عنوان پایان‌نامه
طراحی، پیاده سازی و ارزیابی سامانه استنتاج فازی کنترل خودکار برخی شاخص های کیفیت آب در یک سیستم آبزی پروری در فضای بسته
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیک ماشین های کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6350;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68165;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6349
- تاریخ دفاع
- ۲۰ اردیبهشت ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهدی سعادت فرد
- استاد راهنما
- سیدسعید محتسبی, حجت احمدی
- چکیده
- بیشتر مطالعات انجام‌شده در یک دهه اخیر، روش‌های مختلف تولید آبزیان و شرایط زیستی ماهیان را باهدف بهینه‌سازی موردبررسی قرار می‌دهد. تحقیقات دیگر نیز به کندوکاو روش‌های نوین مدیریتی باهدف کاهش دخالت انسانی در سامانه‌های تولید و پرورش ماهی از نوع نیمه‌متمرکز و متمرکز می‌پردازد. در تحقیق حاضر دو بوم‌سازگان پرورشی، یکی از نوع مدرن و دیگری از نوع مرسوم به‌عنوان تیمارهای آزمایش طراحی گردید. به‌منظور کاهش سطح دخالت انسان، در سازگان مدرن از حسگرهای آنالیز کیفیت آب و کنترل‌کننده‌ای خودکار بر مبنای استنتاج فازی، با پنج ورودی (شامل دما، اکسیژن محلول در آب، آمونیاک، pH و EC) استفاده شد و با سازگان مرسوم مقایسه گردید. طراحی برنامه مدیریت سامانه استنتاج فازی نیز در نرم‌افزارLabVIEW انجام گرفت. به‌منظور مقایسه میان دو سازگان، درون هریک از مخازن ونیرو با ظرفیت 1000 لیتر و از جنس فایبرگلاس، 50 قطعه ماهی پاکو قرمز (Piaractus brachypomus) با وزن اولیه 74/3±05/15 و 43/3±98/14 گرم به ترتیب در سازگان مدرن و مرسوم قرار گرفت و تا رسیدن به حداقل دو برابر وزن اولیه پرورش یافت. در طول دوره آزمایش ماهیان درون هر یک از مخازن، روزانه به میزان 3 الی 5 درصد وزنشان تغذیه شد و به‌صورت هفتگی عملیات زیست‌سنجی شامل اندازه‌گیری وزن، طول استاندارد، طول چنگالی و طول کل انجام گرفت. وضعیت شاخص‌های کیفیت آب به شکل لحظه‌ای پایش شد و به‌صورت روزانه و هفتگی متوسط گیری به عمل آمد. در انتهای هر هفته و در پایان دوره آزمایش پس از چهار هفته نگهداری ماهی‌ها، شاخص‌های تغذیه، رشد و بازماندگی به‌صورت جداگانه برای ماهیان درون هر مخزن محاسبه شد. نتایج به‌دست‌آمده برای پارامترهای اکسیژن محلول آب، هدایت الکتریکی، نیتروژن آمونیاکی کل و میزان آب تعویض شده در دو تیمار تفاوت معنی‌داری را نشان داد (05/0p<). فاکتورهای دما و pH آب نیز در دو تیمار پرورشی فاقد اختلاف معنی‌دار بود (05/0p>). این نتایج نشان داد شرایط تیمار مدرن نسبت به تیمار مرسوم در طول دوره همواره از وضعیت بهتری برخوردار است. مقادیر متوسط این پارامترها توسط سامانه استنتاج فازی به‌خوبی در محدوده دلخواه نگهداری شده و سامانه‌ای پایدار را تشکیل می‌داد. شاخص‌های زیست‌سنجی نیز در پایان دوره نشان داد پس از گذشت حدود یک ماه، متوسط وزن ماهی درون سازگان مدرن به میزان 06/10±43/56 گرم (75/3 برابر وزن اولیه) و متوسط وزن ماهی درون سازگان مرسوم به میزان 38/7±13/40 گرم (68/2 برابر وزن اولیه) رسیده است. متوسط مقادیر شاخص‌های افزایش وزن روزانه برای هر ماهی 32/1 و 65/0گرم، نرخ رشد ویژه 40/5 و 16/3 درصد و ضریب تبدیل غذایی نیز 73/0 و 31/1 به ترتیب برای تیمارهای مدرن و مرسوم به دست آمد که در مقام مقایسه میان دو بوم‌سازگان پرورشی طراحی‌شده، به‌طور معنی‌داری )05/0(P< متفاوت بود. بررسی منحنی تغییرات وزن ماهی با زمان نشان داد ماهی درون تیمار مدرن از رشد بهتری برخوردار است. نتایج این پژوهش نشان داد به‌کارگیری سامانه مدرن کنترلی می‌تواند کارایی سازگان پرورشی را با تعریف دامنه مناسب برای شاخص‌های اصلی کیفیت آب افزایش داد و به بهینه‌سازی شاخص‌های رشد نیز رسید.
- Abstract
- In the last decade, several studies have evaluated possibility of aquaculture production techniques improvement and the environmental conditions of fish during a culture period. Other researches have focused on presenting new technologies for fish management in semi-intensive and intensive aquaculture production systems, reducing the human intervention in the management of rearing systems designed for fish production. The educational intensive system of the present study was designed to reduce the level of human intervention in the fish culture system. Water quality sensors and automatic fuzzy logic controller were involved to the conventional system to get new system then compared to the first system. For this purpose, 50 pieces of red Pacu (Piaractus brachypomus) with mean initial weights of 15.05±3.47 and 14.89±3.43g, introduced to systems A & B rearing tanks, respectively to get twice initial weight after rearing. Over study period, fishes were fed as 3 to 5% body weight and biometric parameters include weight and length was measured. Water quality parameters were monitored and their average values were calculated for daily and weekly time intervals. Based on the observations, there was significant differences (p<0.05) in dissolved oxygen, EC, TAN and water replaced, and no significant (p>0.05) in temperature and pH between experimental treatments. Our results showed that rearing condition in modern treatment have been better compared to conventional system. The environmental variables were kept within acceptable ranges for pacu production. At the end of the study period, the average weight of the fish within the modern system at the A tank attained 56.43±10.06 g (3.75 times the initial weight) and the average fish weight within the conventional system at the B tank reached as much as 40.13±7.38 g (2.68 times the initial weight), indicating average daily weight gain Indices of 1.32 and 0.65 grams per fish, specific growth rates of 5.40 and 3.16 percent and feed conversion rate 0.73 and 1.31 respectively, were obtained in both modern and conventional systems in comparison between the two ecosystems were significantly was different (P<0.05). Fish weight fluctuation curve showed that fish in modern system had better growth compared to conventional system. It was concluded that it is possible to increase the productivity and profitability of the aquaculture system, using new approaches based on modern control techniques, such as fuzzy logic control, that promote water resource optimization.
