CN103988802B - 一种网箱养殖自动投饲平台系统及操作方法 - Google Patents
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Abstract
一种网箱养殖自动投饲平台系统，包括若干养殖网箱的投饲装备和浮体投饲平台，在投饲平台的矩形船体中央，立式紧密排布若干对料仓，料仓的锥形底部通过阀门连接螺旋输送喂料机的进料口，每对料仓的两螺旋输送喂料机共同连接一台闭风器，闭风器的下方布置一根风道，风道两端分别连通罗茨风机和分配器，闭风器与风道连通，每台分配器上带有一根进料管和若干输料管，进料管能够在该台分配器的不同输料管之间切换，每次单独连通一根输料管，每个养殖网箱的中心处配置一个可水平旋转的洒料器，每根分配器的输料管分别连接一个洒料器。本系统采用远程并行远程控制，气力输送、自动投喂，节省了人工，利于对养殖网箱的集中监控及管理。
Description
技术领域
本发明涉及大型网箱养殖领域，尤其涉及水上投饲平台系统。
背景技术
上世纪80年代，我国湖泊网箱养殖逐步发展起来。到2004年，我国内陆天然湖泊中设有网箱养殖的面积达到5310.2公顷，产量达59.23万吨。优越的湖泊渔业环境与高产的网箱养殖技术相结合，改变了传统的单纯捕捞作业模式，生产出优质的水产品，形成了高效的市场竞争力，促使湖泊网箱养殖迅速发展。
近年来，随着养殖业的蓬勃发展，大型网箱养殖由于养殖集约度高，有利于集中管理，日渐受到欢迎，所谓大型网箱养殖，不仅是指养殖网箱的数量多，还代表单个养殖网箱的体积大，大型养殖网箱一般为圆形，采用双浮管式支撑结构，浮管管径可达315mm或更多，网箱周长可达100米或更多，网箱网深可达15米或更多，网箱数量可达20个或更多。
但是，目前行业内针对多个大型网箱养殖的饲料运载及投喂完全依靠人力，1天单个网箱需要投喂500kg或更多的饲料，存在着占用工人数量多，工人劳动强度大，作业效率低的问题，使得养殖成本居高不下，妨碍了大型网箱养殖的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种网箱养殖自动投饲平台系统及操作方法。该系统采用远程气力输送自动化投喂技术，实现饲料投喂精确控制，并且实现了料仓上料的半自动化，大幅减少饲料运载和投喂人数。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
所述网箱养殖自动投饲平台系统包括间隔布置在养殖水域上的若干养殖网箱和停泊在养殖水域上的浮体船形投饲平台，
在投饲平台的矩形船体中央，立式紧密排布若干对料仓，料仓顶部的投饲口内配置破袋器，投饲口上覆盖活动的盖板，
每个料仓下方布置一台螺旋输送喂料机，料仓的锥形底部通过阀门连接螺旋输送喂料机的进料口，
每对料仓的两螺旋输送喂料机对称布置，每对料仓下方配置一台闭风器，两螺旋输送喂料机出料口相对，并共同连接在该台闭风器的进料口上，
每台闭风器的下方布置一根风道，风道两端分别连通罗茨风机的出风口和分配器的进料管，闭风器的出料口与风道连通，
料仓、螺旋输送喂料机、闭风器和风道所组成的组件下沉式安装在投饲平台船体上，组件下部位于投饲平台船体甲板下方，
每台分配器上带有一根进料管和若干输料管，所有分配器上的输料管数量之和与养殖网箱的数量相对应，进料管能够在该台分配器的不同输料管之间切换，每次单独连通一根输料管，
每个养殖网箱的中心处配置一个可水平旋转的洒料器，每根分配器的输料管分别连接一个洒料器，
阀门、螺旋输送喂料机、闭风器、罗茨风机、分配器和洒料器分别信号连接配置在投饲平台上的控制台。
