編者按：

2023年，青島確定了90個(gè)海洋重點(diǎn)項(xiàng)目，逐夢深遠(yuǎn)海，大力發(fā)展海洋制造業(yè)。工欲善其事，必先利其器。作為基礎(chǔ)的海工裝備制造，不僅是挺進(jìn)深遠(yuǎn)海的保障，也是一項(xiàng)潛力巨大的產(chǎn)業(yè)。隨著“國信一號(hào)”養(yǎng)殖工船、“深藍(lán)一號(hào)”等深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，輻射帶動(dòng)了一大批掌握核心科技的海工裝備制造企業(yè)，成為其中一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的獨(dú)角獸。青島海工裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展如何，未來突破的方向又有哪些？即日起，本報(bào)將推出“逐夢深海糧倉”系列報(bào)道，帶您一一深入探訪。

半島全媒體記者 孫桂東

海底數(shù)十米，長滿貝類以及海藻的網(wǎng)箱如何清洗？這是深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖不得不面臨的必解難題。經(jīng)過近一年的研發(fā)，青島一家企業(yè)給出了答案。新型的水下機(jī)器人利用精準(zhǔn)的算法，做到了洗得干凈，不傷網(wǎng)衣和油漆，徹底粉碎海虹和水草。此前，這一技術(shù)都被國外壟斷，一臺(tái)設(shè)備動(dòng)輒兩三百萬。而國產(chǎn)的機(jī)器人價(jià)格不到一半，智能化程度也更高。目前已經(jīng)賣出十多臺(tái)，深藍(lán)一號(hào)，煙臺(tái)多家海洋牧場都開始投入使用。

深海“清道夫”

打破國外壟斷

奔向藍(lán)色海洋，打造藍(lán)色糧倉，這是未來的趨勢。但是，在深海里卻有一個(gè)不得不解決的問題，就是網(wǎng)箱上附著的貝類和藻類的清理。如果長時(shí)間不清理，整個(gè)網(wǎng)兜受力過重，就可能發(fā)生破損的可能。

(資料圖片)

在近海養(yǎng)殖的漁民都有經(jīng)驗(yàn)，每年都會(huì)進(jìn)行一次換網(wǎng)。因?yàn)槿斯で謇淼某杀咎撸炊蝗缰苯痈鼡Q掉。即便如此，這也是一筆不小的開支。但是對(duì)于深海網(wǎng)箱而言，價(jià)格非常昂貴。而且，在深海里更換起來難度也很大。一般情況下，會(huì)選擇找潛水員人工清洗。或者從國外購入水下機(jī)器人，但是一臺(tái)設(shè)備動(dòng)輒三四百萬。而這僅是裸機(jī)的價(jià)格，后續(xù)的服務(wù)以及維修保養(yǎng)，依然要去找國外的廠商。不僅價(jià)格昂貴，平時(shí)用起來更不方便。

“最難的不是技術(shù)，而是這類裝備用量少，但是前期投入高，”青島森科特智能儀器有限公司的經(jīng)理周奎召說，芬蘭等一些深海養(yǎng)殖技術(shù)比較成熟的國家，他們相應(yīng)的配套設(shè)備發(fā)展也較早，國內(nèi)一直都是空白。

但是，隨著國信一號(hào)養(yǎng)殖工船的順利出海，作為一種從事海洋裝備研究的企業(yè)。他們看到了其中的發(fā)展前景。不論是近海網(wǎng)箱還是養(yǎng)殖工船，網(wǎng)箱的清洗都是剛需。

于是，他們就組建了一個(gè)20多人的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研發(fā)。整個(gè)研發(fā)過程都是從零開始，經(jīng)過近一年的反復(fù)試驗(yàn)，于去年研究成功了性能優(yōu)越的水下機(jī)器人，打破了國外對(duì)這一技術(shù)的壟斷。

突破核心技術(shù)

一個(gè)海洋牧場一天能洗完

每個(gè)地方的海域情況不同，網(wǎng)箱的附著物也不一樣，咱們附近的海域貝類偏多。“技術(shù)的核心在于清洗的技術(shù)還有算法，”周奎安介紹說，在深海里作業(yè)不僅要考慮到可靠性，還要考慮到清洗的過程中，不能對(duì)網(wǎng)箱產(chǎn)生損害。

為了解決這一難題，20多人的科研團(tuán)隊(duì)與中國海洋大學(xué)教授團(tuán)隊(duì)合作，掌握了水下空化清洗的關(guān)鍵技術(shù)。記者在水下拍攝的視頻里看到，在水下機(jī)器人清洗的過程中，從毛刷的地方會(huì)噴出水柱的同時(shí)，還產(chǎn)生了大量氣泡。這些氣泡發(fā)生爆裂以后，附著在上面的貝類就被清洗下來。由氣泡代替了高壓的水柱，這樣就能對(duì)網(wǎng)箱起到保護(hù)作用。

除了硬件設(shè)備，最重要的還是水下機(jī)器人的控制算法。在清洗的過程中，工作人員可以隨時(shí)控制機(jī)器人的位置還有力度。“如何讓機(jī)器人更智能，算法很重要，”周奎安說，跟現(xiàn)在的人工智能類似，他們需要搭建好算法，然后通過不停演練實(shí)踐，讓水下機(jī)器人可以更智能地應(yīng)對(duì)各種場景。

