CN104363755B - 近海水产养殖系统 - Google Patents

Abstract

一种基于半潜式平台的近海水产养殖系统，所述半潜式平台具有用于支持水产养殖的储存和养护设施，具有附接的框架，网覆盖的刚性水产养殖笼被移动地连接到所述框架，且根据海水状况被可控地定位。所述笼可以被下沉或起升以保护水产养殖产品，且所有的养护和喂养由平台上的工作人员来执行。

Description

近海水产养殖系统

背景

1.技术领域

本发明涉及水产养殖领域，且更具体地，涉及近海水产养殖。

2.相关技术讨论

近海水产养殖正在经历迅速发展，但是必须应对比较为传统的近岸水产养殖更加汹涌的海水状况。

一种针对汹涌的海水状况的解决方案已经在编号为2004043777的WIPO文件中被提出，其教导了一种用于开放式海水养殖的柔性鱼笼式系统，其使用单浮标加特殊外框设计来吸收波能。该系统包括保持渔网的柔性结构且可用将水从可装水的箱中排出空气泵机构潜水。

简述

本发明的一个方面提供了一种近海水产养殖系统，包括：半潜式平台，其具有用于支持水产养殖的储存和养护设施；连接到所述半潜式平台的框架；多个网覆盖的刚性水产养殖笼，所述多个网覆盖的刚性水产养殖笼通过可控定位装置可移动地连接到框架，其中所述笼的垂直尺寸比其水平尺寸大，且笼相对于平台可垂直地移动；以及控制单元，其被布置为控制定位装置和根据海水状况确定多个刚性水产养殖笼相对于海平面的深度。

附图简述

为了对本发明的实施方式有更好的理解和为了示出本发明如何实施， 现在纯粹通过示例的方式来参照附图，其中通篇相似的数字标明的是对应元件或部分。

在附图中：

P-77098-PC

图1A-图1D是根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖系统的高层次示意图；

图2A-图2D是根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖系统的笼层和笼联接的细节的高层次示意图；

图3A-3D是根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖系统中的定位装置和锁定机构的高层次示意图；及

图4是说明根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖的方法的高层次流程图。

详细描述

现在详细地参照具体的附图，需要强调的是，所示的详细情节仅通过示例的方式示出且仅是出于对本发明的优选实施方式进行说明讨论的目的，以及为了提供被认为是最有效的和对本发明的原理和概念性方面容易理解的说明的例子而给出。在这方面，并没有努力更详细地示出本发明的结构细节，而是必要地示出了本发明的基础理解，对于本领域的普通技术人员而言，与附图一起给出的说明书使本发明的若干个形式可以如何在实践中进行实施变得明显。

在详细解释本发明的至少一个实施方式之前，要理解的是，本发明的应用并非限制于以下描述中所阐述的或如图中所说明的组件的结构和布置的细节。本发明可应用于其他的实施方式或能够以不同的方式进行实践或执行。而且，要理解的是，本文所采用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应该被认为是限制性的。

图1A-图1D是根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖系统100 的高层次示意图。图2A-图2D是根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖系统100的笼层137和笼联接的细节的高层次示意图。图2C示出图2A的细节136的放大图。

近海水产养殖系统100包括具有用于支持水产养殖的储存和养护设施115的半潜式平台110。框架120被连接到半潜式平台110，主要位于水面下方。框架120被布置为承受海水状况和支撑用于水产养殖的多个网覆盖的刚性水产养殖笼130。连同框架120和笼130一起的半潜式平台110是稳定的且适于长期操作于海上。框架120可以延伸超出半潜式平台110的区域很多以支撑大量的笼130。框架120可以是矩形且支撑被布置为刚性形式的笼130。

笼130可以适于不同类型的水产养殖，如，鱼、蛤、观赏植物等。笼130使用网130A(图1D)来覆盖以养护笼中被培养的有机体。笼130在垂直方向上被拉长，即，它们具有垂直尺寸131，该尺寸比笼130的水平尺寸132A、132B大。例如，笼130可以是在垂直尺寸131上为30m的，而其水平尺寸132A、132B为15m。笼130可以具有倾斜层137以便于鱼从笼130移除。框架120可以是具有笼130的垂直尺寸的，即，被构造成像垂直尺寸131那么深或稍微更深点。

