新疆大学“智渔创联”团队：构建“空—水协同”感知网络，探索AI赋能渔业新路径

在数字化科技迅猛发展的今天，智慧渔业正成为推动渔业生产转型升级的新引擎。中央经济工作会议和中央一号文件明确提出，要以科技创新引领现代化产业体系建设，提升设施农业和养殖水平，推动规模化渔场数字化升级。然而，当前传统渔业仍面临养殖技术落后、自动化程度低、全域监测能力不足等现实难题——传统养殖仅靠单点传感器与人工巡检，难以对大面积、多塘连片水域实现全域覆盖，异常发现滞后、决策响应慢、管理效率低，成为制约规模化养殖的关键瓶颈。在此背景下，新疆大学“智渔创联”（PanAquaLink）团队以王禹凯为项目负责人，在钱育蓉、刘淑娴、蔡小兰、杨涛、吴帆五位教师的指导下，历时两年深耕技术研发，创新构建“空—水协同AI决策模型”，打造渔业电气化全产业链产销一体化平台，以一体化感知网络与AI协同智能决策，为传统渔业转型升级探索新路径。

团队从2022年5月组建之初便确立了“以科技创新推动智慧渔业”的初心。来自网络空间安全、信息安全、智慧农业、计算机科学与技术、行政管理等5个专业的15名本科生分工协作、跨学科攻关，先后完成核心技术突破、平台初步搭建、业务板块整合与硬件产品研发，实现了从1.0传统监测、2.0传感器监测、3.0机器人巡航到4.0空水协同的四代技术迭代，平台试用人数达1200人，并与3家公司达成合作意向。

面对多塘连片养殖“看得见、管不过来”的行业痛点，团队提出“空中普查+水下精查”的空水协同监测方案。无人机搭载高光谱传感器，按预设网格航线对养殖水域开展常态化全域巡检，单架次可覆盖300至600亩水面，较传统人工划船巡检效率提升20倍以上；系统通过光谱反演快速生成叶绿素a浓度、浊度、水面温度等指标的空间分布热力图，识别藻类早期聚集、局部水温异常等肉眼不可见风险，并为水下机器人提供精准的异常区域指引。针对大范围快速筛查与重点区域精细诊断兼顾的需求，平台采用“多光谱先导+高光谱精检”的二级融合策略，较全程高光谱扫描节省约60%的飞行时间与40%的数据处理量。

图 1 团队运用搭载高光谱传感器的无人机对养殖水域开展空中巡检

在水下，团队自主研发的HydroRover水下机器人成为“水下工兵”。机器人集成18项传感器，采用SLAM算法实现厘米级定位与自主巡航，沿螺旋式、栅格化轨迹分层巡游，实时构建鱼塘三维地图；搭载的多光谱探头可分层采集表层、中层、底层水体的溶解氧、氨氮等参数，生成三维水质热力图，精准识别局部缺氧、污染扩散等隐患。配备的1080P高清摄像头结合YOLOv8目标检测算法，实时追踪鱼群密度分布与摄食行为，当鱼苗集中聚集于投饲区时，系统自动联动轨道式投饲机启动“追鱼投喂”模式；若检测到鱼群出现擦底游动、摄食率骤降等异常行为，则触发疾病预警模块并定位风险区域。固定传感器、移动机器人与无人机遥感共同构成“点—线—面”立体监测网络，使养殖水域监测覆盖率由72%提升至98%以上，预警响应时间由小时级压缩至分钟级。

图 2 团队成员在实验室讲解水下机器人的关键技术问题

在此基础上，团队将无人机遥感数据与水下机器人监测数据进行时空配准与多源融合，构建基于深度学习与时空分析的AI决策模型，实现异常识别、风险分级、任务调度与设备联动的自动化决策闭环：无人机发现异常区域后，系统自动生成核查工单并调度最近的水下机器人前往定点复核，确认风险后自动联动增氧、换水、投饲等设备执行定向处置，整套流程从异常发现到处置完成最快可在35分钟内闭环，较传统人工巡检模式（约180分钟）提速80%以上。同时，LSTM时序预测模型可提前12小时预判夜间溶氧下降趋势、提前72小时预测病害风险，推动养殖决策由“经验驱动”向“数据驱动”跃迁。轨道式自动投饲系统、水质监测联动增氧设备等智能化硬件与平台深度联动，配合智能电价联动节能模式，20亩标准鱼塘每月可节省电费500至1000元。

