CN106697193A - 一种船载舱养管理系统的移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船载舱养管理系统的移动平台，包括吊装在养殖舱顶部轨道上的集控模组和至少一个投饲模组；所述的集控模组包括控制器、定位传感器、悬吊支架、船体和吊装在所述轨道上的驱动模块；所述投饲模组包括悬吊支架、料仓、下料器和吊装在所述轨道上的驱动模块，所述的悬吊支架安装在驱动模块的下方，悬吊支架的下方连接所述料仓，所述的下料器安装在料仓的底部。通过在养鱼水舱内设置移动平台，解决了船上管理人员的实景监测和鱼类饲喂问题。

Description

一种船载舱养管理系统的移动平台

技术领域

本发明属于船舶工程与水产养殖设备技术领域，涉及一种船载舱养鱼类养殖的管理系统，尤其涉及一种船载舱养管理系统的移动平台。

背景技术

利用养殖工船在深远海(一般为远海岛礁附近)开展水产养殖是近年国际上兴起的一种新型养殖方式。挪威等国针对性地设计开发了新型的养殖工船及其装备。我国根据国际海洋争端解决、过剩产能转移和水产养殖行业发展的需要，相关机构和专家也极为关注此新型养殖方式。从造价和工程复杂程度等方面考虑，对现有不景气的航运业待售的大型散货船、油轮或矿砂船等进行改造，使其符合深远海养殖的需要，是我国当前发展工船养殖方式的主要方向。

规模化的深远海养殖生产方式，需要现代化的装备保障，以保证高水平的生产效率和系统运行水平。其生产的各个环节需要配套机械化、自动化的装备，包括饲料投喂、养殖水舱监测、水质监控等。而国际上尚无成熟的深远海养殖装备，我国国内科研院所正将目标聚焦于深远海养殖，并以此为契机研发工业化养殖装备。船载舱养管理系统的移动平台通过轮组模块吊装在轨道上，实现对养殖工船内的大型养殖舱进行饲料运输投喂、水质监测、视频监控、水面漂浮物(含死鱼)打捞和管理和参观人员输送等作业。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供了一种船载舱养管理系统的移动平台，通过在养鱼水舱内设置移动平台，解决了船上管理人员的实景监测和鱼类饲喂问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种船载舱养管理系统的移动平台，包括吊装在养殖舱顶部轨道上的集控模组和至少一个投饲模组；所述的集控模组包括控制器、定位传感器、悬吊支架、船体和吊装在所述轨道上的驱动模块，所述的悬吊支架安装在驱动模块的下方，所述船体连接悬吊支架，悬吊支架的两端分别设置有水质监测模块和视频监控模块，所述的水质监测模块包括水质监测探头和安装在悬吊支架一端的固定支架，固定支架上安装有向下的伸缩支架，伸缩支架的下端安装有所述的水质监测探头；所述投饲模组包括悬吊支架、料仓、下料器和吊装在所述轨道上的驱动模块，所述的悬吊支架安装在驱动模块的下方，悬吊支架的下方连接所述料仓，所述的下料器安装在料仓的底部；所述定位传感器、视频监控模块和水质监测探头的输出端分别连接所述控制器的输入端，所述驱动模块、伸缩支架、视频监控模块、水质监测探头和下料器的输入端分别连接控制器的输出端。

移动平台沿轨道运行到船载养殖舱上方，移动平台上的定位传感器识别或读取轨道上的指定投饲位置，集控模组上的探头安装伸缩支架将水质监测探头放到水面，测取水质信息，自动分析判断水质指标是否满足最基本的投饲条件；同时，视频监控模块拍摄水面情况，自动分析判断水面是否有明显异常情况，只有当水质和水面情况符合最基本的投饲要求时，集控模组才会自动发出指令，投饲模组完成饲料自动投喂动作。

本发明所述的集控模组还包括连接所述悬吊支架的升降模块，该升降模块的输入端连接所述控制器的输出端，所述船体可拆卸地安装在所述升降模块的下方，船体通过电缆与驱动模块上的蓄电模块连接，船体内设置有投饲口和连接所述控制器的人员操作平台，船体的两侧设置有可伸展的打捞网。

当船体内有管理人员时，管理人员可以通过人员操作平台随时停止自动程序，执行必要的人工管理操作，例如紧急停止运行和投饲动作的执行，可以随时将集控模组的船体放到养殖舱水面上执行打捞漂浮物(或死鱼)的工作，待人工控制结束后移动平台继续自动执行后续程序。

