CN101133724A - 深水网箱整组升降控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种深水网箱整组升降控制系统，其特点是：用一钢质浮筒的两端分别与两根PE管固联构成U形升降控制框架，至少包括4个单元网箱被均布到两根平行的PE管之间；两PE管的另一端各安装一输气软管并接到主输气管，再与空压机连接，主输气管上接一遥控阀门，钢质浮筒的底部设置进排水口。控制电路板通过线路与所述空压机及遥控阀门连接，当用户发送网箱下潜短信指令，通过移动通讯模块及控制电路板控制遥控阀门开启时，升降控制框架即可通过进排水口自动进水，当升降控制框架内全部进水，整组网箱即可下潜。反之，当升降控制框架内的海水全部排空，整组网箱即上浮。大大缩短网箱升降操作时间，从而避免突发性灾害造成的破坏。

Description

深水网箱整组升降控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于海水养殖技术领域，涉及深水网箱的升降控制技术，具体说是一种深水网箱整组升降控制系统及控制方法。

背景技术

网箱养殖是水产养殖领域常用的方法，如何使网箱抗风浪是该领域的关键技术之一，根据波高随水深的等差增加而呈等比衰减的波浪理论，将网箱沉降到水下一定深度水层，是网箱抗风浪的重要技术措施。目前国内外主要的大型升降式网箱有以下几种形式。一种是美国Ocean Spar Technology公司生产的碟形网箱，该网箱外观造型类似飞碟，利用中央立柱和重达5顿的平衡重块控制网箱升降，这使得网箱的海上安装与敷设非常困难。第二种是挪威等国开发的聚乙烯(PE)双管圆形潜网网箱，该网箱利用2圈框架浮管的中空结构，通过手动操作安装在浮管上的水、气阀门，使浮管内排气、注水和充气、排水来实现网箱的下潜与上浮。第三种是利用安装在网箱底部的中央控制浮筒和下挂沉石控制方式，实现网箱整体的平衡升降(中国专利号：ZL 02135316.6)。第四种是采用网箱升降远程自动控制装置和移动通讯技术(GMS和GPRS)，利用手机短信指令远距离控制网箱的升降(中国专利号：ZL 200410024161.0)。此外，近年来国内申请的与升降式网箱或浮沉式网箱相关专利还有：废旧轮胎组合沉浮式网箱(中国专利号：94220975.3)、浮沉式抗风浪养殖网箱(专利号：01277765.X)、沉浮式网箱及其生产方法(中国专利号：02135850.8)、钢质组合式可沉浮深水网箱(中国专利号：02260370.0)、罐式浮沉深水网箱(中国专利号：02114227.0)等。但上述所有技术均是针对单个网箱的升降或沉浮，目前尚无深水网箱整组升降的实用性报道。单个网箱的升降，对于由几个或十几个网箱组成的规模较小的养殖场，尚可进行实际性操作和应用。但对于网箱数量多、规模较大的养殖场(几十个或上百个网箱)，逐一进行网箱的升降操作不仅耗费时间长、操作繁琐，而且在风浪较大或台风突然来临时，甚至无法完成全部网箱的下潜操作，给网箱养殖安全生产带来隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足提供一种深水网箱整组升降控制系统及控制方法，可一次性完成一组网箱的整组升降，大大缩短网箱升降操作时间，从而避免由于突发性灾害对网箱养鱼造成的破坏。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种深水网箱整组升降控制系统，包括网箱、网箱升降装置、锚泊系统、沉石及网箱升降控制装置，其特征在于，所述的网箱升降装置为一钢质浮筒的两端分别与两根平行的PE管固联，构成U形升降控制框架，所述网箱至少包括4个单元网箱通过系缚绳索和网箱串联绳索被均布到两根平行的PE管之间；两PE管的另一端各安装一输气软管，两输气软管并接到主输气管，再与空压机连接，主输气管上接所述网箱升降控制装置中的一遥控阀门，钢质浮筒的底部设置进排水口；所述网箱升降控制装置还包括移动通讯模块及控制电路板，控制电路板通过线路与所述空压机及遥控阀门连接。

所述的网箱升降控制装置有一密封壳体，所述移动通讯模块、控制电路板、遥控阀门以及蓄电瓶设置在密封壳体，太阳能电池板设置在密封壳体顶部。太阳能电池板获得的电能由蓄电瓶存储并提供给网箱升降控制装置中的各用电器，移动通讯模块接收遥控指令，并经控制电路板进行信号处理后驱动遥控阀门。

所述的钢质浮筒的下方通过绳索系缚一沉石，其作用是通过预设系缚沉石绳索的长度来控制整组网箱的升降水层。

所述的单元网箱是由PE管主框架、PE管上框架、盖网、网衣、网底、网底圈、网筋和沉石构成，PE管上框架由多段PE管热熔焊接而成，PE管上框架各段上均开有进水口。当网箱框架整体下沉时，上框架各段管中自动进水。