图 3 项目组围绕HydroRover水下机器人开展技术研讨

目前，4.0空水协同方案已在新疆昌吉、伊犁及山东潍坊三处示范基地完成全周期验证；相关成果经中国科学院上海科技查新咨询中心查新认定处于行业领先地位，检测报告显示其多传感器数据融合一致性达98%、目标识别算法精确率达96%。团队负责人王禹凯表示，智慧渔业的未来在于“全域感知、智能决策、精准执行”的一体化，团队将持续迭代空水协同技术与智能化硬件产品，推动成果在更大范围落地，以科技创新为渔业现代化和乡村振兴贡献青春力量。

走访察实情｜扎根西北渔区，“智渔创联”团队以实践调研为智慧渔业探路

我国是渔业大国，也是水产养殖业大国，水产品总产量逐年递增，2025年已达6868.78万吨。随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术加速与渔业生产深度融合，智慧渔业正成为渔业现代化转型的重要方向。然而，产业高速发展的同时，养殖技术落后、养殖服务不足、养殖人员参差不齐、自动化程度低、销售困难、资金压力大等痛点依然突出，智慧渔业落地过程中“传感器寿命短、盐碱腐蚀强、运维成本高、自动化不足”等问题更是一线养殖户的切身之痛。为摸清产业真实需求、找准技术攻关方向，新疆大学“智渔创联”团队立足西北、扎根一线，围绕智慧渔业发展现状开展系统性实践调研，以一手调研数据为技术创新提供依据。

调研期间，团队成员走出校园、深入渔场，先后走访新疆渔场、养殖户及相关企业10余处，足迹覆盖阿勒泰、塔城、伊犁、博尔塔拉、乌鲁木齐、巴音郭楞等地；完成线上调研问卷90份、深度访谈21份，并走访天蕴有机农业有限公司、新疆额河渔业有限公司等10余家水产养殖技术企业，参与中国国际渔业博览会、中国水产科技大会等行业论坛展会15次。在渔场栈道上、在养殖池边、在渔民家中，团队成员与一线渔民、养殖企业负责人、行业专家面对面交流，全面了解智慧养殖设备在实际生产中的使用情况与真实困难。

图 1 项目组成员深入养殖基地开展实地考察

调研中，一系列典型案例让团队成员深受触动：新疆金泉渔业渔场因传感器布置不合理，仅改造布线就耗时两个月；乌伦古湖高盐碱水质导致传感器仅3个月即被蚀穿，寿命离散度高达67%，更换决策缺乏标准，徒增人力成本；博斯腾湖单台设备运维半径达20公里，渔民独居值守年耗资逾十万元。传统渔业“运维难、风险高、感知差”三大痛点在一线调研中愈发清晰——设备稳定性差导致高故障率与运维压力，数据无法互通形成“信息孤岛”，养殖依赖经验判断造成决策失误，人工单点采样巡检效率低、覆盖不全、数据滞后。

图 2 项目组成员在项目落实一线开展作业，收获满满

带着调研发现，团队将一线问题逐一转化为研发方向：针对传感器布置不便与寿命短板，采用水下机器人动态巡航替代大面积固定布点，使硬件数量减少94%、运维成本降低55%；针对高盐碱腐蚀问题，采用钛合金—碳纤维复合材料一体化机身与阳极氧化铝外壳，配合盐雾1000小时以上测试，实现水下设备24个月免更换；针对全域监测不足，构建无人机高光谱遥感与水下机器人协同的立体监测体系，让监测从“单塘随机巡检”走向“多塘定向巡检”，覆盖范围提升一个数量级。2025年起，4.0空水协同方案已在新疆昌吉、伊犁及山东潍坊三处示范基地完成全周期验证，监测数据与养殖成效获得养殖企业多方推荐。