投喂时，料仓中的饲料通过下方的螺旋输送喂料机、闭风器传递给包括罗茨风机、风道和分配器在内的气力输送系统，螺旋输送喂料机采用变螺距变底径螺杆，变频电机驱动，针对某种饲料，通过定转速、投喂时间进行测试，控制投喂量；分配器的输料管将饲料随高速气流运至洒料器。洒料器由空气动力作用，喷料时可作360度回转，达到大面积均匀洒料的目的。投饲系统采用远程并行控制，将所有的洒料器分为若干组，一组洒料器配置一套气力输送系统，每套气力输送系统在同一时间段内只对一个洒料器供料，一组洒料器中的所有洒料器个体由控制台控制每套气力输送系统按程序约定依次工作，而控制台可同时并行控制多套气力输送系统进行各自的投喂作业。
为了降低投饲平台整体重心高度，提高投饲平台的稳性，料仓及顺次配置在其下方的螺旋输送喂料机、闭风器和风道所组成的组件采用下沉式结构，同时，由于料仓置于投饲平台中央，满仓或空仓对投饲平台的稳定性影响较小，因此投饲平台能够始终处于平稳状态。
进一步的，分配器可以采用下述结构：分配器呈一中空密封箱体，箱体相对的两侧上分别开孔，其中一侧的中心处开设一个进料孔，另一侧在以进料孔孔心为中心的圆周上间隔均匀的开设多个出料孔，输料管一一套装在出料孔内，进料管为一根“S”形折弯管，其一端套装在进料孔内，能够在进料孔内绕轴线旋转，端部开口与风道连通，另一端位于分配器的箱体内，端部开口中心位于出料孔中心所在圆周上，进料管每转动一定角度，就与一根输料管连通。
再进一步，在料仓顶部，朝向仓内安装LED摄像头，LED摄像头信号连接控制台，从而远程监视料仓内的剩余饲料情况。
再进一步，料仓、螺旋输送喂料机、闭风器和风道所组成的组件下部下沉入投饲平台船体甲板下方1～1.4m。
再进一步，投饲平台船体可以采用如下配置形式：沿投饲平台船体长度方向，在料仓船头、船尾两侧的投饲平台船体甲板上方、下方分别配置舱室，各层舱室之间通过舷梯相连，由投饲平台船头至船尾，舱室及料仓顶部高度顺次降低，投饲平台船体甲板上方的舱室为船员生活工作舱室，甲板下方的舱室为船机配置舱室。船员生活工作区域包括集控室、卧室、厨房、餐厅&会议室和厕浴室等，船机配置区域包括发电机舱，风机舱，水处理舱等，这种布置方式结构紧凑，并且便于使用和维护。
再进一步，气力输送系统可采用如下布置方式：料仓船尾侧的船机配置舱室沿船体中线分为左、右舷侧腔室，罗茨风机沿投饲平台船体宽度方向布置在右舷侧腔室内，其出风口朝向投饲平台船体的右舷，分配器安装在投饲平台船体的左舷甲板上，所述风道为“U”形折弯金属管道，其两端伸入投饲平台船体内，分别与罗茨风机和分配器连通，其中间折弯段伸出投饲平台船体左舷外侧，浸没在养殖水域水面下方。这种布置方式不仅结构紧凑，有利于充分利用舱体空间，并且风道有一部分浸没在水中，起到对管路进行冷却的作用。
再进一步，破袋器可以采用如下结构：破袋器为中间高、端部低的“十”字锥形刀具，其刃口朝上，四个端部固定在料仓的投饲口内。饲料入仓时，辅助人员配合吊机将饲料袋送入料仓的投饲口内，破袋器破开饲料袋，颗粒饲料经投饲口坠入料仓，辅助人员收拾好破裂饲料袋，饲料袋及碎片不落入料仓，以免影响饲料的输送。
再进一步，养殖网箱和投饲平台可以采用如下配置规模：养殖网箱数量为20～24个，间隔均匀的排列成平行的两排，每排有10～12个，投饲平台位于两排养殖网箱中段的外侧，两边各有两排、5～6列养殖网箱，投饲平台上的料仓数量为4个，呈“田”字形排布，分配器为并列布置的2个，每个分配器上带有12个输料管，分别连接投饲平台两边10～12个养殖网箱的洒料器。
再进一步，在投饲平台的船体四角上，由甲板朝向船底开设倾斜的导缆孔，导缆孔内装入下端配置了船锚的锚绳，便于人力收放锚绳，避免船锚与投饲平台的船体干涉。
