CN105966577B - 一种渔业用多功能水下作业装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种渔业用多功能水下作业装置，包括装置主体；所述装置主体上具有用于提供动力的驱动系统，在装置主体的顶部安装有水下摄像系统及控制系统，在所述水下摄像系统及控制系统的两侧分别安装有一水下照明装置，在所述装置主体的内部开设有横向贯穿的腔体，在所述腔体的头部安装有功能单元组件，腔体的尾部设有输送管道和脐缆；所述输送管道的一端与腔体的尾部连通，输送管道的另一端与船载泵连接；所述脐缆的一端与所述驱动系统、水下摄像系统及控制系统、水下照明装置连接，脐缆的另一端与船载泵和船载操作平台连接。

Description

一种渔业用多功能水下作业装置
技术领域
本发明涉及渔业机械装置领域，具体地说，特别涉及到一种渔业用多功能水下作业装置。
背景技术
我国大陆海岸线总长为32647公里其中大陆海岸线1.8412万公里，岛屿海岸线1.4235万公里。养殖企业利用海岸线资源开展各类养殖生产活动，其中浅海筏式养殖、浅海底播增养殖、海水网箱养殖。养殖面积65万公顷，占海水养殖的40.1％，养殖产量676万吨，占海水养殖的51.3％。浅海筏式养殖和底播增养殖种类以贝、藻类为主。在获得大量经济效益的同时，养殖底播水产品采收及网箱网囊清洗等生产管理作业主要依靠特种技术人员潜水操作，难度高、危险性大。国外通常采用水下机器人替代人力从事危险繁重的特殊工种。
目前大部分水下作业通过潜水员携带常规工具来完成。如网箱网囊的水下清洗，主要通过潜水员手持专用清洗设备潜入水中对每一个网箱的网囊逐一清洗，工作强度大，甚至经常会受到水中能见度低、暗流及杂物的侵袭，危急生命安全。养殖区域底泥的获取、网箱锚绳监测、深水网箱养殖状况的水下巡检，都需要依靠水下特种作业来完成，超过20m水深的深度非常规潜水员可以到达的，专业深潜成本昂贵，非一般养殖企业能够承受的。因此水下特种作业本身的涉及水深的局限性、作业的危险性，以及运作的高成本，严重阻碍了行业的发展。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种渔用多功能水下作业装置，以解决现有技术中存在的问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种渔业用多功能水下作业装置，包括装置主体；
所述装置主体上具有用于提供动力的驱动系统，在装置主体的顶部安装有水下摄像系统及控制系统，在所述水下摄像系统及控制系统的两侧分别安装有一水下照明装置，在所述装置主体的内部开设有横向贯穿的腔体，在所述腔体的头部安装有功能单元组件，腔体的尾部设有输送管道和脐缆；
所述输送管道的一端与腔体的尾部连通，输送管道的另一端与船载泵连接；所述脐缆的一端与所述驱动系统、水下摄像系统及控制系统、水下照明装置连接，脐缆的另一端与船载泵和船载操作平台连接。
所述驱动系统包括水平驱动系统和垂直驱动系统，所述水平驱动系统包括位于腔体尾巴的水平驱动电机、以及与所述水平驱动电机的驱动轴连接的水平螺旋桨；所述垂直驱动系统包括安装于腔体中部贯穿孔内的垂直驱动电机、以及与所述垂直驱动电机的驱动轴连接的垂直螺旋桨。
进一步的，所述功能单元组件包括水下藻类切割组件、水下网片清洗组件和海底生物吸附组件。
所述水下藻类切割组件包括护栏、两组盘刀、支架和动力装置；
所述护栏的主体呈圆弧形，护栏的一端与装置主体的端部连接，护栏的另一端向外延伸构成安装空间，在所述装置主体的端部安装有动力装置，所述动力装置的输出端与位于安装空间内的盘刀连接，
所述盘刀位于安装空间内，且通过支架与装置主体的端部连接固定。
进一步的，所述水下网片清洗组件包括两个转笼、辐条、支架和动力装置；
