在傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖面臨飼料浪費(fèi)與水質(zhì)監(jiān)測滯后的雙重困境時,山東交通職業(yè)學(xué)院“水產(chǎn)精靈”團(tuán)隊以機(jī)械臂技術(shù)為核心,研發(fā)出智能投喂與水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),將飼料浪費(fèi)率從35%降至8.7%,為產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供破局方案。
該團(tuán)隊由機(jī)械、計算機(jī)、水產(chǎn)養(yǎng)殖多學(xué)科學(xué)生組成,在曲佳、劉樹林教授指導(dǎo)下,突破傳統(tǒng)設(shè)備“定時投喂”的局限。他們創(chuàng)新性地將工業(yè)機(jī)械臂改造為水產(chǎn)專用裝備,通過激光雷達(dá)與4K視覺傳感器融合,實(shí)現(xiàn)±5mm定位精度,配合雙螺旋送料機(jī)構(gòu),使單次投喂量在5-500g間精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。“我們的機(jī)械臂能根據(jù)魚群聚集密度動態(tài)調(diào)整投喂位置,就像‘會思考的投喂員’。”團(tuán)隊負(fù)責(zé)人陳廣澤介紹,系統(tǒng)在濟(jì)南天順養(yǎng)殖基地測試時,20畝池塘內(nèi)飼料分布均勻度達(dá)92.3%,較傳統(tǒng)設(shè)備提升近30%。
水質(zhì)監(jiān)測模塊更是顛覆行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。團(tuán)隊集成熒光法溶氧傳感器(精度±0.5mg/L)與離子選擇性電極,構(gòu)建多參數(shù)傳感器陣列,實(shí)現(xiàn)每分鐘1次的高頻數(shù)據(jù)采集。在通威對蝦養(yǎng)殖場,當(dāng)氨氮含量超標(biāo)時,系統(tǒng)15秒內(nèi)觸發(fā)減喂策略,3小時內(nèi)將氨氮濃度降低0.5mg/L,異常預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)96.3%。這種“監(jiān)測-決策-執(zhí)行”的閉環(huán)設(shè)計,讓水質(zhì)管理從“事后補(bǔ)救”轉(zhuǎn)向“實(shí)時預(yù)警”。
從實(shí)驗室到池塘,團(tuán)隊用12個月完成技術(shù)落地。他們破解了水體腐蝕、光照干擾等難題——機(jī)械臂采用316L不銹鋼與PEEK材質(zhì),傳感器表面噴涂防生物附著涂層,在高鹽霧環(huán)境中仍能穩(wěn)定運(yùn)行14個月。如今,“水產(chǎn)精靈”已在5家大型養(yǎng)殖企業(yè)示范應(yīng)用,為每畝池塘年節(jié)約成本超2萬元,正成為推動水產(chǎn)養(yǎng)殖綠色轉(zhuǎn)型的“齊魯樣板”。