为评价指标,对进水... 为精准设计工厂化圆形循环水养殖池的进水结构,基于计算流体动力学技术,采用Fluent软件建立数值模型模拟进水管在不同进水角度θ、进径比d/r、进水高度h工况下养殖池内的流场分布特性,并以平均速度v_(avg)和均匀系数U为评价指标,对进水结构进行优化分析,在物理试验证明该数值模型能较好地模拟养殖池内的流场特征的基础上,模拟了不同进水结构对流场分布的影响。结果显示:在相同条件下,进水角度θ在40°时v_(avg)取得最大值,水层之间的U差异较小;进径比d/r在0.1时v_(avg)和U取得较大值,水层之间的U差异较小;进水高度h在100~400 mm时v_(avg)取得较大值,且在h=100 mm时水层之间的U差异最小。研究表明,当进水角度θ=40°、进径比d/r=0.1、进水高度h=100 mm时,养殖池内流场特性处于较优状态。 展开更多

关键词 循环水养殖 计算流体力学 进水结构 流场特性

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凡纳滨对虾循环水养殖系统生物膜反硝化菌研究

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作者 李雅媛 张旺 +3 位作者 刘兴国 肖述文 江海鑫 陆诗敏 《水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期775-783,共9页

硝态氮去除对于养殖尾水再利用及达标排放具有重要意义。为探明凡纳滨对虾循环水养殖系统中移动床生物反应器的反硝化潜力和氮代谢通路特征,对其表面生物膜菌群结构和反硝化效率进行分析。Illumina测序结果显示:所有样本优势菌门均为变... 硝态氮去除对于养殖尾水再利用及达标排放具有重要意义。为探明凡纳滨对虾循环水养殖系统中移动床生物反应器的反硝化潜力和氮代谢通路特征,对其表面生物膜菌群结构和反硝化效率进行分析。Illumina测序结果显示:所有样本优势菌门均为变形菌门(20.31%~25.36%)和拟杆菌门(14.42%~24.28%);在属水平上,红球菌属(0.28%~0.97%)、副球菌属(0.50%~0.99%)和假单胞菌属(0.15%~0.30%)等好氧反硝化菌主要负责硝态氮还原。实时荧光定量PCR结果显示,生物膜中反硝化功能基因nirK基因丰度高于nirS基因和nosZ基因,nirK型反硝化微生物是主要的反硝化微生物类群。原核生物功能注释结果表明,生物膜中存在活跃的异养反硝化代谢途径,可能受制于有限碳源,反硝化菌之间,及其和生物膜优势菌属之间以竞争关系为主。厌氧脱氮模拟试验表明,在不添加碳源条件下,填料生物膜可将对虾养殖水体硝态氮去除98.07%。基于上述氮代谢通路特征,本试验进一步提出短程反硝化-厌氧氨氧化对虾养殖废水硝态氮去除优化策略。此结果为深入理解循环水养殖系统氮素代谢通路及未来管理、利用填料生物膜内源性碳源和潜在反硝化功能提供理论依据。 展开更多

关键词 nirS基因 nirK基因 nosZ基因 移动床生物反应器 原核生物功能注释

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基于被动水声信号的加州鲈摄食强度识别 被引量：1

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作者 李路 周玉凡 +4 位作者 孙超奇 周铖钰 朱明 谭鹤群 万鹏 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第2期1-16,共16页

