CN105722385A - 海藻养殖系统 - Google Patents

Abstract

本文说明一种海藻养殖系统(100)，其用于在水体中养殖海藻。在实施方式中，海藻养殖系统(100)包括：海藻养殖操作组件(102)，海藻养殖操作组件(102)还包括采收单元(106)，采收单元(106)用于使海藻的营养部分与成熟海藻分离。成熟海藻在栽培基质(110)上生长。海藻养殖操作组件(102)还包括播种单元(108)，播种单元(108)用于接收来自采收单元(106)的海藻的营养部分并且将海藻的营养部分种植在新鲜的栽培基质中。

Description

海藻养殖系统

技术领域

本主题通常涉及养殖器具，特别地，但是非排除性地，涉及海藻养殖系统(seaweedfarmingsystem)。

背景技术

如海藻而被熟知的水生植物形成一种重要的海洋生物源。海藻在包括用于人类消费和商业目的的食品的大量应用中使用。例如，卡拉胶(carrageenan)为提取自红藻的凝胶剂(gellingagent)，并且用作乳化剂、粘合剂，或者使食品加工业、制药业和化妆品业中的种类繁多的产品悬浮和稳定。因此，该水生植物通常以商业规模生长。

海藻养殖为培植和采收海藻的实践。现如今，海藻生产和加工在国家的许多沿海养殖社区以及城市中心的企业中已经变成高价值且重要的生产活动。通常，海藻养殖是在培植和采收的各个阶段均涉及大量劳动力的非常劳动密集的活动。此外，虽然特定的海藻由种子和孢子培植，并且具有明显的播种和采收季节，但是诸如卡帕藻属(Kappaphycus)和江蓠属(Gracilaria)等的其它特定类型的海藻不具有播种和培植的明显的季节性。

附图说明

参照附图来描述详细的说明。在图中，附图标记的最左侧数字表示该附图标记首次出现所在的图。所有附图使用相同的标记表示相同的特征和部件。

图1a和图1b示出根据本主题的实施方式的海藻养殖系统的示意图。

图1c示出根据本主题的另一实施方式的海藻养殖系统的示意图。

图2a示出根据本主题的实施方式的海藻养殖系统的海藻养殖操作组件的示意图。

图2b示出根据本主题的实施方式的海藻养殖系统的海藻养殖操作组件。

图3示出根据本主题的实施方式的海藻养殖操作组件的采收单元。

图4a-1示出根据本主题的实施方式的采收单元的切种器。

图4a-2示出根据本主题的实施方式的切种器的分解图。

图4b-1和图4b-2示出根据本主题的另一实施方式的采收单元的切种器。

图4c示出根据本主题的又一实施方式的采收单元的切种器。

图5示出根据本主题的实施方式的采收单元的基质分离器。

图6示出根据本主题的实施方式的采收单元的基质采收器。

图7a示出根据本主题的实施方式的采收单元的采收物粉碎器。

图7b和图7c示出根据本主题的另一实施方式的采收单元的采收物粉碎器。

图8a示出根据本主题的实施方式的海藻养殖操作组件的播种单元。

图8b示出根据本主题的另一实施方式的海藻养殖操作组件的播种单元。

图8b-1示出根据本主题的实施方式的播种单元的基质匣(substratecartridge)。

图9a和图9b示出根据本主题的实施方式的播种单元的种子供给器。

图10示出根据本主题的实施方式的海藻养殖系统的引导设备和海藻养殖操作组件的推进机构。

图11a和图11b示出根据本主题的另一实施例的海藻养殖操作组件的推进机构。

图12示出根据本主题的另一实施方式的海藻养殖系统的引导设备和海藻养殖操作组件的推进机构。

图13示出根据本主题的另一实施例的海藻养殖系统的引导设备。

具体实施方式

本主题涉及海藻养殖系统。

发现自然产生的水生植物或海藻在制药和医疗业以及食品加工业有多种应用。例如，海藻在诸如日本、中国和韩国等许多国家中均用作食物，新鲜海藻在传统上用作蔬菜并在色拉中使用。另一方面，在另一示例中，各种红藻和褐藻在商业上用于生产溶解在水中以得到粘性溶液的三种水状胶体(hydrocolloid)，即琼脂、藻酸和卡拉胶。在以上示例中，藻酸、琼脂和卡拉胶为用于提高水溶液粘性的水溶性化合物，以形成不同坚固度(firmness)的凝胶、形成水溶性膜和使诸如冰淇淋等的产品稳定。海藻的其它用途一般包括用作动物饲料的添加剂的海藻粉，以及燃油炉(oil-firedfurnace)和肥料中使用的干海藻。

海藻能够营养培植，其中采用小块的海藻并将小块的海藻放置在能够维持其生长的环境中，或者能够由其最终发育生长成完整植物的孢子来培植。例如，一些类型的海藻由种子和孢子来培植，并且基于其生物生命周期而具有明显的播种和采收季节，而另一些类型的海藻不具有播种和培植的明显的季节性。在这两种情况下，海藻能够利用作为培养环境的海床自然生长，或者能够在人工基质上生长。在自然生长的季节性海藻的情况下，在植物已经生长至适当尺寸时进行采收。在该情况下，通常通过移除大部分植物而留下小部分植物来进行培植，以再次重新生长。

此外，在使用人工基质使季节性海藻生长的后者情况下，海藻可以在通过系于诸如被埋设的杆(pole)或浮架等的固定物体而悬在水中的绳、网或柔性聚合物上生长。例如，在海藻的生命周期中的特定点处获得海藻的种子或孢子，并且将该种子或孢子附接至人工基质。然后，装载海藻的孢子的基质重新在水中展开。这些孢子发育生长，以形成完全成熟的植物。

另一方面，在非季节性海藻的情况下，进行采收以获得作物，将作物的幼小且较快生长的部分用作作物的统称为繁殖体的种子。因此，在采收海藻的作物时获得繁殖体。此外，该类型的海藻的培植通常手动地进行。传统上，在采收之后将作物带至岸上，然后在视觉检查之后用手从采收物中分离质量良好的繁殖体、将该繁殖体附接至人工基质，运送被装载的基质并使其在水中展开。几周之后，繁殖体会生长至其完全尺寸，并且基质也为采收做好准备。然而，由于消耗时间且资源密集，所以作物的手动采收效率低下。

此外，当手动采收作物时，海藻的快速生长的部分可能不会与剩余的作物适当地分离，从而可能使如此获得的繁殖体质量低下。另外，在上述两种情况下，相当大量的时间可能会在采收作物与将繁殖体重新在水中展开之间流逝。由于时间包含将被采收的作物带回岸上、从作物中识别和分离出质量良好的繁殖体以及将该繁殖体附接至基质，所以这可能主要地发生。在这个周期期间，繁殖体通常远离海水且暴露于空气。在为了海藻的再生而采收作物与将繁殖体在水中展开之间的时间间隔缺少可用的海水且暴露于空气，可能会对繁殖体的健康产生不利影响。在繁殖体的采收与播种之间流逝的时间越多，繁殖体的状况可能会变得越差。此外，延迟播种的不利影响可能会反映在由该繁殖体获得的作物中。

