摘要:

摘要:

摘要:工厂化循环水养殖系统 (RAS)作为一种先进的水产养殖技术，通过精细化的系统管理和应用前沿工程技术，实现了水资源的高效利用和饲料消耗的显著降低。尽管如此，养殖过程中产生的代谢废物积累，可能诱发严重的异味问题，对养殖环境的稳定性和生产效率构成潜在威胁。本文综述了RAS系统中异味产生的机理，并深入分析两种关键异味物质—土臭素 (GSM)和2-甲基异莰醇 (2-MIB)的来源及其影响因素。此外，本文系统性地回顾了RAS系统中异味去除技术的最新研究进展，涵盖了生物、物理和化学处理等多种方法。通过全面比较这些技术在效率、成本、操作以及环境友好性等方面的优劣，为RAS技术的进一步优化和应用提供理论依据和实践指导，以期促进循环水养殖技术的可持续发展。

摘要:随着全球对水产品需求的不断增长，水产品加工业正面临着提升效率、提高质量和实现绿色发展的重大挑战。鱼类智能化加工技术作为应对这些挑战的关键创新，融合了人工智能、机器学习、机器人技术、数据分析等前沿科技，为水产品加工行业带来了革命性的变革。本文综述了鱼类智能化加工技术的核心组成部分、当前应用情况以及未来发展方向，以期为行业内的科研和生产实践提供参考。首先，针对鱼类智能化加工的相关关键技术进行详细介绍，包括机器视觉、图像分析、机器人自动化、机器学习、深度学习以及大数据分析等，这些技术在提高加工效率、降低人力成本、提升产品质量稳定性方面发挥着至关重要的作用；其次，对鱼类智能化加工技术在实际应用中的多样化场景进行了探讨，如鱼类的自动分选和分级、宰杀和分割过程的自动化，以及智能包装系统的开发和应用等，这些应用不仅提高了生产效率，还增强了产品的市场竞争力；最后，展望了鱼类智能化加工技术的未来，强调了物联网、云计算、大数据分析和消费者个性化需求的重要性，这些趋势预示着水产品加工行业将朝着更智能、更自动化的方向发展。

摘要:为了高效保护、管理以及利用大黄鱼种质资源，迫切需要开发精准的大黄鱼遗传种质鉴定技术。基于前期开发的大黄鱼“宁芯3号”55K液相基因分型芯片，本研究对中国沿海野生群体、闽浙养殖群体和多个选育系共计21个大黄鱼群体进行遗传种质鉴定。群体遗传学分析结果揭示大黄鱼群体可划分为南海群体、闽东群体和岱衢群体，其中南海群体遗传分化最为显著。基于机器学习的大黄鱼群体分类结果显示，未知大黄鱼个体所属地理群体鉴定准确率大于99%。未知大黄鱼个体所属遗传改良选育系也具有极高的鉴定准确率，例如经过3代选育的抗刺激隐核虫新品系 GS3F3，基于神经网络的鉴定精确率可以达到99%。研究表明，利用“宁芯3号”芯片和机器学习方法可快速实现大黄鱼种质的精准鉴定。本研究为大黄鱼种质资源精准鉴定和种质管理、育种材料和新品种知识产权保护等提供了有效的工具和解决方案，也可为其他水产生物种质资源鉴定提供借鉴。

摘要:为鉴定出与凡纳滨对虾生长性状相关的SNP位点和功能基因，本研究针对来自具有快速生长特性的选育和引进品系共74个家系进行生长和存活测试，利用液相芯片“黄海芯1号” (55K SNP)对其中39个家系个体进行高通量基因分型，通过ssGBLUP方法估计了体重性状的基因组遗传参数，并首次利用ssGWAS和FarmCPU方法解析了可能与其关联的SNP位点及功能基因。遗传参数估计结果显示，收获体重的遗传力为0.47，表现为中高水平，表明该群体具有较大的遗传改良潜力。ssGWAS和FarmCPU分析结果显示，两种方法分别筛选到了2个和6个全基因组水平显著关联SNP位点 (P<1.26×10^-6)，表型变异解释率为2.71%~6.76%，其中共有位点1个；分别筛选到9个和14个全基因组水平潜在显著关联的SNP位点 (P<2.523×10^-5)，表型变异解释率为1.33%~6.76%；QQ 图显示，FarmCPU较ssGWAS能够更好地控制分析结果的假阳性。根据7个显著关联的SNP位点注释到15个候选基因，与神经系统、肌肉发育和能量代谢等功能有关。其中基于两种方法共有显著关联位点注释到2个基因LOC113809777与LOC113809778，前者为促进糖原分解的水解酶，后者作为转录调控因子，与基因表达调控相关。研究表明，基于液相芯片“黄海芯1号” 55K SNP 信息，利用ssGWAS和FarmCPU方法，可以筛选出与凡纳滨对虾收获体重显著关联的SNP位点，研究结果为解析生长性状的遗传基础提供了重要参考。