所述的网箱升降控制装置的密封壳体是由上罩壳体与底板通过紧固螺栓连接而成，在连接部位设置密封圈，密封壳体底板上设置所述蓄电瓶、遥控阀门、输气管接头及控制箱，所述移动通讯模块、控制电路板密封在控制箱内，网箱升降控制装置的密封壳体设置在一浮体上，并通过绳索与升降控制框架连接。

所述的锚泊系统是通过叉纲、浮体、锚绳和锚将整组网箱只在钢质浮筒一端锚泊固定。

所述移动通讯模块为GSM、GPRS或CDMA中的一种。

一种深水网箱整组升降控制方法，其特征在于：用户手机发送下潜短信指令，海上浮体上的网箱升降控制装置内的移动通讯模块接收指令，遥控阀门开启，使U形升降控制框架的钢质浮筒和2根PE管排气、进水，当进水至沉力大于浮力时，2根PE管逐渐下潜，带动各单元网箱顺序下沉，当2根PE管完全进水后，即实现整组网箱的下潜；控制网箱上升的具体方法：需网箱上浮时，利用空压机或充气瓶通过充气单向阀门给U形升降控制框架的钢质浮筒和2根PE管充气、排水，使钢质浮筒和2根PE管内的水排空，此时整组网箱系统的浮力足够将所有的沉石提起，即实现整组网箱的上浮。

上述深水网箱整组升降控制方法中下潜水层的控制是通过钢质浮筒下方系挂的沉石和系缚沉石绳索的长度来实现的，当系缚在钢质浮筒下方的沉石接触海底后，沉石作用于整组网箱的下沉力为零，此时整组网箱的浮力大于沉力，但又不足以将沉石提起，网箱处于水下某个水层的浮动状态，网箱所处的水层，通过系缚沉石绳索的长度预先设定。

附图说明

图1为本发明深水网箱整组升降控制系统结构俯视图；

图2为本发明深水网箱整组升降控制系统结构主视图；

图3为本发明单元网箱的放大结构图；

图4为本发明深水网箱整组升降控制系统单点锚泊系统的主视图；

图5为本发明深水网箱整组升降控制系统单点锚泊系统的俯视图；

图6为本发明深水网箱整组升降控制装置的内部结构图。

具体实施方式

参见图1-图6，一种深水网箱整组升降控制系统实施例，主要包括：由钢质浮筒1两端分别与两根平行的PE管3固联，构成U形升降控制框架、5个单元网箱2、系缚绳索4、网箱串联绳索5、输气软管6、三通输气管接头7、主输气管8、浮筒沉石9、网箱升降控制装置10和浮体11组成。有5个单元网箱2通过系缚绳索4和网箱串联绳索5被均布到两根平行的PE管3之间；两PE管3的另一端各安装一输气软管6，两输气软管6通过三通输气管接头7并接到主输气管8，主输气管8再与空压机连接，主输气管8上接网箱升降控制装置中的一遥控阀门，钢质浮筒1的底部设置进排水口。所述网箱升降控制装置10还包括移动通讯模块及控制电路板，控制电路板通过线路与所述空压机及遥控阀门37连接。

单元网箱2结构及单点锚泊系统：各单元网箱由PE管主框架12、PE管上框架13、盖网14、网衣15、网底16、网底圈17、网筋18和网衣沉石19构成，如图3所示。整组网箱通过叉纲21、浮体22、锚绳23和锚(或锚碇块)24将整组网箱只在钢质浮筒1一端锚泊固定，如图4和图5所示。

网箱升降控制装置10由支架25、底板26、密封圈27、紧固螺栓28、上罩壳体29、天线30、控制箱31、接线柱32、蓄电瓶33、电路线34、蓄电瓶固定板35、太阳能电池板36、遥控阀门37、输气管接头38、充气单向阀39和用户手机组成，所述的网箱升降控制装置10的密封壳体是由上罩壳体29与底板26通过紧固螺栓28连接而成，在连接部位设置密封圈27，密封壳体底板26下部设置支架25，密封壳体底板26上设置蓄电瓶33、遥控阀门37、输气管接头38及控制箱31。网箱升降控制装置10的密封壳体设置在一浮体11上，并通过绳索与U形升降控制框架连接。主输气管8通过输气管接头38与遥控阀门37相连，遥控阀门37与充气单向阀39连为一体，如图6所示。控制箱31内装有移动通讯模块(GSM、GPRS或CDMA中的一种)和控制电路板。

深水网箱整组升降控制原理和方法如下：

用户通过手机发送下潜短信指令，海上深水网箱整组升降控制装置密封壳体内的移动通讯模块接收指令，并使遥控阀门37开启，此时U形升降控制框架的钢质浮筒1和2根PE管3通过主输气管8连接的遥控阀门37排气，同时通过钢质浮筒1下方的进排水口自动进水。当进水至沉力大于浮力时，2根PE管3逐渐下潜。由于各单元网箱2的PE管主框架12与U形升降控制框架的2根PE管3固联，因此，2根平行PE管的下潜就会带动各单元网箱2顺序下沉。当2根PE管完全进水后，即实现整组网箱的下潜。

