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世界渔船捕捞装备最新发展动向

2019-04-27 17:25:00
来源:中国船检 编辑: 国际船舶网 我有话要说

21世纪是海洋的世纪,大国崛起,耕海探洋,装备务必先行。捕捞装备是渔船的重要组成部分,也是影响渔船成本、性能、效益、质量、安全的关键因素。面对近海渔业衰退,渔业发达国家积极推动近海渔船向外海发展,而这又加速了世界各国对装备技术的普遍关注和投入。那么,国际渔船捕捞装备现状如何,有什么样的发展趋势,我国如何突围?

主要渔船捕捞装备现状

渔船捕捞装备方面,以美国、日本、挪威、西班牙、冰岛、丹麦以及我国的台湾地区等引领了渔船装备科技潮流。渔船装备发展日益趋向大型化,配套设备自动化、智能化、专业化,近海渔船玻璃钢化等特点,产品配套齐全,系统配套完善。利用机械、电子信息技术的飞速发展以及船舶工业技术所带来的发展契机,各国都加大了渔船船型、捕捞装备、助渔导航技术以及水产品精深加工装备自动控制技术等方面的研究,成功地将现代声学技术、机电液压自动化控制技术、卫星遥感技术、无线电通信技术等应用于渔船捕捞装备领域,推进了渔业现代化进程,重要鱼类实现选择性精准化捕捞。

拖网渔船主要在西非和中非海域作业,大型拖网船,其总长可达140多米,船宽18米多,航速17kn,鱼舱容积约11320m3,绞纲机拖力达到100多吨,速度快,效率高,主要进行中上层拖网。一般采用先进的液压传动与电气自动控制装备,设备操作安全、灵活、自动化程度高,除起放网实现电液控制自动化外,在拖网过程中也实现了曳纲平衡控制和结合助渔仪器探测信号实现作业水层的自动调整,捕捞效率可提高30%。深水拖网渔船高效捕捞的关键设备包括深水拖网起放网曳纲绞车、卷网机、起吊绞车、网位移绞车及其控制系统等,其技术性能先进,集成度和自动化程度高,工作稳定可靠,系统设备有很好的协调性。

围网渔船主要作业于南太平洋、印度洋等海域,装备采用起放网集中协调控制模式,实现边起网、边理网的自动化操作作业,使用海鸟雷达、流木和延绳钓无线电跟踪示位标。金枪鱼围网最早在美国发展,随后日本、韩国以及西班牙和法国等国家也快速发展金枪鱼围网。美式金枪鱼围网作业的设备较多,效率也非常高。大多美式大型金枪鱼围网渔船,船长80m、2000总吨左右;中型船船长一般为50~60m,500~1000总吨。为追捕鱼群,航速要求在14~17kn,因此主机功率较大,大型船3800~5800kW,中型船为1600~3000kW,双甲板、中前甲板式船型,首部采用球首,尾部制成斜坡形并有滑道,以放置和起卸工作艇。设有括纲绞机、鱼舱口、网台等,甲板室后设主桅,上部有鱼群了望台,大型船的首部还设有直升飞机平台。捕捞机械有10多种20台左右,如围网主绞机、上纲引纲、浮子纲绞机、动力滑车及底环撑杆等。

延绳钓作业装备也实现了起放钓和装饵操作全过程的自动化。目前,全球大洋性超低温金枪鱼延绳钓渔船估计至少有1800余艘,其中日本、韩国和中国台湾是从事大洋性超低温金枪鱼延绳钓渔业的主要国家和地区。韩国大洋性金枪渔船主要在太平洋和印度洋生产,上世纪70年代曾超过500艘,但近几年船队规模不断萎缩,而我国台湾金枪鱼捕捞船队却后来居上,规模稳中有升,目前无论船队规模还是产量都是世界第一。大型专业超低温延绳钓船主要使用成套的日式扬绳机、理绳机、投绳机。目前先进的延绳钓船基本以使用美式滚筒式钓机为主。

鱿鱼钓主要作业区域为北太平洋、阿根廷和秘鲁海域,捕捞采用电力传动与微电子控制技术,实现起放钓循环控制及模拟饵料防生运行自动控制。目前世界上最为重要经济头足类如北太平洋鱿鱼、西南大西洋阿根廷滑鱿鱼等鱿鱼类,国外日本、韩国与我国台湾地区的鱿鱼钓基本全部使用自动鱿鱼钓机、自动脱盘、自动输送带输送渔获物。我国目前拥有专业大型鱿钓船100多艘、改装型鱿钓船300多艘,均采用光诱钓捕作业,年产量20多万吨,在世界头足类产量中占着极为重要的地位。我国渔船尽管在模仿国外发达国家作业方式,但是仍有一定差距,部分渔场仍靠人力来完成整个作业过程。

