中国是水产品消费大国,同时也是水产品的生产大国,我国拥有历史悠久水产养殖业,在生态保护和产业转型的新形势下,传统养殖业逐步向绿色高效的方向发展。工厂化养殖是一种集约化的养殖模式,具有环保、节水,高效等特点,符合新时代农业发展要求。推动工厂化养殖的进步离不开自动化养殖设备的研发,近年来出现了很多替代人工操作的现代化设备,如投饲机,水质在线监测设备,定时吸污装置等;在生态保护邻域尤其是濒危水生野生动物的保护工作,由于需要大量的保护性养殖,且对养殖过程中的实验变量有较高的控制精度要求,也出现了一些自动化实验养殖设备。不论是工厂化养殖设备,还是实验养殖设备,都存在功能单一,各个设备控制器不统一,系统间兼容性差,配合反馈性差,维修困难,学习使用成本高等问题。水产养殖的各步骤间是一个充满联系的有机整体,单一功能的自动化设备无法完整的完成整个养殖流程,因此常常需要人工调节设备间的运行或手动操作部分步骤。因此从整体性的角度出发,充分考虑养殖步骤间的联系,建立和优化养殖设备间的配合与联动反馈,来设计和制造鲟鱼幼鱼自动养殖系统,符合鱼类养殖对自动化设备的需要。因此本文设计并制造了一套鲟鱼幼鱼自动养殖系统,并进行了性能测试和鲟鱼试养实验。鲟鱼幼鱼自动养殖系统采用新型PLC、螺旋杆送料机构、减速电机、撒料盘、液位传感器、造流器、电动阀、自动双通道排污装置、水质监测探头,水质监测探头,DTU无线传输设备等,参考人工养殖流程设计程序,可实现各养殖步骤间的自动协调;全自动实验养殖系统包括自动投饲系统,自动排污系统,水质监测反馈系统,水流调节系统,及子系统间配合反馈系统,功能较为完善,且作为小型的系统具有调节改造方便快捷的优点,一定程度上可为大型全自动养殖系统,提供参照,积累经验。该系统的模型样机,制作采用目前成熟的技术,性能可靠,绝大部分零件采用标准件和自制件,成本低,复杂部件采用模块化设计,更换快捷,大大节约维修时间,密封部件采用环氧树脂封灌技术,制作简单,且耐用性强,各子系统均采用可视化编程控制器学习成本低,同时方便二次开发和后期改进。系统模型样机容积1.57 m~3,适宜养殖密度23 kg/m~3以下。利用出料减速电机、蜗轮、送料蜗杆、出料口电磁阀、撒料减速电机,撒料盘等制作的试验样机投饲部分,采用螺旋推进行式供料,经测试计算得出,选用减速比为40、额定转速为120r/min、额定转矩为1.2 kg/cm、额定电压为DC24V的减速电机,可满足最大投饲能力（kg/h）≥18的要求;撒料采用离心式撒料盘,选用转速为350 r/min的撒料减速电机,可达到理想的饲料分散效果;试验样机出料口设置的电磁阀,可在投料后及时关闭,配合料盒上端带有密封橡胶圈的顶盖,可获得良好的密封性,避免长期储存的饲料吸潮变质。系统中的自动水流集污排污系统是应用双通道排污管的原理根据实际情况的全新设计,主要由基础供水管道、电动阀、前置过滤器、水质监测系统、造流器、吸污装置等组成,可与投饲系统及水质监测系统配合工作,根据投饲状况调整排污时机和集排污时间。利用造流器与水质监测系统相配合可使养殖槽供氧更加均匀并合理调配供氧时间,利用造流器与自动排污系统配合可达到与传统大换水排污相似的排污效果。对样机进行的性能测试,结果显示:以鲟鱼3号饲料及螺距为1.5 cm的送料螺杆为测试标准,实验样机料盒储料量为1 kg,投饲能力为0.3 kg/min,与相似体积的投饲机相比,投饲精度更高,投饲量误差在±0.5 g范围内;在撒料均匀度方面,通过与传统自由落体投料方式的投饲机和人工撒料做图像对比得出,试验样机的料均匀度优于自由落体投料和人工手撒;在料盒密封性方面,通过与完全密封装置储料与常规饲料保存方式下的饲料吸湿率对比得到,系统供料方式密封性良好。在鲟鱼试养测试中,使用该养殖系统养殖的2018年长江鲟子三代较传统流水养殖的鱼体平均增重提高了35.56%,饵料系数降低了26.28%,养殖初末体重变异系数下降了31.46%;在养殖过程中,系统在投饲前自动运行排污系统,并在排污结束后关停水流系统,待自动投饲结束后再次开启水流及排污系统,及时清理残饵和粪便;经过与传统大换水排污对比得出,自动排污系统排污效果与传统大换水排污效果无显著差异,且节水90%,整个试养过程无需人工参与,在长达5个月的测试中系统运行稳定。