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　　在網(wǎng)箱養(yǎng)殖生產(chǎn)中，養(yǎng)殖業(yè)者最為關注的是網(wǎng)衣是否破損及網(wǎng)箱內(nèi)的魚群狀況。傳統(tǒng)的小型養(yǎng)殖網(wǎng)箱，由于養(yǎng)殖容量小、重量輕，通過誘集魚群和人力提升網(wǎng)衣，很容易觀察到網(wǎng)箱內(nèi)的魚群和網(wǎng)衣情況。而大型深水網(wǎng)箱網(wǎng)箱，通過人力操作進行網(wǎng)箱工況觀察則十分困難。國外網(wǎng)箱養(yǎng)殖較發(fā)達的國家，由于其配套化設施比較完善，已有較完備的水下監(jiān)視與監(jiān)控設備，用于觀察網(wǎng)箱工作狀況。國內(nèi)外用于對水下物體的觀察或監(jiān)控，主要有光學和聲學兩種方法。光學監(jiān)控是采用水下電視技術，在水質(zhì)較清的情況下，通過攝像頭采集圖像，再將信號傳輸?shù)斤@示器進行觀察。聲學監(jiān)控是采用聲吶技術進行監(jiān)視和探測，再將聲信號轉換成數(shù)字或圖像信號，用以判斷所監(jiān)視的工況。光學監(jiān)控具有直觀、技術嫁接成熟和造價較低等優(yōu)點，但對使用水域的透明度有一定的要求;而聲學監(jiān)控系統(tǒng)雖不受水質(zhì)條件的限制，但成本較高，且目前尚未達到與光學監(jiān)控同樣直觀圖像的效果。
　　1.光學監(jiān)控系統(tǒng)
　　目前，國內(nèi)已研制的光學水下監(jiān)控器的工作原理與國外的基本相同，均是將攝像機密封于一外罩殼體中，形成水下探頭，通過視頻光纜將視頻信號傳送至水面以上進行觀察。挪威水下探頭的外罩殼體為一注塑件，而我國研制的產(chǎn)品多為不銹鋼加工件。黃海水產(chǎn)研究所和南海水產(chǎn)研究所等單位，近年來先后研制出單探頭便攜式網(wǎng)箱水下監(jiān)視器和四探頭多視角網(wǎng)箱水下監(jiān)視器。
　　(1)便攜式單探頭網(wǎng)箱水下監(jiān)視器：便攜式水下監(jiān)視器由水下密封探頭、傳輸光纜、控制器、固定板和顯示器等部件組成(如上圖)，結構簡單、重量輕，主要作為巡視查看網(wǎng)箱使用。使用時將水下探頭固裝在固定板的一端，固定板的另一端通過一個裝有拉桿的連接板鉸接，使探頭與手持拉桿間的角度可調(diào)。在需要查看網(wǎng)箱內(nèi)魚群狀態(tài)或檢查網(wǎng)具時，通過拉桿將密封探頭置于水下，開啟控制器電源開關，監(jiān)視器開始工作。通過調(diào)整探頭與拉桿間的角度，可對網(wǎng)箱底部、側網(wǎng)和網(wǎng)箱內(nèi)魚群進行現(xiàn)場觀察。該監(jiān)視器的主要特點為：控制器內(nèi)置可重復使用的鋰充電電池供電，體積小、使用方便。充電電路自動控制，具有完善的保護電路，避免了欠沖和過沖等對電池造成的損害，一次充電可連續(xù)使用4h左右。水下密封探頭由不銹鋼制作，并采用可靠的密封方式，耐壓試驗水深可達50m以上。選用高靈敏度微光攝像機和超大光圈的變焦鏡頭，無需輔助光源。在一般水質(zhì)條件下，依靠海水環(huán)境中的自然光可比較清楚地觀察到網(wǎng)箱內(nèi)養(yǎng)殖魚類的活動及網(wǎng)衣箱體的工作狀態(tài)及附著情況等，為養(yǎng)殖用戶了解和掌握網(wǎng)箱養(yǎng)殖情況提供了簡單、經(jīng)濟、實用的觀察設備。
