PAGEPAGE1學生用表12024屆本科生畢業論文（設計）開題報告學生用表1學院：系：專業：學號姓名班名畢業論文（設計）題目海洋牧場自動投喂系統設計指導教師所在單位、部門職稱（1、內容包括：①研究的目的和意義；②國內外研究（設計）發展狀況、發展水平與存在問題；③研究（設計）主要內容、預期目標及擬解決的關鍵問題；④研究（設計）方案與技術路線；⑤研究（設計）方法；⑥參考文獻。2、撰寫要求：字體為5號宋體字，字數不少于1500字。）1、研究的目的和意義我國是世界第一水產養殖大國，據國家統計局資料，2015年我國水產品養殖產量為4937.90萬噸，2020年水產品養殖產量為5224.20萬噸，水產養殖規模在逐年提升。我國水產養殖模式主要有池塘養殖、網箱養殖、海洋養殖三類，其中池塘養殖和網箱養殖是應用最廣泛的兩種養殖模式，目前現有的投餌機也主要針對池塘養殖和網箱養殖兩種養殖模式而研發，但對于海洋牧場養殖的投料系統或者投料機的研發明顯不夠。因此，設計一種自動化程度高、投喂精準、可實現集中控制的海洋牧場自動投喂成為了解決這一問題的重要方式。國內外研究（設計）發展狀況、發展水平與存在問題國外投餌機的發展起步較早，挪威、加拿大、芬蘭、美國和日本等國家已先后成功研發了各式各樣的自動化投餌系統，這些投餌系統可大大提高投餌機的投餌精準度和餌料的利用率，減輕勞動強度，降低人工成本并提高養殖生產力。挪威國家研發中心AKVA研發的MarinaCC中央投餌系統[1]，主要工作流程是通過以風機作為動力的噴射器將飼料從料倉輸送到下料裝置，下料裝置具有計量料量的功能，再經過分配閥的分配后進入各自的管道到達目的池或者網箱。加拿大的FeedingSystems公司研發了適用于陸基養殖工廠和魚苗解化場的自動投喂系統[2-3]，能夠顯著提高飼料利用率，并針對不同的殖對象配備了不同的控制軟件。芬蘭的Arvo-tec公司開發了陸基循環水養殖系統[4]，該系統由許多小型定量漏斗進料裝置組成，這些小型料斗沿著軌道在不同池塘之間移動，整個投喂過程可以由中央計算機控制，無需人工干預。美國ETI公司生產的Feedmaster自動投餌系統具有很高的準確性和可靠性，不僅在美國國內推廣應用，而且在其他國家也得到了快速推廣[5-8]。對比于國外的養殖設施，我國這方面發展相對落后，投餌機自動化程度較低，尤其體現在精準投餌方面。近幾年，國內學者在水產養殖中的精準投喂技術進行了大量研究。\t"/kcms2/article/_blank"姜忠愛，\t"/kcms2/article/_blank"于紅，\t"/kcms2/article/_blank"吳俊峰等[10]針對投餌機在投餌過程中存在顆粒餌料破碎率高導致水體污染的問題，對投餌機下料及拋灑結構進行優化設計。采用餌料靜力學建模與分析優化下料撥輪葉片型線，避免葉輪對餌料的擠壓破壞；為減少拋灑環節餌料破碎，采用質點運動學建模與分析，改善餌料在拋灑盤溝槽中的運動形式，緩解餌料在離心加速過程中的破碎。為了解決現有投餌機精準性不高的問題，\t"/kcms2/article/_blank"張麗珍，\t"/kcms2/article/_blank"劉單寒，\t"/kcms2/article/_blank"陳雷雷等[11]設計了一種船載專用精準投餌機。該投餌機采用抖動下料方式，在下料口設計定量開門裝置，采用單片機進行控制。根據實驗獲取的下料口開度與投餌速度之間的關系，控制系統按照實際需要的投餌速度控制下料口開度，通過超聲波測距模塊測量到的料箱飼料的下降距離來反饋實時投料量，運用PID控制方法對誤差進行動態修正，實時調整下料口開度，精準控制投餌機投餌量。\t"/kcms2/article/_blank"禹振軍，\t"/kcms2/article/_blank"高嬌，\t"/kcms2/article/_blank"蔣彬等[12]為解決冷水魚長方形水槽養殖方式中，離心拋撒式投餌機、振動盤式投餌機、下落式投餌不適用的問題，篩選先進的正壓風送式投餌機，進行了投餌試驗。根據水槽長方形結構，對投餌機噴料器、噴料管和風機調速系統進行改進，以達到長方形魚池投鉺距離、投餌量的要求。將噴料器環型噴料改為直線噴料，風機固定轉速改為變頻調速，噴料管直徑改為20mm。\t"/kcms2/article/_blank"王國慶[13]設計一種適用于循環水養殖的遠程氣力輸送自動投餌裝置。洪揚等[14]設計的蟹、蝦養殖池塘移動投飼料裝置，絞龍的設計是使用可調伺服電機將將飼料從飼料箱運送到拋料盤，拋料盤的速度由變頻器控制，調節變頻器以控制拋灑半徑和撒料量。研究（設計）主要內容、預期目標及擬解決的關鍵問題主要內容本論文以海洋牧場自動投喂系統設計為題目，致力于以實現海洋牧場養殖的自動投喂系統的結構設計以及控制設計。論文主要研究內容如下：第一章，緒論。主要對論文的選題的依據、研究的目的和意義進行了介紹，同時對海洋牧場養殖的自動投喂系統的目前的國內現狀進行了綜述。第二章，總體方案設計。本章主要明確了海洋牧場養殖的自動投喂系統的設計要求與參數，并制定了總體的設計方案。第三章，零部件的設計與計算、校核。本章主要對投料機構、進料機構進行計算，并對其他零部件進行設計計算，并對主要受力部件進行受力分析。第四章，電氣控制設計。對自動投喂系統的電氣控制系統設計進行設計，確定了電氣控制方案，并繪制電氣原理圖。第五章，總結與展望。本章主要對全文進行了總結與展望。預期目標1）查閱15篇以上相關參考文獻(不含教科書)，其中外文文獻不少于5篇2）擬定裝置工藝過程和原理設計方案，進行分析比較、評價，確定綜合性能好的設計方案。3）對執行系統、傳動系統分析、計算、校核，確定運動、動力參數，選擇適合的動力及結構、檢測、控制等標準件、元器件等。4）圖紙工作量不少于