为解决高密度养殖加州鲈摄食强度识别难的问题,实现加州鲈的精准投喂,提出了一种基于被动水声信号的加州鲈鱼群摄食强度识别方法。该方法以高密度养殖条件下的加州鲈为研究对象,采用摄食声信号采集装置获取加州鲈鱼群的摄食声信号,经预... 为解决高密度养殖加州鲈摄食强度识别难的问题,实现加州鲈的精准投喂,提出了一种基于被动水声信号的加州鲈鱼群摄食强度识别方法。该方法以高密度养殖条件下的加州鲈为研究对象,采用摄食声信号采集装置获取加州鲈鱼群的摄食声信号,经预处理后提取摄食声信号的多种特征,通过随机森林、皮尔逊(Pearson)相关性分析及主成分分析筛选出较为重要的特征,基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)建立PSO-MLP鱼群摄食强度识别模型。结果表明:基于PCA特征选择的PSO-MLP识别模型的分类识别效果更好,其准确率达到97.88%,识别时长为6.24 s,与基于随机森林和基于皮尔逊相关性分析的模型相比,识别准确率分别提高2.61%和1.02%,识别时长缩短1.04 s和1.09 s。说明基于被动水声信号的加州鲈鱼群摄食强度识别方法有效提高了鱼群摄食强度识别的准确率和效率,可为智能投喂系统的开发提供技术支持。 展开更多

关键词 水产养殖 鱼类摄食强度 被动水声信号 加州鲈 特征提取

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微通道电阻生物传感装置设计与鲜味物质检测

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作者 冯耀泽 潘胜 +4 位作者 周扬 王益健 孔丽琴 贾桂锋 朱明 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期312-320,共9页

微通道电阻生物传感检测技术通过检测溶液中聚苯乙烯(polystyrene,PS)微球浓度实现目标物的定量分析,因其低成本和高灵敏度的特性在农产品检测领域具有广阔的应用前景。针对该技术对自动化、高稳定、高精度、抗干扰的装备需求,该研究开... 微通道电阻生物传感检测技术通过检测溶液中聚苯乙烯(polystyrene,PS)微球浓度实现目标物的定量分析,因其低成本和高灵敏度的特性在农产品检测领域具有广阔的应用前景。针对该技术对自动化、高稳定、高精度、抗干扰的装备需求,该研究开发了一种集成微通道、硬件控制系统与人机交互界面的自动化检测装置。通过微纳3D打印加工微通道板,并结合嵌入式控制技术,实现装置的自动进样、清洗和换样功能;设计人机交互界面控制装置驱动,并应用中值滤波算法去噪,增强系统的抗干扰性。以变异系数为评价指标,分析内径、长度、流速等因素对信号检测稳定性的影响,进行参数优化试验,得到微通道最优的工作参数组合为内径100μm、长度2 mm、流速2 mL/min。对PS微球溶液进行检测时,连续7 d测得的最大变异系数仅为1.13%,3组微通道测得的最大变异系数仅为1.8%,表明该装置具有较好的检测稳定性和可重复性,对微球的检测线性范围为1~1×10^(6)pg/mL,检出限为0.76 pg/mL,具有较高检测精度。此外,以谷氨酸钠(monosodium glutamate,MSG)为例,利用该装置对实际物质进行了检测,线性检测范围为1~1×10^(4)pg/mL,检测限为0.24 pg/mL,优于现有的颗粒计数器、绿色分光光度法和高效液相色谱法检测结果,验证了装备的实用性。研究结果为农产品品质和安全快速、稳定检测提供了新的装备支撑。 展开更多

关键词 微通道 生物传感 微纳3D打印 微球检测 鲜味物质

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基于FAS-YOLOv8n的爬岸上草小龙虾多源图像融合识别方法

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作者 李路 孙超奇 +3 位作者 周玉凡 周铖钰 寇圣宙 陈彦祺 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期526-534,共9页