　　(2)多視角網(wǎng)箱水下監(jiān)視器：圖33為設計的多視角遠程監(jiān)視系統(tǒng)，由水下攝像裝置1、DSP控制器10、GPRS無線通信網(wǎng)絡11和監(jiān)控室計算機12四部分組成。水下攝像裝置1通過一剛性支架3、浮體卡箍5和螺栓組件6(螺栓、螺母、墊圈、彈簧墊圈)吊掛于浮體4下方某一深度水層。浮體4通過連接繩索7和網(wǎng)箱框架14固定于網(wǎng)衣箱體15中央，通過配重沉石16調(diào)節(jié)浮沉力配備，使浮體4部分在水面以上，部分沒于水面以下。DSP控制器10通過焊接在浮體卡箍6上的上支架8、控制器安裝支架9和螺栓組件固裝于浮體上方。水下攝像裝置1通過視頻光纜束2與DSP控制器10之間進行信號傳輸。水下攝像裝置由4個獨立的密封探頭通過安裝殼體形成多視角布置，其中一個攝像頭位于裝置底端，可以得到攝像頭下方信號，其余3個攝像頭在水平圓周上呈120°角，可以得到攝像頭水平方向上不同角度的信號。安裝在工作船上的監(jiān)視系統(tǒng)產(chǎn)品樣機如圖34所示。該監(jiān)視器雖尚未達到海上與陸地的遠距離無線傳輸，但可實現(xiàn)工作船上近距離控制。該系統(tǒng)采用太陽能供電，通過遙控器控制不同方向或部位的水下探頭輪換工作，視頻信號經(jīng)高頻無線視頻發(fā)射機發(fā)射，由專用接收機接收，輸出視頻信號，供使用者觀察或錄制。該系統(tǒng)采用超大自動光圈變焦鏡頭，靈敏度高;遙控部分采用編碼，誤動作少;發(fā)射接收部分采用專用頻道，抗干擾能力強。將監(jiān)視器安裝在網(wǎng)箱的中央一定深度水層，可對網(wǎng)箱工況進行實時在線監(jiān)控。
　　2.聲學監(jiān)控系統(tǒng)
　　在水質(zhì)較清的海域，可以采用光學監(jiān)視系統(tǒng)對網(wǎng)箱進行檢查或監(jiān)控，一旦網(wǎng)衣出現(xiàn)破損，可即刻進行修復，解決網(wǎng)衣安全性問題。但是在我國北方及東部沿海諸省(市)的部分海域，往往以混水為主，光學監(jiān)視器的有效觀測距離不過幾米，無法對大型網(wǎng)箱進行有效監(jiān)視。在這種情況下，聲學技術的應用將是有效和合理的選擇。為此，不同的研究者提出了不同的設計方案。有研究者提出“采用多部聲吶構成聲學警戒帶”的方式對因網(wǎng)衣破損造成的逃魚現(xiàn)象進行監(jiān)控，其設計思想是在海底布設若干數(shù)量的聲吶，對一定數(shù)量規(guī)模的養(yǎng)殖場實施聲學警戒，來監(jiān)控網(wǎng)箱的破損或魚類的逃逸。也有人提出采用水下機器人搭載聲吶傳感器的方式，通過給水下機器人設置好行動路線，它就會按預設的路線反復巡視，水下機器人的行走路線也相當于一個警戒帶。在這個警戒帶中，如果出現(xiàn)了魚類活動的異?，F(xiàn)象，機器人就會向管理人員報告，從而達到監(jiān)控網(wǎng)箱逃魚的目的。對上述兩種設計思想，國內(nèi)的一些研究者通過分析提出異議，此兩種方式均是在網(wǎng)箱外的養(yǎng)殖海區(qū)中進行監(jiān)測，海區(qū)中自然存在的魚群與網(wǎng)箱內(nèi)逃逸的魚群信號很難區(qū)分;網(wǎng)箱外海區(qū)水體很大，當監(jiān)測或巡視到網(wǎng)箱外有魚群時，網(wǎng)箱內(nèi)的魚已大量逃逸，亡羊補牢，為時已晚。采用聲學技術對網(wǎng)箱中魚體大小和生物量進行監(jiān)測的方案，得到了許多研究者的認可。即通過網(wǎng)箱內(nèi)不同養(yǎng)殖品種的目標強度，監(jiān)測總生物量的變化。當生物量增加時，認為是魚類正常生長;當生物量突然減少時則及時報警，通知工作人員對網(wǎng)箱進行檢查。生物量的變化可以限定在一定數(shù)量的逃魚范圍，這樣可對網(wǎng)箱的安全性實施有效的監(jiān)控。目前國內(nèi)的一些研究人員正在開展這方面的研究，預期產(chǎn)品樣機將在不久試制出來。此外，國外還開發(fā)出一些計算機軟件，可將獲得魚群的聲學信號轉換成圖像信號，雖然其圖像還遠達不到光學圖像的效果，但可對魚群的游動和魚群的數(shù)量進行比較直觀的觀察和判斷。此外，利用聲學手段還可對網(wǎng)箱養(yǎng)殖的投料全過程進行監(jiān)測。當投放的飼料開始從網(wǎng)箱底部漏出時，就要開始減少投放飼料，并減緩投料量。顯然，利用聲學手段監(jiān)視餌料的投放全過程，可以減少餌料的浪費，降低飼養(yǎng)成本，有效地保護網(wǎng)箱附近的海洋環(huán)境。