一种用于操作上述的网箱养殖自动投饲平台系统的方法，其特征在于：
第一步，将标准袋装饲料通过吊机提升至料仓上方，辅助人员辅助吊机将饲料袋送入投饲口内，破袋器破开饲料袋，颗粒饲料坠入料仓，各个料仓内的饲料可以是相同类型的，也可以是不同类型的；
第二步，控制台根据需投饲养殖网箱内的养殖体种类及数量确定需要投喂的饲料类型及投饲量，并控制与上述养殖网箱内的洒料器相连的输料管(11)通过相应的分配器与进料管连通；
第三步，根据需要投喂的饲料类型，与第二步所述的进料管相连的单个或一对料仓下方的阀门打开，料仓内的饲料经螺旋输送喂料机、闭风器单向进入风道，罗茨风机将风道内的饲料吹入进料管内，再经输料管进入洒料器，洒料器旋转洒料，实际投饲量通过螺旋输送喂料机的转速和投喂时间计算获得；
第四步，当实际投饲量达到设定数值时，第三步所述的阀门、螺旋输送喂料机、闭风器、罗茨风机关闭，针对第二步所述的养殖网箱的投喂结束；
第五步，控制台重复上述第二～四步，依次对其它养殖网箱投饲，当投饲平台配置了多台分配器时，多台分配器可以选择同时并行工作，各自独立投喂。
本发明的有益效果在于：
1、本系统采用远程并行控制，可以依次对多个养殖网箱进行投喂，投喂效率高；
2、本系统利用气力输送、自动投喂，实现了饲料投喂的精确控制，同时节省了人工；
3、本系统通过料仓存储饲料，料仓上料主要通过吊机吊动，人工只是起到辅助作用，大幅减少饲料运载和投喂人数，进一步节省了人工；
4、本系统在投饲平台上配备了较为完善的人工生活工作区域，提供了较好的工作环境，并且利于对养殖网箱的集中监控及管理。
附图说明
图1为投饲系统的一种管路分布示意图
图2为投饲系统的远程投饲工艺图
图3为投饲平台的正视图
图4为图3中A-A向剖视图
图5为图4中的分配器放大示意图
图6为投饲平台的俯视透视图
图7为一种料仓投饲口的结构示意图
图1～7中：1为料仓，101为投饲口，102为破袋器，103为盖板，2为阀门，3为螺旋输送喂料机，4为闭风器，5为罗茨风机，6为分配器，7为洒料器，8为投饲平台，801为导缆孔，9为控制台，10为风道，11为输料管，12为进料管，13为配料过渡斗，14为养殖网箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，养殖水域上的养殖网箱14布局为平行两排，数量20个，养殖网箱14为双浮管式圆形网箱，网箱周长100米，网深15米～20米，2排养殖网箱14中心之间的距离为90米，同一排养殖网箱14中心之间的距离为60米。投饲平台8停泊在两排养殖网箱14外侧的养殖水域上，投饲平台8两边各有一组养殖网箱14，每组养殖网箱14包括2排、5列共10个养殖网箱14。
如图3～4所示，在投饲平台8的矩形浮体船体中央，四联式料仓1呈“田”字形立式紧密排布，料仓1顶部的投饲口101内配置破袋器102，破袋器102为中间高、端部低的“十”字锥形刀具，其刃口朝上，四个端部固定在料仓1的投饲口101内，投饲口101上覆盖活动的盖板103，如图7所示。
如图2所示，四个料仓1锥形底部下方各配置一个气动的闸门2，螺旋输送喂料机3与闸门2连接，每两套螺旋输送喂料机3下方设有一个闭风器4，两螺旋输送喂料机3出料口相对，并通过配料过渡斗13连接在该台闭风器4的进料口上。螺旋输送喂料机3采用变螺距变底径螺杆，变频电机驱动，针对某种饲料，通过定转速、投喂时间进行测试，确定投饲量；通过控制闸门2的开启以实现料仓1下料分配。
每台闭风器4的下方布置一根风道10，风道10两端分别连通罗茨风机5的出风口和分配器6的进料管12，闭风器4的出料口与风道10连通，闭风器4的结构可以保证从闭风器4进入风道10的饲料不会在气流推动下逆向进入闭风器4内。