单元网箱2的结构设计和浮沉力配置：单元网箱主框架12需采用适宜直径的PE管热熔焊接而成，既要满足强度和最小弯曲率半径的要求，又要保证各单元网箱浮沉力配置适宜。在给定一组单元网箱2的数量后，通过浮沉力计算和网衣沉石19配重的调节，保证各单元网箱2在正常漂浮状态作业时，PE管主框架12基本没入水中，而PE管上框架13在水面之上(便于网箱养殖的日常管理和投饵)。同时，为减少单元网箱2下沉时PE管上框架13产生额外的浮力，PE管上框架13的各段PE管上均开有进水口，当网箱框架整体下沉时，PE管上框架13各段管中自动进水。

深水网箱整组升降下潜水层的控制是通过钢质浮筒1下方系挂的沉石9和系缚沉石绳索20的长度来实现的。当系缚在钢质浮筒1下方的沉石9接触海底后，沉石9作用于整组网箱的下沉力为零，此时整组网箱的浮力大于沉力，但又不足以将沉石9提起，网箱处于水下某个水层的浮动状态，网箱所处的水层，可通过系缚沉石绳索20的长度预先设定。

需要网箱上浮时，利用空压机或充气瓶通过充气单向阀39对U形升降控制框架的钢质浮筒1和2根PE管3充气，使钢质浮筒1和2根PE管3内的水排空，此时整组网箱系统的浮力足够将所有的沉石提起，即实现整组网箱的上浮。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种深水网箱整组升降控制系统，包括网箱、网箱升降装置、锚泊系统、沉石及网箱升降控制装置，其特征在于，所述的网箱升降装置为一钢质浮筒的两端分别与两根平行的PE管固联，构成U形升降控制框架，所述网箱至少包括4个单元网箱通过系缚绳索和网箱串联绳索被均布到两根平行的PE管之间；两PE管的另一端各安装一输气软管，两输气软管并接到主输气管，再与空压机连接，主输气管上接所述网箱升降控制装置中的一遥控阀门，钢质浮筒的底部设置进排水口；所述网箱升降控制装置还包括移动通讯模块及控制电路板，控制电路板通过线路与所述空压机及遥控阀门连接。

2.按照权利要求1所述的深水网箱整组升降控制系统，其特征在于所述的网箱升降控制装置有一密封壳体，所述移动通讯模块、控制电路板、遥控阀门以及蓄电瓶设置在密封壳体，太阳能电池板设置在密封壳体顶部。

3.按照权利要求1或2所述的深水网箱整组升降控制系统，其特征在于所述的钢质浮筒的下方通过绳索系缚一沉石。

4.按照权利要求3所述的深水网箱整组升降控制系统，其特征在于所述的单元网箱是由PE管主框架、PE管上框架、盖网、网衣、网底、网底圈、网筋和沉石构成，PE管上框架由多段PE管热熔焊接而成，PE管上框架各段上均开有进水口。

5.按照权利要求2所述的深水网箱整组升降控制系统，其特征在于所述的网箱升降控制装置的密封壳体是由上罩壳体与底板通过紧固螺栓连接而成，在连接部位设置密封圈，密封壳体底板上设置所述蓄电瓶、遥控阀门、输气管接头及控制箱，所述移动通讯模块、控制电路板密封在控制箱内，网箱升降控制装置的密封壳体设置在一浮体上，并通过绳索与升降控制框架连接。

6.按照权利要求4所述的深水网箱整组升降控制系统，其特征在于所述的锚泊系统是通过叉纲、浮体、锚绳和锚将整组网箱只在钢质浮筒一端锚泊固定。

7.按照权利要求5所述的深水网箱整组升降控制系统，其特征在于所述的锚泊系统是通过叉纲、浮体、锚绳和锚将整组网箱只在钢质浮筒一端锚泊固定。

8.按照权利要求1或2所述的深水网箱整组升降控制系统，其特征在于所述移动通讯模块为GSM、GPRS或CDMA中的一种。

9.一种深水网箱整组升降控制方法，其特征在于：用户手机发送下潜短信指令，海上浮体上的网箱升降控制装置内的移动通讯模块接收指令，遥控阀门开启，使U形升降控制框架的钢质浮筒和2根PE管排气、进水，当进水至沉力大于浮力时，2根PE管逐渐下潜，带动各单元网箱顺序下沉，当2根PE管完全进水后，即实现整组网箱的下潜；控制网箱上升的具体方法：需网箱上浮时，利用空压机或充气瓶通过充气单向阀门给U形升降控制框架的钢质浮筒和2根PE管充气、排水，使钢质浮筒和2根PE管内的水排空，此时整组网箱系统的浮力足够将所有的沉石提起，即实现整组网箱的上浮。

10.按照权利要求9所述的深水网箱整组升降控制方法，其特征在于下潜水层的控制是通过钢质浮筒下方系挂的沉石和系缚沉石绳索的长度来实现的，当系缚在钢质浮筒下方的沉石接触海底后，沉石作用于整组网箱的下沉力为零，此时整组网箱的浮力大于沉力，但又不足以将沉石提起，网箱处于水下某个水层的浮动状态，网箱所处的水层，通过系缚沉石绳索的长度预先设定。

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