來源:中國船檢
21世紀是海洋的世紀,大國崛起,耕海探洋,裝備務必先行。捕撈裝備是漁船的重要組成部分,也是影響漁船成本、性能、效益、質量、安全的關鍵因素。面對近海漁業(yè)衰退,漁業(yè)發(fā)達國家積極推動近海漁船向外海發(fā)展,而這又加速了世界各國對裝備技術的普遍關注和投入。那么,國際漁船捕撈裝備現(xiàn)狀如何,有什么樣的發(fā)展趨勢,我國如何突圍?
主要漁船捕撈裝備現(xiàn)狀
漁船捕撈裝備方面,以美國、日本、挪威、西班牙、冰島、丹麥以及我國的臺灣地區(qū)等引領了漁船裝備科技潮流。漁船裝備發(fā)展日益趨向大型化,配套設備自動化、智能化、專業(yè)化,近海漁船玻璃鋼化等特點,產(chǎn)品配套齊全,系統(tǒng)配套完善。利用機械、電子信息技術的飛速發(fā)展以及船舶工業(yè)技術所帶來的發(fā)展契機,各國都加大了漁船船型、捕撈裝備、助漁導航技術以及水產(chǎn)品精深加工裝備自動控制技術等方面的研究,成功地將現(xiàn)代聲學技術、機電液壓自動化控制技術、衛(wèi)星遙感技術、無線電通信技術等應用于漁船捕撈裝備領域,推進了漁業(yè)現(xiàn)代化進程,重要魚類實現(xiàn)選擇性精準化捕撈。
拖網(wǎng)漁船主要在西非和中非海域作業(yè),大型拖網(wǎng)船,其總長可達140多米,船寬18米多,航速17kn,魚艙容積約11320m3,絞綱機拖力達到100多噸,速度快,效率高,主要進行中上層拖網(wǎng)。一般采用先進的液壓傳動與電氣自動控制裝備,設備操作安全、靈活、自動化程度高,除起放網(wǎng)實現(xiàn)電液控制自動化外,在拖網(wǎng)過程中也實現(xiàn)了曳綱平衡控制和結合助漁儀器探測信號實現(xiàn)作業(yè)水層的自動調整,捕撈效率可提高30%。深水拖網(wǎng)漁船高效捕撈的關鍵設備包括深水拖網(wǎng)起放網(wǎng)曳綱絞車、卷網(wǎng)機、起吊絞車、網(wǎng)位移絞車及其控制系統(tǒng)等,其技術性能先進,集成度和自動化程度高,工作穩(wěn)定可靠,系統(tǒng)設備有很好的協(xié)調性。
圍網(wǎng)漁船主要作業(yè)于南太平洋、印度洋等海域,裝備采用起放網(wǎng)集中協(xié)調控制模式,實現(xiàn)邊起網(wǎng)、邊理網(wǎng)的自動化操作作業(yè),使用海鳥雷達、流木和延繩釣無線電跟蹤示位標。金槍魚圍網(wǎng)最早在美國發(fā)展,隨后日本、韓國以及西班牙和法國等國家也快速發(fā)展金槍魚圍網(wǎng)。美式金槍魚圍網(wǎng)作業(yè)的設備較多,效率也非常高。大多美式大型金槍魚圍網(wǎng)漁船,船長80m、2000總噸左右;中型船船長一般為50~60m,500~1000總噸。為追捕魚群,航速要求在14~17kn,因此主機功率較大,大型船3800~5800kW,中型船為1600~3000kW,雙甲板、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。設有括綱絞機、魚艙口、網(wǎng)臺等,甲板室后設主桅,上部有魚群了望臺,大型船的首部還設有直升飛機平臺。捕撈機械有10多種20臺左右,如圍網(wǎng)主絞機、上綱引綱、浮子綱絞機、動力滑車及底環(huán)撐桿等。
延繩釣作業(yè)裝備也實現(xiàn)了起放釣和裝餌操作全過程的自動化。目前,全球大洋性超低溫金槍魚延繩釣漁船估計至少有1800余艘,其中日本、韓國和中國臺灣是從事大洋性超低溫金槍魚延繩釣漁業(yè)的主要國家和地區(qū)。韓國大洋性金槍漁船主要在太平洋和印度洋生產(chǎn),上世紀70年代曾超過500艘,但近幾年船隊規(guī)模不斷萎縮,而我國臺灣金槍魚捕撈船隊卻后來居上,規(guī)模穩(wěn)中有升,目前無論船隊規(guī)模還是產(chǎn)量都是世界第一。大型專業(yè)超低溫延繩釣船主要使用成套的日式揚繩機、理繩機、投繩機。目前先進的延繩釣船基本以使用美式滾筒式釣機為主。