优选地，所述的升降模块包括吊装平台和安装在悬吊支架上的绞盘，所述的吊装平台通过钢丝绳与所述绞盘连接，所述船体的顶部通过卡钳机构安装在吊装平台的底部。

本发明的船载舱养管理系统的移动平台还包括至少一个人员输送模组，所述人员输送模组包括悬吊支架、人员承载舱和吊装在所述轨道上的驱动模块；所述驱动模块的输入端连接所述控制器的输出端。实现参观人员输送的功能。

本发明所述的悬吊支架均包括可调机构和高度可调的支架，所述支架通过该可调机构与所述驱动模块连接。根据情况调节支架高度，便于同时用于集控模组、投饲模组和人员输送模组。

本发明所述集控模组的悬吊支架的船头端还设置有连接所述控制器的避障雷达模块，有效地避开障碍物。

本发明所述的船体为双体船，稳定性好。

本发明所述的定位传感器为设置在驱动模块上的射频读卡器或激光条码扫描仪，所述的轨道上贴覆有对应的射频卡或条形码。

本发明所述的轨道为倒置的T型轨道，该T型轨道由两个背对的L型轨道组成；所述的驱动模块均包括滚轮和连接悬吊支架的连接支架，所述连接支架的两侧面分别设置有安装所述滚轮的滚轮轴承，滚轮在T型轨道的两侧外沿上移动；所述T型轨道的两侧壁上设置有与轨道同向的限位槽，所述滚轮上设置有与限位槽相匹配的限位柱。

采用双轨道形式有利于解决船舶上的横摇/纵摇问题，同时采用限位槽和限位柱来进一步提高移动平台的稳定性。

优选地，所述的T型轨道设置有轨道防倾肘板，进一步加强了移动平台的稳定性。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的船载舱养管理系统移动平台采用模块化的设计理念，其中集控模组可以脱离投饲模组和人员输送模组独立进行工作，也可以挂载一个或多个投饲模组和人员输送模组组成一套大型的船载舱养管理系统移动平台。当挂载多个投饲模组时，可以通过为不同的投饲模组填加不同规格或品质的饲料，实现对不同养殖舱内不同品种或规格的养殖对象的区别化投饲。当挂载多个人员输送模组时，可以实现人员的大量输送。集控模组所承载的控制软件系统和操作平台，具备模块化的设计理念，可以实现多个投饲和人员输送模组的即插即用。

2、本发明的移动平台可以用于管理人员对移动平台的人工控制，也可以实现无人化自动控制，自动完成水质监测、视频监控和饲料投喂动作。而水面漂浮物(含死鱼)打捞和人员输送功能考虑到动作执行过程复杂程度高，对安全性和可靠性要求高，可以通过人工控制完成。

3、本发明的环形轨道由两个背对的L型轨道组成，采用双轨道形式不仅可以提高系统的承载能力，还有利于解决船舶上的横摇/纵摇问题；T型轨道的两侧壁上分别设置有与轨道同向的限位槽，进一步保证了移动平台的稳定性。

附图说明

图1为实施例1的船载舱养管理系统的移动平台的结构图。

图2为集控模组的前视图。

图3为船体下放到水面的示意图。

图4为轨道的局部俯视图。

图5为投饲模组的结构图。

图6为实施例5的船载舱养管理系统的移动平台的结构图。

图7为人员输送模组的结构图。

图8为船载舱养管理系统移动平台的原理框图。

图中标记为：100、集控模组，200、投饲模组，300、人员输送模组，400、轨道，110、驱动模块，120、悬吊支架，130、水质监测模块，140、视频监控模块，150、避障雷达模块，160、船体，170、升降模块，180、定位传感器，111、滚轮，112、驱动电机，113、蓄电模块，114、滚轮轴承，115、限位柱，116、连接支架，121、可调机构，122、支架，131、固定支架，132、伸缩支架，133、水质监测探头，161、人员操作平台，162、打捞网，163、卡钳机构，164、电缆，171、绞盘，172、吊装平台，210、料仓，220、下料器，230、驱动模块，240、悬吊支架，250、撒料盘，260、伸缩支脚，310、驱动模块，320、悬吊支架，330、人员承载舱，410、轨道防倾肘板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。