针对小龙虾养殖夜间巡塘效率低、劳动成本高的问题,提出了一种基于改进YOLO v8n的轻量化爬岸上草小龙虾识别方法(FAS-YOLOv8n)。首先,针对夜晚自然环境下小龙虾图像质量低的问题,采集RGB和红外图像,融合小龙虾的多源信息。其次,在YOLO ... 针对小龙虾养殖夜间巡塘效率低、劳动成本高的问题,提出了一种基于改进YOLO v8n的轻量化爬岸上草小龙虾识别方法(FAS-YOLOv8n)。首先,针对夜晚自然环境下小龙虾图像质量低的问题,采集RGB和红外图像,融合小龙虾的多源信息。其次,在YOLO v8n的骨干网络中使用Ghost卷积和C2f_Repghost模块,减少模型的参数量。然后,在骨干网络和颈部网络之间添加可变形注意力(Deformable attention,DA)机制,增强模型对小龙虾的关注度,提高模型的特征提取效率。最后,采用VoVGSCSP模块替换C2f模块,提升颈部网络的特征融合速度,进一步降低计算量。实验结果表明,FAS-YOLOv8n模型在融合图像数据集上的识别精确率为90.62%,平均精度均值和召回率分别为92.9%和85%。相较于RGB图像数据集和红外图像数据集,识别精确率、平均精度均值和召回率分别提高6.05、8.46个百分点,4.78、7.14个百分点,3.84、3.87个百分点。利用融合数据集进行试验,FAS-YOLOv8n模型较原始模型平均精度均值提高5.1个百分点,参数量和浮点数运算量分别降低13.29%和23.17%,模型内存占用量仅为6.2 MB,检测速度为86 f/s。识别效果优于其他主流目标检测模型,能够实现模型轻量化部署,为巡塘无人机的应用提供技术支撑。 展开更多

关键词 小龙虾 多源图像 图像融合 目标识别 深度学习 YOLO v8n

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夹送式鲢鱼体剖切装置设计及试验

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作者 万鹏 呙诗阳 +2 位作者 刘紫莹 张祥 李平 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第5期259-269,共11页

针对现有淡水鱼鱼体剖切装置以手工喂料为主,单机运行、加工效率低下,无法满足机械化、自动化的鱼体剖切加工需求等问题,以鲢(Hypophthalmichthys moritrix)为研究对象,开展夹送式鲢鱼体剖切装置关键部件研究,并试制夹送式鲢鱼体剖切装... 针对现有淡水鱼鱼体剖切装置以手工喂料为主,单机运行、加工效率低下,无法满足机械化、自动化的鱼体剖切加工需求等问题,以鲢(Hypophthalmichthys moritrix)为研究对象,开展夹送式鲢鱼体剖切装置关键部件研究,并试制夹送式鲢鱼体剖切装置。夹送式鲢鱼体剖切装置由机架、鱼体输送机构、鱼体夹送机构、鱼体剖切机构以及清污机构组成;通过对鱼体进行压缩试验,得到鱼体最小极限抗压力;通过鱼体夹持输送过程和剖切过程的受力分析,探索满足夹持输送过程的条件以及不同旋向的刀盘对鱼的作用力大小。以鲢可接受性评分和剖切损失率为评价指标,对夹持辊初始间距、刀盘剖切高度、刀盘转速等影响因素开展单因素试验,探索各因素对鲢剖切效果的影响。正交试验结果显示,影响鱼体剖切效果因素的排序为:刀盘转速>刀盘剖切高度>夹持辊初始间距;当夹持辊初始间距为20 mm、刀盘剖切高度为135 mm、刀盘转速为1400 r/min时,鲢鱼体的剖面光滑,鱼肉完整度高,可接受性评分平均值为9.48,剖切损失率为0.11%,加工效率可达8.0尾/min。 展开更多

关键词 淡水鱼加工 鲢 剖切装置 夹送式

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生物质灰滤材磷素吸附性能研究 被引量：1

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作者 余子俊 俞佳航 +6 位作者 朱骏逸 侯存 屈智超 牛文娟 艾平 冯耀泽 刘念 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2028-2040,共13页

