深远海养殖的巡检困局与ROV的工程回应:从“人工盲探”到“智能作业”的范式转换

2026-08-22 17:05
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深远海养殖平台规模持续扩张——截至2025年,全国深远海养殖水体已达4398万立方米,产量39.3万吨,比“十三五”初期分别增加3.3倍和2.4倍。养殖设施向深远海延伸的同时,水下巡检方式却仍停留在“潜水员下水目视检查”阶段:深远海养殖水深普遍达27至35米以上,流速可达1.5米/秒,传统空气潜水已接近安全极限。农业农村部发布的典型案例指出,深远海养殖平台应建立水下机器人智能巡检系统,通过养殖网箱建模、巡检路线规划等,实现网衣巡检机器人对网衣的全覆盖巡检。渔业养殖水下机器人的工程价值,正在从“可选技术”走向“刚需装备”。

一、深远海养殖巡检的四项刚性需求

深远海养殖平台运行过程中,存在四类必须定期执行的水下作业任务:

网衣完整性巡检。 深远海养殖网箱长期浸泡在海水中,承受洋流冲击、生物附着(藻类、藤壶)和材料老化等多重压力。网衣破损可能导致养殖鱼类逃逸,造成巨大经济损失。目前网衣损伤检测主要由潜水员水下操作完成,风险高、效率低、成本高且实时性差。

附着生物清理与设施维护。 网衣长期浸泡在海水中,藻类、藤壶等生物附着会堵塞网孔、增加网箱负重,影响水体交换。附着生物需要定期清理,网箱结构本身也需要定期检查。

养殖生物健康与行为监测。 养殖鱼类的健康状况(体表白点、体表溃疡等)直接影响产量。水下机器人搭载视觉系统可自动识别鱼群疾病。同时,鱼类对环境趋向性的数据分析可服务于养殖环境的科学调控。

水质与环境参数监测。 温度、盐度、溶解氧、pH值等关键指标需要持续跟踪。传统监测依赖人工乘船采样后送回实验室分析,数据获取存在数小时至数天的滞后。

二、DH-R220水下机器人的技术适配

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养殖网箱水下巡检对机器人的核心要求集中在四个维度:抗流能力、高清成像、续航时长、作业能力。鼎和创新DH-R220水下敏捷抓取机器人的技术配置,正是围绕这些需求设计。

八推进器抗流:复杂海况下的姿态稳定。 深远海养殖平台位于开放海域,洋流速度可达2至3节。DH-R220采用八推进器矢量布局,总功率540W,正常作业速度达5节,极限抗流能力达3节。在网箱巡检场景中,这一抗流能力保障了机器人在复杂海况下沿网箱外壁稳定航行。八推进器配置提供了充足的冗余动力——即使单个推进器出现故障,其余推进器仍能维持基本作业能力。大面积镂空设计进一步降低水流冲击,提升姿态稳定性。有研究提出了基于LLM(大语言模型)的多ROV协同网箱巡检框架,通过自适应任务规划实现多机协同作业——DH-R220的八推进器冗余动力配置为这类自主化巡检场景提供了硬件基础。

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1080P高清成像与矩阵照明:浑浊水域的清晰视界。 养殖网箱所在海域水体往往携带悬浮物,能见度有限。DH-R220搭载1080P网络摄像头,操作员通过实时回传的高清画面精准识别网衣破损点及附着生物分布。矩阵多灯设计,单灯1500流明高亮,保障深水作业视野。在网箱巡检中,水下机器人可贴近网衣进行多角度拍照分析,对网衣破损、鱼群数量、生长状态、饲料残存等信息进行检测与分析。福建深远海养殖平台智能巡检系统已能对大黄鱼常见体表白点、体表溃疡等疾病自动识别与诊断,对破损网衣自动识别。

近500Wh长效续航与抗拉数据双备。 水下巡检往往需要持续数小时的连续作业。DH-R220搭载近500Wh大容量电池(33,600mAh/497,280mWh),正常作业续航达3小时。100米线缆抗拉力达500kg,网络读取与上位机本地存储双链路确保数据不丢失。控制延时低至20ms,确保操作指令即时响应。

双轴灵巧机械臂:从“看见”到“作业”的能力延伸。 渔业养殖不仅需要“看见”网衣破损,还需要在发现后及时干预。DH-R220配备专属2自由度机械臂,配合收纳筐,支持水下打捞与采样一气呵成。在网箱巡检中发现网衣局部附着物密集时,操作员可操控机械臂完成定点清理。新西兰坎特伯雷大学推出的AI水下机器人同样可通过多角度拍照分析并搭载机械臂采样——在渔业养殖场景中,机械臂的作业能力正在成为巡检机器人的标配。

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三、从“人工巡检”到“智能无人化”的产业趋势

渔业养殖水下机器人的规模化应用,正从“试点探索”走向“规模化部署”。2025年12月,首届大湾区海洋水下机器人应用挑战赛发布的应用场景机会清单,涵盖网箱巡检、设施打捞、生态监测、渔获捕捞等核心需求,总金额达1500万元。水下机器人与无人机协同作业,可实现养殖全场景无死角巡检。

在政策端,2025年中央一号文件明确支持发展深远海养殖,建设海上牧场。“十五五”规划纲要提出推动海洋经济高质量发展。福建已建成25台(套)深远海养殖智能装备。全球水产养殖水下机器人市场2025年销售额达2.09亿美元,预计2032年将达5.80亿美元。深远海化和绿色低碳化发展,正推动海洋牧场从“经验驱动”迈向“数据驱动”。

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四、结语

渔业养殖水下机器人正在将深远海养殖的巡检作业从“人工潜水冒险”推向“智能机器巡检”。从网衣破损的自动识别与定位,到水质参数的原位实时监测,从附着生物的定点清理到养殖设施的维护作业——水下机器人正在成为深远海养殖感知与作业的核心装备。鼎和创新的DH-R220水下敏捷抓取机器人以八推进器抗流(极限抗流3节)、1080P高清成像、2自由度机械臂和近500Wh续航为核心配置,为深远海养殖网箱巡检、网衣维护、水质监测等场景提供了一套可在急流、深水、浑浊环境中持续作业的技术方案。当深远海养殖从“靠经验”走向“靠科技”,一台与场景精准匹配的渔业养殖水下机器人,正在成为现代海洋牧场不可或缺的生产力工具。

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