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PVT系统耦合海水源热泵性能分析

能源与节能 2024年第2期 1-7,13页

作者：周义恒张殿光王旭阳于宗君马天燕大连海洋大学海洋与土木工程学院辽宁大连116023 辽宁省渔业装备工程技术研究中心辽宁大连116023

针对水产养殖中的控温需求,构建了PVT (Photovoltaic Thermal,光伏光热综合利用技术)系统与海水源热泵耦合系统。以128.78 m^(3)不规则八边形养殖水池为需求对象,通过热负荷计算、设备选型、经济性分析和投资回收期考虑,验证了PVT系统... 详细信息

针对水产养殖中的控温需求,构建了PVT (Photovoltaic Thermal,光伏光热综合利用技术)系统与海水源热泵耦合系统。以128.78 m^(3)不规则八边形养殖水池为需求对象,通过热负荷计算、设备选型、经济性分析和投资回收期考虑,验证了PVT系统与海水源热泵耦合系统的可行性。经济性分析表明,与传统的单一PVT集热系统辅助电加热系统相比较,该耦合系统仅需0.35 a即可实现动态投资回收。这证明了PVT系统与海水源热泵耦合系统在经济方面具有显著优势。不仅如此,还不断创新,提供了可持续性解决方案,经济性显著,也积极影响环境保护,具备较高的推广价值。研究对未来探索PVT系统与海水源热泵耦合应用具有重要的借鉴价值。

关键词： PVT系统海水源热泵 PVT-海水源热泵耦合经济性分析

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蒸煮过程中南极磷虾虾青素降解动力学研究

渔业现代化 2024年第5期51卷 110-116页

作者：马田田肖哲非欧阳杰沈建中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092 崂山实验室山东青岛266200 国家水产品加工装备研发分中心上海200092 大连工业大学海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心辽宁大连116034

南极磷虾受热易使营养物质降解,为探索蒸煮对南极磷虾中虾青素稳定性的作用规律,将流水解冻的南极磷虾沥水后置于恒温环境进行隔水蒸煮,蒸煮温度为60、70、80、90、100℃,蒸煮时间为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0 min,基于不同蒸煮条件下南... 详细信息

南极磷虾受热易使营养物质降解,为探索蒸煮对南极磷虾中虾青素稳定性的作用规律,将流水解冻的南极磷虾沥水后置于恒温环境进行隔水蒸煮,蒸煮温度为60、70、80、90、100℃,蒸煮时间为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0 min,基于不同蒸煮条件下南极磷虾含水率、蒸煮损失率和虾青素保留率变化情况,分析虾青素降解过程,并建立降解动力学模型。结果显示:在低温或短时条件下,含水率和蒸煮损失率无显著变化;温度上升或时间延长,虾青素保留率呈下降趋势;试验条件下,虾青素降解符合一级反应动力学模型,温度上升,虾青素降解速率增大,半衰期和降解90%所需时间减小,降解数学模型为k=0.002 8 T-0.088 8,R^(2)=0.966 4。研究结果对于了解南极磷虾在蒸煮过程中虾青素的稳定性具有参考意义,可为南极磷虾加工和利用提供理论参考。

关键词：南极磷虾虾青素蒸煮降解动力学

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利用“黄海芯1号”55K SNP芯片评估凡纳滨对虾选育群体的遗传多样性与基因组近交水平

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海洋与湖沼 2024年第2期55卷 479-488页

作者：刘丹阳孔杰王平陈荣坚傅强罗坤陈宝龙隋娟孟宪红代平谭建曹家旺李旭鹏康子仪刘绵宇强光峰迟长凤栾生浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心浙江舟山316022 中国水产科学研究院黄海水产研究所、青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室、农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东青岛266071 海南中正水产科技有限公司海南东方572633 广东海兴农集团有限公司广东广州511400