所述转笼设置于装置主体的端部的外侧，所述转笼通过支架与安装于装置主体的端部的动力装置连接，在所述转笼的圆周上纵向分布有若干刷子或橡胶条，刷子或橡胶条与转笼两侧圆盘连接；
所述腔体头部的设有清洗管道，在所述清洗管道内安装有若干喷嘴，腔体尾部的输送管道与船载的高压水、气泵联接。
进一步的，所述海底生物吸附组件包括位于腔体头部的吸附管道、以及位于腔体尾部的输送管道，所述输送管道与船载的真空泵联接。
进一步的，还包括压力平衡装置，所述压力平衡装置位于装置主体的端部，其包括平衡管道和调节阀，平衡管道的一端与腔体联接，另一端通向船尾。
进一步的，所述转笼包括第一转笼和第二转笼，所述第一转笼和第二转笼分别与一驱动电机联动，当第一转笼和第二转笼的转速不一致时，两者收到的反作用力发生变化，从而使水下网片清洗装置在水下发生横向移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、可在高度危险环境、被污染环境以及零可见度的水域代替人工在水下长时间作业，水下机器人上可配备声呐系统、摄像机和照明灯，能提供实时视频、声呐图像。
2、在通用水下机器人的基础上进行功能上裁减、拓展渔业应用特性，大幅降低成本，实现水下藻类的切削，海带的切稍、网箱清洗、底栖息生物的吸捕。
3、实现了渔业装备机械化、智能化、信息化。
附图说明
图1为本发明所述的水下藻类切割组件的侧面示意图。
图2为本发明所述的水下藻类切割组件的俯视图。
图3为本发明所述的水下网片清洗组件的侧面示意图。
图4为本发明所述的水下网片清洗组件的俯视图。
图5为本发明所述的水下藻类切割组件的示意图。
图6为本发明所述的水下网片清洗组件的示意图。
图7为本发明所述的海底生物吸附组件的示意图。
图中标号说明：藻类1、腔体5、浮块6、脐缆7、输送管道8、护栏9、支架10、动力装置11、水下照明系统12、垂直驱动系统13、水下摄像及控制系统14、水平驱动系统15、刷子或橡胶条16、喷嘴17、辐条19、转笼20、平衡管道21、调节阀22。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1到图7，本发明所述的一种渔用水下多功能作业系统，包括水下作业装置的装置主体，在装置主体上安装有垂直驱动系统13、水平驱动系统15、水下照明装置12、水下摄像系统及控制系统14、浮力块6、腔体5、输送管道8及脐缆7。
所述腔体5与输送管道8联接，固定于水下作业系统的中部，输送管道8与船载泵的入(出)联接。脐缆7与船载操作平台联结。
本发明可根据实际需求，组装上不同的作业组件，所述作业组件包括水下藻类切割组件、水下网片清洗组件和海底生物吸附组件。
水下藻类切割组件还包括护栏9，两组盘刀2，支架10和动力装置11。动力装置11可以是水下电机或液压马达，通过圆锥齿轮箱或蜗轮蜗杆减速箱改变输出轴方向，并降低盘刀至适宜转速。根据切割海带等藻类1或水草的物理特性，盘刀的切削刃形状可以是锯齿形、半圆形、矩形、三角形、梯形、甚至是错齿形等多种形状。盘刀可根据切割厚度，每组由1片逐片向上叠加，安装后的盘刀的间隙为5～10mm，主要便于切割的余料被吸送。尾部的输送管道(8)与船载的真空泵联接。
所述腔体5后端两侧安装平衡管道21和调节阀22，平衡管道21一端与腔体5联接，另一端通向船尾。主要为了平衡前部抽吸切割藻类余料时，前部的真空力过大，使装置的前后运动姿态发生过大的变化，影响系统平稳的作业。开启平衡管道21和调节阀22后，前后真空负压力可维持在平衡的区域内。