实施例1

如图1、图5和图8所示，一种船载舱养管理系统的移动平台，包括吊装在养殖舱顶部轨道400上的集控模组100和一个投饲模组200；所述的集控模组100包括控制器、定位传感器180、悬吊支架120、船体160和吊装在所述轨道400上的驱动模块110，所述的悬吊支架120安装在驱动模块110的下方，所述船体160连接悬吊支架120，悬吊支架120的两端分别设置有水质监测模块130和视频监控模块140，所述的水质监测模块130包括水质监测探头133和安装在悬吊支架120一端的固定支架131，固定支架131上安装有向下的伸缩支架132，伸缩支架132的下端安装有所述的水质监测探头133；所述投饲模组200包括悬吊支架240、料仓210、下料器220和吊装在所述轨道400上的驱动模块230，所述的悬吊支架240安装在驱动模块230的下方，悬吊支架240的下方连接所述料仓210，所述的下料器220安装在料仓210的底部；所述定位传感器180、视频监控模块140和水质监测探头133的输出端分别连接所述控制器的输入端，所述驱动模块、伸缩支架132、视频监控模块140、水质监测探头133和下料器220的输入端分别连接控制器的输出端。

自动运行工作流程：移动平台从中转站出发，沿轨道400运行到船载养殖舱上方，移动平台上的定位传感器180识别或读取轨道上指定位置贴覆的射频卡或条形码信息，表明移动平台到达指定投饲位置，集控模组上的探头安装伸缩支架132将水质监测探头133放到水面，测取水质信息，自动分析判断水质指标是否满足最基本的投饲条件；同时，视频监控模块140拍摄水面情况，自动分析判断水面是否有明显异常情况，只有当水质和水面情况符合最基本的投饲要求时，其集控模组100才会自动发出指令，投饲模组200完成饲料自动投喂动作。然后，移动平台运行到下一个养殖舱，依旧执行上述流程，直到所有指定鱼池均完成上述流程。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上：

如图2和图3所示，所述的集控模组100还包括连接所述悬吊支架120的升降模块130，该升降模块130连接所述控制器，所述船体160可拆卸地安装在所述升降模块170的下方，船体160通过电缆164与驱动模块110上的蓄电模块113连接，船体160内设置有投饲口和连接所述控制器的人员操作平台161，船体160的两侧设置有可伸展的打捞网162。

执行自动运行流程时，集控模组100上可以有管理人员也可以无管理人员，当有管理人员时，管理人员可以通过人员操作平台161随时停止自动程序，执行必要的人工管理操作，例如紧急停止运行和投饲动作的执行，可以随时将集控模组100的船体放到养殖舱水面上执行打捞漂浮物(或死鱼)的工作，待人工控制结束后移动平台继续自动执行后续程序。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上：

如图2和图3所示，所述的升降模块170包括吊装平台172和安装在悬吊支架上的绞盘171，所述的吊装平台172通过钢丝绳与所述绞盘171连接，所述船体160的顶部通过卡钳机构163安装在吊装平台172的底部。

当需要执行打捞水面漂浮物(或死鱼)的工作时，管理人员停止移动平台在轨道的行进，升降模块170的绞盘电机运行，绞盘171将钢丝绳下放，将水平吊装平台172、卡钳机构163和船体160一并下放到水面，卡钳机构163上配备的电机运行，卡钳松开船体160顶部的锚固装置，船体160脱离集控模组100的其它模块和组件。此时，船体160仅通过电缆164及钢丝绳与蓄电模块113相连，为船体160在水面的运行提供电力支持；管理人员通过人员操作平台161操控推进装置实现船体160在水面的前进、后退和转弯。管理人员通过人员操作平台161来操控驱动漂浮物打捞网162的电动推杆的伸展长度和张开角度，调节打捞网162的网口大小和打捞范围，配合船体160的前进、后退或转弯而实现漂浮物的打捞清理。当水面的打捞等作业完毕时，管理人员操纵船体160回到水平吊装平台172和卡钳机构163的下方附近，然后管理人员操纵船体160上的小型绞车将电缆164及钢丝绳收回，同时将卡钳机构163与锚固装置衔接并咬合，然后升降模块170的绞盘电机运行，绞盘171将钢丝绳收回，将水平吊装平台172、卡钳机构170和船体160一并收回到空中。此时，管理人员可操纵整个移动平台进行后续工作。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上：

该船载舱养管理系统的移动平台包括吊装在养殖舱顶部轨道400上的集控模组100和三个投饲模组200。

当挂载多个投饲模组时，可以通过为不同的投饲模组填加不同规格或品质的饲料，实现对不同养殖舱内不同品种或规格的养殖对象的区别化投饲。

实施例5

本实施例在实施例1的基础上：

如图6和图7所示，该船载舱养管理系统的移动平台还包括至少一个人员输送模组300，所述人员输送模组300包括悬吊支架320、人员承载舱330和吊装在所述轨道上的驱动模块310；所述驱动模块310的输入端连接所述控制器的输出端。

当挂载多个输送模组时，可实现人员的大量输送。

实施例6

如图2所示，本发明集控模组100、投饲模组200和人员输送模组300的悬吊支架均包括可调机构121和高度可调的支架122，所述支架22通过该可调机构121与所述驱动模块连接。