秋刀鱼广泛存在于北太平洋及其沿海海域,是日本、俄罗斯、韩国重要的远洋捕捞鱼种之一。秋刀鱼捕捞作业基本上都采用舷提网作业方式,一般船型较小。舷提网作业上世纪30年代起源于日本禾叶县和神奈川,因其操作简便、渔获率高,迅速在日本全国推广应用,成为秋刀鱼捕捞的主要作业方式之一。秋刀鱼舷提网捕捞设备的安装至具体技术操作,因船而异。舷提网属浮敷网方式,其形状为方形或者长方形,上缘用竹竿使网的上部浮于水面,将网预先铺设在水中,利用秋刀鱼的趋光性,用集鱼灯诱集鱼群,然后用舷提网进行捕捞。对渔船一方面要求吃水浅,否则集鱼灯的光线要被船底遮挡住,影响鱼群通过船底游向放网的一侧。另一方面要求干舷尽量低,起网时较容易将网拉入船内。设备主要包括舷边滚筒、浮棒绞机、液压单元、电动绞机、吸鱼泵、鱼水分离器和分级机。

南极磷虾是南极动物的主要摄食对象,据统计最高有数亿吨之巨,其资源量尤为丰富。由于地理环境和南极磷虾本身营养价值和商业价值,开发成本和技术要求比较高。苏联上世纪80年代在国家大力支持的背景下磷虾产业发展迅速,挪威通过不断对磷虾产业进行系统性研究,并结合产业发展需求,从专业化捕捞船型、捕捞与加工成套装备、助渔仪器以及高值化工艺技术等各方面入手,突破了磷虾产业发展的技术瓶颈,成功地开发出日捕捞与加工处理能力700多吨的专业化磷虾捕捞加工船,实力稳步上升。目前,磷虾的捕捞方式主要有两种:大型艉滑道加工拖网船单船作业和母船式多船作业,国际上普遍采用中层拖网进行瞄准捕捞。南极磷虾拖网网具与其他网具最大的区别在于网囊及囊头部分网衣网目需要使用较小的尺寸,以防止磷虾从中逃逸。为防止南极磷虾拖网作业过程中兼捕海狮、海豹、海象等海洋动物,目前世界各国南极磷虾拖网海洋动物释放主要通过分隔网片和分隔栅两种释放形式。

渔船捕捞装备发展趋势

随着船舶工业科技进步的突飞猛进,海洋捕捞业发展日新月异,渔船向安全、节能、环保、经济、适居方向发展,世界海洋捕捞技术发展基本实现了与船舶工业的同步发展。以专业化的设计软件和船舶性能分析软件为研发平台,围绕渔船安全和节能减排,积极推进渔船船型标准化、装备技术自动化、信息化、数字化和专业化发展,导航助渔电子仪器设备先进齐全,对减轻渔民劳动强度和提高捕捞作业安全性发挥了重要作用。蓝海战略对渔船装备的基本需求主要体现在以下四方面:

一、远洋渔船装备工业化程度、作业水平不断提高

世界远洋渔船发展特点为船型大型化、专业化,捕捞装备机械化、自动化。世界远洋渔船捕捞装备经历了机械传动、低压液压传动、中高压液压传动、直流电力传动的发展过程,随着交流变频电力传动与控制技术的发展,远洋渔船捕捞设备开始探索应用全电力驱动技术,以解决液压传动效率低、管路复杂和油液污染的问题,交流变频电力传动与自动控制技术是远洋渔船捕捞设备实现节能环保的重要方向。

二、近海捕捞渔船规模趋减,专业化程度提升

近海捕捞航程短,单航次捕捞量较小,对续航力、自持力要求不高,同时受资源环境压力影响,为提高作业效率,近海渔船普遍尺度较小,发展特点主要表现在新造先进船型的尺度相对适中,小规模船队作业,专业化程度明显,以满足高效生产与保护海洋生物资源的协调发展。以欧盟为例,注册的8.48万艘渔船,83%的渔船船长在12米以下,4%在24米以上,新造先进的作业渔船主要集中在18米左右。如欧盟登记在册的8万艘近海渔船中,船长小于18m的渔船占91.6%。其中,英国Macduff船厂为挪威船东建造的近海拖网渔船“EXCEL BF110号”船长为18.95米,型宽7m;丹麦船厂为建造的捕虾&双舷拖网渔船总长19.9m,型宽6m。据统计,挪威、冰岛、芬兰境内船厂开工建造的近海捕捞船长度均在20m以下。且船上装备机械化水平高,降低渔民的捕捞强度。

三、助渔仪器信息化,加工装备功能化,渔具渔法节能化

科学技术的飞跃发展,推动捕鱼技术步入了高科技时代。围绕海洋渔业资源合理利用,综合应用现代化的计算机与卫星通讯、多媒体和声学技术,开发信息化助渔仪器,与自动化捕捞机械系统高度集成,实现渔业负责任捕捞,促进渔业向精准化、资源友好与保护型方向发展。渔船捕捞助渔仪器朝着信息化、数字化方向发展,将全面提高全球远洋渔业捕捞与管理效率,成为未来渔业竞争力的核心技术;捕捞水产品综合利用是渔业产品高值化的主要方向,围绕船载鱼类综合利用,船上加工装备将会越来越普及,加工装备种类更丰富、功能多元化,加工效率日益提高,加工模式不断创新,精深加工技术不断完善,精深加工产品不断涌现,将逐步形成产品价值最大化、利用率最高化、加工专业化的船上养—捕—加模式。此外,国家正在逐步限制或禁止三角虎、拖网、张网等对生态资源破坏力大的捕捞方式,改进传统的渔具渔法,研发低阻力渔具,提高节能减排水平和捕鱼效率也是捕捞渔船发展的重要方向。