魷魚釣主要作業(yè)區(qū)域為北太平洋、阿根廷和秘魯海域,捕撈采用電力傳動與微電子控制技術,實現(xiàn)起放釣循環(huán)控制及模擬餌料防生運行自動控制。目前世界上最為重要經(jīng)濟頭足類如北太平洋魷魚、西南大西洋阿根廷滑魷魚等魷魚類,國外日本、韓國與我國臺灣地區(qū)的魷魚釣基本全部使用自動魷魚釣機、自動脫盤、自動輸送帶輸送漁獲物。我國目前擁有專業(yè)大型魷釣船100多艘、改裝型魷釣船300多艘,均采用光誘釣捕作業(yè),年產(chǎn)量20多萬噸,在世界頭足類產(chǎn)量中占著極為重要的地位。我國漁船盡管在模仿國外發(fā)達國家作業(yè)方式,但是仍有一定差距,部分漁場仍靠人力來完成整個作業(yè)過程。
秋刀魚廣泛存在于北太平洋及其沿海海域,是日本、俄羅斯、韓國重要的遠洋捕撈魚種之一。秋刀魚捕撈作業(yè)基本上都采用舷提網(wǎng)作業(yè)方式,一般船型較小。舷提網(wǎng)作業(yè)上世紀30年代起源于日本禾葉縣和神奈川,因其操作簡便、漁獲率高,迅速在日本全國推廣應用,成為秋刀魚捕撈的主要作業(yè)方式之一。秋刀魚舷提網(wǎng)捕撈設備的安裝至具體技術操作,因船而異。舷提網(wǎng)屬浮敷網(wǎng)方式,其形狀為方形或者長方形,上緣用竹竿使網(wǎng)的上部浮于水面,將網(wǎng)預先鋪設在水中,利用秋刀魚的趨光性,用集魚燈誘集魚群,然后用舷提網(wǎng)進行捕撈。對漁船一方面要求吃水淺,否則集魚燈的光線要被船底遮擋住,影響魚群通過船底游向放網(wǎng)的一側。另一方面要求干舷盡量低,起網(wǎng)時較容易將網(wǎng)拉入船內。設備主要包括舷邊滾筒、浮棒絞機、液壓單元、電動絞機、吸魚泵、魚水分離器和分級機。
南極磷蝦是南極動物的主要攝食對象,據(jù)統(tǒng)計最高有數(shù)億噸之巨,其資源量尤為豐富。由于地理環(huán)境和南極磷蝦本身營養(yǎng)價值和商業(yè)價值,開發(fā)成本和技術要求比較高。蘇聯(lián)上世紀80年代在國家大力支持的背景下磷蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,挪威通過不斷對磷蝦產(chǎn)業(yè)進行系統(tǒng)性研究,并結合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,從專業(yè)化捕撈船型、捕撈與加工成套裝備、助漁儀器以及高值化工藝技術等各方面入手,突破了磷蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術瓶頸,成功地開發(fā)出日捕撈與加工處理能力700多噸的專業(yè)化磷蝦捕撈加工船,實力穩(wěn)步上升。目前,磷蝦的捕撈方式主要有兩種:大型艉滑道加工拖網(wǎng)船單船作業(yè)和母船式多船作業(yè),國際上普遍采用中層拖網(wǎng)進行瞄準捕撈。南極磷蝦拖網(wǎng)網(wǎng)具與其他網(wǎng)具最大的區(qū)別在于網(wǎng)囊及囊頭部分網(wǎng)衣網(wǎng)目需要使用較小的尺寸,以防止磷蝦從中逃逸。為防止南極磷蝦拖網(wǎng)作業(yè)過程中兼捕海獅、海豹、海象等海洋動物,目前世界各國南極磷蝦拖網(wǎng)海洋動物釋放主要通過分隔網(wǎng)片和分隔柵兩種釋放形式。
漁船捕撈裝備發(fā)展趨勢
隨著船舶工業(yè)科技進步的突飛猛進,海洋捕撈業(yè)發(fā)展日新月異,漁船向安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟、適居方向發(fā)展,世界海洋捕撈技術發(fā)展基本實現(xiàn)了與船舶工業(yè)的同步發(fā)展。以專業(yè)化的設計軟件和船舶性能分析軟件為研發(fā)平臺,圍繞漁船安全和節(jié)能減排,積極推進漁船船型標準化、裝備技術自動化、信息化、數(shù)字化和專業(yè)化發(fā)展,導航助漁電子儀器設備先進齊全,對減輕漁民勞動強度和提高捕撈作業(yè)安全性發(fā)揮了重要作用。藍海戰(zhàn)略對漁船裝備的基本需求主要體現(xiàn)在以下四方面:
一、遠洋漁船裝備工業(yè)化程度、作業(yè)水平不斷提高
世界遠洋漁船發(fā)展特點為船型大型化、專業(yè)化,捕撈裝備機械化、自動化。世界遠洋漁船捕撈裝備經(jīng)歷了機械傳動、低壓液壓傳動、中高壓液壓傳動、直流電力傳動的發(fā)展過程,隨著交流變頻電力傳動與控制技術的發(fā)展,遠洋漁船捕撈設備開始探索應用全電力驅動技術,以解決液壓傳動效率低、管路復雜和油液污染的問題,交流變頻電力傳動與自動控制技術是遠洋漁船捕撈設備實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的重要方向。
