CN107873597B - 一种可远程控制升降的hdpe重力式抗风浪网箱系统 - Google Patents

Abstract

一种可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，包括由HDPE浮管组成的框架，框架内通过分舱隔断分成四个以上的偶数个舱室，框架上一对进水阀门分别位于一个分舱隔断两侧，框架上一对进气阀门分别位于另一个分舱隔断两侧，其余分舱隔断上设有7形导管，还包括一个设有水泵、气泵、两个电动三通阀、两个双通调节阀、控制系统、太阳能电源及天线的小型浮式平台，框架下方连接由网袋、沉框组成的网衣系统；网衣系统连接由系框绳、浮绳框、缓冲浮球、浮子绳、缆绳、锚链、锚碇组成的锚泊系统。本发明实现了一种可远程控制、主动进水充气的可升降HDPE重力式网箱系统，可在恶劣天气和海况下使网箱降到水下安全水域，保障网箱和人员的安全。

Description

一种可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统

技术领域

本发明涉及一种可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，属于水产养殖器械技术领域。

背景技术

随着我国近海自然渔业资源的严重衰退以及近岸网箱养殖对海洋环境生态造成负面影响，发展深水抗风浪网箱是我国海水养殖业可持续发展的一条必由之路。网箱由近岸向深远海发展，面临着更为恶劣的海况条件，在我国东海、南海一些海域每年均经过多个台风，在台风经过海域会对浮式抗风浪网箱造成破坏，导致养殖对象逃逸或死亡，对养殖单位带来重大经济损失。为避免恶劣海况(台风、风暴潮等)对网箱的破坏，国内外研制了多种结构形式网箱，而HDPE(高密度聚乙烯)重力式网箱(包含浮式和可升降式两种)是目前我国深水抗风浪网箱最主要的结构形式，其中可升降式网箱一般是依靠网箱重力使海水进入网箱框架中，以达到网箱的沉降的目的，但是由于在操作和使用过程中存在一些问题，目前市场使用量较少。随着网箱养殖区域由近岸向深远海区域拓展，养殖网箱远离陆基，在恶劣天气下人员近距离操作存在安全隐患，需要开发一种可远程控制、操作简单有效的可升降重力式网箱，为我国深远海鱼类养殖提供装备保障。

发明内容

本发明的目的是设计一种可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，可通过远程控制将布设在远离陆地、台风等恶劣海况出现时的养殖网箱浮框沉降到一定水层，恶劣天气过后，将网箱浮框升到海面，以保证深远海养殖网箱系统的安全。

本发明技术方案，由HDPE浮管框架、进气阀门和进水阀门、浮管分舱隔断、分舱隔断上的7形导管组成升降式网箱框架系统；进排气软管、进排水软管、水压表、电动三通阀、双通调节阀、控制系统、天线、太阳能电源、小型浮式平台组成的网箱升降控制系统；由网袋、网盖及沉子组成的网衣系统；由系框绳、浮绳框、缓冲浮球、浮子绳、缆绳和锚锭组成的锚泊系统。

一种可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于包括由HDPE浮管组成的圆形或多边形HDPE浮管框架，HDPE浮管框架内部通过分舱隔断将HDPE浮管框架对称分成四个以上的偶数个舱室，所述HDPE浮管框架上设置,一对进水阀门和一对进气阀门，所述的一对进水阀门与所述的一对进气阀门彼此对称，且进水阀门和进气阀门分别用于和水泵与气泵相连通；

所述的一对进水阀门分别位于其中一个分舱隔断两侧，每个进水阀门在HDPE浮管框架内部的开口与一个进水导管相连接，进水导管的下端口靠近HDPE浮管框架底部内壁，使得在进水、排水的过程中，保证水能填满或排空；所述的一对进气阀门分别位于另外一个分舱隔断两侧，每个进气阀门下端的开口位于HDPE浮管框架顶部内壁，使得在充气、排气的过程中，保证气能充满或排空；

其余的分舱隔断上设有7形导管，7形导管的水平部分固定在分舱隔断的侧面，7形导管的水平端口朝向靠近进水阀门的那一个舱室，且该端口靠近HDPE浮管顶部内壁，7形导管的竖直端口位于靠近进气阀门的那一个舱室，且端口朝下并靠近HDPE浮管框架底部内壁，以保证管内空气或水能够填满或排空；

