池塘河蟹养殖精准投饵系统设计与试验

作     者：孙月平 陈祖旭 赵德安 詹婷婷 周文全 阮承治 SUN Yueping;CHEN Zuxu;ZHAO Dean;ZHAN Tingting;ZHOU Wenquan;RUAN Chengzhi

作者机构：江苏大学电气信息工程学院镇江212013 常州东风农机集团有限公司常州213200 常州市金坛区水产技术指导站常州213299 武夷学院机电工程学院武夷山354300 

基　　金：国家自然科学基金项目(62173162,61903288) 广东省重点领域研发计划项目(2020B0202010009) 福建省自然科学基金项目(2021J011132) 江苏省高校优势学科建设项目(PAPD) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2022年第53卷第5期

页      码：291-301页

摘      要：传统池塘河蟹养殖主要依靠渔民根据经验来估算投饵量,通过人工撑船投喂饵料,饵料利用率低且劳动强度大。由于河蟹具有领地意识且移动范围较小,池塘各处河蟹分布不均匀,因此河蟹养殖需要科学精准投饵。现有河蟹养殖投饵作业方式粗放,无法满足河蟹高效生态养殖需求。为了掌握河蟹生长规律,更加科学高效地投饵喂料,本文设计基于河蟹生长模型的精准投饵系统。利用灰色关联度分析法确定对河蟹生长发育影响最大的环境因子。在传统水产生物生长模型基础上,加入环境因子进行改进,从线性和指数两个角度对河蟹生长模型进行优化拟合。利用遗传算法(GA)-反向反馈神经网络(BP神经网络)(GA-BP神经网络)对精准投饵预测模型进行训练,通过输入水温、溶解氧含量、pH值等环境参数,推算出最佳环境影响因子数值。根据河蟹生长模型、养殖密度、养殖面积得出河蟹总质量,结合河蟹生长期存活率与投喂率便可得出总投饵量。根据池塘河蟹实际分布密度和水质参数,确定池塘各区域的饵料分配系数,将总投饵量科学地分配到池塘各个区域。通过仿真得出预测投饵量决定系数R^(2)为0.990,预测模型具有较好的拟合效果。池塘投饵试验结果表明,基于河蟹生长模型确定投饵量,通过智能投饵船自动作业能够精准投饵的池塘面积约为5.33 hm^(2),能节约3个养殖户的劳动力成本。对池塘各区域,投饵船实际投饵密度与预设投饵密度相比,平均绝对误差为0.32 g/m^(2),平均相对误差为3.90%,且系统可根据环境参数的变化及食台反馈及时调整投饵量,有利于节省饵料,培育大规格河蟹,增加河蟹产量,提高养殖效益,促进河蟹养殖节本增效发展。

主 题 词：河蟹 生长模型 精准投饵 环境因子 灰色关联度分析 GA-BP神经网络 

学科分类：090801[090801] 082804[082804] 0908[0908] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 09[农学] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2022.05.030

馆 藏 号：203112021...