二、近海捕撈漁船規(guī)模趨減,專業(yè)化程度提升
近海捕撈航程短,單航次捕撈量較小,對續(xù)航力、自持力要求不高,同時受資源環(huán)境壓力影響,為提高作業(yè)效率,近海漁船普遍尺度較小,發(fā)展特點主要表現(xiàn)在新造先進船型的尺度相對適中,小規(guī)模船隊作業(yè),專業(yè)化程度明顯,以滿足高效生產(chǎn)與保護海洋生物資源的協(xié)調發(fā)展。以歐盟為例,注冊的8.48萬艘漁船,83%的漁船船長在12米以下,4%在24米以上,新造先進的作業(yè)漁船主要集中在18米左右。如歐盟登記在冊的8萬艘近海漁船中,船長小于18m的漁船占91.6%。其中,英國Macduff船廠為挪威船東建造的近海拖網(wǎng)漁船“EXCEL BF110號”船長為18.95米,型寬7m;丹麥船廠為建造的捕蝦&雙舷拖網(wǎng)漁船總長19.9m,型寬6m。據(jù)統(tǒng)計,挪威、冰島、芬蘭境內船廠開工建造的近海捕撈船長度均在20m以下。且船上裝備機械化水平高,降低漁民的捕撈強度。
三、助漁儀器信息化,加工裝備功能化,漁具漁法節(jié)能化
科學技術的飛躍發(fā)展,推動捕魚技術步入了高科技時代。圍繞海洋漁業(yè)資源合理利用,綜合應用現(xiàn)代化的計算機與衛(wèi)星通訊、多媒體和聲學技術,開發(fā)信息化助漁儀器,與自動化捕撈機械系統(tǒng)高度集成,實現(xiàn)漁業(yè)負責任捕撈,促進漁業(yè)向精準化、資源友好與保護型方向發(fā)展。漁船捕撈助漁儀器朝著信息化、數(shù)字化方向發(fā)展,將全面提高全球遠洋漁業(yè)捕撈與管理效率,成為未來漁業(yè)競爭力的核心技術;捕撈水產(chǎn)品綜合利用是漁業(yè)產(chǎn)品高值化的主要方向,圍繞船載魚類綜合利用,船上加工裝備將會越來越普及,加工裝備種類更豐富、功能多元化,加工效率日益提高,加工模式不斷創(chuàng)新,精深加工技術不斷完善,精深加工產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),將逐步形成產(chǎn)品價值最大化、利用率最高化、加工專業(yè)化的船上養(yǎng)—捕—加模式。此外,國家正在逐步限制或禁止三角虎、拖網(wǎng)、張網(wǎng)等對生態(tài)資源破壞力大的捕撈方式,改進傳統(tǒng)的漁具漁法,研發(fā)低阻力漁具,提高節(jié)能減排水平和捕魚效率也是捕撈漁船發(fā)展的重要方向。
四、新材料、新技術不斷在漁船中得以應用
玻璃鋼、鋁合金等輕質材料具有良好的節(jié)能效果,歐美日韓以及我國臺灣已經(jīng)基本實現(xiàn)了中小型漁船玻璃鋼化,鋁合金漁船也在逐步得到認可。世界漁具材料種類也多種多樣,在漁業(yè)上廣泛使用的合成材料有聚乙烯、尼龍、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醋。隨著化工業(yè)的進步,漁船拖力、網(wǎng)具度和網(wǎng)目尺寸的增大,網(wǎng)具材料正向高強度發(fā)展,以適應捕魚上的需要。
我國漁船捕撈裝備發(fā)展及建議
我國漁業(yè)歷史悠久,近30年來,我國逐步發(fā)展為世界漁業(yè)大國,水產(chǎn)品產(chǎn)量自1990年以來一直居世界首位。然而,漁船老化嚴重,捕撈作業(yè)死亡率高,燃油消耗占生產(chǎn)成本70%,因此船齡長,捕撈裝備水平低,安全、能耗問題尤為突出。隨著近海漁業(yè)資源的衰退,受我國裝備能力大而不強影響,捕撈水平受到明顯掣肘,正處于傳統(tǒng)漁業(yè)向現(xiàn)代漁業(yè)轉型的關鍵時期。歷年的中央1號文件、國家科技發(fā)展規(guī)劃以及漁業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃文件精神也都表明,控制捕撈強度,提高捕撈效率,增強漁業(yè)產(chǎn)業(yè)競爭力,促進漁民增收是實現(xiàn)我國現(xiàn)代漁船實現(xiàn)高產(chǎn)、高效、優(yōu)質、環(huán)保的根本出路。
