當前,科技裝備型海洋牧場的建設依賴多項交叉技術集成與協同推進。當前主要包括5類關鍵技術路徑。
1)智能感知與環境監測技術
感知系統是實現精準管理的基礎。構建多維水質感知系統,集成溫度、鹽度、溶解氧、pH值、氨氮、濁度和藻類質量分數等多參數傳感器,實現對海水環境的連續在線監控。部署水下圖像識別系統,結合圖像算法對魚群活性、攝食行為、游姿異常和病害癥狀等開展實時識別。通過多源數據融合平臺搭建水面、水體和海底的三維生態監測網絡,為智能決策提供數據支撐。
2)智能化投喂與營養調控技術
實現“精投喂”是提升餌料利用率和水體質量控制的核心。通過魚群攝食行為分析與模型算法,智能判斷最佳投喂時間和劑量,實現智能定量投喂。引入營養動態優化模型,結合水溫、魚齡和生長速率等因素,優化飼料種類與成分比例。裝備如投喂無人機、水下旋翼布料系統,則提高了飼料空間分布精度,減少了資源浪費。
3)工程平臺與抗風浪結構技術
平臺安全是深遠海環境中長期運營的前提。采用模塊化鋼結構、柔性浮體和半潛式平臺等結構形式,實現抗強風浪條件下的穩定運行。配備柔性錨固系統與波能耗減裝置,有效應對多向涌浪和復雜流態,提高平臺穩定性與作業舒適性。平臺結構材料優化采用防腐涂層與新型高分子材料,有效延長平臺使用壽命并降低運維頻率。
4)智能運維與遠程管理技術
科技裝備型牧場須建立全天候、少人值守甚至無人化的運維能力。部署無人巡檢船和水下機器人,執行艙體清潔、結構檢查和水質采樣等任務。通過船岸協同中控系統,實現平臺-岸基之間的遠程控制與動態調度。引入云平臺與數字孿生系統,建立牧場運行狀態虛實映射模型,實現設備運行可視化、風險預測和仿真演練等,提升整體管理效率與智能化水平。
5)生態修復與棲息地營造技術
推動“生態+養殖”的融合發展。通過人工魚礁結構優化設計,提高底層物種的棲息適應性,重建海底微生態。結合海藻種植與沉水植物帶建設,形成綠色凈化系統,吸收水體中殘餌、代謝產物和富營養鹽等,緩解水質富營養化趨勢。在特殊區域構建生境模擬艙和可調光系統,模擬天然環境條件,誘導魚類行為向有利方向演化,為魚類健康養殖和繁殖提供可控空間。