该系统还包括一个设有水泵、气泵、两个电动三通阀、两个双通调节阀、控制系统、太阳能电源及天线的小型水面浮式平台，所述水泵与其中一个电动三通阀和双通调节阀相互串联，该双通调节阀通过进排水软管与一个支管相连，该支管上分出与进水阀门相同数量的多个流体分配器，各个流体分配器分别与一个进水阀门相连接；所述的气泵与另一个电动三通阀和双通调节阀相互串联，且该双通调节阀通过进排气软管与另一个支管相连，该支管上分出与进气阀门相同数量的多个流体分配器，各个流体分配器分别与一个进气阀门相连接；所述两个进水阀门和两个气阀门附近各安装有水压力表，用于监测网箱上浮下沉深度，从而利用控制系统来控制水泵、气泵运转时间；所述水泵、气泵、电动三通阀、双通调节阀、太阳能电源及天线均与控制系统相连；

电动三通阀用于在充气注水过程中将浮管中的水、气及多余气、水的排出；双通调节阀用于调节充气、充水速率；

所述浮管框架下方连接由网袋、沉框组成的网衣系统；网衣系统连接由系框绳、浮绳框、缓冲浮球、浮子绳、缆绳、锚链、锚碇组成的锚泊系统。

所述的可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于所述HDPE浮管框架包括同心的内外两个圆环形HDPE浮管，两个圆环形HDPE浮管内部的分舱隔断将其等分成四个舱室，两个圆环形HDPE浮管由多个浮管连接件相互连接；浮管连接件间距在2-2.5m；且HDPE浮管框架上设有扶手管和立柱管；依据网箱周长，建议每10m一个隔断。

所述的可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于所述的HDPE浮管框架由两个以上的同心圆环形HDPE浮管组成，或者由多个全等的多边形HDPE浮管组成。

所述的可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于上述的进气阀门和进水阀门，安装在HDPE浮管框架顶部，开口朝上，以降低阀门对密封的要求，从而避免因阀门水密问题，造成升降困难；阀门与浮管安装要求水密气密，处于常通状态。

所述的可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于还包括流体分配器和支管，所述进排水软管通过流体分配器和支管与每个圆环形HDPE浮管的进水阀门或与每个多边形HDPE浮管的进水阀门相连；所述的进排气软管通过流体分配器和支管与每个圆环形HDPE浮管的进气阀门或每个圆环形HDPE浮管的进气阀门相连。

对所述的网箱系统进行远程控制升降的方法，其特征在于包括以下步骤：

当恶劣天气来临时，远程发送信息给浮式平台上的控制系统，控制系统控制打开水泵，水进入设有进水阀门的舱室，空气从气泵处的电动三通阀排出，两个水压力表数值达到预定值时则说明HDPE浮管框架潜水深度达到要求，自动关闭水泵和电动三通阀，完成网箱下沉；

当天气转好后，远程发送信息给浮式平台上的控制系统，控制系统控制打开气泵，空气进入HDPE浮管框架，水从水泵处的电动三通阀排出，网箱上两个水压力表数值达到预定值时则说明HDPE浮管框架上浮达到要求，自动关闭气泵和电动三通阀，完成网箱上浮。

本发明实现了一种可远程控制、主动进水充气的可升降HDPE重力式网箱系统，可以在台风等恶劣天气和海况下通过使网箱下降到水下安全水域，保障网箱和人员的安全。

附图说明

图1为本发明的HDPE浮管框架结构示意图。

图2为本发明的HDPE浮管框架及其分舱隔断示意图。

图3为本发明的HDPE浮管框架与进气阀门的示意图。

图4为本发明的HDPE浮管框架与进水阀门的示意图。

图5为本发明的HDPE浮管框架与7形导管的分舱隔断的示意图。

图6为本发明的升降控制系统示意图。

图7为本发明的侧视图。

其中，HDPE浮管框架1、浮管连接件2、进水阀门3、进气阀门4、分舱隔断5、进水导管6、7形导管7、水泵8、气泵9、电动三通阀10、双通调节阀11、水压力表12、进排水软管13、进排气软管14、流体分配器15、支管16、控制系统17、天线18、太阳能电源19、浮式平台20、网袋21、沉框22、系框绳23、浮绳框24、缓冲浮球25、浮子绳26、缆绳27、锚链28、锚碇29。

具体实施方式

如图1-7，一种可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，包括由HDPE浮管框架1、浮管连接件2、进水阀门3、进气阀门4、浮管分舱隔断5、进水导管6、分舱隔断5上的7形导管7组成升降式网箱框架系统；

由水泵8、气泵9、电动三通阀10、双通调节阀11、水压力表12、进排水软管13、进排气软管14、流体分配器15、支管16、控制系统17、天线18、太阳能电源19、浮式平台20组成的网箱升降控制系统；