调研之外，团队积极推动产学研对接，与水产养殖企业、行业机构保持密切交流，就技术应用、示范推广等开展深入探讨，相关成果先后获《中国青年快报》《新疆新闻网》等多家媒体报道。团队成员表示，只有走进渔场、贴近渔民，才能真正理解产业需要什么；此次调研不仅让团队掌握了西北渔业智能化转型的第一手资料，也坚定了以科技创新赋能传统渔业的决心。未来，团队将继续深化产教融合与实践探索，把论文写在祖国的大地上，为智慧渔业高质量发展贡献青春智慧。

图 3 团队成员在合作企业开展项目宣讲与洽谈

新疆大学“智渔创联”团队积极备赛中国国际大学生创新大赛，以赛促创引领渔业智变

2026年，中国国际大学生创新大赛如期举行，聚焦科技创新与产业变革前沿方向，鼓励青年学子以创新成果服务国家战略需求。新疆大学“智渔创联”（PanAquaLink）团队作为参赛队伍之一，携“开创一体化感知网络与AI协同决策新路径”项目报名高教主赛道本科生创意组（新农科类），积极响应国家以科技创新引领现代化产业体系建设的号召，围绕智慧渔业关键技术开展攻关，致力于以一体化感知网络与AI协同智能决策，为传统渔业转型升级提供系统解决方案。

“智渔创联”项目源于团队对渔业产业痛点的长期观察与深入调研。2022年5月，团队正式组建，来自网络空间安全、信息安全、智慧农业、计算机科学与技术、行政管理等5个专业的15名本科生，以队名“深蓝空巡，隼影潜龙”凝聚共识，在王禹凯的带领下开启技术攻关。两年多来，团队先后完成核心技术突破、平台初步搭建、五大业务板块整合与硬件产品研发，2023年9月平台试用人数即达1200人，2024年4月成功与3家公司达成合作意向；通过持续迭代，项目实现从“单点监测”到“空水协同智能推演”的四代技术演进，形成了“更快、更准、更智能”的技术壁垒与竞争优势。

图 1 项目组召开研讨会，汇报技术方案与阶段性成果

项目创新性地构建了渔业电气化全产业链产销一体化平台，整合原料供应、智慧养殖、渔光商城、金融物流、智能咨询五大板块，提供产销一体化一站式服务；自主研发轨道式自动投饲系统、水质监测联动增氧设备与HydroRover水下机器人，配合高光谱无人机，形成“空中普查+水下精查”的全域感知网络与AI协同决策闭环，实现自动监测、自动传输、自动分析、远程投食、智能增氧、智能预警等全流程智能化管理，养殖管理精度提升40%以上，人力巡检成本降低60%，异常响应速度缩短至分钟级，适配多塘连片规模化养殖场景。

图 2 团队成员进行数据分析与平台调试

扎实的技术积累赢得了市场与行业认可：项目已获青岛海纳知行投资咨询管理有限公司30万元投资，与杭州渔林生物科技有限公司达成合作意向，预计2028年营收可达268.23万元；学生团队申请专利3项、软件著作权1项，指导教师团队申请专利1项、软件著作权3项并发表论文5篇；相关成果通过中国科学院上海科技查新咨询中心查新认定，处于行业领先地位，检测报告显示多传感器数据融合一致性达98%、目标识别算法精确率达96%；4.0空水协同方案已在新疆昌吉、伊犁及山东潍坊三处示范基地完成全周期验证。

图 3 团队成员围绕技术方案开展头脑风暴

与此同时，项目积极履行社会责任、厚植家国情怀：举办渔业志愿科普活动10余场，覆盖学生超2000名，让更多青年了解智慧渔业；项目落地直接带动就业67人、间接带动就业600余人，为促进乡村振兴注入新动能，先后获《中国青年快报》《新疆新闻网》等多家媒体报道。以赛促学、以赛促创。通过参与中国国际大学生创新大赛，团队成员深化了对科技创新与产业融合发展的认识，锤炼了解决实际工程问题的能力。未来，“智渔创联”团队将继续完善空水协同感知网络与AI决策模型，推动智慧渔业技术在更大范围落地应用，为乡村振兴和我国渔业高质量发展贡献青春力量。