另外，当展开繁殖体时，基质可以以多种方式位于海洋中。在多种情况下，这些基质被布置在浅的海床上，例如，在退潮期间水深小于大约一米的海床。在该情况下，借助于被驱动进入有沙的海底的杆，基质可以被布置成彼此平行的长线，并且可以附接于浮体，以维持基质在海面上浮动。另外，基质能够系在矩形的绳架上，以帮助基质在空间上分离。绳架自身因锚张紧地保持而维持其形状。另一方法涉及将基质布置于半浸没构架结构，该半浸没构架结构借助于浮标悬在距水面小于大约一米处。

另外，可以通过如下来采收栽培基质：切割下海藻的重要营养部分并允许剩余的海藻重新生长，或者采收整株植物。在后者的情况下，含有海藻的栽培基质被带至岸上，在岸上营养部分与完全生长的海藻分离。为了进一步使用，在将质量良好的繁殖体装载至新的或清洁过的栽培基质中之前，手动地识别和选择出质量良好的繁殖体。另外，如在前者的情况下，从栽培采收物中采收海藻的一部分可以使栽培基质与剩余海藻连续地位于水中。因此，在该情况下，栽培基质和海藻能够作为各种不期望种类的水生物种的附接介质，这些水生物种能够与作物海藻争夺养分，或者可以作为海藻上的寄生物并从海藻摄取养分。

传统上，为了采收海藻，诸如小船等的运输工具(vehicle)能够沿着装载有待被采收的海藻作物的基质移动。当运输工具沿着人工基质移动时，手动地采收作物。随后，从采收物手动地获得繁殖体，并且将该繁殖体手动地装在新鲜的基质中，然后将该基质在水中展开。新鲜的基质能够包括新的基质，或者能够包括已经清洁过且已经移除了海藻的先前使用过的基质。在该情况下，运输工具的移动在所有方向均是自由的，或者能够沿着诸如绳或网等的基质来实现。对于充分地覆盖待培植海藻的整个区域来说，该移动可能是无效的。另外，相邻的绳和网可能会彼此缠住，从而导致作物破损，并且会增加培植海藻的成本。传统上，通过例如使用全球定位系统(GPS)和动力推进器(dynamicthruster)的远程协助来实现船舶(marinevessel)沿着特定的坐标在海中的定位和引导。然而，基于GPS来维持运输工具的定位和引导是繁重的任务，并且易于出错。另外，用于远程协助的基础设施是相当成本密集的，并且对于引导海藻养殖的运输工具可能是不可行的选择。

根据本主题的一方面，本文说明一种用于在水体中养殖海藻的海藻养殖系统。在示例中，海藻能够为不具有明显的播种和采收季节的类型，并且海藻的一部分能够用作进一步培植海藻的种子。例如，海藻的尖部能够用作种子。因此，在实施方式中，海藻养殖系统包括具有位于相同工具(implement)上的采收单元和播种单元的海藻养殖操作组件。在所述实施方式中，采收单元拉动具有成熟海藻的称作基质的栽培基质，并且使海藻的快速生长部分、即营养部分与在栽培基质上生长的成熟海藻分离。栽培基质能够被以先前涉及海藻养殖系统所说明的多种方式中的一种方式布置在海洋上，海藻养殖操作组件能够在其上方移动。

能够将海藻的营养部分理解为能够用于进一步播种海藻的部分，并且海藻的营养部分还称作繁殖体。在示例中，繁殖体主要由海藻植物的幼小且快速生长的组织构成。此外，能够将成熟海藻理解为海藻的待被采收的作物。另外，在所述实施方式中，播种单元能够接收来自采收单元的海藻的营养部分或繁殖体，并且能够将繁殖体播种在新鲜的栽培基质中。新鲜的栽培基质能够包括新的基质，或者能够包括已经清洁过且已经移除了海藻的先前使用过的基质。

根据实施方式，为了采收海藻，采收单元能够包括拉栽培基质的基质拉动器。基质拉动器能够朝向采收单元的切种器拉栽培基质。在所述实施例中，切种器从在栽培基质中生长的成熟海藻上切下繁殖体。此外，输送器能够将被切下的繁殖体从切种器运送至用于播种的播种单元。播种单元能够为了进一步养殖海藻而播种繁殖体，而采收单元能够对成熟海藻进一步加工，并且能够为了存储而将已加工的成熟海藻提供至贮存器。

在播种栽培基质中，繁殖体靠近比如管状结构的栽培基质的中央轴线地放置。当海藻开始生长时，其从中央轴线向外生长。当栽培基质为采收做好准备时，海藻的距芯中央轴线最远的部分为最幼小且最快速生长的部分、即为繁殖体。因此，剪切下海藻的位于栽培基质的外周部的部分提供具有高生长率的质量良好的繁殖体。

在实施例中，切种器能够为转动切割器，并且能够具有第一刀片以及与第一刀片同心布置的第二刀片。在示例中，第一刀片和第二刀片均能够为筒状。此外，在所述示例中，第二刀片能够绕着其共用的中央长度方向轴线相对于第一刀片转动，并且能够为静止的外周刀片。在所述实施例中，第二刀片和第一刀片能够设置有位于切割边缘的切割齿，这两个刀片之间的相对运动能够使切割边缘用作从成熟海藻上切割下繁殖体的剪切边缘。能够将切割边缘理解为为了采收而与海藻作物直接接触的那些边缘。在另一实施例中，切种器能够为具有第一组刀片和第二组刀片的梳状切割器，其中第一组刀片和第二组刀片均包括彼此平行的多个大致平的刀片。将第一组刀片的表面设置成与第二组刀片的表面抵接，并且第一组刀片可沿着抵接面相对于第二组刀片移动。在所述实施例中，这两组刀片能够设置有位于切割边缘的切割齿，这两组刀片之间的相对运动能够使切割边缘用作从成熟海藻上切割下繁殖体的剪切边缘。在又一实施例中，切种器能够为单个刀片转动切割器。在操作期间，基质拉动器能够为了采收而沿着中央长度方向轴线将栽培基质拉过切种器。因此，切种器能够从成熟海藻上切割下海藻的外周部分、即繁殖体。

此外，在切种器的下游，采收单元能够设置有使栽培基质与剩余的成熟海藻分离的基质分离器。在示例中，采收单元还能够包括基质切割器，该基质切割器切割被分离的栽培基质，以使剩余的成熟海藻与栽培基质完全分离。另外，采收单元还可以包括采收物粉碎器，该采收物粉碎器在提供成熟海藻用于存储之前粉碎被分离的成熟海藻。

