По данным ООН, последние 50 лет объем потребления рыбных продуктов рос вдвое быстрее, чем население земли. Мы все чаще едим рыбу, при этом большая ее часть сегодня выращивается, а не ловится.
Рыбоводство сегодня – это самый быстрорастущий сектор производства продуктов питания в мире. Это связано с тем, что запасы рыбы в Мировом океане практически исчерпаны и обеспечивать рынки исключительно рыбой, выросшей в естественных условиях, уже невозможно. Из-за этого в последние годы во всем мире все активнее развивается аквакультура – разведение и выращивание рыбы в искусственных водоемах.
Труд физический исчез
Выращивать рыбу значительно сложнее, чем птицу или крупный рогатый скот. Это связано с тем, что нужно все время держать под контролем разные параметры воды: температуру, уровень кислорода, содержание озона и еще около 100 параметров, в том числе и здоровье рыбы.
Как правило, рыбу выращивают одним из трех способов: в прудах, садках (так называют установленную в реке или море сетку) или на заводах. Два первых способа требуют меньших капиталовложений, но предполагают большие риски. Например, в водоем может попасть рыба с инфекцией, хищники (птицы, нерпы и др.); влияет сезонность (в холодное время рост мальков замедляется); влияют и погодные условия (шторма, ветры, высокие волны), и тогда все поголовье окажется под угрозой. В то же время выращивание рыбы на закрытых заводах невозможно без внушительных инвестиций и развитой инфраструктуры, но зато скорость роста рыбы там значительно выше, а риски гораздо ниже.
Компания АКВАЛ создает умные рыбные фермы и помогает хозяйствам сделать процесс выращивания рыбы эффективным. Вручную регулировать параметры воды, анализировать их и постоянно следить за исправностью оборудования крайне сложно. Из-за отключения электричества на одной осетровой ферме может погибнуть все стадо. Причина смерти – недостаток кислорода, а за ним и асфиксия. То же самое произойдет, если насос на ферме сломается или персонал не заметит недостаток/переизбыток кислорода в воде, а таких технических неполадок очень много и случаются они часто. Можно ли предусмотреть и предотвратить такие случаи?
Во многих мелких и средних аквакультурных хозяйствах «внедрена» единственная форма оценки качества – визуальная. И повышать это качество при отсутствии современных эффективных датчиков, систем автоматизации, устройств регулирования параметров воды достаточно сложно.
Чтобы этого избежать, АКВАЛ разработал систему, которая автоматически регулирует параметры воды, а еще следит за работой оборудования. Если один из фильтров или насосов ломается, система автоматически запускает в работу дублирующее устройство. Система также ведет точный круглосуточный автоматический мониторинг всех параметров УЗВ, поэтому заводчик всегда может быть уверен в безупречном состоянии рыб.
Обычно на заводах рыбу выращивают в сотнях бассейнов: в каждом – определенный возраст, вес и порода. При этом важно следить за состоянием рыбы и вовремя ее пересаживать. Это похоже на бухгалтерский учет, только сейчас вести учет стало значительно проще – для этого появились автоматизированные программы и облачные технологии. В связи с этим можно смело сказать, что будущее товарной аквакультуры – это как раз «умные» фермы, оборудованные автоматизированными системами мониторинга, освещения, кормления и управления всеми параметрами воды. Их разработал в России резидент Сколково – компания АКВАЛ. Продукт для России фактически новый: до этого 99% всех датчиков, автоматизированных систем мониторинга и кормления были импортного происхождения.
Все посчитано
После того как рыбовод внес первичные данные, облачный сервис SmartFishFarm самостоятельно ведет учет рыбы, контролирует разные стадии роста (когда рыба достигает определенного возраста/веса, система говорит, что ее пора пересаживать), а еще анализирует параметры, в которых рыболовам часто сложно быстро и точно рассчитывать, например, кормовые коэффициенты и темпы роста рыбы.
Современные тренды развития цифровых технологий в промышленности – это три кита: обработка больших объемов данных, предсказательная аналитика и искусственный интеллект. Причем это технологии не будущего, а уже настоящего. Например, в России уже создан и функционирует в тестовом режиме облачный сервис SmartFishFarm. Сервис удаленно собирает телеметрию рыб и анализирует более 20 параметров аквафермы. Это состояние воды, виды и pacход кормов, режим кормления, расход воды и электричества, количество и качество сбоев или поломок оборудования, скорость роста и нагула рыбы и многое другое.
Таким образом, персонал рыбной фермы освобождается от таких рутинных и порой откровенно трудоемких задач, как расчет нормы кормления. Исключаются ошибки управления и расчетов, в разы снижается количество аварий, которые по статистике приносят до 30% убытков на рыбных фермах. В итоге значительно повышается рентабельность и прибыльность хозяйства. На данный момент сервис SmartFishFarm доступен для широкого использования в индустриальном рыбоводстве.
На практике повышение эффективности в рыбоводческих хозяйствах означает увеличение плотности посадки рыбы в садках или бассейнах УЗВ с нарушением многих норм и правил, что в конечном счете часто приводит к печальным последствиям в виде мора.
Почему российская разработка оказалась популярнее зарубежных? Приведу пример: в одном из ведущих российских отраслевых НИИ установлено американское устройство по мониторингу качества воды, которое не использовалось только потому, что было очень сложно устроено. Вообще тo, что предлагалось ранее на рынке, настолько сложно в настройке и эксплуатации, требует непростой и регулярной калибровки, что вряд ли может привлечь внимание простого рыбовода.
