人工智能时代下自动化无人水上平台应用前景浅析

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　　一、产品简述
　　一款基于自动化控制技术实现多种水上功能（例如：水质监测、水中巡视等）的无人水上平台。
　　本产品作为一款自动化小型的无人水上平台，由浮力装置、升降装置、驱动 系统、控制及导航系统、观测及传输系统等五部分组成，借助外观的稳定性设计 与远程操控装置控制移动操作，达到有效的代替或协助人们完成水上活动的目的。
　　本产品有更高的自动化水平、更好的稳定效果，更充足的驱动装置以及远程观测等优点，无人化完成水上作业，由此实现了更加出色的水上无人平台效果和更好的用户体验度。
　　该平台基础装置为浮力装置、升降装置、驱动 系统、控制及导航系统、观测及传输系统等五部分，通过更换搭载配件方式从而实现不同的功能，目前已经可以实现或即将实现的功能有水质监测、巡视、喷洒鱼食（药）、休闲捕鱼等，更多功能正在开发中。
　　产品优势如下：
　　自动化：通过遥控电控装置来驱动推进模块的移动和收线模块实现绳索的自动伸缩。本产品的收线模块由收线电机、轮轴和轮轴边架及纤维线组成，通过收线电机驱动带动轮轴，使轮轴发生不同方向的转动，带动纤维线伸缩，从而实现了控制深度的作用。相较于传统的人工水上作业方式，本产品的自动化功能将给客户带来极大的便捷。
　　高效率：本产品可以远程遥控，人们只需在岸上遥控，可以实现平台的无人化，他的高效率主要体现在作业位置精确与驱动速度较快与易于水下观测三方面。一方面，本产品通过GPS模块提高作业位置精确度；另一方面，本产品可放置多块电机提高驱动速度，通过在精度与速度与巡视三方面的控制，提高了水上作业效率。
　　二、行业综述
　　（一）智慧渔业
　　1、行业整体分析
　　与其他农业业态相比，水产养殖还处于相对落后的生产状态，技术含量和信息化水平不高。未来需加强与“互联网+”结合，运用物联网、大数据、云计算等技术，大幅提高水产养殖业的生产、管理、服务等环节效率，促使生产方式从落后向高效转变。
　　近年来，中国水产养殖整体素质不断提高，但小规模分散式的经营方式仍占主体，标准化、集约化加工生产的要求与传统分散的水产养殖生产之间的矛盾比较突出。当前水产品质量安全仍存在不少隐患，水产品国际贸易市场仍面临质量安全因素不稳定的巨大压力。水产养殖只有走产业化之路，完善生产、加工、流通、销售等各个流程，着重加强投入品的使用与管理，才能确保产品的安全和健康，实现长足的发展。我们公司的自动养殖管理系统适应当前行业发展的新潮流，针对养殖户的具体需求进行了重新設计和改进，更加贴合目前市场的主流需求，并能支持养殖户的个性化要求，进行模块化的改装和升级。
　　2、水产养殖行业痛点
　　（1）水产养殖场的发展与资源、环境的矛盾加剧。未能摆脱水产养殖场发展是建立在对资源、环境等生产力要素的大量占有、依赖甚至是破坏的基础上，生态安全问题已成为制约水产养殖业发展的重要因素。外部水资源紧缺和污染制约了水产养殖，水产养殖排污又影响了外部环境。有关部分治理相对较松，监管不严，行业乱象丛生。
　　（2）养殖病害频发，引发较大经济损失。传统养殖方式和管理与现代渔业不相适应，盲目追求高产，造成病害频发，养殖产量和效益受到很大影响，对养殖业健康发展构成重大影响。不合理和不规范用药导致养殖产品药残，影响到水产品的质量安全消费和出口贸易，制约了养殖业的发展。
　　（二）水质监测
　　1、行业整体分析
　　水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。其细分领域包括水质监测设备 和水质监测运营服务。
