冗余和备份系统：循环水养殖系统（RAS）先进高效的关键

Gary Myers | 高级首席技术官

03.02.2021

衡量基于循环水养殖系统（RAS）的水产养殖场是否取得商业与经济成功的标准，在于其能否一贯按时和按规划的数量供应鱼类。因此，养殖场生产计划中的任何偏差，都会对其经济效益与运营产生严重影响。除了要实现避免鱼类死亡的情况这一明显目标外，养殖场还需要全天候不间断地顺畅运行。此外，如果没有足够的冗余系统，养殖场可能需要更多人力来确保正常持续的运作。

为了向客户提供安全、低风险的解决方案，AquaMaof公司开发了一套完整的鱼类生产解决方案，其不仅运行平稳，还配备了多个冗余和备用系统。

在这方面，AquaMaof的技术设计理念基础是将RAS养殖场划分为若干独立的生物安全生产模块。以此方式确保即使在单个模块偶尔遇到阻碍、爆发鱼类疾病污染或出现其它缺陷的情况下，养殖场也能持续运行。此外，单个模块发生任何类型的故障或失效时，捕捞通道都可快速有效地转移鱼类，避免鱼类大批量死亡。

除了这种安全保障功能之外，AquaMaof解决方案中的几乎每个系统都具有多个备份组件，从而确保连续不间断的运行。备份组件包括：

持续供氧

AquaMaof专有的溶氧系统（ODS），溶氧效率高达80mg/L，耗电量极低。然而，外部因素（例如维护不足与人为错误）能引发一连串事件，从而最终导致这些关键系统出现故障。AquaMaof RAS为每台大水箱至少提供两套溶氧系统，以便在一套溶氧系统偶尔出现故障时，系统能起到备份的作用。

此外，在出现严重电力中断或系统故障的情况下，备用液氧（LOX）罐则自动启用，作为制氧机的备用氧气供应系统。

除此以外，该系统中还设计了向所有使用点位输送氧气的双重供氧管道，每套管道系统可根据需要为养殖场供应全部氧气。

应急氧气扩散器也作为溶氧系统的备用设备。其通过应急氧气供应管道运作，只要溶氧浓度低于设定点，就会在任何时间自动向每个鱼箱提供氧气。所以，即使发生严重电力中断或系统故障时，这些设备依然能维持鱼类的存活。

最后，在氧气供应歧管上安装了双重压力调节器和止回阀以确保氧气持续流动，并且该系统还支持氧气发生器气源立即与备用液氧罐自动切换，且无需控制信号。

电气系统

AquaMaof工艺旨在实现最低的耗电量。然而，仍有一些关键组件依赖于持续供应的重要电力资源。因此，在发生电击穿的情况下，我们制定了多层次的预防措施，如下所示：

第一层次是备用发电机，在停电期间为整个系统供电。在第二层次，AquaMaof鼓励客户在养殖场中接入其它发电机，以便在一台发电机发生故障时，冗余发电机可以继续为养殖场提供所需的电力。

同样，在每个建筑物的主要低压配电开关柜的电力设备中，都设有便携式发电机的可用接口，用于第三层次的备用电力。因此，单个电气组件故障均不会导致整个养殖场停运。

水系统：处理、管道运输和流量以及污水处理

如果一个泵送系统发生泄漏、泵损坏或阀门故障时，AquaMaof RAS系统可将双重水循环管道连接到每个养鱼池，确保持续不断的水源供应。这种设计基于重力作用下整套系统中的水流原则，并配备了装有多台泵的泵池。

此外，固体废物沉降器专门用作每个生产模块中的多个沉降器。如果任何单个沉降器离线运行，系统仍能继续操作。

根据输水组件的情况，可按不同的部分对AquaMaof 的CIFT生物滤池进行设计。如果CIFT生物滤池的任何部分出现系统故障，养殖场可持续运行，并且RAS系统会自动将水分配到每个模块的其余部分中。

地漏经过专门设计，可将水排入下水道系统。这样，养殖场常规操作（例如清洗地板）产生的水不会接触到工艺用水。此外，如果大量漏水，或者水箱或循环水管发生故障，有可能降低泵池的水位，则地漏会将大量漏水循环流回至水箱。

监视与控制系统

在采用AquaMaof完全鱼类养殖解决方案的养殖场中，整套控制与监视通信系统均采用“环形拓扑”结构，增加了系统的冗余性。完整的控制和监视系统由UPS备份系统供电，传感器由可自动切换的双重电源供电。

此外，分析传感器是数字式的，用于存储其校准数据，因此很容易进行替换或交换。

养殖场妥善持续执行水产养殖计划的能力与其财务成功直接挂钩，因此也关系到养殖场主获得计划盈利的能力。AquaMaof RAS技术的核心是可确保实现上述两项能力。RAS配备了广泛的冗余和备用系统，旨在防止鱼类和收入损失，同时确保按计划实现预定的水产养殖。