由网袋21、沉框22、系框绳23、浮绳框24、缓冲浮球25、浮子绳26、缆绳27、锚链28、锚碇29组成的锚泊系统；

如图1(以HDPE圆形双浮管框架为例)，为本发明的HDPE浮管框架结构；两个HDPE浮管框架1由多个浮管连接件2(连接件间距一般2-2.5m)连接而成(图中省略了扶手管和立柱管)浮框。

如图2，为本发明的HDPE浮管框架及其分舱隔断；HDPE浮管框架1内部通过分舱隔断5将对称分成四个以上的偶数个舱室，依据网箱周长，建议每10m一个隔断；所述HDPE浮管框架1上设置，一对进水阀门3和一对进气阀门4，所述的一对进水阀门3与所述的一对进气阀门4彼此对称，且进水阀门3和进气阀门4分别用于连接水泵8和气泵9；

如图3，为本发明的HDPE浮管框架与进气阀门；相邻的两个进气阀门4由分舱隔断5隔开，每个进气阀门4下端开口靠近HDPE浮管框架1内壁顶部，使得在充气、排气的过程中，保证气能充满或排空；

如图4，为本发明的HDPE浮管框架与进水阀门；相邻的两个进水阀门3由分舱隔断5隔开，每个进水阀门3在浮管1内部开口与进水导管6相连接，进水导管6的下端口靠近HDPE浮管框架1内壁下部，使得浮管在进水、排水的过程中，保证水能填满或排空；

如图5，为本发明的HDPE浮管框架与带7形导管的分舱隔断；其余的分舱隔断5上设有7形导管7，7形导管7的水平部分固定在分舱隔断5的侧面，7形导管7的水平端口朝向靠近进水阀门3的那一个舱室，且该端口靠近HDPE浮管框架1顶部内壁，7形导管7的竖直端口位于靠近进气阀门4的那一个舱室，且端口朝下并靠近HDPE浮管框架1底部内壁，以保证管内空气或水能够填满或排空；

如图6，为本发明的升降控制系统；由进排水软管13、流体分配器15和支管16连接进水阀门3和水泵8；由进排气软管14、流体分配器15和支管16连接进气阀门4和气泵9；网箱进水阀门3和进气阀门4附近各安装有水压力表12，监测网箱上浮下沉深度，从而控制水泵8、气泵9运转时间；进排水(气)软管(13、14)上安装电动三通阀10和双通调节阀11；电动三通阀10用于在充气注水过程中浮管中的水、气及多余气、水的排出；双通调节阀11用于调节充气、充水速率；水面上布设小型浮式平台20，平台上安装有水泵8、气泵9、电动三通阀10、双通调节阀11、远程控制系统17、天线18及太阳能19，远程控制系统17由太阳能电源19提供电源；可通过手机或电脑控制水泵8和气泵9运行。

如图7，为本发明的侧视图；网袋21、沉框22组成的网衣系统，由系框绳23、浮绳框24、缓冲浮球25、浮子绳26、缆绳27、锚链28、锚碇29组成的锚泊系统；浮式平台20通过进排气软管13和进排水软管14与HDPE浮管框架1连接。

本发明的远程控制升降的网箱系统的升降方法为：

当恶劣天气来临时，远程发送信息给浮式平台20上的控制系统17，控制系统17控制打开水泵8，水进入设有进水阀门3的舱室，空气从气泵9处的电动三通阀10排出，两个水压力表12数值达到预定值时则说明HDPE浮管框架1潜水深度达到要求，自动关闭水泵8和电动三通阀10，完成网箱下沉；

当天气转好后，远程发送信息给浮式平台20上的控制系统17，控制系统17控制打开气泵9，空气进入HDPE浮管框架1，水从水泵8处的电动三通阀10排出，网箱上两个水压力表12数值达到预定值时则说明HDPE浮管框架1上浮达到要求，自动关闭气泵9和电动三通阀10，完成网箱上浮。

Claims (5)

1.一种可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于包括由HDPE浮管组成的圆形或多边形HDPE浮管框架（1），HDPE浮管框架（1）内部通过分舱隔断（5）将HDPE浮管框架（1）对称分成四个以上的偶数个舱室，所述HDPE浮管框架（1）上设置, 一对进水阀门（3）和一对进气阀门（4），所述的一对进水阀门（3）与所述的一对进气阀门（4）彼此对称，且进水阀门（3）和进气阀门（4）分别用于和水泵（8）与气泵（9）相连通；