以生物质灰为原料,短时高温烧结制得孔隙发达、化学性能稳定的新型块体滤材,并对其磷素吸附性能及所涉动力学、热力学行为展开研究.静态吸附试验结果表明,在较高磷素初始浓度或反应温度、较长吸附时间或较低固液比下,生物质灰滤材对磷... 以生物质灰为原料,短时高温烧结制得孔隙发达、化学性能稳定的新型块体滤材,并对其磷素吸附性能及所涉动力学、热力学行为展开研究.静态吸附试验结果表明,在较高磷素初始浓度或反应温度、较长吸附时间或较低固液比下,生物质灰滤材对磷素的单位吸附量更高,其中固液比为影响滤材磷吸附的主控因素.当磷素初始浓度为90mg/L、反应温度55℃、吸附时间1250min、pH=3、固液比为1:200(g:mL)时,该滤材单位吸附量最高可达7.72mg/g.生物质灰滤材表面呈非均质结构,对磷素的吸附以多层物理吸热吸附为主,单层或多层化学自发吸附为辅.在动态吸附条件下,该滤材磷素单位吸附量可达椰壳生物炭、陶粒、天然沸石3种常见商用滤材的9.8、22.27、27.22倍,显示出良好吸附性能,在净化水质的同时实现生物质灰消纳与循环利用,极具推广价值. 展开更多

关键词 生物质灰 滤材 磷素 吸附 动力学模型 热力学

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菜-鱼复合设施种养系统构建与运行试验分析 被引量：10

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作者 徐琰斐 单建军 +3 位作者 顾川川 高霞婷 张宇雷 倪琦 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期150-156,共7页

针对工厂化循环水养殖废弃物资源化利用难题,该研究将传统鱼菜共生技术进行改进,提出并构建一种菜-鱼复合设施种养模式。通过设计3路水循环工艺流程,将工厂化循环水养殖、蔬菜无土栽培(即鱼菜共生系统)与传统土壤种植结合,以促进水产养... 针对工厂化循环水养殖废弃物资源化利用难题,该研究将传统鱼菜共生技术进行改进,提出并构建一种菜-鱼复合设施种养模式。通过设计3路水循环工艺流程,将工厂化循环水养殖、蔬菜无土栽培(即鱼菜共生系统)与传统土壤种植结合,以促进水产养殖固液废弃物全循环利用。基于质量平衡原理,根据投饲量和养殖尾水排放量提出鱼菜生物量配比和发酵装置体积计算方式,以提高系统营养物质利用效率。建立一套中试系统,使用该系统同时养殖大口黑鲈、种植水培生菜和番茄160 d,结果显示:鱼类生长良好,最终养成密度为41.6 kg/m^(3),特定生长率为0.42%,存活率99.95%,饵料系数为1.4;蔬菜长势良好,收获水培生菜1205 kg,收获番茄果实2400 kg。水质情况总体稳定:总氨氮平均浓度为(0.83±1.46)mg/L、亚硝酸盐平均浓度为(0.035±0.062)mg/L、硝酸盐平均浓度为(25.1±8.06)mg/L、溶解氧浓度范围为4.25~7.16 mg/L、pH值平均为6.8;水产养殖废弃物发酵后,可使水体中总磷含量提高141%,钾离子含量提高7%;系统经济效益和生态效益较好:年利润约为4.6万元,化肥施用量减少4/5,农药施用量减少3/4,日换水量小于5%。该研究可为推进水产养殖节水减排、促进循环农业发展提供技术支持。 展开更多

关键词 设施 蔬菜 鱼 鱼菜共生 循环水养殖 蔬菜无土栽培 土壤种植

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池塘圈养模式尾水分离塔沉降污泥板框压滤试验研究

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作者 郑祺 谭鹤群 +2 位作者 何绪刚 张义仁 夏成醒 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第4期259-268,共10页