料仓1、螺旋输送喂料机3、闭风器4和风道10所组成的组件下沉式安装在投饲平台8船体上，组件总体高度约为5.3m,组件底部下沉入投饲平台8船体甲板下方1.38m。投饲平台8满载吃水0.767m，空载吃水0.550m，平台尺度(长×宽)20米×10米。
如图5所示，分配器6为一中空密封箱体，箱体相对的两侧上分别开孔，其中一侧的中心处开设一个进料孔，另一侧在以进料孔孔心为中心的圆周上间隔均匀的开设10个出料孔，每个出料孔内套装一根输料管11，每根输料管11分别连接一个洒料器7；进料管12为一根“S”形折弯管，其一端套装在进料孔内，能够在进料孔内绕轴线旋转，端部开口与风道10连通，另一端位于分配器6的箱体内，端部开口中心位于出料孔中心所在圆周上，进料管12每转动一个角度，就能够与一根输料管11连通，从而实现进料管12与不同输料管11之间的连接切换。
阀门2、螺旋输送喂料机3、闭风器4、罗茨风机5、分配器6和洒料器7分别信号连接配置在投饲平台8上的控制台9。
如图3、图4和图6所示，沿投饲平台8船体长度方向，在料仓1船头、船尾两侧的投饲平台8船体甲板上方、下方分别配置舱室，各层舱室之间通过舷梯相连，由投饲平台8船头至船尾，舱室及料仓1顶部高度顺次降低，投饲平台8船体甲板上方的舱室为船员生活工作舱室，甲板下方的舱室为船机配置舱室。
如图6所示，料仓1船尾侧的船机配置舱室沿船体中线分为左、右舷侧腔室，所述罗茨风机5沿投饲平台8船体宽度方向布置在右舷侧腔室内，其出风口朝向投饲平台8船体的右舷，分配器6安装在投饲平台8船体的左舷甲板上。
风道10为直径的“U”形折弯金属管道，其两端伸入投饲平台8船体内，分别与罗茨风机5和分配器6连通，其中间折弯段伸出投饲平台8船体左舷外侧，有5m的长度浸没在养殖水域水面下方，起到对风道10管路进行冷却的作用。
在投饲平台8的船体四角上，由甲板朝向船底开设倾斜的导缆孔801，导缆孔801内装入下端配置了船锚的锚绳。
投喂时，料仓1中的饲料通过螺旋输送喂料机3、闭风器4传递给包括罗茨风机5、风道10和分配器6在内的气力输送系统，气力输送系统通过输料管11将饲料随高速气流运至洒料器7。洒料器由空气动力作用，喷料时可作360度回转，达到大面积均匀洒料的目的。投饲系统采用远程并行控制，配置了两套气力输送系统，分别针对图1中的两组养殖网箱14投饲，每套气力输送系统在同一时间段内只对同一组养殖网箱14的一个洒料器7供料，一组养殖网箱14中的所有洒料器7个体由控制台9控制每套气力输送系统按程序约定依次工作，而控制台可同时并行控制2套气力输送系统进行各自的投喂作业。
具体投喂步骤如下：
第一步，将标准袋装饲料通过吊机提升至料仓1上方，辅助人员辅助吊机将饲料袋送入投饲口101内，破袋器102破开饲料袋，颗粒饲料坠入料仓1，各个料仓1内的饲料可以是相同类型的，也可以是不同类型的，如果是相同类型的饲料，投喂时可以同时打开一对料仓1下方的阀门2，以加快投喂速度；如果是不同类型的饲料，投喂时可能需要根据具体的养殖网箱14内的养殖体种类，选择合适的饲料类型，再打开相应的料仓1下方的阀门2；通过配置在料仓1内的LED摄像头可以远程即时监视料仓内的剩余饲料情况，并及时补充。
第二步，控制台9根据需投饲养殖网箱14内的养殖体种类及数量确定需要投喂的饲料类型及投饲量，并控制与上述养殖网箱14内的洒料器7相连的输料管11通过相应的分配器6与进料管12连通；
第三步，根据需要投喂的饲料类型，与第二步所述的进料管12相连的单个或一对料仓1下方的阀门2打开，料仓1内的饲料经螺旋输送喂料机3、闭风器4单向进入风道10，罗茨风机5将风道10内的饲料吹入进料管12内，再经输料管11进入洒料器7，洒料器7旋转洒料，实际投饲量通过螺旋输送喂料机3的转速和投喂时间计算获得；