所述水下网片清洗组件包括两个转笼20，辐条19、支架10和动力装置11，在转笼20圆周的纵向均布6-20条刷子或橡胶条16，其基座采用金属结构与转笼两侧圆盘联结。动力装置11可以是水下电机或液压马达，通过圆锥齿轮箱或蜗轮蜗杆减速箱改变输出轴方向，并降低转笼至适宜转速。在装置的清洗前部，安装喷嘴17，喷嘴可以是单列或多列。根据清洗网片物理特性，清洗用刷子或橡胶条的形状可以是矩形、三角形、梯形、甚至是错齿形等多种形状。尾部的输送管道8与船载的高压水、气泵联接。
所述海底生物吸附组件包括位于腔体5头部的吸捕管道7、以及位于腔体5尾部的输送管道，所述输送管道7与船载的真空泵联接。
所述腔体5后端两侧安装平衡管道21和调节阀22，管道一端与腔体5联接，另一端通向船尾。主要为了平衡前部高压喷射水、气流切割网箱附着物时，前部的压力过大，使装置的前后运动姿态发生过大的变化，影响系统平稳的作业。开启平衡管道21和调节阀22后，前后压力可维持在平衡的区域内。
左右转笼20可以单独控制旋转，当左右转笼20转向相反，转速不一致时，转笼转速的差异会导致两者作用力发生变化，从而使水下网片清洗装置在水下发生横向移动。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种渔业用多功能水下作业装置，其特征在于：包括装置主体；
所述装置主体上具有用于提供动力的驱动系统，在装置主体的顶部安装有水下摄像系统及控制系统，在所述水下摄像系统及控制系统的两侧分别安装有一水下照明装置，在所述装置主体的内部开设有横向贯穿的腔体，在所述腔体的头部安装有功能单元组件，腔体的尾部设有输送管道和脐缆；
所述输送管道的一端与腔体的尾部连通，输送管道的另一端与船载泵连接；所述脐缆的一端与所述驱动系统、水下摄像系统及控制系统、水下照明装置连接，脐缆的另一端与船载泵和船载操作平台连接；
还包括压力平衡装置，所述压力平衡装置位于装置主体的端部，其包括平衡管道和调节阀，平衡管道的一端与腔体联接，另一端通向装置尾部。
2.根据权利要求1所述的渔业用多功能水下作业装置，其特征在于：所述驱动系统包括水平驱动系统和垂直驱动系统，所述水平驱动系统包括位于腔体尾巴的水平驱动电机、以及与所述水平驱动电机的驱动轴连接的水平螺旋桨；所述垂直驱动系统包括安装于腔体中部贯穿孔内的垂直驱动电机、以及与所述垂直驱动电机的驱动轴连接的垂直螺旋桨。
3.根据权利要求1所述的渔业用多功能水下作业装置，其特征在于：所述功能单元组件包括水下藻类切割组件、水下网片清洗组件和海底生物吸附组件。
4.根据权利要求3所述的渔业用多功能水下作业装置，其特征在于：所述水下藻类切割组件包括护栏、两组盘刀、支架和动力装置；
所述护栏的主体呈圆弧形，护栏的一端与装置主体的端部连接，护栏的另一端向外延伸构成安装空间，在所述装置主体的端部安装有动力装置，所述动力装置的输出端与位于安装空间内的盘刀连接，
所述盘刀位于安装空间内，且通过支架与装置主体的端部连接固定。
5.根据权利要求3所述的渔业用多功能水下作业装置，其特征在于：所述水下网片清洗组件包括两个转笼、辐条、支架和动力装置；
所述转笼设置于装置主体的端部的外侧，所述转笼通过支架与安装于装置主体的端部的动力装置连接，在所述转笼的圆周上纵向分布有若干刷子或橡胶条，刷子或橡胶条与转笼两侧圆盘连接；
所述腔体头部的设有清洗管道，在所述清洗管道内安装有若干喷嘴，腔体尾部的输送管道与船载的高压水、气泵联接。
6.根据权利要求3所述的渔业用多功能水下作业装置，其特征在于：所述海底生物吸附组件包括位于腔体头部的吸附管道、以及位于腔体尾部的输送管道，所述输送管道与船载的真空泵联接。
7.根据权利要求5所述的渔业用多功能水下作业装置，其特征在于：所述转笼包括第一转笼和第二转笼，所述第一转笼和第二转笼分别与一驱动电机联动，当第一转笼和第二转笼的转速不一致时，两者受到的反作用力发生变化，从而使水下网片清洗装置在水下发生横向移动。
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