凡纳滨对虾的主要选育目标分为两个方面:一是培育具有较强抗病、抗逆性的“高抗系”(GK),二是培育具有快速生长特性的“快大系”(KD)。然而,国内缺少针对这两个选育群体的遗传多样性特别是基因组近交水平的调查分析研究。基于液相芯片... 详细信息

凡纳滨对虾的主要选育目标分为两个方面:一是培育具有较强抗病、抗逆性的“高抗系”(GK),二是培育具有快速生长特性的“快大系”(KD)。然而,国内缺少针对这两个选育群体的遗传多样性特别是基因组近交水平的调查分析研究。基于液相芯片“黄海芯1号”(55 K SNP)的基因分型数据,首次分析了GK(1064尾个体)和KD(564尾个体)选育群体的遗传结构和遗传多样性,调查了连续性纯合片段(ROH)的基因组分布特征,并重点评估了两个群体的基因组近交水平。PCA及进化树分析表明GK及KD群体可明确分层,亲缘关系热图表明KD群体内个体间的亲缘关系比GK群体更近。GK群体包括的家系数量更多,导致其遗传多样性高于KD群体;两群体间的F_(st)为0.09,存在中等遗传分化。GK和KD群体每个ROH的平均长度分别为(1.70±0.34)Mb和(1.65±0.38)Mb,每个样本ROH的平均数量分别为1.98±1.30和2.07±1.37。GK和KD群体0.8~1.25 Mb长度的ROH占比分别为11.41%和19.17%,表明KD群体的选育历史比GK群体更长。两个群体>2.25 Mb长度的ROH片段占比分别为10.26和9.74%,表明两个群体短期内未发生近亲交配。七种基因组近交系数评估结果表明,KD群体的近交水平高于GK群体。不依赖基础群体等位基因频率的F_(ROH)和F_(HOM)方法可准确地评价育种群体的真实近交水平,而F_(VR1)、F_(YA1)和F_(LH1)等依赖基础群体等位基因频率的方法可以用来比较群体及个体间的相对近交水平。上述结果为准确地评估育种群体的近交水平和优化育种方案提供了重要参考依据。

关键词：凡纳滨对虾 “黄海芯1号” 遗传多样性连续性纯合片段基因组近交系数

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船载投料系统饲料颗粒流落点预测

广东海洋大学学报 2024年第1期44卷 142-152页

作者：俞国燕王涛郭国全刘皞春广东海洋大学机械工程学院广东湛江524088 广东省海洋装备及制造工程技术研究中心广东湛江524088 广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东湛江524088

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题,提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法(MLBP)。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大,本研究采用高速相机获取饲料... 详细信息

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题,提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法(MLBP)。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大,本研究采用高速相机获取饲料颗粒流轨迹图像,并利用提出的混合网络模型分割饲料颗粒流轨迹,以获取轨迹关键信息;为准确预测饲料颗粒流落点,利用BP神经网络的优势,将轨迹信息及投料口高度作为其输入,实现饲料颗粒流落点的预测。【结果】与相关研究方法对比,结合混合网络模型与BP神经网络的MLBP方法的系统单次运行时间降低95%,同时落点预测准确度达到96%,落点的平均误差范围与平均误差百分比也分别降低32.0%和30.5%。【结论】本研究提出的MLBP方法预测精度及实时性均能满足网箱投饵作业需求,可为相关研究提供参考。

关键词：网箱养殖船载式投料系统落点预测模型混合网络模型 BP神经网络

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融合IVMD的海表温度时空智能预测方法

海洋测绘 2024年第3期44卷 53-57,61页

作者：韩莹曹允重张凌珺赵芮晗董昌明江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000 南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京210044

精准的海洋表面温度(sea surface temperature, SST)预测在海洋和气象领域具有重要意义,如海洋渔业捕捞和海洋天气预报等。提出一种融合改进变分模态分解(improved variational mode decomposition, IVMD)的时空混合模型来预测SST,采用... 详细信息