　　随着工业化和城市化的推进，我国经济发展和人民生活对水资源的需求逐渐加大。然而一方面我国水资源匮乏，另一方面水污染严重，水环境状况比较严峻。虽然我国江河、湖泊众多，其中较大的有松花江、辽河、海河、淮河、黄河、长江、珠江七大水系，但是多数水质较差。在近年的监测中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重。为保障我国居民、企业用水安全，水质监测行业也迅速发展。
　　2、水质监测行业痛点
　　（1）未能建立长期有效的水资源监测管理体系。我国环境监测将属于同一生态系统的流域划归多个职能部门管辖，如此难免各自为政，缺少对全流域范围内的整体考虑。一旦突发水污染事件，将会牵涉到水利、环保、交通、供水、城市建设和规划等多家部门，不同层级的政府和部门难以在第一时间做出一致的反应。当前环境监测不力，与各职能人员分工不清、责任不明有很大关联，需要建立长期有效的水资源监测管理体系，明确监测机构和人员的主要职能，做到各部门任务明确，职责分明，同时需要各有关部门协作配合，保障监测数据的科学性与公信力，更好地为开展水资源监督、评价、预警、考核服务。
　　（2）水质预测研究尚待加强。我国目前的水质监测工作主要以水质的监测和水 污染的控制为主，对水质预测的分析研究尚未完全系统化。而且，自我国开展水 质监测工作以来，积累了大量水质监测数据，监测成果没有完全被系统化利用。当前针对我国水质监测的现状及各种实验结果分析，可以着力开展水质预测分析，包括不同河域、不同季节影响水质的各种因素，有准备地进行水质监测和水利应 用，进一步提升水资源的服务能力。
　　（三）休闲捕鱼
　　1、行业整体分析
　　休闲渔业是一种具有可持续发展特征的新兴的产业的形式。随着城市居民生活水平的日益提高，人们越来越向往亲近自然，然而环境的不断恶化，使越来越多城市居民去体验体验休闲渔业活动，休闲渔业是以发展渔区经济和提高渔民收入最终目的新型渔业。休闲渔业将水族观赏、旅游观光等休闲娱乐活动与现代渔业方式相结合，有利于传统渔业向新海洋制度建立转移，同时，满足了人民追求高层次休闲消费的需要。休闲渔业是对渔村空间、渔村设备、渔业经营活动等渔业资源的多角度利用的同时挖掘渔业自然环境及渔村人文资源积极寻求新的转产增值路径，实现休闲、餐饮、娱乐等与渔业相结合，来实现一、三产业的融合，能提高渔业经济、生态效益以及社会效益，是资源开发和环境保护协调发展的一种新型渔业。
　　2、休闲捕鱼行业市场痛点
　　（1）钓具市场缺乏标准。任何一个产品，必须有生产标准、检验标准和市场准入机制。中国目前的渔具市场缺乏严格的标准，市场规范性问题很大。生产了一根鱼竿，现在暂时无法去判断什么叫合格，什么叫不合格；用什么材料生产，达到什么要求才能算合格。厂家在定价时，没有清晰的定价标准。顾客很难区别劣质低价鱼竿和优质鱼竿。现在暂时没有一个独立部门像对电视机、电脑等产品一样，依据国家标准检验渔具的质量。以上种种导致了用户购买了一根鱼竿后，很难知道是否物有所值。
　　（2）不恰当使用鱼饵会对人体造成危害。有不少钓鱼爱好者都有切身感受，经常用手直接接触鱼饵，时间长了，手上会出现蜕皮，手会因此而疼痛。这是饵料中含有蛋白添加剂造成的。在渔展会，许多摊位都在推销自己的鱼饵产品，这些产品没有具体的成分说明，没有相关监督部门的许可证。一些厂家生产的小药，更是包装简单，自我夸大。有的标榜自己的小药专门对付某种鱼，有的甚至说用了他的小药百发百中、不会后悔等等。其实这些小药只不过是加大了化学芳香剂，用人的思维来想象鱼的口味而已，没有什么科学道理，而且无疑对人体和水质是有负面影响的。
　　（作者单位：山东大学）
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