“深海下的網(wǎng)箱都是不平整的，清洗的過程中遇到凹陷或者障礙需要及時(shí)調(diào)整，”周奎安說，他們經(jīng)過南、北方多臺(tái)網(wǎng)箱的長年實(shí)地測試，逐漸掌握技術(shù)優(yōu)勢。可以做到平穩(wěn)細(xì)膩的姿態(tài)控制；機(jī)器人毫米級(jí)定深；基于聲學(xué)里程計(jì)的抗流動(dòng)態(tài)定位以及精度優(yōu)于萬分之一米的推算導(dǎo)航。

在該項(xiàng)技術(shù)的賦能下，網(wǎng)衣清洗機(jī)器人可以跨越有立柱隔絕的掛片網(wǎng)衣、可以180°翻身底朝上從網(wǎng)衣外側(cè)貼附沉在海底的網(wǎng)衣進(jìn)行清洗，可以從水平狀態(tài)一鍵自動(dòng) 90°豎起，貼附于側(cè)網(wǎng)清洗。這些功能是國外的同類產(chǎn)品所不具備的，而且做到了洗的干凈，不傷網(wǎng)衣和油漆，徹底粉碎海虹和水草。

不僅如此，水下機(jī)器人包括推進(jìn)器、減速電機(jī)、洗盤、泵站等關(guān)鍵部件也可以作為單獨(dú)產(chǎn)品銷售。

據(jù)介紹，他們研發(fā)了各種類型的水下機(jī)器人。以小型的為例，1個(gè)小時(shí)可以清洗1000立方米。現(xiàn)在的海洋牧場，一個(gè)養(yǎng)殖網(wǎng)箱大概6萬立方米左右。如果是人工下海清洗，最少也得四五天，而且受天氣情況影響較大。如果使用智能機(jī)器人，最快只需要1天的時(shí)間就能清洗完。不僅如此，成本也不到人工清洗的一半。

成為最強(qiáng)的一環(huán)

瞄準(zhǔn)百億級(jí)市場

青島森科特的周經(jīng)理介紹，國家的戰(zhàn)略方向如此，當(dāng)時(shí)投入這么多研發(fā)，也是看好了這一個(gè)市場。作為深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖的剛需產(chǎn)品，未來的市場非常廣闊。

“并不只是針對(duì)大型的養(yǎng)殖工船，我們還將對(duì)普通的養(yǎng)殖戶開展服務(wù)，”周奎召說，對(duì)于普通的養(yǎng)殖戶而言，一年可能只需要清洗一次。如果買一臺(tái)，即便是小型的也有200多萬元。所以，他們便開始研究提供服務(wù)。他們成立了專門的團(tuán)隊(duì)，攜帶著水下機(jī)器人給漁民清洗網(wǎng)箱。

從價(jià)格上來算的話，要比漁民更換網(wǎng)箱節(jié)省三分之一以上。而這個(gè)市場尤其廣闊，粗略估算產(chǎn)值達(dá)到百億級(jí)別。

周奎召說，由于性能優(yōu)越，目前他們的水下機(jī)器人已經(jīng)被很多大型養(yǎng)殖機(jī)構(gòu)預(yù)訂。其中包括大眾所熟悉的養(yǎng)殖三文魚的“深藍(lán)一號(hào)”，也已經(jīng)選擇了他們的水下機(jī)器人。

不僅如此，除了網(wǎng)箱的清洗，他們也在研發(fā)更多的應(yīng)用場景。比如攔河壩的網(wǎng)甚至是輪船的船底的等等，未來的發(fā)展空間也會(huì)非常巨大。

多項(xiàng)黑科技

打造深海智能養(yǎng)殖

“深海養(yǎng)殖是未來的趨勢，而相關(guān)的海工裝備也是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，”青島森科特智能儀器有限公司的經(jīng)理周奎召說，他們公司在2015年成立，一直是從事海洋檢測方面的研究。伴隨著國內(nèi)海洋牧場以及深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展，他們也切入到這一賽道。

周奎安說，深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，未來肯定是更加智能化，可視化，這也是他們科研的方向。比如海洋牧場，海底到底有多少魚，網(wǎng)箱的具體情況如何？這些如果單純憑人力，很難解決。

這些難點(diǎn)、痛點(diǎn)，也帶給企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和方向。他們推出的海洋視覺系統(tǒng)包括海洋光學(xué)成像和聲學(xué)成像，推出了水下雙目攝像機(jī)、水下生物聲納技術(shù)設(shè)備、魚苗計(jì)數(shù)器等產(chǎn)品，并將算法應(yīng)用到雷達(dá)光電系統(tǒng)。

通過多個(gè)項(xiàng)目的積累和與中科院、海岸帶研究所等水產(chǎn)養(yǎng)殖專家的合作，目前團(tuán)隊(duì)掌握了包括常見網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚種（花鱸、許氏平鮋、石斑）的生物習(xí)性和魚體特征，并通過機(jī)器視覺和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了實(shí)例分割、尺寸測量、數(shù)量統(tǒng)計(jì)等功能。

目前，該公司已掌握了78項(xiàng)專利技術(shù)、19項(xiàng)軟件著作權(quán)，成了國內(nèi)海洋牧場智能裝備的行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)之一。