精准的海洋表面温度(sea surface temperature, SST)预测在海洋和气象领域具有重要意义,如海洋渔业捕捞和海洋天气预报等。提出一种融合改进变分模态分解(improved variational mode decomposition, IVMD)的时空混合模型来预测SST,采用中心频率观察法、残差指数最小化和皮尔逊相关系数改进变分模态分解(variational mode decomposition, VMD),去除SST序列冗余,利用图卷积神经网络(graph convolutional network, GCN)提取SST交互特征并结合长短时记忆网络(long short-term memory, LSTM)捕捉时间动态,提高预测精度。选取中国东海海域进行实证分析,实验结果表明:与现有模型对比,本文模型在均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差3个指标上均有显著提升,验证了本文模型的有效性和稳定性。

关键词：海洋表面温度预测改进变分模态分解皮尔逊相关系数图卷积神经网络长短时记忆网络

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基于BLF的三自由度并联稳定平台容错控制

船舶工程 2024年第1期46卷 98-104页

作者：徐世荣俞国燕邢雪峰广东海洋大学机械工程学院广东湛江524088 广东省海洋装备及制造工程技术研究中心广东湛江524088 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江) 广东湛江524000

针对具有不确定性和故障的三自由度并联稳定平台,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的反步容错控制方法。将模型不确定性、外部扰动和故障因素视为不确定性集合,通过固定时间扰动观测器对其进行实时估计,实现对控制器的补偿。通过引入障... 详细信息

针对具有不确定性和故障的三自由度并联稳定平台,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的反步容错控制方法。将模型不确定性、外部扰动和故障因素视为不确定性集合,通过固定时间扰动观测器对其进行实时估计,实现对控制器的补偿。通过引入障碍李雅普诺夫函数对系统状态进行约束,再结合反步法设计一种带有状态约束的容错控制器。通过稳定性理论证明该系统所有的闭环信号能够达到一致最终有界,仿真试验结果表明,该控制器能使平台在故障情况下保持稳定位姿,且能对不确定性集合进行快速、精确的估计以提升系统的稳定性。

关键词：并联稳定平台障碍李雅普诺夫函数容错控制扰动观测器

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渔获物海上称重技术国内外发展现状及展望

渔业现代化 2024年第2期51卷 14-21页

作者：葛枫晔郑晓伟郑本中中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092 大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023 国家水产品加工装备研发分中心(上海) 上海200092

水产品加工是将水产原料转化为具有形态、品质和价值的产品过程,其中称重是关键的工序。随着海洋工程技术不断发展,船舶装备不断智能化和自动化,海上称重技术应用越来越广泛,在海洋产业中越来越重要。国内由于缺少深入研究,现有的称重... 详细信息

水产品加工是将水产原料转化为具有形态、品质和价值的产品过程,其中称重是关键的工序。随着海洋工程技术不断发展,船舶装备不断智能化和自动化,海上称重技术应用越来越广泛,在海洋产业中越来越重要。国内由于缺少深入研究,现有的称重传感器在船载状态下的稳定性和精度都较差,还没有相应专业化船载称重设备出现。在海洋环境中对水产品进行分级、包装、储存和质量控制,面临海洋环境和船舶晃动等诸多挑战。文章介绍了海上称重的背景、现有设备的种类及优缺点,分析了称重补偿算法技术特点及其在水产品加工中的应用优势,并对国内外的相关研究以及现状进行总结。为解决在复杂海况下的动态称重,需要收集和分析不同海域、船型、载荷、工况下的称重数据,从而为称重补偿算法的优化和验证提供依据。研究表明,专业化船载称重设备的研发及其标准规范的制定,不仅可以提高称重的准确性和可靠性,还可以为海洋资源的开发和利用提供数据支撑。