第四步，当实际投饲量达到设定数值时，第三步所述的阀门2、螺旋输送喂料机3、闭风器4、罗茨风机5关闭，针对第二步所述的养殖网箱14的投喂结束；
第五步，控制台9重复上述第二～四步，依次对其它养殖网箱14投饲，投饲时，2台分配器6可以选择同时并行工作，各自独立投喂。
Claims (10)
1.一种网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
所述网箱养殖自动投饲平台系统包括沿潮流方向间隔布置在养殖水域上的若干养殖网箱(14)和停泊在养殖水域上的浮体船形投饲平台(8)，投饲平台(8)位于多个养殖网箱(14)组成的组件的中段外侧，并保持一定距离，
在投饲平台(8)的矩形船体中央，立式紧密排布若干对料仓(1)，料仓(1)顶部的投饲口(101)内配置破袋器(102)，投饲口(101)上覆盖活动的盖板(103)，
每个料仓(1)下方布置一台螺旋输送喂料机(3)，螺旋输送喂料机(3)采用变螺距变底径螺杆，变频电机驱动，每台螺旋输送喂料机(3)倾斜布置，其带有出料口的一端高于带有进料口的一端，料仓(1)的锥形底部通过阀门(2)连接螺旋输送喂料机(3)的进料口，
每对料仓(1)的两螺旋输送喂料机(3)对称布置，每对料仓(1)下方配置一台闭风器(4)，两螺旋输送喂料机(3)出料口相对，并共同连接在该台闭风器(4)的进料口上，
每台闭风器(4)的下方布置一根风道(10)，风道(10)两端分别连通罗茨风机(5)的出风口和分配器(6)的进料管(12)，闭风器(4)的出料口与风道(10)连通，
料仓(1)、螺旋输送喂料机(3)、闭风器(4)和风道(10)所组成的组件下沉式安装在投饲平台(8)船体上，组件下部位于投饲平台(8)船体甲板下方，
每台分配器(6)上带有一根进料管(12)和若干输料管(11)，所有分配器(6)上的输料管(11)数量之和与养殖网箱(14)的数量相对应，进料管(12)能够在该台分配器(6)的不同输料管(11)之间切换，每次单独连通一根输料管(11)，
每个养殖网箱(14)的中心处配置一个可水平旋转的洒料器(7)，每根分配器(6)的输料管(11)分别连接一个洒料器(7)，
阀门(2)、螺旋输送喂料机(3)、闭风器(4)、罗茨风机(5)、分配器(6)和洒料器(7)分别信号连接配置在投饲平台(8)上的控制台(9)。
2.根据权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
所述分配器(6)呈一中空密封箱体，箱体相对的两侧上分别开孔，其中一侧的中心处开设一个进料孔，另一侧在以进料孔孔心为中心的圆周上间隔均匀的开设多个出料孔，输料管(11)一一套装在出料孔内，
进料管(12)为一根“S”形折弯管，其一端套装在进料孔内，能够在进料孔内绕轴线旋转，端部开口与风道(10)连通，另一端位于分配器(6)的箱体内，端部开口中心位于出料孔中心所在圆周上，进料管(12)每转动一定角度，就与一根输料管(11)连通。
3.根据权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：在料仓(1)顶部，朝向仓内安装LED摄像头，LED摄像头信号连接控制台(9)。
4.根据权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
所述料仓(1)、螺旋输送喂料机(3)、闭风器(4)和风道(10)所组成的组件下部位于投饲平台(8)船体甲板下方1～1.4m。
5.根据权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