摘要:为了解决现有计算机视觉方法难以精确表征鱼类多尺度形态特征的问题，本研究以蓝点马鲛为对象，采用双目立体视觉方法构建鱼类三维重建技术，通过人工测量方法进行鱼类三维模型的体尺精度验证。结果显示，以人工测量数据为基准，蓝点马鲛叉长、体高、最大体周长、鳃盖后缘体周长的平均相对误差分别为0.82%、4.47%、3.14%、2.87%；相对线性拟合方法，蓝点马鲛体周长 (最大体周长、鳃盖后缘体周长)与叉长、体高的多元线性拟合式 (R²=0.826/0.833)预测精度更高。研究表明，双目立体视觉方法能够构建高精细的鱼类三维模型，可为渔业数智化应用提供重要的技术支撑与数据参考。本研究可为鱼类外形三维重建和渔业数字化信息采集提供方法参考。

摘要:鱼类形态变化多样，其形态轮廓特征具有种的特异性，并作为鱼类识别和分类的重要科学依据。形态轮廓特征的提取效果直接影响到自动识别鱼类的精确度，因此，为了研究计算机视觉对鱼类形态轮廓特征的自动提取效果，根据2017年9—11月在太平洋海域采集的1尾大眼金枪鱼的二维图像，进行计算机视觉分析。通过对鱼类图像进行灰度转换，双边滤波，二值化图像处理和轮廓提取等图像处理。利用8个方位的链码技术对鱼类轮廓进行链码信息的自动提取。通过椭圆傅里叶变换计算出形态信息系数，并对鱼类形态进行轮廓重建。结果显示，金枪鱼图像处理后能较好地得到轮廓图像，其链码信息会随着鱼类形态轮廓像素的大小发生变化，而鱼类形态的轮廓重建随着谐次的变化而变化。研究表明，自动提取鱼类形态轮廓特征效果较好。鱼类形态系数在低谐次变化波动较大，在高谐次变化波动较小。轮廓重建在低谐次变换对鱼类整体轮廓信息影响较大，在高谐次变换对鱼类局部轮廓信息影响较大。研究结果为鱼类自动识别和分类奠定前期基础，也为其他相关自动化研究提供借鉴和参考。

摘要:对养殖池中生物数量进行实时准确评估是水产养殖作业的重要需求，利用超声波探测技术对生物数量进行计量是一种快速高效的手段。为解决超声波探测应用在深度低的养殖池中结果误差较大的问题，提出了一种基于变异系数的时域区间选取方法，采用发射频率40 kHz的超声换能器，在体积为0.115 m³的圆筒中，进行了养殖池鱼类计数实验。结果显示，通过选取合适时域区间和增加测量次数可以有效提高计数结果的准确性。利用该方法分别在无增氧和有增氧2种情况下，对圆筒内10~40尾草金鱼数量进行估算，结果的平均绝对误差分别为0.924和1.769尾。研究表明，该基于超声多重散射理论的计数方法在增氧机持续开启时依然适用，并且增大样本数量后，能够进一步提高计数的精度。本研究为低深度、小面积的水产养殖池中鱼的数量评估提供了新路径。

摘要:在凡纳滨对虾养殖过程中，养殖人员需通过人为提拉饲料盘来观测对虾的游动活跃状态，以此了解其生长状况并制定投喂策略。为了解决人工观察凡纳滨对虾游动活跃状态时存在实时性不佳、主观因素影响大等问题，提出一种基于改进YOLOv7-tiny (improved YOLOv7-tiny)检测模型和基于欧式距离多目标关联视觉检测方法，用以定量分析饲料盘上对虾游动活跃状态。在YOLOv7-tiny模型基础上，将标准卷积替换为GSConv卷积，搭建VoVGSCSPC模块替换原先轻量化聚合 (ELAN-L)模块并使用损失函数MPDIoU替代原损失函数CIoU，减少了模型容量并提升模型检测精度。通过改进YOLOv7-tiny模型的检测结果和基于欧式距离的多目标关联方法确定图像中对虾的位置，据此计算对虾的游动位移、速度与转角，量化出对虾游动活跃状态。在凡纳滨对虾数据集上验证后，结果显示，与YOLOv7-tiny模型相比，改进YOLOv7-tiny模型错检率和漏检率分别降低0.62%与1.05%，推理速度提升17.07%，验证了改进后的模型有效性。通过对虾游动活跃性进行定量分析发现，越活跃的对虾活跃性指标数值越大，与实际情况相符。研究表明，所提出的对虾游动活跃性定量检测方法可准确快速获得游动活跃性指标，能高效地量化凡纳滨对虾在饲料盘上的活跃状态，对掌握养殖过程中凡纳滨对虾健康状况具有重要意义。