所述的一对进水阀门（3）分别位于其中一个分舱隔断（5）两侧，每个进水阀门（3）在HDPE浮管框架（1）内部的开口与一个进水导管（6）相连接，进水导管（6）的下端口靠近HDPE浮管框架（1）底部内壁，使得在进水、排水的过程中，保证水能填满或排空；所述的一对进气阀门（4）分别位于另外一个分舱隔断（5）两侧，每个进气阀门（4）下端的开口位于HDPE浮管框架（1）顶部内壁，使得在充气、排气的过程中，保证气能充满或排空；

其余的分舱隔断（5）上设有7形导管（7），7形导管（7）的水平部分固定在分舱隔断（5）的侧面，7形导管（7）的水平端口朝向靠近进水阀门（3）的那一个舱室，且该端口靠近HDPE浮管框架（1）顶部内壁，7形导管（7）的竖直端口位于靠近进气阀门（4）的那一个舱室，且端口朝下并靠近HDPE浮管框架（1）底部内壁，以保证管内空气或水能够填满或排空；

该系统还包括一个设有水泵（8）、气泵（9）、两个电动三通阀（10）、两个双通调节阀（11）、控制系统（17）、太阳能电源（19）及天线（18）的小型水面浮式平台（20），所述水泵（8）与其中一个电动三通阀（10）和双通调节阀（11）相互串联，该双通调节阀（11）通过进排水软管（13）与一个支管（16）相连，该支管（16）上分出与进水阀门（3）相同数量的多个流体分配器（15），各个流体分配器（15）分别与一个进水阀门（3）相连接；所述的气泵（9）与另一个电动三通阀（10）和双通调节阀（11）相互串联，且该双通调节阀（11）通过进排气软管（14）与另一个支管（16）相连，该支管（16）上分出与进气阀门（4）相同数量的多个流体分配器（15），各个流体分配器（15）分别与一个进气阀门（4）相连接；所述一对进水阀门（3）和一对气阀门（4）附近各安装有水压力表（12），用于监测网箱上浮下沉深度，从而利用控制系统（17）来控制水泵（8）、气泵（9）运转时间；所述水泵（8）、气泵（9）、电动三通阀（10）、双通调节阀（11）、太阳能电源（19）及天线（18）均与控制系统（17）相连；

电动三通阀（10）用于在充气注水过程中将浮管中的水、气及多余气、水的排出；双通调节阀（11）用于调节充气、充水速率；

所述HDPE浮管框架（1）下方连接由网袋（21）、沉框（22）组成的网衣系统；网衣系统连接由系框绳（23）、浮绳框（24）、缓冲浮球（25）、浮子绳（26）、缆绳（27）、锚链（28）、锚碇（29）组成的锚泊系统。

2.如权利要求1所述的可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于所述的HDPE浮管框架（1）由两个以上的同心圆环形HDPE浮管组成，或者由多个全等的多边形HDPE浮管组成。

3.如权利要求1所述的可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于上述的进气阀门（3）和进水阀门（4），安装在HDPE浮管框架（1）顶部，开口朝上，以降低阀门对密封的要求，从而避免因阀门水密问题，造成升降困难；阀门与浮管安装要求水密气密，处于常通状态。

4.如权利要求2所述的可远程控制升降的HDPE重力式抗风浪网箱系统，其特征在于还包括流体分配器（15）和支管（16），所述进排水软管（13）通过流体分配器（15）和支管（16）与每个圆环形HDPE浮管的进水阀门（3）或与每个多边形HDPE浮管的进水阀门（3）相连；所述的进排气软管（14）通过流体分配器（15）和支管（16）与每个圆环形HDPE浮管的进气阀门（4）或每个圆环形HDPE浮管的进气阀门（4）相连。

5.对权利要求1所述的网箱系统进行远程控制升降的方法，其特征在于包括以下步骤：

当恶劣天气来临时，远程发送信息给浮式平台（20）上的控制系统（17），控制系统（17）控制打开水泵（8），水进入设有进水阀门（3）的舱室，空气从气泵（9）处的电动三通阀（10）排出，两个水压力表（12）数值达到预定值时则说明HDPE浮管框架（1）潜水深度达到要求，自动关闭水泵（8）和电动三通阀（10），完成网箱下沉；

当天气转好后，远程发送信息给浮式平台（20）上的控制系统（17），控制系统（17）控制打开气泵（9），空气进入HDPE浮管框架（1），水从水泵（8）处的电动三通阀（10）排出，网箱上两个水压力表（12）数值达到预定值时则说明HDPE浮管框架（1）上浮达到要求，自动关闭气泵（9）和电动三通阀（10），完成网箱上浮。