桃花流水，臨溪而漁，遙遠(yuǎn)的江河湖海帶來各種新鮮的魚類食材，是大自然的饋贈(zèng)，也融入了時(shí)間的味道。人們養(yǎng)殖、捕撈、烹煮，穿越四季，世代更替，將對(duì)生活的熱愛凝結(jié)在美味的食物中。
隨著時(shí)間的推移和科技的發(fā)展，中國(guó)古老的養(yǎng)殖捕撈職業(yè)逐漸被現(xiàn)代機(jī)械替代，而淡水魚的產(chǎn)量也在大幅增加。僅在2017年我國(guó)淡水魚養(yǎng)殖產(chǎn)量就達(dá)2815.34萬(wàn)噸，淡水養(yǎng)殖產(chǎn)值5813億元。但是漁業(yè)養(yǎng)殖一直是強(qiáng)勞動(dòng)力、低附加值的領(lǐng)域。目前淡水漁業(yè)野生資源緊缺，養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境遭破壞，勞動(dòng)力成本大幅提高，水產(chǎn)養(yǎng)殖的老齡化日趨嚴(yán)重等各種問題與日俱增，漁業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫。然而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的粗放式養(yǎng)魚方式還是以人工勞動(dòng)力為主，其輔助的機(jī)械設(shè)備和自動(dòng)化程度還遠(yuǎn)不能夠替代大部分的勞動(dòng)力。
在萬(wàn)物互聯(lián)的工業(yè)4.0時(shí)代，如何讓傳統(tǒng)的漁業(yè)工作者從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來，同時(shí)也能夠針對(duì)不同種類魚群的特點(diǎn)采用個(gè)性化的飼養(yǎng)技術(shù)，一直是水產(chǎn)行業(yè)研究的重要課題。此次菲尼克斯電氣助力中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所，進(jìn)行全新的智能魚飼投料系統(tǒng)的項(xiàng)目研發(fā)，讓管理者和現(xiàn)場(chǎng)從業(yè)者無(wú)論是定時(shí)定量投飼喂料，還是水質(zhì)監(jiān)測(cè)，都能夠隨時(shí)隨地介入、觀察，加快傳統(tǒng)漁業(yè)養(yǎng)殖業(yè)步入自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化和規(guī)?；陌l(fā)展道路。
此次研究項(xiàng)目主要包括八個(gè)室內(nèi)魚池、一個(gè)自動(dòng)補(bǔ)料站和一個(gè)自動(dòng)投飼車。系統(tǒng)主要包括行走系統(tǒng)、下料系統(tǒng)、撒料系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、無(wú)線通訊系統(tǒng)和安全防護(hù)系統(tǒng)。整個(gè)控制系統(tǒng)需要自動(dòng)投飼車能夠根據(jù)上位機(jī)設(shè)置的投飼任務(wù)和時(shí)間，自動(dòng)補(bǔ)料，自動(dòng)投飼并記錄實(shí)際投飼的情況。
該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用獨(dú)立自主的模塊化控制和邊緣計(jì)算方案取代了傳統(tǒng)的主控調(diào)度加分布式控制方案。得益于菲尼克斯電氣基于IT-Powered的控制系統(tǒng)和基于動(dòng)態(tài)的變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)存分配，高級(jí)語(yǔ)言和結(jié)構(gòu)指針尋址的使用，能夠快速的在每一個(gè)小車上進(jìn)行模型和功能的構(gòu)建。通過小車的自身環(huán)境數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)分配的投飼任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)自主的行走和投飼控制。而系統(tǒng)中的地面站或者工控機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中也處于一個(gè)對(duì)等的角色模型，用于采集人工任務(wù)設(shè)定并下發(fā)相關(guān)任務(wù)給對(duì)應(yīng)的任務(wù)小車，同時(shí)顯示運(yùn)行狀態(tài)和記錄相關(guān)投飼數(shù)據(jù)。這種架構(gòu)已經(jīng)沒有主從角色，小車具有自主控制能力，增加系統(tǒng)模塊化功能和可擴(kuò)展性。
菲尼克斯電氣高性能控制器ILC1X1系列不僅能夠滿足小車自主控制和邊緣建模的處理能力，同時(shí)其豐富的硬件通訊接口，可以方便的與PROFINET、Modbus TCP、OPC UA等第三方設(shè)備或SCADA系統(tǒng)通訊，而可擴(kuò)展的通訊模塊也非常方便的連接到小車的能源管理系統(tǒng)，獲取小車實(shí)時(shí)電量情況和自主充電。系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接都采用彈簧連接和PT連接方式，防止小車長(zhǎng)時(shí)間行走振動(dòng)而脫落。
軌道小車與地面站間的無(wú)線通訊同樣由菲家的和WLAN1100來實(shí)現(xiàn)。由于養(yǎng)魚車間的高濕度環(huán)境，全身IP67防護(hù)等級(jí)的FL RUGGED BOX能夠更好地保護(hù)AP。同時(shí)安裝在小車上的WLAN1100同樣支持2.4G和5G雙頻通訊，并內(nèi)置全向和定向雙天線，確保小車在軌道各個(gè)位置都能夠接收到WLAN5110的信號(hào)。地面站的BTP 2102W工控機(jī)上運(yùn)行著菲尼克斯電氣SCADA軟件Visu+，實(shí)時(shí)采集地面站和軌道小車的狀態(tài)信息和投飼數(shù)據(jù)，并記錄到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中去用于養(yǎng)殖數(shù)據(jù)采集和分析。
隨著5G時(shí)代的到來，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，正讓農(nóng)業(yè)變得更加“智能”，而在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，“智慧漁業(yè)”的聲音也越來越響亮。菲尼克斯電氣為養(yǎng)殖智能裝備提供的全套自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件及架構(gòu)，僅僅是智慧漁業(yè)的起步和探索，我們還將繼續(xù)致力于IT技術(shù)和控制技術(shù)的融合，同時(shí)也在不斷地給農(nóng)業(yè)裝備注入新的活力。
（轉(zhuǎn)載）