Инновации всегда начинаются с отдельного прогрессивно мыслящего хозяйства, успехи которого потом переносятся на всю отрасль.
Главной задачей разработчиков российских систем автоматизации является создание информативного и в то же время простого и удобного интерфейса, при помощи которого даже не самый искушенный рыбовод сможет видеть всю ситуацию на своей ферме и оперативно принимать решения. Если он не наблюдает за монитором или находится вне фермы, то СМС-сообщения подскажут ему, если что-то на ферме пойдет не так. Хотя это лишь экстренная мера. По умолчанию в штатном режиме автоматика самостоятельно регулирует все параметры воды, уровень кислорода, автоматически рассчитывает норму корма и управляет кормушками. Заметьте, все процессы жизнеобеспечения рыбной фермы полностью автоматизируются: анализы параметров воды, расчет дозы кормления для каждого садка в зависимости от вида и веса рыбы, контроль уровня воды и ее долива, запуск аварийного насоса при поломке основного, точное дозирование кислорода и другие нюансы.
Кормушки, датчики и другое
Понятно, что, помимо российского софта, приходится производить и непосредственно само оборудование. Уже сейчас все показатели в фоновом режиме сохраняются на облачном сервере, так что рыбоводу ничего больше не потребуется для организации мониторинга кислорода. Достаточно будет зайти на сервер, чтобы посмотреть историю или текущие показания параметров, получить ааналитические данные и экспертные рекомендации. При критическом уровне кислорода контроллер самостоятельно запускает резервную линию подачи кислорода или посылает экстренные СМС-сообщения всем указанным адресатам. Подобное автоматическое онлайн-регулирование кислорода в каждом бассейне позволяет ускорить рост товарной рыбы и оптимизировать расход кислорода, снизить затраты на персонал.
B автоматическом режиме можно будет регулировать также температуру, растворенный озон, кислотность, соленость, мутность и другие параметры воды. И тем не менее компания АКВАЛ готовит еще одну собственную разработку – первый в России оптический датчик кислорода. Датчик может не только максимально точно фиксировать недостаток кислорода или его переизбыток в воде, но и отправлять тревожные СМС-сообщения управляющему фермой и всем ответственным сотрудникам.
Три года назад компания «АКВАЛ» стала резидентом Инновационного центра «Сколково» и получила гранты, которые позволяют и дальше развивать технологии рыбоводства. Умная система «АКВАЛ» собирает большие данные о работе каждого завода, с помощью нейронных сетей и искусственного интеллекта анализирует их и выдает хозяйствам персонализированные сценарии выращивания рыбы с советами о том, как нужно изменить технологический процесс для достижения максимальной эффективности. В конечном счете умная рыбная ферма позволяет хозяйствам ускорить процесс выращивания до 15 %, сэкономить до 20 % корма, а еще снизить влияние человеческого фактора и в несколько раз сократить затраты на персонал.
Есть оборудование, которое уже внедряется в рыбоводческие фермы. Это инновационный
Умный рыбный центр GRAZIERY, который выполняет сразу три функции: кормушки, анализатора, контроллера. На сегодня эта разработка не имеет мировых аналогов. И она помогает сэкономить рыбоводам именно на кормах, а корма составляют около 50% всех расходов в аквакультуре.
Ручное кормление всегда связано с человеческим фактором, и практика показывает высокую, до 30%, неточность в определении доз кормления. Настройка и управление автоматическими кормушками – это довольно простой и наглядный процесс, не требующий обучения, с которым может справиться практически любой сотрудник фермы. Чтобы не было перерасхода корма, дозатор корма для рыбы (автокормушка для УЗВ) GRAZIERY рассчитывает дозу автоматически исходя из биомассы рыбы и уровня кислорода, а биомассу он определяет благодаря специальному контроллеру. В результате точность кормления и скорость нагула повышается на 20%.
Еще одна особенность кормушек – они не требуют калибровки и смены дозирующих валиков при смене размера корма, что, например, необходимо делать на всех зарубежных аналогах. Это существенно снижает эксплуатационные расходы, повышает точность, эффективность кормления. В GRAZIERY все автоматизировано. Кормораздачик осуществляет автоматическую выгрузку кормов и силоса, распределения по кормушкам, а радиосистема обеспечивает беспроводное управление всей установкой и постановку задач. Радиус действия сигнала до 1000 м, что помогает оперативно решать вопросы даже на удаленных участках фермы.
Конечно, усилий одного «Сколково» для инновационной революции в российской аквакультуре будет недостаточно. Можно создать сколько угодно компьютерных программ, повесить датчик на каждого малька и научно доказать, что от этого он будет расти быстрее. Проблема в другом: будут ли эти нoy-xay востребованы на практике, будут ли закупать и внедрять эти технологии и оборудование российские аквафермеры? Поэтому настоящая аквакультурная революция должна произойти не в компьютерах, a в головах. Самое трудное – это вообще признать и принять, что цифровые технологии и выращивание рыбы – в принципе сочетаемые понятия.
Автор: Андрей Невский, директор ООО «АКВАЛ: Умные Рыбные Фермы», резидент Сколково