在示例中，海藻养殖操作组件还能够包括将成熟海藻从海藻养殖系统泵送至贮存器的传输单元。因此，海藻养殖操作组件能够将被采收的海藻传输至比如位于轮船上的贮存器。结果，由于贮存器不位于海藻养殖系统，所以海藻养殖操作组件和整个海藻养殖系统的尺寸能够是小的。远离海藻养殖操作组件地移动海藻贮存器具有如下额外的优点：减小了小船的吃水(draft)，或者工具的浸没深度。

对于播种单元，海藻养殖系统的播种单元能够包括基质匣，为了播种由采收单元获得的繁殖体，新鲜的栽培基质能够安装于该基质匣。播种单元还能够包括：新鲜的基质拉动器，其从基质匣中拉出新鲜的栽培基质；以及种子供给器，其为了将繁殖体种植在新鲜的栽培基质中而将成熟海藻的繁殖体、即营养部分提供至新鲜的栽培基质。在示例中，将繁殖体设置于新鲜的栽培基质，然后将装有繁殖体的栽培基质安装于海藻养殖系统的引导设备。在一种情况下，能够将引导设备形成为浮在水面上的浮架。浮架能够为在操作期间、即在采收和培植海藻期间为在水体表面上引导海藻养殖操作组件而设置。浮架能够形成导轨，导轨用于操纵其上的海藻养殖操作组件，并且浮架与多个浮体联接，以在水体表面上维持漂浮。另外，浮架能够借助于一个或多个锚系在下方，使得浮架在水体表面上的位置保持不变。在实施例中，浮架能够由如下多个长形元件形成：彼此连接以形成在操作期间引导海藻养殖操作组件的平行导轨。根据实施例，所述多个长形元件中的每一者均通过诸如万向接头等的柔性联接件与相邻的长形元件连接。

如将从前述说明中理解的，在很短的时间内为下一周期重新种植从海藻获得的繁殖体。结果，繁殖体是新鲜、健康的，并且在下一周期中提供高质量的作物。此外，由于繁殖体从每个周期的作物中获得，所以能够在每个作物周期中维持所获得的海藻的质量。另外，将海藻养殖操作组件设置成单个单元能够在同一位置执行采收和播种的操作。因此，通过防止繁殖体长时间地离开水，该设置大致阻止了繁殖体暴露于空气。此外，与顺序地采收和播种海藻的传统技术相比，利用本主题的海藻养殖系统节省了就时间、传输基础设施、燃料而言的相当大量的资源。

此外，在本主题的一个实施方式中，海藻养殖操作组件能够包括推进机构，该推进机构能够在操作期间、即在采收和培植海藻期间在水体表面上、在引导设备上沿着预定路径(比如浮架)推进海藻养殖操作组件。因此，推进机构使海藻养殖操作组件相对于浮架、即以可预见的方式进行被调节的移动。在另一示例中，能够将引导和推进机构形成为单个单元，并且能够包括安装海藻养殖操作组件的平台，并且为了在浮架上推进海藻养殖操作组件，推进机构与平台联接。

在实施例中，推进机构能够包括多个导轮，各导轮均为了引导海藻养殖操作组件而与浮架配合。在示例中，为了在浮架上引导海藻养殖操作组件，所述多个导轮中的每一者均由两组辐射状延伸的轮辐形成。在示例中，轮辐在浮动构架的接合点处相互作用，以提供向前的推力，比如以与齿条和齿轮传动系统相同的方式。此外，各导轮均能够与驱动导轮的致动器联接，致动器进而能够与控制所述多个导轮的对应的致动器的控制器联接，以调节海藻养殖操作组件在浮架上的移动。

在另一实施例中，推进机构能够为带型驱动器。在所述实施例中，推进机构能够包括多个驱动带，各驱动带均能够设置有与带(比如带的配合面)大致垂直的多个延伸元件，与轮辐相似的操作，以为了引导海藻操作组件而与浮架配合。在示例中，延伸元件在浮动构架的接合点处相互作用，以提供向前的推力，比如以与齿条和齿轮传动系统相同的方式。如先前关于推进机构的前者实施例所提及的，各驱动带均能够设置有对驱动带提供推进力的驱动机构，各驱动机构均能够与控制所述多个驱动带的对应的驱动机构的控制器联接，以调节海藻养殖操作组件在浮架上的移动。

在另一实施例中，相同的海藻养殖系统能够被容易地适配成不要求用于引导和推进的浮架设计的其它海藻培植方法。因此，能够使用其它引导和推进方法使海藻养殖操作组件遍及海藻养殖区移动。例如，海藻养殖系统能够采用与允许系统以可预见的方式在水面上移动的引导机构联接的如下系统：在水中提供推力的基于螺旋桨的系统、喷水系统或其它类似的机构。在示例中，引导设备能够包括引导线缆或绳，用于利于海藻养殖操作组件移动，比如在水面上直线地移动。此外，在海藻养殖系统在极浅的水中实施的情况下，推进机构可以被适配成与海床相互作用，以向前推进系统。例如，推进机构能够包括在水体底面上运转的轮组或带驱动器。

在设置引导设备和推进机构的情况下，海藻养殖系统的操作是有效且方便的。由于海藻养殖操作组件一直与浮架联接，所以整个海藻养殖系统作为单个单元在水面上移动。结果，海藻养殖操作组件相对于浮架的相对位置始终恒定。因此，沿着浮架定位和引导海藻养殖操作组件相当简单。另外，在维持海藻养殖操作组件在水面上的位置时无能量消耗。浮架的柔性联接还允许浮架在不损坏且不导致海藻养殖系统的其它部件损坏的情况下容易地适应沿着水面的移动。

根据另一实施方式，代替如以上解释的非固定的，海藻养殖系统能够是固定的。在示例中，海藻养殖系统能够放置于位于海上、小船上、码头上的固定平台，或者能够放置在岸上。此外，如以上解释的，采收单元能够获得供成熟海藻生长的栽培基质和采收成熟海藻，并且仍然考虑到防止栽培的延迟以及大致避免繁殖体长时间地离开水，播种单元能够通过将被播种的栽培基质布置在水中来将繁殖体播种在新鲜的栽培基质中。

将结合附图在以下说明中更详细地说明本主题的这些和其它优点。虽然能够以任意数量的不同构造实施海藻养殖系统的多个方面，但是在以下实施方式的背景下说明本主题。

图1a和图1b示出根据本主题的实施方式的海藻养殖系统100的示意图。在示例中，海藻能够为不具有明显的播种和采收季节的类型，并且海藻的一部分能够用作进一步培植海藻的种子。例如，海藻的尖部能够用作种子。为简要起见，以结合的方式提供图1a和图1b的说明。

根据所述实施方式，海藻养殖系统100包括海藻养殖操作组件102和引导设备104。此外，海藻养殖操作组件102能够包括采收单元106、播种单元108和推进机构112。采收单元106能够获得供成熟海藻生长的栽培基质110和采收成熟海藻。在示例中，栽培基质110能够布置于引导设备104的框架，在该框架处，海藻在生长周期期间发生生长。