四、新材料、新技术不断在渔船中得以应用

玻璃钢、铝合金等轻质材料具有良好的节能效果,欧美日韩以及我国台湾已经基本实现了中小型渔船玻璃钢化,铝合金渔船也在逐步得到认可。世界渔具材料种类也多种多样,在渔业上广泛使用的合成材料有聚乙烯、尼龙、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醋。随着化工业的进步,渔船拖力、网具度和网目尺寸的增大,网具材料正向高强度发展,以适应捕鱼上的需要。

我国渔船捕捞装备发展及建议

我国渔业历史悠久,近30年来,我国逐步发展为世界渔业大国,水产品产量自1990年以来一直居世界首位。然而,渔船老化严重,捕捞作业死亡率高,燃油消耗占生产成本70%,因此船龄长,捕捞装备水平低,安全、能耗问题尤为突出。随着近海渔业资源的衰退,受我国装备能力大而不强影响,捕捞水平受到明显掣肘,正处于传统渔业向现代渔业转型的关键时期。历年的中央1号文件、国家科技发展规划以及渔业中长期发展规划文件精神也都表明,控制捕捞强度,提高捕捞效率,增强渔业产业竞争力,促进渔民增收是实现我国现代渔船实现高产、高效、优质、环保的根本出路。

目前国内渔船的作业主要是拖网、围网、流网、张网、延绳钓、鱿钓等作业方式。拖网以底拖网为主,围网以中小型围网为主,流网和张网以群众性渔船为主,延绳钓以金枪鱼延绳钓和延绳笼为主,鱿鱼钓主要以远洋作业为主。捕捞装备主要是围绕作业方式来匹配,我国渔船及捕捞装备部分采用机械化设备,仍有许多作业程序依靠人力完成,自动化水平相对较低,对新型高效节能设备的使用比例更低,与渔业发达国家相比差距很大。据统计,有40%的动力机械使用时间在10年以上。最普遍的拖网作业绞纲机,虽然已采用液压传动技术,但在控制技术方面和自动化方面的技术水平还相对落后,产品规格也相对较小。

近几年,在公益性行业科研专项“渔业节能减排关键技术研究与重大装备开发”、工信部高技术船舶科研项目“南海渔船高效节能设计应用技术研究”等重大科研项目的支持下,突破了近海渔船捕捞装备安全节能关键技术,在船型优化与标准化研发与应用上取得了成效,支撑了各地标准化渔船更新改造。在国家支撑计划项目“远洋捕捞技术与渔业新资源开发”、国家863计划项目“南极磷虾拖网加工船总体设计关键技术研究”“大型远洋拖网加工捕捞装备”“远洋渔业捕捞与加工关键技术研究”,以及工信部高技术船舶科研项目“变水层大型拖网渔船自主研发”等支持下,针对远洋渔业向深水区发展,有关研究机构研制出H8L1/R1型350kW大功率高速深水拖网绞纲机用于远洋深水拖网作业,能满足200m深水拖网的作业需要,起网速度达110m/分钟。针对围网作业需要,研制出围网高效捕捞成套装备,包括三辊筒起网机、动力滑车、并列式双滚筒起网绞车、液压集中操作遥控系统等。在国内渔船中首次采用负载敏感调速技术,提高了系统设备操作的协调性和自动化水平。在渔船领域形成了一定的自主设计能力,初步解决了我国捕捞装备自主研发能力不足的问题。

装备是基础、是工具、是支撑。我国渔船及捕捞装备务必走大拖、大围、磷虾船等远洋渔船自主设计建造,近海渔船标准化大型捕捞装备国产化之路。以渔船船型、捕捞装备、船上加工设备研发为重点,组织科技专项,重点研发安全、节能的专业化渔船及其装备国产化,开展技术创新与集成,完善技术体系、研发关键设备、提升制造能力。在国家科技发展战略性层面上围绕大型变水层拖网网形监控装备技术、金枪鱼延绳钓设备自主研制、高分辨率声纳探测技术等,开展南极磷虾作业系统化装备、金枪鱼围网起网设备、鱿鱼钓设备等开展关键技术研究与集成示范;围绕基于3S技术的捕捞数字化管理系统、捕捞产品物联网技术等形成为产业发展服务的技术体系,在熟化技术装备的同时,形成产品技术标准与检验规范,为捕捞装备制造企业提供强有力的技术支持,全面增强我国捕捞装备的产业制造能力。

当前,以“智能机器人”为代表的新一轮工业革命在全世界爆发,以装备转型升级为代表的新旧动能转换将在中国掀起一场波澜壮阔的“海洋工业革命”。毫无疑问,各种新兴技术的应用将对世界渔业装备发展提供强劲动力。

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