Управление прудами

Товарное рыбопроизводство – один из видов производства сельскохозяйственной продукции, обеспечивающий продовольственную безопасность государства.

Мировые тенденции развития аквакультуры вообще и товарного рыбопроизводства в частности, связаны с постоянным ростом производства. Россия в рейтинге производителей аквакультуры занимает 78 место с долей в мировом производстве 0,2-0,3%.

При этом потенциал России по развитию аквакультуры огромен по сравнению с современным состоянием и, по оценкам экспертов, составляет до 1,5 – 2 млн. тонн в год, при этом показателя 400 тыс. тонн в год планируется достичь уже к 2020 г.
Повышения эффективности прудовых хозяйств можно достичь внедрением автоматизированных систем контроля и обработки информации, учета расхода кормов. При этом может параллельно решаться задача использования возобновляемых биоресурсов для кормления выращиваемой в прудах рыбы.
Достижение заявленных целей может быть достигнуто за счет внедрения автоматизированной системы контроля и управления прудовым хозяйством. Такая система включает в себя автономно работающие датчики, установленные по площади пруда и контролирующие состояние воды. Информация передается по беспроводным каналам связи на центральный компьютер, где обрабатывается и в соответствии с этой информацией регулируется процесс кормления, при этом данные о расходе и виде кормов автоматически вносятся в базу данных и архивируются.
От параметров воды, ее температуры, кислотности, содержания растворенного кислорода и т. п., зависит рост рыбы в прудах. Поэтому в рыбоводных хозяйствах существует необходимость регулярного контроля качества воды.
Для осуществления правильного нормирования кормов и установления оптимального режима кормления необходимы систематические наблюдения за температурой воды и концентрацией растворенного в ней кислорода. Измерения целесообразно проводить в утренние часы на кормовых местах один раз в трое суток.

Но в основной период кормления (июль-август), который характеризуется устойчиво высокими температурами и накоплением значительных количеств органики, замер уровня растворенного кислорода необходимо проводить ежесуточно[1].
При закислении донного грунта (рН < 8,0) пруды необходимо известковать гашеной или негашеной известью[2].
Для размещения датчиков контроля состояния воды можно использовать следующую схему: по площади пруда устанавливаются опоры, на которых монтируются датчики, система автономного энергообеспечения на фотоэлектрических преобразователях, система беспроводной передачи данных, а также устройства докорма рыб летающими насекомыми.
В настоящее время известны несколько способов дополнительной подкормки рыбы с помощью источников светового излучения. Большинство этих способов связаны с привлечением насекомых к источнику света, их уничтожением тем или иным способом и последующим скармливанием.
Показатели качества воды могут варьироваться в разных точках водоема, поэтому необходимо производить измерения в нескольких контрольных точках. Примерное расположение измерительных устройств показано на рисунке 1.

Рис.1. Схема расположения датчиков на водоеме
Кружками отмечены стойки с необходимым оборудованием (рис.1). Для работы системы требуются не только измерительные устройства, но и контроллер, управляющий работой датчиков. Поскольку конструкция находится на водоеме, подводить электричество к каждой стойке нецелесообразно. Поэтому для электрификации каждой конкретной установки используются фотоэлектрические преобразователи и аккумуляторы. Во время светлого времени суток происходит подзарядка аккумулятора, система работает за счет электроэнергии от солнечной батареи; в темное время суток система работает за счет накопленной аккумулятором энергии. Кроме того, каждое устройство снабжено радиопередатчиком, который передает информацию об измерении на основное устройство (на рис. 1 оно отмечено звездочкой). Оно принимает данные со всех измерительных станций, обрабатывает и архивирует их. Одновременно с этим оно отправляет обработанную информацию в интернет, для этого на нем имеется специальный модуль. Информацию со всех измерительных приборов можно как усреднить, получив среднее значение измеряемой величины по водоему, так и рассматривать отдельно показания с каждого из датчиков, в этом случае можно более детально судить о проблемах качества воды в конкретной зоне пруда.
На головном устройстве также могут располагаться измерительные датчики. Питание системы происходит по принципу описанному выше.
Вся система будет работать по принципу, указанному на структурной схеме (рис.2).

Рис.2. Структурная схема автоматизированной системы управления
Опытный образец такого устройства, разработанный в Волжском политехническом институте, прошел тестовые испытания на одном из рыбоводных хозяйств Волгоградской области (рис.3).

Рис. 3. Опытный образец устройства контроля качества воды и докорма рыбы
Представленная система мониторинга качества воды является наиболее эффективной, поскольку полученная информация содержит наибольшее число параметров и может быть оперативно обработана, а на ее основе скорректированы программы кормления и приняты решения об известковании прудов и внесения удобрений.
Костин В.Е., к.т.н., доцент,
Савчиц А.В.,к.т.н., доцент,
Силаев А.А.,к.т.н., доцент, ВПИ (филиал) ВолгГТУ
Корнеев А.С., студент
Ким В.А., студент   f