可以使用抽吸、泵送、起重机或螺旋泵来将鱼移除。

近海水产养殖系统100还可以包括分拣系统，其被布置为按照大小对鱼进行分拣且根据它们生长的尺寸而驱使它们在笼130之间移动。

养护设施115可以包括用于(可视地、从化学上来分析等)监测笼130和鱼的计算中心，例如，测算鱼的生物量，管理和控制喂养过程，探测疾病症状，以及允许工作人员不断进行对水产养殖的检查。

近海水产养殖系统100还可以包括允许工作人员当笼130在水下的时候全天候实施养护(包括拆卸和替换部件)的设施。

半潜式平台110可以包括可操作的接口和直升机降落的地方，所述可操作的接口用于停靠船，允许供应和鱼的运输，所述直升机降落的地方用于供应和移除鱼。

图3A-图3D是根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖系统100中的定位装置140和锁定机构160的高层次示意图。

通过可控定位装置140，笼130可移动地连接到框架120，且笼130可相对于平台110垂直地移动。定位装置140可以被布置为允许笼130在上部位置133A与下部位置133B之间移动，在上部位置133A中笼130在垂直方向上被包含在框架120内，在下部位置133B中笼130被定位在框架120下方。笼130可以具有附加的中间位置133C(图1B)。可控定位装置140可以包括作为框架120的部件的轨道138A(图2D)和连接到笼130的马达141(图3A)，笼130可以沿着轨道138A滑动，马达141受控制单元150控制且被布置为在垂直方向上移动笼130。倾斜层137也可以沿着作为笼130的部件的内部轨道139A滑动。笼130的滑动面138B和层137的滑动面139B可以从滑动接口机械地移除(如，通过刮的方式)生物污染。笼130相对于框架120的相对移动和层137相对于笼130的相对移动也可以通过不是滑动的方式(如，通过滑轮)来执行。可选地或另外地，可以通过使用水射流的水下机器人来从笼130移除生物污染。

系统100还包括控制单元150，其被布置为控制定位装置140且被布置为根据海水状况确定刚性水产养殖笼130相对于海平面的深度。控制单元150可包括气象传感器，且可被布置为基于气象传感器的测量，关于所测量的和预计的海水状况自动地确定笼130的最佳深度。

可控定位装置140可包括马达141，其通过垂直缆线142连接到笼130，垂直缆线142被连接到笼130的垂直地可移动的层137。马达141可以被定位在平台110上且通过曲柄、绞盘或任何其他机械装置，张力可以被传递到每个笼130的缆线142。马达141可以是电动的、液动的、或是可应用于所需力的任何类型的。马达141可以被半潜式平台110上的起重机替换和辅助。半潜式平台110还可以包括诸如充气管、容器或其他器件的浮力机构，其可以改变控制单元150控制下的浮力。

可控定位装置140可包括锁定机构160，以用于定位笼130和层137。在一个示例中，如图3A-3D所示，锁定机构160可包括旋转立轴161，其在沿着轴161的具体高度包括若干平行的插脚(此处标记为162A、162B 和162C)，插脚162A、162B和162C安装于笼130中对应的孔(例如孔166C)中。每个笼130包括邻近于层137的边缘的枢转旋转连接片(pivotedrotatable tab)164，其被轴161上的凸出物163锁定，凸出物163是锁定机构160的一部分。

凸出物163安装于旋转连接片164中且被布置为当轴161旋转时旋转连接片164。例如，连接片164可在支点164A处枢转地连接到笼130，具有容纳凸出物163的凹处164C和止动器164B。

锁定机构160具有层锁定位置160A和笼锁定位置160B，所述层锁定位置160A和所述笼锁定位置160B通过轴161的旋转可以相互变换。

在层锁定位置160A中，凸出物163保持连接片164以在向上垂直移动时将层137连接到笼130(详细见图3A中的134A)，以允许通过缆线142垂直地移动笼130。随着缆线142连接到层137且连接片164旋转使得止动器164B在层137上方从笼130凸出，向上拖拉层137导致提升整个笼130(详细见图3A中的134A)。

在笼锁定位置160B，凸出物163松开连接片164(如，通过旋转到平行于笼130的边缘且不在层137上方的位置)以释放层137(详细见图3A中的134A)。此外，插脚162A、162B和162C被(如，通过同样的旋转)插入笼130中对应的孔，以允许在固定笼130时垂直地移动层137(详细见图3A中的134B)。