关键词：水产品加工船载水产品称重称重补偿算法海上称重数据库

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海带渣与养殖固体废弃物混合发酵产沼气试验

农业工程学报 2018年第18期34卷 228-234页

作者：李秀辰李丰张国琛张倩杨福利母刚大连海洋大学辽宁省渔业装备工程技术研究中心大连116023

废弃物的高效和资源化利用是现代渔业发展面临的重要课题。该文以海带渣和养殖固废为原料开展了两相发酵产沼气效果试验研究,探讨了中温条件下(35±1℃)料液TS浓度和接种率对混合水解酸化特性以及厌氧发酵产沼气效果的影响。结果表明,... 详细信息

废弃物的高效和资源化利用是现代渔业发展面临的重要课题。该文以海带渣和养殖固废为原料开展了两相发酵产沼气效果试验研究,探讨了中温条件下(35±1℃)料液TS浓度和接种率对混合水解酸化特性以及厌氧发酵产沼气效果的影响。结果表明,海带渣与养殖固废混合水解酸化过程启动很快,第2天乙酸浓度即达到峰值,5 d后丙酸和丁酸浓度增幅较快,水解酸化过程中甲酸产量相对较低。不同TS浓度(6%、8%和10%)和不同接种率(10%、20%和30%)的料液水解3 d,乙酸的酸化度分别为42.6%、50.0%、49.8%和50.7%、44.3%、40.3%;主要有机酸(乙酸+丁酸+甲酸)的酸化度分别达到61.7%、68.7%、62.2%和69.4%、57.5%、58.0%。料液TS浓度为8%~10%、接种率为10%~20%和p H值为6.0~7.0时,海带渣与养殖固废在中温条件下混合水解2~3 d,即可获得后期发酵产沼气所需的酸化料液。此外,发酵产沼气结果表明,每天按与产沼气接种污泥质量比为1:7~1:9的比例添加酸化料液,在p H值为7.0~8.0和35±1℃的条件下厌氧发酵产沼气,产气系统启动很快,而且8~13 d即进入稳定产气阶段,产气率保持在489.4~581.5 m L/g VS,所产沼气中的甲烷体积分数达到82.7%~84.9%,而且料液不会出现酸化现象。海带渣与养殖固废混合水解酸化、批量填料发酵产沼气工艺明显提高了产气效率和系统稳定性。

关键词：沼气甲烷发酵混合水解酸化批量填料发酵海带渣养殖固废

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紫菜机械化采收装备技术研究进展

渔业现代化 2022年第3期49卷 1-9页

作者：唐嘉鸿李秀辰张国琛卢薇倪尚张寒冰张倩翟祎琳母刚大连海洋大学机械与动力工程学院(中新合作学院) 辽宁大连116023 辽宁省海洋渔业装备专业技术创新中心辽宁大连116023 设施渔业教育部重点实验室辽宁大连116023

近年来,随着中国紫菜栽培工艺和技术的不断改进,紫菜栽培规模不断扩大,但落后的采收装备和劳动力结构性短缺等问题已成为制约中国紫菜栽培业进一步发展的主要因素。文章围绕中国紫菜规模化采收装备技术需求,介绍了现有的3种紫菜栽培方... 详细信息

近年来,随着中国紫菜栽培工艺和技术的不断改进,紫菜栽培规模不断扩大,但落后的采收装备和劳动力结构性短缺等问题已成为制约中国紫菜栽培业进一步发展的主要因素。文章围绕中国紫菜规模化采收装备技术需求,介绍了现有的3种紫菜栽培方式以及采收特点,综述了泵吸式、剪切式以及打采式紫菜采收装备技术国内外研究进展,对比了各式采收装备技术的优缺点,分析了中国采收装备技术存在的机械结构理论设计水平低、配套设施简陋和装备集成度差等问题,提出了紫菜机械化采收装备应从紫菜生物力学特性研究、机械结构优化设计、采收装备系统集约化以及智能化等方面的发展对策。本研究旨在为中国紫菜机械化采收技术及装备研发提供参考。

关键词：紫菜栽培方式机械化采收

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