数字孪生案例 | 深远海养殖数字孪生:网箱态势、水文监测、应急模拟全流程

PICIMOS漂视2026-07-30 0

 山东长岛,经海005号网箱,9.4万立方米养殖水体,100万尾黑鱼,日常只需要2个人管。


这是深远海养殖的标杆,也是未来方向。但"2个人管100万尾鱼"的背后,是一整套数字化系统在支撑。没有这套系统,深远海养殖的痛点会立刻暴露:离岸几十海里,巡检一次来回一整天,遇到恶劣天气根本去不了;网衣破损发现晚,等鱼跑了才知道;投饵投药全靠经验,多了浪费污染水体,少了鱼长不大;水下设备故障,维修人员到场时已经晚了。


传统养殖管理靠人盯人、船巡检,数据靠纸质记录或微信群拍照。你能想象一个养了百万尾鱼的网箱,管理数据全靠"今天去看了,鱼还行"这种描述吗?


国内某海洋牧场智能化企业,专注于深远海养殖装备与数字化运营,在黄渤海海域运营多个大型深水网箱和海洋牧场平台。在扩大养殖规模的过程中,团队面临一个核心问题:养殖装备越来越先进,但管理手段跟不上——需要一套能将装备状态、水文环境、养殖数据融合在一起的可视化管理平台。


该企业基于CIMPro孪大师,打造了一套深远海养殖数字孪生可视化平台,覆盖网箱态势、水文监测、应急模拟全流程,将深远海养殖管理从"靠经验跑现场"升级为"看数据做决策"的三维可视化管控模式。


深远海养殖数字孪生可视化平台功能拆解

一、养殖场全局态势一张图

网箱1:1还原:在三维场景中1:1还原整个养殖场的空间布局,包括网箱主体结构、浮架平台、工作栈桥、系泊系统、投饵管道等。支持视角自由切换,从全景鸟瞰到单网箱近景查看。

设备状态实时映射:每个网箱的投饵机、增氧机、水下摄像头、水质传感器等设备,在三维场景中均有对应的孪生体。设备运行状态以颜色标注:绿色正常、黄色预警、红色故障。点击设备可查看详细运行参数和维护记录。

养殖生物可视化:根据放养密度和生长模型,在网箱内部以粒子动画模拟可视化鱼群分布和游动状态。


二、水文环境监测可视化

多层级水质监测:接入水温、盐度、溶解氧、pH值、浊度、叶绿素等多层级水质传感器数据。在三维场景中,以颜色梯度和等值面呈现不同水深的水质分布。当溶解氧低于阈值时,对应水层以红色高亮预警。


洋流与波浪模拟:接入流向、流速、波高、波周期等海洋环境数据,在三维场景中动态模拟可视化洋流方向和波浪起伏。网箱模型根据波浪数据产生六自由度运动响应,辅助评估极端海况下的结构安全性。


气象环境叠加:接入风速、风向、气温、气压、能见度等气象数据,在场景中以粒子效果(雨雪、风线)叠加呈现。当台风等极端天气预警时,系统自动高亮影响范围。


三、投喂与运维管理可视化

智能投喂模拟:模拟可视化投饵机自动投喂过程,实时显示投饵量、投喂频率、剩余饲料。系统根据水温、溶氧、鱼群活跃度等数据,动态调整投喂策略建议。当检测到投喂异常(堵塞、过量)时,自动预警。


网衣状态监测:接入水下摄像头图像和声学监测数据,在三维场景中呈现网衣的完整性状态。当检测到网衣破损或变形时,对应位置以红色标记

设备运维管理:对发电机、水泵、压缩机等关键设备进行健康状态跟踪。



四、应急与灾害模拟可视化

台风应急推演:模拟可视化台风过境期间的风浪变化、网箱受力响应、锚泊系统状态。系统自动评估不同台风路径和强度下的风险等级,辅助制定应急撤离或加固方案。

缺氧应急模拟:模拟可视化水温跃层导致底层缺氧上扩的场景。

赤潮预警模拟:接入赤潮监测数据,模拟可视化赤潮水团漂移路径和影响范围。


零代码一站式数字孪生开发工具

很多船舶海洋行业的数字化项目,从立项到交付动辄数月,数字孪生3D可视化部分的开发周期往往是最不可控的变量。而本项目能在数天内快速落地,核心在于选对了开发工具——CIMPro孪大师。



零代码/低代码开发

传统方式做三维可视化,需要专业三维开发团队、大量手写代码。CIMPro孪大师支持拖拽配置,内置海量模型库、特效库、UI组件库等现成资产与模板,平台内置的API接口也支持与React、Vue等主流前端框架集成,降低二次开发难度。


多源数据融合

平台可接入水质传感器、气象站、水下摄像头、AIS船舶定位、投饵控制系统等实时数据流,将养殖环境、设备状态、生物数据在统一三维场景中融合呈现,实现"数据驱动模型变化"的动态映射。


仿真动画与交互能力

平台内置动画编辑器,支持通过关键帧拖拽实现投饵投喂、巡检航行、网衣升降等工艺流程动画。可根据网箱及养殖装备结构精确拆分模型,针对每段管理工序独立编排动画序列,提供点击式触发、自动循环等多种动画控制方式,适配运营汇报、安全评审等不同场景的演示需求。


私有化部署与国产信创适配

平台支持私有化部署模式,满足养殖企业对数据安全的要求。基于自研图形引擎PiCIMOS,完全自主可控,兼容国产软硬件环境。

目前,深远海养殖数字孪生3D可视化平台已在多个海洋牧场项目中投入应用,为养殖管理从"经验驱动"向"数据驱动"转变提供了可复用的技术范式。