在采收成熟海藻的操作期间，采收单元106使成熟海藻的称作繁殖体(propagule)的营养部分(vegetativeportion)与剩余的海藻分离。能够将营养部分或繁殖体理解为海藻的生长旺盛的部分，该部分能够用作进一步培植海藻的种子。此外，为了进一步种植繁殖体，采收单元106向播种单元108提供繁殖体。

随后，播种单元108将繁殖体播种在新鲜的栽培基质110中，并且考虑到防止繁殖体和成熟海藻的分离与繁殖体的再栽培之间的延迟，将被播种的栽培基质110布置在水中。新鲜的栽培基质110能够包括新的基质，或者能够包括已经清洁过且已经移除了海藻的先前使用过的被播种的基质110。另一方面，通过采收单元106将剩余的海藻传输至贮存器。在示例中，采收单元106能够在向贮存器传输被采收的海藻之前对被采收的海藻进行加工。此外，在示例中，贮存器能够设置在轮船上、设置在海藻养殖系统100的外部。

在实施方式中，推进机构112能够与海藻养殖操作组件102联接，并且能够使海藻养殖操作组件102以可预见的方式在水面上、在引导设备104上移动。另外，引导设备104能够设置有调节海藻养殖操作组件102的移动的控制器(未示出)。参照图10、图11a、图11b、图12和图13来详细解释引导设备104和推进机构112。

图1c示出根据本主题的另一实施方式的海藻养殖系统100的示意图。根据所述实施方式，代替非固定的，海藻养殖系统100能够为固定平台。在示例中，海藻养殖系统100能够放置于位于海上、小船上、码头上的固定平台，或者能够放置在岸上。在该情况下，采收单元106能够获得供成熟海藻生长的栽培基质110和采收成熟海藻，并且仍然考虑到防止栽培的延迟，播种单元108能够通过将被播种的栽培基质110布置在水中来将繁殖体播种在新鲜的栽培基质110中。

图2a和图2b示出根据本主题的实施方式的海藻养殖系统100的海藻养殖操作组件102。如先前提及的，海藻养殖操作组件102包括：采收单元106，其采收成熟海藻，以使海藻的繁殖体或营养部分与剩余的海藻分离；以及播种单元108，其将繁殖体的一部分种植在新鲜的栽培基质中。栽培基质110能够由网或绳形成，例如由合成材料制成的网或绳形成，在示例中，栽培基质110能够被设置成中空管筛的形式，并且能够由诸如塑料等的合成材料制成。

此外，为了有效操作，采收单元106能够被适配成剪切成熟海藻的营养部分。还在图3中示出采收单元106。为简要起见，以结合的方式提供关于采收单元106的图2a、图2b和图3的说明。因此，在实施例中，采收单元106能够包括将繁殖体从海藻上切下的切种器200。在栽培基质110为管状形式的示例中，切种器200能够为转动切割器。在所述示例中，转动切割器的刀片能够绕着中央长度方向轴线转动。此外，为了采收海藻的有效操作，采收单元106能够包括将栽培基质110拉至切种器200的基质拉动器(未示出)。在示例中，基质拉动器能够为由诸如步进马达或伺服马达等的马达致动的辊，并且能够受调节将栽培基质110拉至切种器200的方式的控制装置的控制。

在操作期间，基质拉动器朝向切种器200拉动待被采收的海藻，切种器200将繁殖体从成熟海藻上剪切下来。此外，采收单元106能够包括输送器202，输送器202接收被切种器200剪切下来的繁殖体，并且将繁殖体运送至播种单元108。在示例中，输送器202能够为由诸如马达等的致动器致动的输送带，并且能够受调节繁殖体至播种单元108的传输的控制装置的控制。在另一示例中，输送器202能够为螺杆输送器或任意其它类型的输送机构。

在另一情况下，繁殖体可以直接落入播种单元108，或者可以通过常规方法沿着小船输送，如果需要的话。例如，海藻养殖系统100能够设置有位于切种器200正下方的播种槽，在该情况下，可以不需要输送器202从一个点向另一点传输繁殖体。

此外，如先前提及的，除了使繁殖体与海藻分离以外，采收单元106还能够将采收物、即成熟海藻传输至贮存器。在一些情况下，也能够将繁殖体的特定部分传输至贮存器。例如，在特定情况下，通过采收海藻获得的繁殖体的量比待被播种在栽培基质中的繁殖体的量多几乎两倍至三倍。因此，在该情况下，对过量的繁殖体进行加工(比如切碎)，并且与成熟海藻一起传输至轮船上的贮存器。根据一方面，在传输之前，例如为了容易传输采收物，采收单元106能够对采收物进行加工。例如，采收单元106能够具有所谓的海藻传输单元的单元，以将被采收的海藻转换成细碎块、与水混合，然后泵送至贮存器。

因此，在实施例中，采收单元106能够包括对接收自切种器200的采收物进行加工的采收物加工器204。在实施例中，采收物加工器204能够包括基质分离器206和采收物粉碎器(未示出)。基质分离器206能够被设置成使栽培基质110与海藻分离和分开。此外，在特定情况下，例如，在海藻被缠在诸如网等的栽培基质110中的情况下，采收单元106能够设置有帮助基质分离器206将海藻与栽培基质110分离的基质切割器208。

在示例中，在栽培基质110穿过基质分离器206之前，基质拉动器能够将栽培基质110拉过基质切割器208。因此，在所述示例中，基质切割器208能够切割栽培基质110，以利于基质分离器206将海藻与栽培基质110完全分开。

另外，如稍早提及的，海藻输送单元可以具有能够为了向贮存器传输海藻而对海藻进行加工的采收物粉碎器。在示例中，采收物粉碎器能够将采收物破碎成浆并使浆与水混合。在另一示例中，为了使采收物容易传输，采收物粉碎器能够将采收物切成小块。此外，采收物粉碎器能够将被加工的海藻提供至传输单元210，传输单元210在运输工具运行的情况下将采收物运送至比如位于分离的轮船或小船上的贮存器。在示例中，传输单元210为将海藻的浆与水的混合物泵送至贮存器的泵送单元。

回到海藻养殖操作组件102的播种单元108，播种单元108的播种槽212能够接收来自采收单元106的切种器200的繁殖体。在示例中，播种槽212能够用作繁殖体的临时存储器。此外，在实施例中，播种单元108能够包括种子供给器214，其将繁殖体提供至新鲜的基质而使繁殖体附接于新鲜的基质。在示例中，种子供给器214能够设置在播种槽212中，使得种子供给器214能够为了播种而从播种槽212内部提供繁殖体。

此外，为了将繁殖体种植在新鲜的栽培基质中，播种单元108包括：基质匣216，例如在筒状匣上滚动的管筛，其安装新鲜的栽培基质；以及新鲜的基质拉动器(未示出)，其从基质匣216中拉出新鲜的栽培基质。在实施例中，新鲜的基质拉动器和种子供给器214的操作被协调成使种子供给器214能够将繁殖体提供至新鲜的栽培基质，并且使新鲜的基质拉动器能够为了附接有繁殖体的栽培基质在水中展开而连续地拉动该栽培基质远离播种单元108。