摘要:为探究影响自升式网箱水动力因素，优化与改进网箱结构，减少极端作业环境下养殖鱼类损耗、提升网箱系统安全，本实验开展了自升式网箱及其配套支撑系统的水动力性能研究。通过物理模型实验探究了不同流速、不同迎流角度、不同下潜深度以及安装不同类型网衣等因素对钢结构自升式网箱受力的影响。结果显示，在网目尺寸、下潜深度与迎流角度相同时，自升式网箱整体受力与水流速度呈正相关性，网箱整体与水流方向垂直时，网箱的受力最小，且网箱迎流角度在30°~60°时可能会受到最大的冲击力；模型网箱在距水底50 cm时的受力大于网箱距水底80 cm时的受力；UHMWPE网衣受力比相同线面积的PET网衣更大。研究表明，在网箱设计时可以优先选择六角形网目PET网衣，而附着物可使得网衣的受力增加至原来的10倍以上，建议在网箱结构设计时要充分考虑附着物对网箱结构强度的影响。本研究可对自升式网箱的设计、布置及网衣选择提供参考。自升式网箱作为一种深远海养殖装备，其前景非常广阔，但相关工作任重道远。

摘要:为进一步揭示海上养殖设施中常见的聚对苯二甲酸乙二酯 (PET) 网衣水动力特性规律，本实验采用改进的延迟分离涡模拟 (IDDES) 方法研究其流场分布规律和水动力系数，并进一步分析来流速度、来流攻角和密实度对网片水动力特性的影响。基于经典圆柱绕流算例，湍流模型和数值解法的精度得以验证。结果显示，19个网目的速度场和水动力系数规律和大规格网衣相似；网片阻力系数随来流速度增大逐渐减小，目脚翼展两侧的局部加速效应减弱，后方尾流得到充分发展；网片阻力系数随密实度的增大缓慢增加，目脚翼展两侧的局部加速效应和尾流交互作用增强。当密实度为0.230时，目脚尾流在下游汇聚成一个较大的低流速区域；阻力系数随网片逐渐垂直于来流方向不断增大，升力系数呈先增大后减小的趋势，目脚后方尾流衰减的区域和目脚间局部流场的交互作用不断增强。当攻角为90°时，目脚间局部流场的交互作用最强，目脚翼展两侧的局部加速效果最显著。研究表明，密实度和攻角对PET网衣流场分布规律和水动力系数具有显著影响。本研究阐明了PET网衣周围速度场特性和水动力系数，为进一步分析养殖设施内外的水体交换奠定基础。

摘要:污损生物的大量附着会堵塞网箱网目、降低网箱内水流交换、增大网箱结构荷载和变形，从而导致在恶劣海况下网箱损坏风险加大，可能造成重大经济损失。为了研究污损生物附着对网箱网衣水动力特性的影响，本研究通过在海上网箱养殖区进行现场挂网实验，获得不同生物附着程度的网片 (S_n=0.213~0.442)，分析污损生物组成结构，并利用水槽实验探究不同水流速度 (u=0.2~0.5 m/s)及不同冲角 (θ=0°~90°)条件下水螅类污损生物附着网片的水动力特性。结果显示，水螅类生物附着程度随网片浸没时间先增后减，附着程度最大出现在第4周水深4.5 m处，网片湿重与附着程度正相关；水螅类污损生物的附着显著改变了网片水动力特性，附着程度最严重的网片 (S_n=0.442)阻力与干净网片 (S_n=0.146)的最大阻力相比增大至6.09倍，最大升力增大至5.99倍；水螅类生物附着的网片在不同冲角下对水动力系数的影响存在明显差异，阻力系数相对于干净网片可增大2.1倍，升力系数也相应地增大2.0倍；冲角为90°时，水螅类生物附着网片的阻力系数与密实度的拟合关系式为C_d=0.42+8.98S_n-7.78S_n² (R²=0.803，S_n=0.145~0.442)。研究表明，水螅类污损生物的附着将明显增大网箱网衣的水动力荷载并将加剧网衣受力不均，导致迎流面网衣面临更高的损坏风险，在网箱设计和安全评估过程中必须综合考虑网衣升阻力变化对网箱结构安全性的影响，同时在网箱养殖生产过程中应及时清除网衣污损生物以确保结构安全。本研究可为网箱的设计和优化以及网衣清洗提供参考，有助于提升网衣系统的耐用性。