为解决池塘圈养系统尾水分离塔中沉降污泥含水率高难以处理的问题,采用“絮凝+板框压滤”的方式开展污泥脱水试验研究。选取聚合硫酸铝(PAS)、聚硅酸铝铁(PSAF)和聚合硫酸铁(PFS) 3种无机絮凝剂,以絮凝剂种类及添加量为试验因素,以污泥... 为解决池塘圈养系统尾水分离塔中沉降污泥含水率高难以处理的问题,采用“絮凝+板框压滤”的方式开展污泥脱水试验研究。选取聚合硫酸铝(PAS)、聚硅酸铝铁(PSAF)和聚合硫酸铁(PFS) 3种无机絮凝剂,以絮凝剂种类及添加量为试验因素,以污泥比阻以及污泥滤液污染属性为试验指标,开展污泥絮凝试验;以滤布种类、优选出的絮凝剂添加量、过滤压力及保压时间为试验因素,以污泥脱水率及滤液污染属性为试验指标,开展沉降污泥的板框压滤脱水试验。结果显示:PAS、PSAF、PFS对污泥均有显著的调理效果,其中,当PSAF添加量为污泥干物质质量的2%时效果最佳,此时污泥比阻可降低97.43%,为2.08×10^(12) m/kg,滤液的内梅罗指数为3.61;板框压滤对PSAF调理后的污泥具有良好的脱水效果,采用涤纶621材质的滤布、PSAF添加量为污泥干物质质量的2%、过滤压力为0.3 MPa、保压时间为10 min时,污泥板框压滤脱水试验能实现较好的脱水效果,污泥含水率降至70.98%,脱水率可达80.94%,滤液内梅罗指数为4.54。研究表明,PSAF调理后板框压滤的工艺,可作为池塘圈养系统沉降污泥的脱水工艺,以实现污泥减量、便于运输储存的目的。 展开更多

关键词 池塘圈养模式 尾水分离塔 沉降污泥 无机絮凝剂 脱水性能 内梅罗指数

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不同养殖模式对南美白对虾生长性能及肠道菌群的影响 被引量：11

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作者 张海耿 吴小茜 +4 位作者 姜世豪 宋红桥 张贺 於叶兵 张亚雷 《渔业现代化》 CSCD 2023年第3期27-35,共9页

为研究不同养殖模式对南美白对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能及肠道菌群的影响,在设施大棚中构建了中试规模的南美白对虾循环水养殖模式(RAS)和生物絮团养殖模式(BS)2种模式,每种模式为3个平行,每个平行投放南美白对虾苗10万尾,初... 为研究不同养殖模式对南美白对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能及肠道菌群的影响,在设施大棚中构建了中试规模的南美白对虾循环水养殖模式(RAS)和生物絮团养殖模式(BS)2种模式,每种模式为3个平行,每个平行投放南美白对虾苗10万尾,初始放养殖密度为500尾/m^(3)。每隔1 d测定养殖水体的水质指标,待100 d饲养结束后,测定南美白对虾生长指标和肠道菌群。结果显示:RAS和BS组养殖水体中的总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO_(2)^(-)-N)、硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)、温度、pH和溶氧(DO)等指标无显著差异(P>0.05),但BS组有近20 d的NO_(2)^(-)-N积累,进而影响南美白对虾的生长。BS组的特定生长率、存活率和最终养殖密度显著低于RAS组(P<0.05),饲料系数和肥满度无显著差异(P>0.05)。两种养殖模式下对虾肠道菌群在门水平无显著差异,属水平显著差异(P<0.05),RAS养殖模式中的norank_f_JG30-KF-CM45丰度最高,BS养殖模式中下水道球菌属(Amaricoccus)的丰度最高。研究表明,采用RAS模式可实现养殖水质指标的稳定可控,进而可提升对虾的生长性能,但生产成本略高于BS模式。 展开更多

关键词 南美白对虾 养殖模式 循环水养殖 生物絮团养殖 生长性能 肠道菌群结构

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多孔炭流动电极对氮磷钾钙离子的电容去离子性能分析

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作者 牛文娟 宋涛 +5 位作者 须吴潇 余政 唐浩冉 艾平 袁巧霞 孟海波 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期227-239,共13页