图4a-1和图4a-2示出根据本主题的实施例的采收单元106的切种器200。根据所述实施例，图4a-1示出切种器200的主视图，图4a-2示出切种器200的分解图。为简要起见，以结合的方式解释图4a-1和图4a-2。

在实施方式中，如先前提及的，切种器200为转动型切种器，例如，用于从在管状栽培基质110中生长的海藻切割下繁殖体。在实施例中，切种器200包括第一刀片400和第二刀片402。第一刀片400和第二刀片402能够相对于彼此同心地布置。在所述示例中，第一刀片400和第二刀片402两者都能够设置有从成熟海藻上剪切下营养部分或繁殖体的切割边缘。切割边缘能够是为了采收而与成熟海藻直接接触的边缘。

此外，在一种情况下，第一刀片400和第二刀片402的切割边缘能够为了有效率地切割而设置有锯齿状边缘或齿。第一刀片400和第二刀片402能够绕着共用的中央长度方向轴线相对于彼此相对转动运动。例如，第一刀片400能够是静止的，第二刀片402能够转动。在另一种情况下，第一刀片400和第二刀片402两者能够沿相反的转动方向转动。利用第一刀片400与第二刀片402之间的相对转动，两个刀片400和402的切割边缘处的每对配合齿均能够以与一对剪刀类似的方式执行切割操作。能够将一对配合齿理解为该对配合齿中的一个齿设置于第一刀片400，另一个齿设置于第二刀片402，其中该对配合齿在这两个刀片相对转动期间执行与剪刀类似的动作。如所理解的，一个刀片400、402上的每个齿均与另一刀片400、402上的每个齿配合。另外，在示例中，第一刀片400或第二刀片402或两者能够由筒状地配置在一起的分离的刀片元件形成，以形成筒状刀片400、402。

图4b-1和4b-2示出根据本主题的另一实施例的切种器200。在所述实施例中，切种器200能够为具有第一组刀片404和第二组刀片406的梳状切割器。在示例中，能够将第一组刀片404和第二组刀片406形成为梳状型，即形成为具有多个大致平的刀片并具有切割齿，该刀片具有彼此平行的表面，切割齿沿着该表面形成在切割边缘处。能够将切割边缘理解为为了采收而与海藻作物直接接触的那些边缘。能够将第一组刀片404的表面设置成与第二组刀片406的表面抵接，并且第一组刀片404能够沿着抵接面相对于第二组刀片406移动。在所述实施例中，两组刀片404和406两者之间能够相对运动，以将切割边缘用作从成熟海藻上切割下繁殖体的剪切边缘。

如图4b-1和图4b-2中的示例所示，第一组刀片404能够相对于第二组刀片406静止，并且能够包括两个刀片、即第一静止刀片408和第二静止刀片410。类似地，第二组刀片406能够相对于第一组刀片404移动，并且能够包括第一移动刀片412和第二移动刀片414。第一静止刀片408和第一移动刀片412能够在两个刀片408和412的表面彼此抵接的情况下设置在彼此附近。此外，以类似的方式，第二静止刀片410和第二移动刀片414能够在两个刀片410和414的表面彼此抵接的情况下设置在彼此附近。在操作期间，在示例中，第一移动刀片412和第二移动刀片414能够分别相对于第一静止刀片408和第二静止刀片410移动。当海藻沿着两组刀片404和406的对称的共用轴线穿过间隙416时，繁殖体会被从成熟海藻上切割下来。

图4c示出根据本主题的又一实施例的切种器200。在所述实施例中，切种器200为具有单个刀片418的转动切割器。在该情况下，单个刀片418可以是静止的，或者可以绕着中央长度方向轴线转动，并且单个刀片418的切割边缘将繁殖体从成熟海藻上剪切下来。

在切种器200的操作期间，在上述实施例中，基质拉动器能够沿着转动型切割器的转动轴线将栽培基质110和待被采收的海藻拉过转动型切割器。在示例中，如上所解释的，切种器200的转动轴线能够为一个或多个刀片402、404、418的中央长度方向轴线。

图5示出根据本主题的实施例的采收单元106的基质分离器206。在所述实施例中，基质分离器206被设置成中空管状结构500的形式，基质拉动器502沿着基质分离器206拉栽培基质和待被采收的海藻。如所示的，当基质拉动器502拉栽培基质110时，沿着基质分离器206的中空管状结构500的外表面拉栽培基质110，并且使采收物进入中空管的腔。随后，能够将被采收的海藻提供至输送器202，并且能够处理栽培基质110。

图6示出根据本主题的实施例的具有基质切割器208的基质分离器。如先前提及的，基质切割器208被设置成便于通过基质分离器206将被采收的海藻与栽培基质110分离。在所述实施例中，基质切割器208能够为刀片600，其具有沿与拉动栽培基质110的方向相反的方向排列的切割边缘。因此，基质拉动器502抵抗刀片600地拉动栽培基质110，刀片600的切割边缘能够分割栽培基质110，因此能够使成熟海藻与栽培基质分离。

在另一实施例中，基质切割器208能够为具有盘状刀片的转动切割器，该转动切割器能够绕着固定轴线转动。在所述实施例中，基质拉动器502能够使栽培基质110抵抗转动着的盘状刀片的切割边缘地拉栽培基质110。在示例中，能够在如下情况下利用该转动切割器：栽培基质110是牢固的且可能不容易被如先前实施例所述的静止刀片切割下。

此外，采收单元106能够包括与基质切割器208组合的收集已经与海藻分离的基质的基质收集器602。在示例中，基质收集器602能够为辊，其能够转动以滚动收集随后能够被处理、再使用或再循环的基质。在示例中，基质收集器602能够收集完好无损的基质；而在另一示例中，基质收集器602能够收集已经被基质切割器208切割的分割基质。

图7a、图7b和图7c示出根据本主题的采收物粉碎器700的各种实施例。在图7a中，将采收物粉碎器700示出为具有多个切片702中的一个切片702。如上所解释的，在采收单元106的传输单元210能够向贮存器传输采收物之前，采收物粉碎器700会为了容易传输而将采收物破碎。在一种情况下，采收物粉碎器700能够粉碎由比如可生物降解材料制成的基质和海藻。在另一示例中，采收物粉碎器700能够包括一对辊(未示出)，或者任意其它将海藻粉碎成足够小的能够从基质脱落的块而使基质保持完好无损的压碎装置。在所述实施例中，采收物粉碎器700能够包括将海藻从基质分离器206运送至采收物粉碎器700的输送器(未示出)。能够借助于受控制装置控制的致动机构来使切片702致动，以切割下海藻。在示例中，切片702能够沿与平台704大致垂直的方向、比如运送海藻的输送器的方向致动。可以经由海藻输送单元将海藻与栽培基质的被切碎的混合物泵送至贮存小船。稍后可以在装有水的沉降罐里分离该混合物，其中海藻块比水重并会下沉，营养部分或繁殖体的块会浮在水中。在采收物粉碎器不将海藻的尺寸减小至所要求的限度的情况下，能够在额外的步骤中在刚要输送之前在海藻输送单元中将块切碎至所要求的尺寸。