2張

A0

圖紙。包括機械結構圖、PLC系統原理圖等。5）完成一篇完整規范的畢業設計說明書。擬解決關鍵問題1）投料機構的設計2）進料機構的設計功能分析研究方案與技術路線功能分析機械結構設計電氣控制設計機械結構設計電氣控制設計硬件設計投料機構設計進料機構設計硬件設計投料機構設計進料機構設計三維建模三維建模設計計算設計計算研究方法（1）資料獲取法通過國內外資料的翻閱整理，掌握了現有海洋牧場養殖的自動投喂系統的特點，綜合國內外相關方面的成果，整理并分析了資料及調查結果。（2）實地調查法通過對海洋牧場養殖的自動投喂系統進行實地調查，了解海洋牧場養殖的自動投喂系統的使用現狀，收集相關數據和信息，為本研究提供實踐基礎參考文獻AlanaraAnders.TheUseofSelf-FeedersinRainbowTrout(OncorhynchusMykiss)Production[J].Aquaculture,1996,145(1):1-20.[2]QiestadV,PedersenT,FolkvordA,etal.AutomaticfeedingandharvestingofjuvenileAtlanticcodinapond[J].Modelingidentificationandcontrol,1987.8(1):39-46.[3]張豐登.基于循環水養殖大口黑鱸攝食行為反饋的自適應投飼系統研究[D].浙江：浙江大學，2019[4]袁凱.投飼機器人關鍵技術研究[D]上海:上海海洋大學,2013.[5]AirikkaP.AutomaticFeedRateControlwithFeed-forwardfoCrushingandScreeningProcesses[J].IFACPapersOnLine,2015,48(17):149-154.[6]TransFeed,"TransFeedFeedingSystem",[EB/OL].[2012-012-05-30]www.cowex.com/tranfeed.aspx.[7]郭俊.基于圖像與聲音信息的養殖魚群攝食規律與投餌技術研究[D].寧波寧波大學，2018.[8]劉思.基于PLC的自動投餌控制系統設計[D].廣東：廣東海洋大學，2017.[9]HiasSachpazidis,RolandOhl,GeorgeKontaxakis,etal.TeleHealthNetworks:InstantMessagingandPoint-to-PointCommunicationoverTheInternet[J].NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearch,2006,8:1-4.[10]姜忠愛,于紅,吳俊峰,繆新穎,李鵬鵬.投餌機下料及拋灑結構優化設計[J].廣東海洋大學學報,2023,43(03):10-16.[11]張麗珍,劉單寒,陳雷雷,李俊,吳迪.蝦塘養殖船載精準投餌機設計[J].機械設計與研究,2021,37(05):203-206+210.[12]禹振軍,高嬌,蔣彬,楊光.正壓風送式投餌機改進及試驗研究[J].農業機械,2021,(03):110-112.[13]王國慶.風送式循環水養殖自動投餌機的設計與試驗[D].山東農業大學,2023.[14]洪揚，陳曉龍，田昌鳳，等.蟹、蝦養殖池塘移動投飼裝置的設計與試驗刀.漁業現代化，2018，45(03)：9-14.[15]武立波，劉運勝，劉學喆，等.海洋牧場遠程監控投餌系統設計[J]漁業現代化，2010，37(02)：23-25+13

工作計劃進程表時間工作內容3.10~3.304.1~4.154.15~4.305.1~5.105.11~5.205.20~5.306.1~6.5總體方案設計運動與結構設計計算繪制部裝結構草圖繪制部裝