可调机构为上下可调的螺杆。

实施例7

本实施例在实施例3的基础上：

如图1所示，所述集控模组100的悬吊支架的船头端还设置有连接所述控制器的避障雷达模块150。

实施例8

本实施例在实施例3的基础上：

如图1所示，所述集控模组100的悬吊支架的船头端还设置有连接所述控制器的避障雷达模块150。

所述的船体160为双体船。

实施例9

本实施例在实施例3的基础上：

如图1所示，所述集控模组100的悬吊支架的船头端还设置有连接所述控制器的避障雷达模块150。

所述的船体160为双体船。

如图2所示，所述的定位传感器180为设置在驱动模块上的射频读卡器或激光条码扫描仪，所述的轨道400上贴覆有对应的射频卡或条形码。

实施例10

本实施例在实施例3的基础上：

如图1所示，所述集控模组100的悬吊支架的船头端还设置有连接所述控制器的避障雷达模块150。

所述的船体160为双体船。

如图2所示，所述的定位传感器180为设置在驱动模块上的射频读卡器或激光条码扫描仪，所述的轨道400上贴覆有对应的射频卡或条形码。

如图4所示，所述的轨道400为倒置的T型轨道，该T型轨道由两个背对的L型轨道组成；所述的驱动模块110包括滚轮111和连接悬吊支架120的连接支架116，所述连接支架116的两侧面分别设置有安装所述滚轮110的滚轮轴承114，滚轮110在T型轨道的两侧外沿上移动；所述T型轨道的两侧壁上设置有与轨道同向的限位槽，所述滚轮110上设置有与限位槽相匹配的限位柱115。

实施例11

本实施例在实施例3的基础上：

所述集控模组100的悬吊支架的船头端还设置有连接所述控制器的避障雷达模块150。

所述的船体160为双体船。

如图2所示，所述的定位传感器180为设置在驱动模块上的射频读卡器或激光条码扫描仪，所述的轨道400上贴覆有对应的射频卡或条形码。

如图4所示，所述的轨道400为倒置的T型轨道，该T型轨道由两个背对的L型轨道组成；所述的驱动模块110包括滚轮111和连接悬吊支架120的连接支架116，所述连接支架116的两侧面分别设置有安装所述滚轮110的滚轮轴承114，滚轮110在T型轨道的两侧外沿上移动；所述T型轨道的两侧壁上设置有与轨道同向的限位槽，所述滚轮110上设置有与限位槽相匹配的限位柱115。

所述的T型轨道设置有轨道防倾肘板410。

本发明的集控模组、投饲模组和人员输送模组均使用通用的驱动模块、悬吊支架、蓄电模块和自动充电模块。这些模块和各模组中的其它模块可以采用一些通用接口实现快速的组装。

本发明投饲模组的料仓下料器为阀芯等容积式或螺杆等定时式下料装置；撒料盘为圆盘离心式撒料装置；伸缩支脚在料仓需要从投饲模组上卸载下来时为料仓提供与地面的支撑。

本发明的蓄电模块包括蓄电池、电量显示和警报装置。蓄电模块的蓄电池选用24V-48V电压锂电池，单个锂电池容量24Ah-64Ah，配备3-10个；电量显示和警报装置要求具备剩余电量显示和低电量声光报警功能，当蓄电模块处于充电状态时，要求能够显示充满电所需的剩余时间；电缆及钢丝绳要求电缆选用零重力电缆，零重力电缆和钢丝绳分开设置，钢丝绳受力，零重力电缆不受力；钢丝绳的直径为4mm-10mm，电缆及钢丝绳上配备一定的体量的浮体，使电缆及钢丝绳在水中时能基本保持悬浮状态，避免电缆及钢丝绳对双体船承载平台在水面运行带来拖曳等干扰。

本发明的双体船包括壳体、观察窗、水密门、人员操作平台、锚固装置和推进装置；卡钳机构上配备螺杆和电机，用于驱动卡钳的咬合和张开；漂浮物打捞模块由电动推杆和打捞网组成，电动推杆可伸缩长度为1.0m-1.5m；打捞网41长度为1.0m-2.0m；人员操作平台能控制整个移动平台(含集控模组、投饲模组和人员输送模组)的运动，升降平台和船体的升降、释放和收起，饲料投喂，视频监控和水质监测等功能，推进装置为全回转推进器，实现推进和转向的一体化。