例如，笼130可以在海水汹涌时被下降，以避免由于风暴状况和强劲的波浪对鱼的伤害。在海水平静期间，笼130可以根据生长的有机体的需要处于浅水处。这样的机构和控制模式保护鱼或培养的其他的有机体，还需要相对小的干预作用——笼不必水平地移动，且关于保护或移动笼不需要额外的船舶和人员。而且，控制单元150的反应时间相对短，因为没有来自岸边的干预，且在位置处测量海水状况。起升层137可以允许更容易地处理笼130中的鱼。

笼130还可以包括额外的隔板(未示出)，隔板被用于控制在笼130中鱼所在的体积，以便控制它们的生长条件和允许较容易地集中鱼。隔板 可以是可移动的，且它们的移动与笼130的移动相协调以便保护鱼和逐渐进行条件的改变。例如，当预测到海水汹涌时，通过隔板可以使鱼在笼130内较低处，而一旦实现预测，笼130可以下降，同时隔板可以暂时起升，以允许更多时间用于容纳鱼。事实上，当需要最大深度时，笼130和隔板都可能被下降。隔板可以进一步用于控制每个笼130内的鱼的类型或大小。

图4是说明根据本发明的某些实施方式的近海水产养殖的方法200的高层次流程图。

方法200包括以下阶段：(阶段210)在多个网覆盖的刚性水产养殖笼中实践水产养殖，该多个网覆盖的刚性水产养殖笼移动地连接到被连接到半潜式平台的框架，其中笼的垂直尺寸比其水平尺寸大，且笼可相对于框架垂直地移动，(阶段220)根据海水状况控制笼相对于海平面的深度，及(阶段230)装备平台以支持在笼中进行持续近海水产养殖。

方法200还可包括根据海水状况使笼下沉和上浮(阶段225)。

方法200还可以包括通过垂直地可移动的隔板或垂直地可移动的层细分每个笼(阶段215)。

方法200还可以包括当移动笼时机械地从框架移除生物污染(阶段226)和当移动笼中的隔板时机械地从笼移除生物污染(阶段216)。

方法200还可以包括在水下养护笼。

相比于现有技术编号为2004043777的WIPO文件，所提出的系统100和方法200具有以下若干优势：(i)笼130和框架120的刚性在开放的海水状况下赋予了系统100更高的稳定性和耐用性，(ii)笼130的垂直移动被更安全地执行，这与主要的海水状况密切相关，且没有在现有技术中出现的可能导致需要工作人员从岸边过来干预的太多拖延，以及(iii)从船载平台110进行的养护更加可靠和精准得多，这样不管海水状况则能及时从岸边执行养护——如喂养，以及快速处理紧急情况。

在以上的描述中，实施方式是本发明的示例或实现。出现的各种“一个实施方式”、“实施方式”或“某些实施方式”并不一定都是指代相同的实施方式。

虽然本发明的各个特征可能在单一的实施方式的背景下进行了描述，但是这些特征也可以以独立的方式或以任何适当的结合方式被提供。反过来，虽然为了清楚起见，本发明在本文中可能是以多个独立的实施方式为背景进行的描述，但是本发明也可以以单一的实施方式进行实现。

本发明的实施方式可包括以上公开的不同的实施方式的特征，且实施方式可以与以上公开的其他实施方式的元素相结合。以具体的实施方式为背景公开的本发明的元素并不是要将它们限制为仅以该具体的实施方式使用。

此外，要理解的是，本发明可以以不同的方式被执行或实践，以及本发明可以在除了以上重点突出的描述之外的实施方式中进行实施。

本发明并非限制为这些图或对应的描述。例如，流程并不需要经历每个所说明的框或状态，或并不需要非常严格地按照与所说明的和描述的相同的顺序。

本文所使用的技术术语和科学术语的意思，对于本发明所属领域的普通技术人员而言，是普遍被理解的，除非另外有特别说明。

虽然已经结合了有限的几个实施方式描述了本发明，但是这些并不应该被认为是本发明的范围的限制，而是作为一些优选的实施方式的例证。其他的可能的变化、修改和应用也落入本发明的范围。

Claims (18)

