南通大学为水产养殖智能化插上科技翅膀


  中国江苏网讯(袁小平)近日,在第十五届中国研究生电子设计竞赛总决赛角逐的现场上,南通大学交通与土木工程学院研究生茅一波、包银鑫、冯思芸三人组成的学生科技创新团队,在学院施佺、曹阳两位教授的指导下,研究的创新项目《面向水产养殖检测的无人巡航船控制系统》在众多参赛作品中脱颖而出,荣获技术类竞赛一等奖。

  该团队设计了一款集水质监测、自动巡航、无线数据采集、远程监控及智能投饵等功能为一体的无人巡航船控制系统,以此提高水产养殖智能化管理水平,解决了养殖户设备投入成本高、人力投入多、劳动强度大、效率低等问题。

  灵敏的船头感应装置、超声波避障装置、高效的船身双投放器……这个服务水产养殖检测的无人巡航船控制系统,得到了总决赛评委们的高度肯定:“作品实用、新型、产品化程度高。”

  为使无人船能够自动前往预定水域进行水质监测和投喂等操作,团队在研究无人巡航船控制系统时,利用北斗/GPS卫星定位系统、指南针模块实现无人巡航船的自动定位和无人巡航船当前运行方向的实时监测,通过PID算法使无人巡航船当前运行方向与目标方向相同,使无人船实现自动巡航。

  该无人巡航船控制系统的实现,大大降低了人力成本和养殖风险,提高了水产养殖行业的自动化和智能化水平。该技术不仅可应用在水产养殖并进行成果转化,还可以应用于工业水污染排放监测、近海岸安防搜救等领域,具有很高的实用性和经济性。

  “去年夏天,我们到如东调研水产养殖现状及难题,正是在与养殖户交流中发现了这个项目的设计初衷。”该项目团队负责人茅一波介绍道。

  在项目调研过程中,团队成员了解到养殖的鱼虾对于温度、食料的稳定非常敏感,稍微有一点温度的变化或食料不足都会出现大面积的死亡。回到学校后,大家就开始思考能否发明一种装置既能对水温进行监控,又能准时、精确投放食料,还能解决在夜里人工无法监测的问题。

  团队研究设计了基于毫米波雷达结合超声波避障系统,毫米波雷达实现远程避障,超声波避障实现近程避障,超声波发生器发出的声波遇到障碍物时,会被反射回来,再被超声波接收器接收,然后通过无人船身上的声波转化器,转化为电子信号,以此控制无人船的航行方向躲避障碍,在不断总结经验、优化数据后,现在无人巡航船的障碍通过率达到很高的成功率。

  目前,该项目已获授权发明专利1项、实用新型专利1项、软件著作权1项。同时还有5项发明专利处于公开与实审阶段。同时,该项目已在如东多家水产养殖基地投入实际使用,大大降低了水产养殖行业水质检测的设备成本,同时解决了养殖户夜间投喂难的问题。