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多點氣送式及智慧型自動投餌系統之研發

Research and Development of Multiple Points and Computer Integrated Automatic Feeding System for Aquaculture

在集約式的魚蝦類養殖,飼料費和投餌作業費,佔養殖成本的50 ﹪以上,因此掌握飼料的品質以及投餵技術為確保養殖成功的關鍵。 不少魚蝦類喜在夜間或清晨或傍晚的時候攝食,又蝦類的消化作用快 故索餌頻繁。其次,魚蝦類的攝餌強度隨著天侯、水質、底質條件變動而改變。因此,投餌時刻與投餌量必須配合對象種類的攝餌習性以及環境條件隨時加以調整,如果投餌時刻不對或投餌量過多,均將造成殘餌,不僅浪費飼料,而且污染水質與底質環境;若投餌量不足則影響成長。因此研發高性能的自動投餌系統,以達精緻投餌,進而提高養殖效率,為刻不容緩的課題。

1.多點氣送式自動投餌系統(范蠡一號):

     范蠡一號為利用高壓空氣輸送、噴撒飼料的中央控制式自動化投餌系統。本系統包括、空氣壓縮機、高壓空氣儲存桶、冷凍乾燥 機、空氣過濾器、調壓弁、儲料桶、飼料進料器、飼料輸送管、配 電盤、可程式自動控制子系統。本系統設有30個噴料點,最遠的噴料點可離儲料桶500m,可依據設定的電腦程式對每個噴料點分別設 定噴料時刻 (頻度可達每15分鐘一次) 以及每次噴料的時間數 (每 次可短至5秒)。

范蠡一號自動投餌系統之可程式控制單元
范蠡一號自動投餌系統之空氣壓縮機
裝設在養殖池之范蠡一號自動化投餌系統之噴料器

由於係採每次僅一個噴料點單獨噴料,故每次的噴 料量可經由噴料時間數加以精確的控制。其次,由於飼料係靠高壓 空氣推送,故飼料輸送管內不可含有濕氣,否則飼料碎屑會黏在管 壁,因此引進輸送管內的空氣,必須先經冷凍乾燥機去除水份。又 ,空氣需經過濾器濾除固形物,以避免阻礙電磁閥之開關。飼料在 輸送管內的移動速度與管內的氣壓以及飼料的形狀與密度有密切的關係。經測試結果,可以將直徑2㎜長6㎜左右的粒狀飼料由儲料桶 經輸送管從各個噴料點順利噴出。由於本系統採中央控制系統設計 ,不僅可將飼料由儲料母桶直接噴撒到各個設定的落料點,而且可 以使用同一系統對不同儲料母桶的飼料進行相同的工作。中央控制系統的主要機械、電子系統以及儲料母桶均裝設在一工作室內,不僅有益於機械的維修與使用壽命,而且可以避免飼料在室外受曝曬而變質。

2.智慧型自動化投餌系統 (范蠡二號)

        范蠡二號為自多點氣送式自動投餌系統改良而成,為可自動接受訊號隨時調整投餌量之智慧型自動化投餌系統。本系統可應用於 種苗生產、陸上池塘養殖、海面箱網養殖,針對整場投餌作業,規劃成中央控制式自動化投餌系統。本系統經由觸摸式電腦視窗操作 ,可設定投餌對象池號、供料槽號,再針對每個噴料點設定投餌時 間、投餌次數和投餌量。自動控制系統可接受單一訊號,例如溫度 自動監測子系統傳回的訊號,自動調整設定的投餌量。在修正過的 指令下,本系統即自動將特定種類的飼料,定時定量地噴撒到指定 飼育池內的特定區域。其次,魚蝦類的攝餌強度受多項因子的影響 ,包括水質條件 (水溫、鹽度、pH、DO、氨氮量、硫化氫量、濁度 等) 以及魚蝦類本身的健康狀況(營養不足、感染病害)。另方面, 在養殖過程中,由於個體的成長以及死亡,故生物量隨時在變動。 而投餌量必需隨著攝餌強度與生物量之變動加以調整,始能達到正 確的投餌。故隨時掌握影響攝餌強度的因子以及生物量,並據之以 修正投餌量,為確立高度智慧型自動投餌系統的重要課題。部份環境因子 (水溫、鹽度、pH、DO、濁度) ,可使用自動監測器,隨時由養殖現場自動傳回中央自動控制主系統,其他因子 (氨氮量、硫 化氫量) 則可經由採水樣測定後,輸入控制主系統。魚蝦本身的健康狀況,可以攝餌反應加以評估,利用攝餌時水中聲音的強弱做為 攝餌強弱的指標,在投餌點裝設水中聲音接受器,而將攝餌反應訊 息自動傳回中央自動控制主系統。此外,隨時登錄死亡尾數或定期 估計養殖對象的尾數以及定時測量養殖對象的體重,以掌握生物量 ,並將這些數據輸入控制主系統。上述進入中央自動控制主系統的 所有訊號經過模糊邏輯系統處理,可整合成為單一訊號進入范蠡二 號的自動控制系統,達成高度智慧型自動投餌。此項模糊邏輯自動 控制系統正由國立中興大學農機系與台灣省水產試驗所東港分所合作研發中。

范蠡二號自動化投餌系統於1994年5月7-11日參加台北世貿中心國際展