LED集魚燈在遠(yuǎn)洋漁業(yè)的應(yīng)用前景探討

[摘 ?要]通過調(diào)研對比傳統(tǒng)白熾燈和金鹵燈與LED集魚燈的技術(shù)參數(shù)，探討了LED集魚燈在遠(yuǎn)洋漁業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢以及存在的技術(shù)瓶頸。

[關(guān)鍵詞]LED集魚燈，遠(yuǎn)洋漁業(yè)，應(yīng)用前景

中圖分類號：S972.632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0087-02

Application prospect of LED lighting technology in ocean going fishery

Chen ChunXian

（BEIJING POLYTECHNIC 100176）

[Abstract]Through the comparison research of the traditional incandescent lamp and metal halide lamp and LED set technical parameters of the lamp， and explore the LED of gathering-fish lamp in the pelagic fishery application superiority and the existence of technical bottlenecks.

[Key words]LED of gathering-fish lamp ， data processing ， Off grid PV system

1 引言

隨著近海資源頻頻告急，漁業(yè)面臨的壓力和困境也顯而易見，因此遠(yuǎn)洋漁業(yè)成了很多臨海區(qū)縣的發(fā)展重點(diǎn)。

新型LED燈的列裝，將助推遠(yuǎn)洋漁業(yè)的發(fā)展， 茫茫大海上，漁民們用誘魚燈吸引魚群，圍網(wǎng)捕撈。但傳統(tǒng)的海上燈光圍網(wǎng)捕魚多采用金鹵燈，單燈功率在2000W以上，單艘漁船需安裝一百余盞，加上漁船海上電能全部依賴船載柴油機(jī)發(fā)電提供，這種捕魚方式耗能巨大，嚴(yán)重制約了漁船的出海時間及捕魚量。所以輕便、節(jié)能高效、對人體傷害程度不同的誘魚燈成為制約漁業(yè)屆發(fā)展的瓶頸之一。

2.捕魚燈在遠(yuǎn)洋漁業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在捕魚產(chǎn)業(yè)中，通過光誘魚來捕魚是一種很普遍的作業(yè)方式，特別是在遠(yuǎn)洋漁業(yè)中。而集魚燈是光誘魚作業(yè)方式中不可缺少的一個產(chǎn)品，它主要是利用魚具有的趨光特性，通過發(fā)光集魚而捕魚。集魚燈經(jīng)歷了從煤油燈、白熾燈、金鎢燈到金鹵燈的產(chǎn)品更新，其實(shí)是遵循著人類電光源的發(fā)展史。？

用于光誘漁產(chǎn)業(yè)的集魚燈主要是金鹵燈，使用金鹵燈的不足之處主要有：

（1）不環(huán)保，有汞污染，影響環(huán)境;

（2）不安全，金鹵燈是玻璃制品容易破碎而且有大量的紫外線輸出，會對人體和海洋生物造成傷害;

（3）無法即時啟動，一般需要15分鐘才能重新完全啟動;

（4）無法根據(jù)捕魚環(huán)境和種類調(diào)節(jié)亮度和光色;

（5）金鹵燈壽命一般為2300小時左右，而LED相比壽命可達(dá)數(shù)萬小時。

傳統(tǒng)的集魚燈具有嚴(yán)重的光衰問題，且容易受海浪襲擊而破損，甚者引發(fā)火燒船意外，使用壽命約15個月;但新開發(fā)的高亮度LED集魚燈具，利用生物趨光特性與光學(xué)透鏡設(shè)計，創(chuàng)造出獨(dú)特的“誘魚光形”，能讓魚群停留于光形圍范內(nèi)，且大幅降低耗油量，使用時間延長為3到5年。

LED光源目前的應(yīng)用光效可以達(dá)到100LM/W以上，與金鹵燈相比，發(fā)出相同的光功率，可節(jié)省70%的能耗，同時壽命延長5—10倍，環(huán)保安全，故LED集魚燈是今后集魚燈的必然選擇。

“高亮度LED集魚燈”，相對傳統(tǒng)漁燈船的耗油量，可省近20%。

據(jù)臺灣媒體報道，島內(nèi)油電雙漲，節(jié)能成為最熱門的話題，大陸企業(yè)安徽深藍(lán)光電今天發(fā)表“高亮度LED集魚燈”研發(fā)成果，相較于傳統(tǒng)漁燈船，“高亮度LED集魚燈”可節(jié)省約1成5到2成的耗油量，另可省下9成的耗電量，有助于提升漁獲的新鮮度。成大強(qiáng)調(diào)，若現(xiàn)有燈火漁船皆改用LED集魚燈，每年至少可省下6到7億元。

這是全球唯一將照明光形觀念應(yīng)用于漁業(yè)照明的創(chuàng)舉，由于LED集魚燈的耗電量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)燈具，在誘集魚群作業(yè)時可讓冷凍庫全力運(yùn)轉(zhuǎn)，不像傳統(tǒng)集漁燈具使用時需關(guān)閉冷凍系統(tǒng)，有助于提升漁獲的新鮮度。

3.國內(nèi)外LED集魚燈的生產(chǎn)情況

（1）國內(nèi)LED集魚燈生產(chǎn)廠家

4.LED集魚燈的技術(shù)參數(shù)