本发明的视频监控模块的视频监控球机摄像头为高清夜视摄像头，具备防水能力和无级调焦能力，采用云台支架能够支持摄像头的360°旋转可调；避障雷达模块的避障雷达探测角度为120°，障碍物探测范围为5m-0.5m；水质监测模块的水质监测探头具备水温、溶解氧、pH值、盐度和ORP值在线监测能力；探头安装伸缩支架的伸缩距离范围为0-6.5m。

本发明的船载舱养管理系统包括养鱼水舱、环形轨道、移动平台和供移动平台通过的自动水密门；所述养鱼水舱的顶部四周设置有所述的环形轨道，所述的移动平台连接环形轨道且可沿环形轨道移动，所述养鱼水舱被船体内的水密横舱壁分隔为多个舱室，该水密横舱壁上设置有所述的自动水密门；所述环形轨道在自动水密门处断开，其断开的间距大于自动水密门的厚度且距水密横舱壁前后各40～50mm。

该移动式船载舱养管理系统采用自动水密门及轨道提供了移动平台穿越水密横舱壁的解决方案，实现对多个养殖鱼舱的连续管理，作业人员乘坐在四周设置了窗户的移动平台内，可以实现大舱的四周实景观测，实况了解大舱内舱养鱼类的生长情况。

该管理系统的船体内还设置有中纵舱壁，所述的养鱼水舱被所述的水密横舱壁和中纵舱壁分隔为多个舱室，所述的中纵舱壁上设置有所述的自动水密门，所述环形轨道在自动水密门处断开，其断开的间距大于自动水密门的厚度且距中纵舱壁前后各40～50mm。中纵舱壁不仅可以提高船体强度，也将减小液舱养殖水体的自由液面，其自由液面力矩将为不设中纵舱壁的1/4，极大地提高了船舶的稳定性。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，包括吊装在养殖舱顶部轨道上的集控模组和至少一个投饲模组；所述的集控模组包括控制器、定位传感器、悬吊支架、船体和吊装在所述轨道上的驱动模块，所述的悬吊支架安装在驱动模块的下方，所述船体连接悬吊支架，悬吊支架的两端分别设置有水质监测模块和视频监控模块，所述的水质监测模块包括水质监测探头和安装在悬吊支架一端的固定支架，固定支架上安装有向下的伸缩支架，伸缩支架的下端安装有所述的水质监测探头；所述投饲模组包括悬吊支架、料仓、下料器和吊装在所述轨道上的驱动模块，所述的悬吊支架安装在驱动模块的下方，悬吊支架的下方连接所述料仓，所述的下料器安装在料仓的底部；所述定位传感器、视频监控模块和水质监测探头的输出端分别连接所述控制器的输入端，所述驱动模块、伸缩支架、视频监控模块、水质监测探头和下料器的输入端分别连接控制器的输出端。

2.根据权利要求1所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述的集控模组还包括连接所述悬吊支架的升降模块，该升降模块的输入端连接所述控制器的输出端；所述船体可拆卸地安装在所述升降模块的下方，船体通过电缆与驱动模块上的蓄电模块连接，船体内设置有投饲口和连接所述控制器的人员操作平台，船体的两侧设置有可伸展的打捞网。

3.根据权利要求2所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述的升降模块包括吊装平台和安装在所述悬吊支架上的绞盘，所述的吊装平台通过钢丝绳与所述绞盘连接，所述船体的顶部通过卡钳机构安装在吊装平台的底部。

4.根据权利要求1所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，该船载舱养管理系统的移动平台还包括至少一个人员输送模组，所述人员输送模组包括悬吊支架、人员承载舱和吊装在所述轨道上的驱动模块；所述驱动模块的输入端连接所述控制器的输出端。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述的悬吊支架均包括可调机构和高度可调的支架，所述支架通过该可调机构与所述驱动模块连接。

6.根据权利要求1所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述集控模组的悬吊支架的船头端还设置有连接所述控制器的避障雷达模块。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述的船体为双体船。

8.根据权利要求1所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述的定位传感器为设置在驱动模块上的射频读卡器或激光条码扫描仪，所述的轨道上贴覆有对应的射频卡或条形码。

9.根据权利要求1或者4所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述的轨道为倒置的T型轨道，该T型轨道由两个背对的L型轨道组成；所述的驱动模块均包括滚轮和连接悬吊支架的连接支架，所述连接支架的两侧面分别设置有安装所述滚轮的滚轮轴承，滚轮在T型轨道的两侧外沿上移动；所述T型轨道的两侧壁上设置有与轨道同向的限位槽，所述滚轮上设置有与限位槽相匹配的限位柱。

10.根据权利要求9所述的船载舱养管理系统的移动平台，其特征在于，所述的T型轨道设置有轨道防倾肘板。