沿投饲平台(8)船体长度方向，在料仓(1)船头、船尾两侧的投饲平台(8)船体甲板上方、下方分别配置舱室，各层舱室之间通过舷梯相连，
由投饲平台(8)船头至船尾，舱室及料仓(1)顶部高度顺次降低，
投饲平台(8)船体甲板上方的舱室为船员生活工作舱室，甲板下方的舱室为船机配置舱室。
6.根据权利要求5所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
所述料仓(1)船尾侧的船机配置舱室沿船体中线分为左、右舷侧腔室，
所述罗茨风机(5)沿投饲平台(8)船体宽度方向布置在右舷侧腔室内，其出风口朝向投饲平台(8)船体的右舷，
分配器(6)安装在投饲平台(8)船体的左舷甲板上，
所述风道(10)为“U”形折弯金属管道，其两端伸入投饲平台(8)船体内，分别与罗茨风机(5)和分配器(6)连通，其中间折弯段伸出投饲平台(8)船体左舷外侧，浸没在养殖水域水面下方。
7.根据权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
所述破袋器(102)为中间高、端部低的“十”字锥形刀具，其刃口朝上，四个端部固定在料仓(1)的投饲口(101)内。
8.根据权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：
所述养殖网箱(14)数量为20～24个，间隔均匀的排列成平行的两排，每排有10～12个，
投饲平台(8)位于两排养殖网箱(14)中段的外侧，两边各有两排、5列养殖网箱，投饲平台(8)上的料仓(1)数量为4个，呈“田”字形排布，
分配器(6)为并列布置的2个，每个分配器(6)上带有10个输料管(11)，分别连接投饲平台(8)两边10个养殖网箱(14)的洒料器(7)。
9.根据权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统，其特征在于：在投饲平台(8)的船体四角上，由甲板朝向船底开设倾斜的导缆孔(801)，导缆孔(801)内装入下端配置了船锚的锚绳。
10.一种用于操作权利要求1所述的网箱养殖自动投饲平台系统的方法，其特征在于：
第一步，将标准袋装饲料通过吊机提升至料仓(1)上方，辅助人员辅助吊机将饲料袋送入投饲口(101)内，破袋器(102)破开饲料袋，颗粒饲料坠入料仓(1)，各个料仓(1)内的饲料可以是相同类型的，也可以是不同类型的；
第二步，控制台(9)根据需投饲养殖网箱(14)内的养殖体种类及数量确定需要投喂的饲料类型及投饲量，并控制与上述养殖网箱(14)内的洒料器(7)相连的输料管(11)通过相应的分配器(6)与进料管(12)连通；
第三步，根据需要投喂的饲料类型，与第二步所述的进料管(12)相连的单个或一对料仓(1)下方的阀门(2)打开，料仓(1)内的饲料经螺旋输送喂料机(3)、闭风器(4)单向进入风道(10)，罗茨风机(5)将风道(10)内的饲料吹入进料管(12)内，再经输料管(11)进入洒料器(7)，洒料器(7)旋转洒料，实际投饲量通过螺旋输送喂料机(3)的转速和投喂时间计算获得；
第四步，当实际投饲量达到设定数值时，第三步所述的阀门(2)、螺旋输送喂料机(3)、闭风器(4)、罗茨风机(5)关闭，针对第二步所述的养殖网箱(14)的投喂结束；
第五步，控制台(9)重复上述第二～四步，依次对其它养殖网箱(14)投饲，当投饲平台(8)配置了多台分配器(6)时，多台分配器(6)同时并行工作，各自独立投喂。
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