图7b和图7c示出采收物粉碎器700的另一实施例。图7b示出当将栽培基质110设置为管状筛的情况，而图7c示出当栽培基质110为线缆或绳的形式的情况；然而，采收物粉碎器700的实施例在这两种情况下均相同。因此，在所述实施例中，将采收物粉碎器700设置为压辊706。在示例中，如图7b所示，采收物粉碎器700能够包括一对压辊706。然而，在另一示例中，采收物粉碎器700能够包括多于一对的压辊706。在操作期间，海藻被运送至压辊706并被压辊磨碎。这些小块穿过栽培基质落下，从而能够被分离地收集。栽培基质在基质辊上分离地卷起。可选地，代替卷起栽培基质，海藻养殖操作组件可以采用传统的存储方法来存储基质。

图8a示出根据本主题的实施例的海藻养殖操作组件102的播种单元108。在示例中，图8a示出根据本主题的所述实施例的播种单元108的种子供给器214。如先前解释的，在操作期间，播种槽212接收来自采收单元106的繁殖体，种子供给器214将繁殖体提供至新鲜的栽培基质以使繁殖体附接至新鲜的栽培基质。随后，被播种的栽培基质为了培植海藻而在水中展开。

在图8a所示的实施例中，种子供给器214能够为具有外表面上设置有螺旋状螺纹的螺杆型供给器800，所使用的栽培基质为管状筛的形式。在所述实施例中，能够通过诸如步进马达或伺服马达等的致动器802来操作螺杆型供给器800。在示例中，致动器802能够受调节螺杆型供给器800的操作的控制装置的控制。在操作期间，致动器802能够使螺杆型供给器800转动，使得螺旋状螺纹沿安装于基质匣216的新鲜的栽培基质的方向沿着螺杆型供给器800的长度直线地移动。因此，螺杆型供给器800的直线移动螺纹能够为了播种而朝向新鲜的栽培基质运送繁殖体。当栽培基质装上繁殖体时，向外拉该栽培基质，使得新的长度的栽培基质能够装上繁殖体。

图8b和图8b-1示出如参照图8a所述的播种单元108的实施例的示例。为简要起见，以结合的方式对图8b和图8b-1进行说明。在所述实施例中，所使用的栽培基质为线缆或绳的形式。因此，在这种情况下，基质匣216包括新鲜的栽培基质的多个卷轴804，卷轴804由安装有新鲜的栽培基质的轴形成。此外，所述多个卷轴804能够与可绕着固定轴线转动的盘806连接。在操作期间，当螺杆型供给器800提供繁殖体时，新鲜的基质拉动器从卷轴804拉出新鲜的栽培基质。另外，盘的转动运动使来自所述多个卷轴的线缆缠在一起，繁殖体有效地固定于栽培基质。线缆缠在一起用于由线缆形成质量良好的栽培基质，该栽培基质能够保持繁殖体并防止繁殖体损失。

图9a和图9b示出根据本主题的播种单元108的种子供给器214的另一实施例。在所述实施例中，种子供给器214能够为活塞型供给器900，并且能够包括以可移动的方式布置在活塞型供给器900的气缸904中的活塞902。如参照先前实施例解释的，也能够通过致动器(未示出)来操作活塞型供给器900。在示例中，致动器能够为马达，并且能够通过一条或多条链路(linkage)与活塞902连接，以将马达的转动运动转换成活塞902的往复运动。活塞902在气缸904中往复，以将繁殖体从播种槽212运送至新鲜的栽培基质。

此外，在示例中，图9a和图9b示出处于操作期间的两个极限位置的活塞型供给器900。图9a示出处于如下位置的活塞型供给器900的活塞902：活塞902最接近基质匣216，并且已经将繁殖体推入新鲜的栽培基质。另一方面，图9b示出当活塞902缩回至距基质匣216最远时活塞902在气缸904中的位置。在该位置处，允许繁殖体沉降在活塞902的运动线中，使得当活塞往复时，繁殖体被朝向基质匣216推动。栽培基质能够在每个行程期间与繁殖体一起被推出，或者栽培基质的运动能够借助于能够以预定的模式(pattern)拉出基质且能够受控制单元控制的基质拉动器辅助。

图10示出根据本主题的实施方式的海藻养殖系统100的引导设备104和海藻养殖操作组件102的推进机构1008。如稍早解释的，引导设备104和推进机构1008一起配合，用于为了培植和采收海藻而使海藻养殖操作组件102在水面上移动和推进。在另一实施例中，能够将引导和推进机构设置为单个单元，并且能够包括安装海藻养殖操作组件102的平台。在该情况下，为了在引导设备104上推进海藻养殖操作组件102，推进机构1008与平台联接。

在所述实施方式中，引导设备104包括浮架1002，浮架1002形成并用作布置海藻养殖操作组件102的导轨。在实施例中，浮架1002能够为柔性的浮动结构，其能够系于一个或多个锚，以使浮架1002的位置稳定并防止浮架1002在如下情况下漂移：比如在海藻养殖系统在诸如海洋或海等的大的水体中展开的情况下。另外，为了维持浮架1002漂浮，浮架1002能够与多个浮体(float)1003联接。因此，在示例中，浮架1002能够由如下多个长形元件1004形成：彼此连接以形成支撑海藻养殖操作组件102的导轨组。在示例中，能够将所述多个长形元件1004形成为刚性结构。在另一示例中，能够将所述多个长形元件1004形成为比如由绳形成的非刚性结构。

此外，根据一方面，为了赋予浮架1002柔性，各长形元件1004均能够通过柔性联接件(flexiblecoupling)1006与相邻的长形元件1004联接。在示例中，柔性联接件1006能够为对各长形元件1004均提供绕着柔性联接件1006的六个自由度的万向接头。在另一示例中，柔性联接件1006能够为球窝接头(ballandsocketjoint)。

如先前提及的，根据所述实施方式，海藻养殖操作组件102能够设置有在浮架1002上推进海藻养殖操作组件102的推进机构1008。因此，推进机构1008能够为了海藻养殖操作组件102的移动而与由浮架1002形成的导轨配合。在实施例中，海藻养殖操作组件102安装于平台1010，推进机构1008能够与平台1010直接联接。

在实施例中，推进机构1008为轮型推进机构。在所述实施例中，推进机构1008包括多个导轮1012，各导轮1012均与对所述多个导轮1012提供驱动的驱动单元(未示出)联接。在示例中，各导轮1012均能够设置有多个轮辐1014，比如导轮1012的轮辋。轮辐1014能够防止海藻养殖操作组件102脱离浮架1012。另外，轮辐在引导构件的接合点处与框架相互作用，以帮助系统向前移动。