1.一种近海水产养殖系统，包括：

半潜式平台，其包括可控制以改变浮力的浮力机构且具有用于支持水产养殖的储存和养护设施，

框架，其连接到所述半潜式平台，

多个网覆盖的刚性水产养殖笼，其通过可控定位装置可移动地连接到所述框架，其中所述笼的垂直尺寸比其水平尺寸大，且所述笼相对于所述框架是可垂直地移动的，以及

控制单元，其被布置为控制所述可控定位装置和根据海水状况确定所述笼相对于海平面的深度。

2.如权利要求1所述的近海水产养殖系统，其中，所述笼可滑动地附接到所述框架并且所述可控定位装置被布置为在所述笼相对于所述框架移动时在所述笼与所述框架之间的滑动接口处从所述框架机械地移除污垢。

3.如权利要求1或权利要求2所述的近海水产养殖系统，其中，每个笼还包括垂直地可移动的隔板，所述隔板通过隔板定位装置连接到所述笼，且由所述控制单元进行控制。

4.如权利要求3所述的近海水产养殖系统，其中，在每个笼中，所述隔板定位装置被布置为当所述隔板在所述笼中移动时从所述笼移除污垢。

5.如权利要求3所述的近海水产养殖系统，其中，所述隔板是所述笼的倾斜层。

6.如权利要求4所述的近海水产养殖系统，其中，所述隔板是所述笼的倾斜层。

7.如权利要求1所述的近海水产养殖系统，其中，每个笼的所述可控定位装置包括：

作为所述框架的一部分的多个轨道，其中所述笼沿着所述轨道是可滑动的，及

马达，其被连接到所述笼，受所述控制单元控制，且被布置为垂直地移动所述笼。

8.如权利要求7所述的近海水产养殖系统，其中，

所述马达通过垂直缆线连接到所述笼，所述垂直缆线被连接到所述笼的垂直地可移动的层，以及

每个笼还包括邻近于所述层的边缘的枢转的旋转连接片，

所述可控定位装置包括锁定机构，所述锁定机构包括：

旋转立轴，其在沿着所述轴的指定高度处包括多个平行的插脚，所述插脚安装到所述笼中的对应的孔内，

凸出物，所述凸出物安装到所述旋转连接片内且被布置为在旋转所述轴时旋转所述旋转连接片，

其中，

所述锁定机构具有层锁定位置和笼锁定位置，所述层锁定位置和所述笼锁定位置通过旋转所述轴是可相互变换的，

在所述层锁定位置中，所述凸出物保持所述旋转连接片，以在向上垂直移动时将所述层连接到所述笼，以允许垂直地移动所述笼，及

在所述笼锁定位置中，所述凸出物松开所述旋转连接片，以释放所述层，且所述插脚被插入到所述笼中对应的孔内，以在固定所述笼时允许垂直地移动所述层。

9.如权利要求1所述的近海水产养殖系统，所述可控定位装置被布置为允许所述笼在上部位置和下部位置之间移动，在所述上部位置中所述笼垂直地容纳在所述框架中，在所述下部位置中所述笼被定位在所述框架的下方。

10.如权利要求9所述的近海水产养殖系统，其中，所述框架具有所述笼的垂直尺寸。

11.如权利要求1所述的近海水产养殖系统，其中，所述控制单元包括气象传感器，且被布置为，基于所述气象传感器的测量，关于测量的和预计的海水状况自动地确定所述笼的深度。

12.如权利要求1所述的近海水产养殖系统，其中，所述笼的垂直尺寸是至少30m，而所述笼的水平尺寸是至少15m。

13.一种近海水产养殖方法，包括：

在多个网覆盖的刚性水产养殖笼中实践水产养殖，所述笼被移动地连接到框架，所述框架被连接到半潜式平台，所述半潜式平台包括可控制以改变浮力的浮力机构，其中所述笼的垂直尺寸比其水平尺寸大，且所述笼相对于所述框架是垂直地可移动的，

根据海水状况，控制所述笼相对于海平面的深度，及

装备所述平台以支持在所述笼中进行持续近海水产养殖。

14.如权利要求13所述的近海水产养殖方法，还包括根据海水状况，使所述笼下沉和上浮。

15.如权利要求13所述的近海水产养殖方法，还包括在移动所述笼时，在所述笼与所述框架之间的滑动接口处机械地从所述框架移除生物污染。

16.如权利要求13所述的近海水产养殖方法，还包括通过垂直地可移动的隔板或垂直地可移动的层，细分每个笼。

17.如权利要求16所述的近海水产养殖方法，还包括当移动所述笼中的所述隔板或所述层时在所述笼与所述隔板或所述层之间的滑动接口处从所述笼机械地移除生物污染。

18.如权利要求13所述的近海水产养殖方法，还包括在水下养护所述笼。