（1）LED集魚燈與金鹵燈性能比較

（2）佰能光電的LED集魚燈與傳統(tǒng)金鹵燈或白熾燈節(jié)能效益（單盞燈）對比

（3）佰能光電的LED集魚燈產(chǎn)品參數(shù)

5.LED集魚燈的發(fā)展及應(yīng)用前景分析

通過對調(diào)研數(shù)據(jù)的分析，本人認(rèn)為LED集魚燈在遠(yuǎn)洋漁業(yè)的發(fā)展前景光明，但仍然需要一段很長的時間道路。

（1）.優(yōu)化LED集魚燈設(shè)計 ，進(jìn)一步節(jié)約燃油，提升捕魚船整體效益

積極跟蹤發(fā)光固晶片的最新材料及工藝，提高固晶的效率。目前最優(yōu)的發(fā)光固晶能達(dá)到40%的轉(zhuǎn)換率，大陸廠商多進(jìn)口臺灣的固晶。同時大陸的同方等企業(yè)生產(chǎn)的同類產(chǎn)品效率也基本能達(dá)到。

（2）.優(yōu)化配光及光譜，改善捕魚量，提升漁船整體效益

LED光譜為分立的光譜，譜線較窄，半高全寬在30？nm？左右，各類的LED？有不同峰值波長，可以在光合有效輻射范圍內(nèi)方便地匹配出各種不同的光譜結(jié)構(gòu)。LED色彩豐富、鮮艷，可以有多樣化的色調(diào)選擇和配光，并且LED？發(fā)光大部分集中會聚于中心，發(fā)散角較小，可以有效地控制眩光。LED？發(fā)光對電流的響應(yīng)速度極快，只需通過調(diào)整電流就可以調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度和顏色。

企業(yè)加強(qiáng)配光及光譜優(yōu)化，改善捕魚量，提升漁船整體效益。

（3）.增強(qiáng)控制系統(tǒng)設(shè)計，使得操作更加智能化、簡單化

佰能光電的LED集魚燈控制系統(tǒng)采用CAN總線技術(shù)，簡單易懂，操作簡便，但是需要零距離操作，自動化程度不高，不人性化。

若采用下圖所示結(jié)構(gòu)，操作人員在漁船的任意位置均可以操作系統(tǒng)，但是可靠性方面將是研發(fā)的重點(diǎn)考慮對象。

（4）.加強(qiáng)研究系統(tǒng)可靠性設(shè)計，杜絕漏電現(xiàn)象發(fā)生

要想減輕燈具的重量，增大單燈功率尤為重要，大功率的LED集魚燈的散熱問題在系統(tǒng)設(shè)計中舉足輕重，在此過程中若有漏電現(xiàn)象發(fā)上，任何魚類將被拒之千里，將失去漁船對LED集魚燈的信任。

（5）.加強(qiáng)水下燈的研發(fā)進(jìn)度，爭取從水上水下兩面進(jìn)攻，提升捕魚量

水下集魚燈具有節(jié)能、誘集范圍廣、穿透水層深等特點(diǎn)。水下集魚燈不僅可以在晚上將深層的柔魚誘集到較淺的水層進(jìn)行作業(yè)，還可以在白天將大型柔魚聚集在較深水層進(jìn)行捕獲舊J，水下集魚燈于20世紀(jì)90年代以來被廣泛應(yīng)用到魷釣作業(yè)中，其光源以金屬鹵化物燈為主，屬熱光源。

LED水下集魚燈應(yīng)符合以下幾方面要求：光源具有較大照射范圍、足夠的照度，并能適用于誘集魚群;啟動操作簡單迅速;燈具堅固、耐震，水密耐壓;耐用。

LED？水下集魚燈通電工作后，整個系統(tǒng)由軟件控制運(yùn)行。根據(jù)不同漁場的客觀情況、誘集目標(biāo)魚類的生理和生態(tài)的不同特點(diǎn)，來配置光源的亮度、顏色以及動態(tài)變化效果來誘魚。用戶通過遙控器，或者通過LED？水下集魚燈上的控制鍵來設(shè)定集魚燈顯示內(nèi)容，以便符合實(shí)際需要。LED？水下集魚燈能顯示出魚喜歡的食物、同類、各種事物的圖像等來誘集魚群，還能顯示出魚的天敵等相關(guān)圖像來驅(qū)集魚群、控制魚群。

北京佰能光電有限公司研發(fā)的水下300米LED集魚燈已經(jīng)通過測試階段，目前正在研發(fā)進(jìn)入產(chǎn)品階段。如下圖所示。

參考文獻(xiàn)

[1] LED集魚燈國產(chǎn)化及其研究進(jìn)展. 上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院. 錢衛(wèi)國 陳新軍

[2] 新型LED集魚燈節(jié)能效果實(shí)船驗(yàn)證及推廣. 浙江省海洋水產(chǎn)研究所. 崔雪亮，張偉星

[3] LED水下集魚燈的研究與設(shè)計探討：遵義師范學(xué)院物理系.李天華

作者簡介：

陳春先，女，1978年出生，河南南陽人，北京電子科技職業(yè)學(xué)院，碩士，主要研究方向?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)應(yīng)用