图11a和图11b示出海藻养殖操作组件102的推进机构1008的另一实施例。如所示的，图11a示出引导设备104和推进机构1008的立体图，图11b示出引导设备104和推进机构1008的侧视图。为简要起见，以结合的方式提供图11a和图11b的说明。

根据图11a和图11b所示的实施例，推进机构1008为带型推进机构。在所述实施例中，推进机构1008能够包括多个驱动带1100，所述多个驱动带1100与浮架1002的导轨配合，以推进海藻养殖操作组件102。在实施例中，各驱动带1100均能够设置有与驱动推进机构1008的驱动机构联接的多个带轮1102，比如这种情况下的带轮1102。带轮1102进而能够使驱动带1100致动，以推进海藻养殖操作组件102。如先前提及的，驱动机构能够与调节驱动带1100的操作的控制装置联接。在示例中，在以上两个实施例中，用于驱动导轮1012或驱动带1100的驱动机构能够为机械驱动器(比如内燃机)，或者为电动驱动器(比如马达)。在驱动机构为内燃机的情况下，控制装置能够为发动机控制单元，而在驱动机构为马达的情况下，控制装置能够为可编程的逻辑控制器。

此外，在所述实施例中，各驱动带1100均能够具有沿相对于驱动带1100的配合面大致垂直的方向延伸的多个延伸元件1104。延伸元件1104能够防止海藻养殖操作组件102脱离浮架1002，并且还能够在构架的接合点处与框架相互作用，以帮助系统随着带的持续移动而向前移动。

图12示出根据本主题的另一实施方式的引导设备104和推进机构112。在所述实施方式中，将引导设备104和推进机构112形成为称作引导和推进机构1206的单个元件。在该情况下，如先前说明的，引导和推进机构1206负责在水面上推进和引导海藻养殖操作组件102。在所述实施方式中，引导和推进机构1206能够为具有多根绳1200的基于绳的推进机构。在所述实施方式中，绳1200的一端能够可调整地联接在海藻养殖操作组件102处，绳1202的另一端能够固定于位于水体底面的锚1204。因此，在所述实施方式中，引导和推进机构1206能够包括多个绳调整装置1202，每个绳调整装置1202使绳1200卷入或卷出，或者调节引导和推进机构1206的绳1200的张力。在示例中，绳调整装置1202能够为绞车，绞车卷入或释放预定长度的绳1202，以调节海藻养殖操作组件102的移动。在一种情况下，引导和推进机构1206能够设置有三个绞车和相应的三个锚，各锚均与设置在对应的绞车处的对应的绳1200联接。基于对绳调整装置1202的控制，比如借助于基于处理器的控制单元对绳调整装置1202的控制，能够有效地控制海藻养殖操作组件102在水体表面上的移动。

图13示出根据本主题的另一实施例的海藻养殖系统100的引导设备104和海藻养殖操作组件102的推进机构112。还在这种情况下，引导设备104能够为基于绳的系统。然而，在实施例中，引导设备104能够包括多个引导绳组1300。在示例中，各引导绳组1300均能够包括固定于位于水体底面的锚1304的一根或多根绳1302。在所述实施例中，海藻养殖操作组件102能够为了采收和播种海藻而在引导绳组1300上推进。在示例中，海藻养殖操作组件102的推进机构(未示出)能够包括与致动器联接的槽状带轮或轮，以与缆车的推进机构类似的方式推进海藻养殖操作组件102。

因此，参照以上实施例，推进机构112能够允许海藻养殖操作组件102在浮架1002的导轨上沿着水面移动。此外，如前所述，栽培基质110(图中未示出)能够布置于浮架1002。当海藻养殖操作组件102在导轨上移动时，为了采收和培植而以先前说明的方式将栽培基质110拉入海藻养殖操作组件102。由于海藻养殖操作组件102被以可预见的方式沿着预定路径引导，所以能够有效率地实现海藻的采收和培植，从而防止时间和其它资源的损失。

虽然参照用于采收以及播种的操作说明了海藻养殖系统100，但是海藻养殖系统100可以为了采收或播种而单独地实施。此外，虽然参照作为非固定单元并为了采收和再栽培海藻而能够在水面上移动的海藻养殖系统100大致提供了以上说明，但是如在前提及的，海藻养殖系统100能够作为固定单元实施。在该情况下，根据本主题，海藻养殖系统100的各部件均以与上述相同的方式起作用。

尽管已经用具体的语言说明了海藻养殖系统100的实施方式的结构特征，但应理解的是，本发明不必限于所说明的具体特征。而是，在海藻养殖系统100的一个实施方式的内容中公开和解释具体特征。

Claims (29)

1.一种海藻养殖系统(100)，其用于在水体中养殖海藻，所述海藻养殖系统(100)包括：

海藻养殖操作组件(102)，其包括，

采收单元(106)，其用于使海藻的营养部分与成熟海藻分离，其中所述成熟海藻在栽培基质(110)上生长；以及

播种单元(108)，其用于

接收来自所述采收单元(106)的所述海藻的营养部分；和

将所述海藻的营养部分种植在新鲜的栽培基质中。

2.根据权利要求1所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述采收单元(106)包括：

基质拉动器(502)，其为了采收所述成熟海藻而拉所述栽培基质(110)；

切种器(200)，其用于从所述栽培基质(110)中的所述成熟海藻上切下所述海藻的营养部分；以及

输送器，其用于将所述海藻的被切下的营养部分运送至所述播种单元。

3.根据权利要求2所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述切种器(200)为转动切割器，其包括：

第一刀片(400)，其中所述第一刀片(400)为筒状；以及

第二刀片(402)，其为筒状且与所述第一刀片(400)同心地布置，所述第一刀片(400)和所述第二刀片(402)能够绕着共用中央长度方向轴线相对于彼此转动，其中所述基质拉动器(502)为了通过所述转动切割器进行采收而沿着所述共用中央长度方向轴线拉所述栽培基质(110)。

4.根据权利要求2所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述切种器(200)为梳状切割器，其包括：

第一组刀片，其包括彼此平行的多个大致平的刀片；以及

第二组刀片，其包括多个大致平的刀片，所述第一组刀片的表面被设置成与所述第二组刀片的表面抵接，其中所述第一组刀片能够沿着抵接面相对于所述第二组刀片移动。

5.根据权利要求1所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述采收单元(106)包括用于使所述栽培基质(110)与剩余的成熟海藻分离的基质分离器(206)。

6.根据权利要求5所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述采收单元(106)还包括用于粉碎所述剩余的成熟海藻的采收物粉碎器(700)。

7.根据权利要求6所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述采收物粉碎器(700)将所述基质和所述剩余的成熟海藻一起粉碎。

8.根据权利要求5所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述采收单元(106)还包括基质切割器(208)，所述基质切割器(208)用于切割所述栽培基质(110)，以使所述剩余的成熟海藻与所述栽培基质(110)分离。