摘要:为了提高水产养殖运输无人车在运送水产品过程中的路径跟踪准确性，本研究提出了一种考虑延迟特性的高精度路径跟踪控制方法。首先，对养殖车间内的无人车进行动力学分析，搭建了无人车动力学模型；其次，将通信延迟和执行器延迟表述为纯滞后模块和一阶惯性延迟模型，构建出延迟动力学模型；通过模型预测控制(MPC)算法，设计了适用于智能化养殖车间场景的控制器；通过MATLAB/Simulink和CarSim搭建仿真平台，并基于真实运输无人车和车间布局进行验证。结果显示，本实验方法相较于不考虑延迟的MPC控制器、仅考虑执行器延迟的MPC控制器、考虑延迟的LQR控制器，横向误差和航向角误差分别降低96%和95%以上、15%和34%以上、5%和28%以上。研究表明，本实验方法面对延迟问题时具有较好的路径跟踪性能。本研究解决了水产养殖运输无人车存在的延迟问题，路径跟踪精度得到提升，保证了养殖车间内无人车运输的准确性和安全性。

摘要:为了解决现有网箱养殖中放养苗种需要前期培育、清洗更换网箱工作强度大的问题，研发出一种双层鱼类苗种池塘养殖网箱。双层网箱呈长方形，箱体网衣由上层大网目和下层小网目组成，两种网衣高度均为1 m，鱼苗在下层小网目 (0.42 mm) 水体中培育，随着鱼苗生长逐渐升高水位，苗种在上层大网目 (0.6 cm) 和下层小网目合围的水体中养殖。结果显示，双层网箱可以进行大鳞鲃鱼苗到鱼种的连续养殖，漂浮网箱适合大规格鱼苗 (全长>2.0 cm) 到鱼种的养殖。双层网箱养殖大鳞鲃1龄鱼种的全长、体长、增重率和特定生长率均显著高于漂浮网箱养殖的鱼种。3个月养殖期间，双层网箱不需要更换清洗网箱，漂浮网箱需要更换清洗网箱5次。结果表明，双层网箱大鳞鲃1龄鱼种的养殖效果显著优于漂浮网箱，并且养殖管理工作强度显著降低。为了验证双层网箱苗种选育的养殖效果，以大鳞鲃耐盐碱选育家系为养殖对象，分别在3个660 m²的池塘中平行安装6个相同规格的网箱，进行从鱼苗到1龄鱼种的池塘养殖。在双层网箱养殖条件下，大鳞鲃选育家系1龄鱼种体长为13.87~16.07 cm，体重为34.71~42.07 g，与池塘养殖条件下的1龄鱼种规格相似，并且6个家系呈现出不同的生长性状。研究表明，在池塘中进行多个双层网箱养殖，可为鱼类选育苗种提供相同的养殖条件和准确的生长数据。双层网箱可为鱼类选育苗种提供一种池塘养殖方式。

摘要:为研究草鱼养殖饲料颗粒在调质过程中的运动规律和黏结状况，并优化饲料调质条件，开展了基于Hertz-Mindlin with JKR模型的草鱼养殖饲料颗粒EDEM仿真分析。首先，进行了草鱼饲料颗粒的离散元理论研究，并建立了调质颗粒的湿黏模型；其次，通过建立调质轴转速和桨叶安装角度两因素仿真对照组，分析了调质轴转速和桨叶安装角对饲料调质效果的影响；根据饲料调质特性需求，进行了转轴转速和桨叶安装角的最优搭配；并通过理论计算与仿真分析。结果显示，当调质器转轴转速n=250 r/min、桨叶安装角θ=30°时，草鱼饲料颗粒不易黏附腔体内壁，物料混合均匀，可获得最佳调质效果。研究表明，饲料调质器调质效果与桨叶安装角度和转轴转速密切相关。本研究可为饲料厂家生产不同种类饲料优化调质效果提供理论依据和参考。

摘要:为解决菲律宾蛤仔分级称量准确率不高，工序协作度不足等问题。实验以菲律宾蛤仔为研究对象，研制滚筒筛分级匹配自动称量的菲律宾蛤仔分级称量集成装备。基于离散元仿真对菲律宾蛤仔分级称量过程进行模拟分析，采用Design-Expert软件进行响应曲面分析，探究滚筒筛转速、滚筒筛倾角及喂料量对分级准确率和称量准确率的影响，优化整机作业参数，并进行整机作业验证。结果显示，各因素对菲律宾蛤仔分级准确率和称量准确率影响的主次顺序为滚筒筛倾角>滚筒筛转速>喂料量，在滚筒筛转速为17 r/min、滚筒筛倾角为3°、喂料量为200 kg/h的作业条件下，装置分级准确率为96.09%，称量准确率为98.79%。完成样机制造及分级称量作业验证，分级准确率为96.56%，称量准确率为98.16%。研究表明，在菲律宾蛤仔分级称量过程中，合理设置滚筒筛的倾角、转速、喂料量等工作参数，可以实现较高的分级准确率和称量准确率。本研究可为贝类捕后分级称量装置设计提供参考。