目前國內漁船的作業(yè)主要是拖網(wǎng)、圍網(wǎng)、流網(wǎng)、張網(wǎng)、延繩釣、魷釣等作業(yè)方式。拖網(wǎng)以底拖網(wǎng)為主,圍網(wǎng)以中小型圍網(wǎng)為主,流網(wǎng)和張網(wǎng)以群眾性漁船為主,延繩釣以金槍魚延繩釣和延繩籠為主,魷魚釣主要以遠洋作業(yè)為主。捕撈裝備主要是圍繞作業(yè)方式來匹配,我國漁船及捕撈裝備部分采用機械化設備,仍有許多作業(yè)程序依靠人力完成,自動化水平相對較低,對新型高效節(jié)能設備的使用比例更低,與漁業(yè)發(fā)達國家相比差距很大。據(jù)統(tǒng)計,有40%的動力機械使用時間在10年以上。最普遍的拖網(wǎng)作業(yè)絞綱機,雖然已采用液壓傳動技術,但在控制技術方面和自動化方面的技術水平還相對落后,產(chǎn)品規(guī)格也相對較小。
近幾年,在公益性行業(yè)科研專項“漁業(yè)節(jié)能減排關鍵技術研究與重大裝備開發(fā)”、工信部高技術船舶科研項目“南海漁船高效節(jié)能設計應用技術研究”等重大科研項目的支持下,突破了近海漁船捕撈裝備安全節(jié)能關鍵技術,在船型優(yōu)化與標準化研發(fā)與應用上取得了成效,支撐了各地標準化漁船更新改造。在國家支撐計劃項目“遠洋捕撈技術與漁業(yè)新資源開發(fā)”、國家863計劃項目“南極磷蝦拖網(wǎng)加工船總體設計關鍵技術研究”“大型遠洋拖網(wǎng)加工捕撈裝備”“遠洋漁業(yè)捕撈與加工關鍵技術研究”,以及工信部高技術船舶科研項目“變水層大型拖網(wǎng)漁船自主研發(fā)”等支持下,針對遠洋漁業(yè)向深水區(qū)發(fā)展,有關研究機構研制出H8L1/R1型350kW大功率高速深水拖網(wǎng)絞綱機用于遠洋深水拖網(wǎng)作業(yè),能滿足200m深水拖網(wǎng)的作業(yè)需要,起網(wǎng)速度達110m/分鐘。針對圍網(wǎng)作業(yè)需要,研制出圍網(wǎng)高效捕撈成套裝備,包括三輥筒起網(wǎng)機、動力滑車、并列式雙滾筒起網(wǎng)絞車、液壓集中操作遙控系統(tǒng)等。在國內漁船中首次采用負載敏感調速技術,提高了系統(tǒng)設備操作的協(xié)調性和自動化水平。在漁船領域形成了一定的自主設計能力,初步解決了我國捕撈裝備自主研發(fā)能力不足的問題。
裝備是基礎、是工具、是支撐。我國漁船及捕撈裝備務必走大拖、大圍、磷蝦船等遠洋漁船自主設計建造,近海漁船標準化大型捕撈裝備國產(chǎn)化之路。以漁船船型、捕撈裝備、船上加工設備研發(fā)為重點,組織科技專項,重點研發(fā)安全、節(jié)能的專業(yè)化漁船及其裝備國產(chǎn)化,開展技術創(chuàng)新與集成,完善技術體系、研發(fā)關鍵設備、提升制造能力。在國家科技發(fā)展戰(zhàn)略性層面上圍繞大型變水層拖網(wǎng)網(wǎng)形監(jiān)控裝備技術、金槍魚延繩釣設備自主研制、高分辨率聲納探測技術等,開展南極磷蝦作業(yè)系統(tǒng)化裝備、金槍魚圍網(wǎng)起網(wǎng)設備、魷魚釣設備等開展關鍵技術研究與集成示范;圍繞基于3S技術的捕撈數(shù)字化管理系統(tǒng)、捕撈產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)技術等形成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務的技術體系,在熟化技術裝備的同時,形成產(chǎn)品技術標準與檢驗規(guī)范,為捕撈裝備制造企業(yè)提供強有力的技術支持,全面增強我國捕撈裝備的產(chǎn)業(yè)制造能力。
當前,以“智能機器人”為代表的新一輪工業(yè)革命在全世界爆發(fā),以裝備轉型升級為代表的新舊動能轉換將在中國掀起一場波瀾壯闊的“海洋工業(yè)革命”。毫無疑問,各種新興技術的應用將對世界漁業(yè)裝備發(fā)展提供強勁動力。
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