9.根据权利要求8所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述采收单元(106)还包括用于收集被切割的基质的基质收集器(602)。

10.根据权利要求1所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述海藻养殖操作组件(102)还包括用于将剩余的成熟海藻从所述海藻养殖系统(100)运送至贮存器的传输单元(210)。

11.根据权利要求1所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述播种单元(108)包括：

基质匣(216)，其用于保持所述新鲜的栽培基质；

新鲜的基质拉动器，其用于从所述基质匣(216)中拉出所述新鲜的栽培基质；以及

种子供给器(214)，其为了将所述海藻的营养部分种植在所述新鲜的栽培基质中而将所述成熟海藻的营养部分提供至所述新鲜的栽培基质。

12.根据权利要求11所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述种子供给器(214)为外表面设置有螺旋状螺纹的螺杆型供给器(800)。

13.根据权利要求1所述的海藻养殖系统(100)，其特征在于，所述海藻养殖系统(100)还包括：

浮架(1002)，其中所述海藻养殖操作组件(102)以能够移动的方式安装于所述浮架(1002)；以及

推进机构(112，1008)，其用于使所述海藻养殖操作组件(102)相对于所述浮架(1002)移动。

14.一种用于海藻养殖系统(100)的采收单元(106)，所述采收单元(106)包括：

切种器(200)，其用于从在栽培基质(110)上生长的成熟海藻切下海藻的营养部分；以及

基质拉动器(502)，其为了采收在所述栽培基质(110)上生长的成熟海藻而拉所述栽培基质(110)，其中所述基质拉动器(502)将所述栽培基质拉过所述切种器(200)。

15.根据权利要求14所述的采收单元(106)，其特征在于，所述采收单元(106)还包括为了播种所述海藻的被切下的营养部分而运送该营养部分的输送器(202)。

16.根据权利要求14所述的采收单元(106)，其特征在于，所述切种器(200)为转动切割器，其包括：

第一刀片(400)，其中所述第一刀片(400)为筒状；以及

第二刀片(402)，其与所述第一刀片(400)同心地布置，所述第一刀片(400)和所述第二刀片(402)能够绕着共用中央长度方向轴线相对于彼此转动，其中所述基质拉动器(502)为了通过所述转动切割器进行采收而沿着所述共用中央长度方向轴线拉所述栽培基质(110)。

17.根据权利要求14所述的采收单元(106)，其特征在于，所述切种器(200)为具有单个刀片(418)的转动切割器，所述单个刀片(418)为筒状并且能够绕着中央长度方向轴线相对于所述栽培基质(110)转动，其中所述基质拉动器(502)为了通过所述转动切割器进行采收而沿着所述中央长度方向轴线拉所述栽培基质(110)。

18.根据权利要求14所述的采收单元(106)，其特征在于，所述采收单元(106)还包括用于使所述栽培基质(110)与剩余的成熟海藻分离的基质分离器(206)。

19.根据权利要求18所述的采收单元(106)，其特征在于，所述采收单元(106)还包括用于粉碎所述剩余的成熟海藻的采收物粉碎器(700)。

20.根据权利要求18所述的采收单元(106)，其特征在于，所述采收单元(106)还包括基质切割器(208)，所述基质切割器(208)用于切割所述栽培基质(110)，以使所述剩余的成熟海藻与所述栽培基质(110)分离。

21.一种用于在水体表面上推进海藻养殖操作组件(102)的引导设备(104)，所述引导设备(104)包括形成导轨的浮架(1002)，所述海藻养殖操作组件(102)在所述导轨上移动，所述浮架(1002)与多个浮体(1003)联接以在所述水体表面上维持漂浮，所述引导设备(104)为了使所述海藻养殖操作组件(102)在所述浮架(1002)上沿着预定路径移动而被适配成与联接于所述海藻养殖操作组件(102)的推进机构(112，1008)联接。

22.根据权利要求21所述的引导设备(104)，其特征在于，所述浮架(1002)由多个长形元件(1004)形成，所述多个长形元件(1004)彼此连接以形成引导所述海藻养殖操作组件(102)的平行的导轨，其中所述多个长形元件(1004)中的每一者均通过柔性联接件(1006)与相邻的长形元件(1004)连接。

23.根据权利要求21所述的引导设备(104)，其特征在于，所述推进机构(112，1008)包括：

驱动机构，其用于驱动所述推进机构(112，1008)；

多个导轮(1012)，其中各导轮(1012)均设置有槽，以与所述浮架(1002)配合从而引导所述海藻养殖操作组件(102)，为了驱动所述导轮(1012)，各导轮(1012)均与所述驱动机构联接；以及

控制装置，其用于控制与所述多个导轮(1012)相关联的所述驱动机构，以调节所述海藻养殖操作组件(102)在所述浮架(102)上的移动。

24.根据权利要求23所述的引导设备(104)，其特征在于，所述多个导轮(1012)中的每一者均由两组辐射状延伸的轮辐(1014)形成，用于引导所述海藻养殖操作组件(102)的所述槽形成在所述两组辐射状延伸的轮辐(1014)之间。

25.根据权利要求21所述的引导设备(104)，其特征在于，所述推进机构(112，1008)包括：

多个驱动带(1100)，所述多个驱动带(100)中的每一者均设置有槽，以与所述浮架(1002)配合从而引导所述海藻养殖操作组件(102)，其中各驱动带(1100)均设置有使所述驱动带(1100)致动的多个带轮(1102)，所述多个带轮(1102)中的每一者均与对所述多个带轮(1102)提供推进力的驱动机构联接；以及

控制装置，其用于控制与所述多个驱动带(1100)相关联的所述驱动机构，以调节所述海藻养殖操作组件(102)在所述浮架(1002)上的移动。

26.根据权利要求21所述的引导设备(104)，其特征在于，所述引导设备(104)还包括用于安装所述海藻养殖操作组件(102)的平台(1010)，其中为了在所述浮架(1002)上推进所述海藻养殖操作组件(102)，所述推进机构(1008)与所述平台(1010)联接。

27.根据权利要求21所述的引导设备(104)，其特征在于，所述推进机构(112，1008)与所述引导设备(104)形成为一体，以形成引导和推进机构(1206)，所述引导和推进机构(1206)包括：

多根绳(1200)；以及

多个绳调整装置(1202)，其调节所述多根绳(1200)中的每一者的张力。

28.一种用于海藻养殖系统(100)的播种单元(108)，所述播种单元(108)包括：

基质匣(216)，其用于保持新鲜的栽培基质；

新鲜的基质拉动器，其用于从所述基质匣(216)中拉出所述新鲜的栽培基质；以及

种子供给器(214)，其为了将成熟海藻的营养部分种植在所述新鲜的栽培基质中而将所述海藻的营养部分提供至所述新鲜的栽培基质。

29.根据权利要求28所述的播种单元(108)，其特征在于，所述种子供给器(214)为外表面设置有螺旋状螺纹的螺杆型供给器(800)。