针对流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术的的电极材料吸附性能欠佳和电解液不统一的问题,该研究以多孔炭为流动电极,探讨不同多孔炭理化特性和电容去离子性能,探究不同电解液和不同初始离子浓度的去... 针对流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术的的电极材料吸附性能欠佳和电解液不统一的问题,该研究以多孔炭为流动电极,探讨不同多孔炭理化特性和电容去离子性能,探究不同电解液和不同初始离子浓度的去离子性能,并利用动力学模型解析电容去离子过程。结果表明,ZnCl_(2)活化后,PC-1Zn-600的含氧官能团(C=O和O=C-O)增加,比表面积提升至1137.23 m^(2)/g,平均孔径为1.70 nm,对称电容器中PC-1Zn-600的比电容达72.30 F/g,还具有最小的电阻(2.53Ω),而经过100次的CDI(capacitive deionization,CDI)吸附/解吸循环后,PC-1Zn-600的去除量保持率仍有73.83%。在210 min时,PC-1Zn-600为电极材料对氨氮、P、K和Ca去除率分别达到了84.98%、79.97%、72.79%和91.21%。对于3种电解液(进液、K_(2)SO_(4)和H_(2)O),当电解液为H_(2)O时,处理氨氮和P的效果较好,去除率分别达91.69%和75.55%,并且回收能耗更低。随着初始离子浓度的增加,FCDI的离子去除率降低,但随着时间延长至210~570 min以上,FCDI对氮磷钾钙离子的去除率都可以接近100%。流动电极电容去离子过程更适合伪一级动力学模型(R2>0.96),建议FCDI处理高离子浓度运行时间6~9 h以上;FCDI的离子迁移过程由双电层和离子交换膜控制,进液界面与离子交换膜的接触面积以及离子交换膜的性质是FCDI处理高浓度离子的关键因素。研究可为流动电极电容去离子的工业化应用提供参考。 展开更多

关键词 电极材料 电解液 吸附动力学 对称电容器 双电层 离子交换膜 养分回收

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鱼类工厂化循环水人工繁育设施装备应用研究进展 被引量：5

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作者 张宇雷 张瑜霏 +2 位作者 单建军 黄达 高倩倩 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期212-218,共7页

水产种业的高质量发展是推动养殖业发展的基础,现阶段中国鱼类人工繁育生产方式设施装备化程度低,产业大而不强,转型升级的需求迫在眉睫。该研究在文献调研整理的基础上,首先就循环水人工繁育设施装备在亲鱼产卵、鱼卵孵化、鱼苗培育等... 水产种业的高质量发展是推动养殖业发展的基础,现阶段中国鱼类人工繁育生产方式设施装备化程度低,产业大而不强,转型升级的需求迫在眉睫。该研究在文献调研整理的基础上,首先就循环水人工繁育设施装备在亲鱼产卵、鱼卵孵化、鱼苗培育等方面的研究和应用情况展开论述。相对于常规培育方式,循环水系统能够最大程度上构建出符合亲鱼交配和产卵的环境条件,养殖密度0.01~4.5 kg/m3,系统循环率9~76%/h,换水率0.7~3%/d;针对不同性质的鱼卵,介绍了国内外目前常用的孵化器主要有瓶式孵化罐、平列式孵化槽、漏斗式孵化器等,阐明了其适用对象、工作原理和主要性能表现;针对育苗和养殖系统构建需求的差异,综述了目前在循环水育苗设施装备应用研究中关注的重点和难点。其次,概述了中国鱼类人工繁育发展现状和问题,分析了循环水人工繁育技术的优势和面临的挑战。最后提出,鱼类工厂化循环水人工繁育具有较高的可行性和引领性,但是要实现产业化应用仍需要进一步开展基于品种对象的人工繁育环境构建及循环水处理、繁育过程鱼类对环境应激源的生物学响应、智能繁育装备等方面技术攻关和装备研发。 展开更多

关键词 水产 循环水繁育 人工繁殖 鱼卵孵化 苗种培育

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