CN108432673B - 一种智能海参养殖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能海参养殖系统，特点是包括位于水面的物料供应装置、多层复合柔性立管和位于水下的养殖金属网笼；物料供应箱内水平分隔为上部隔仓和下部空仓，每间隔仓的底部均设置有带开关阀门的送料孔，送料孔上设置有带有重量传感器的可翻转称量盘，多层复合柔性立管的上端开口与所述的立管接口连通且其内部空腔形成物料通道，多层复合柔性立管的水下端端部安装有流速传感器和水质传感器，多层复合柔性立管的下端开口通过立管连接器与所述的养殖金属网笼连通，养殖金属网笼的底部设置有若干个Led发光体，优点是能有效提高海参的投喂效率，保证海参稳定的生存环境，从而提高海参养殖成功率和产量。
Description
技术领域
本发明涉及一种海参养殖系统，尤其是涉及一种智能海参养殖系统。
背景技术
海参具有提高记忆力、延缓性腺衰老，防止动脉硬化以及抗肿瘤等作用。随着海参价值知识的普及，海参逐渐进入百姓餐桌，成为中国经典国宴菜之一，备受欢迎，现有海参养殖一般都在近海，近海污染越来越大，所以开始不合适海参的养殖，到远海养殖常常有海风和海浪，养殖装置在海面上会因为风浪而偏移位置，不够稳定。因此，需要一种既可以稳定养殖又可以方便使用的海参养殖系统。
现有的海参养殖系统包括名称为一种用网笼在海底养殖海参及生物防除的方法（申请号为CN201410120254.7）采用塑料盒竹竿作为海底网笼框架，网笼框架内环缝有圆筒形网衣，组成两端开口式的框架式网笼，网笼固定于筏身上，筏身上装有沙袋，该方法能充分利用潮流能获取海底各种营养物质，有效避免网笼被泥沙陷住或磨损，但是采用的海参养殖笼仅提供单一的海参养殖环境，投饵、捕捞仍然通过人工参与，网笼采用塑料、竹质、网绳材料，强度难以满足实际需求；针对海参饲料投放过程，现有海参养殖模式为开放海域投饵的方式，带来饵料一定程度的流失。
名称为一种底播海参养殖场的水面监控设备及其运行方法（申请号为CN201510875444.4），其提出一种水面监控设备及运行方法，所述监控设备包含主控模块、水下通信模块、传感器借口模块、无线通信模块、供电模块以及人机交互模块，该设备主要用于养殖场水质监测和防盗报警，但是该系统独立运行，缺乏与海参养殖过程的整体配合和协同工作，造价高，功能单一。
另外，名称为一种海参捕捞装置，提出一种简单的海参捕捞装置，由上夹板、强力吸管、通气孔、控制端接口、下夹板等一套部件构成，既避免了效率低下的机械手抓取又客服了纯吸入式方式吸入其他物质，该设备可以简单高效的进行海参捕捞，解放了劳动力，但是其通过吸力代替人工进行海参的抓取，鉴于海参生存环境多为沙质或淤泥质底质，吸取捕捞的方式对海参定位造成一定的影响。
对于现有海参养殖及装备技术存在的问题，主要存在的原因包括我国海水养殖行业成长迅速，尤其是在开放海域的底播增殖方式，开发混乱、研究滞后、相关技术成果较少、养殖户分散，造成行业内对高技术设备的应用率较低，对设备改造的需求较弱；另一方面，由于养殖装备研发属于交叉学科，涵盖了水产养殖、机械工程、海洋工程等多门学科，相关科研机构和养殖企业在技术开发上尚属起步阶段，相关技术研发均集中于各自行业内，缺乏系统性研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效提高海参的投喂效率，保证海参稳定的生存环境，从而提高海参养殖成功率和产量的智能海参养殖系。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种智能海参养殖系统包括位于水面的物料供应装置、多层复合柔性立管和位于水下的养殖金属网笼；所述的物料供应装置包括物料供应箱，所述的物料供应箱内水平分隔为用于放置不同饵料的上部隔仓和用于饵料混合的下部空仓，所述的隔仓通过纵向隔板分隔为若干间，每间所述的隔仓的底部均设置有与所述的空仓连通的带开关阀门的送料孔，所述的送料孔上设置有带有重量传感器的可翻转称量盘，所述的空仓的底部设置有立管接口；所述的多层复合柔性立管的上端开口与所述的立管接口连通，所述的多层复合柔性立管的内部空腔形成物料通道，所述的多层复合柔性立管的管壁从内到外依次包括骨架层、内层抗压层、内层抗拉层、通讯电缆层、防摩擦层、外层抗拉层、外层抗压层和外保护套层，所述的多层复合柔性立管的水下端端部安装有流速传感器和用于测量水温、盐度、溶氧和氨氮含量的水质传感器，所述的流速传感器通过所述的通讯电缆层与所述的开关阀门电连接，所述的水质传感器通过所述的通讯电缆层与所述的重量传感器电连接；所述的养殖金属网笼的顶部设置有用于紧固连接所述的多层复合柔性立管的立管连接器，所述的多层复合柔性立管的下端开口通过所述的立管连接器与所述的养殖金属网笼连通，所述的流速传感器和所述的水质传感器均位于所述的立管连接器内，所述的养殖金属网笼的底部设置有若干个Led发光体。
所述的物料供应箱半漂浮于水面，所述的立管接口的孔径与所述的多层复合柔性立管的内径相同。
所述的空仓的底部呈倒锥形。方便饲料进入物料通道。
所述的养殖金属网笼为半球形或者立方体金属框架的外周覆盖尼龙网衣形成，所述的养殖金属网笼的侧壁网孔为不均匀分布的方孔，所述的养殖金属网笼的底部网孔为均匀分布的圆孔，所述的尼龙网衣的网孔孔径为2.5～5厘米。
所述的养殖金属网笼侧壁上的尼龙网衣经线采用等间距分布且纬线采用自上而下递减分布。
所述的立管连接器为封闭盒体，所述的立管连接器的两侧设置有用于回收所述的养殖金属网笼的吊环。
所述的Led发光体均布在所述的养殖金属网笼的底部，所述的Led发光体与所述的通讯电缆层电连接，所述的Led发光体采用间歇闪烁的方式运行。
所述的立管连接器内且位于所述的多层复合柔性立管的水下端部还设置有视频监控设备。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种智能海参养殖系统，包括水面物料供应装置、多层复合柔性立管和位于水下的智能养殖网笼，实现饵料智能投喂、海参养殖环境监测与反馈、智能养殖网笼三大主要功能，各功能之间通过智能化监测设备反馈数据进行协同工作。所采用金属网笼结构确保海参安全的同时保证了养殖范围的水体交换和海底营养物质进出。
所采用多层复合柔性立管分为多层结构，不同分层具有不同的功能，其中防摩擦层和抗拉层保证了柔性立管在海流作用下运动过程中布置于损坏，物料通道用于饲料的投喂和海参幼苗的投喂，信号传导层主要用于底部传感器的电力供应和传感信号的反馈。复合柔性立管通过单一结构完成物料传输、信号传输和网笼连接的功能，同时复合柔性立管的结构特征决定其在深海中具有良好的耐久性和可靠性，基于位于立管水下端部的流速仪、水质传感器和温盐传感器等进行饲料投喂指导，利用水质、温盐传感器对海参环境进行实时监测，确保海参养殖环境健康，并在饲料调配过程中有针对性的进行简单的营养、微生物配比调整，在海参摄食期间利用流速仪监测海流状态，提高投喂饲料入笼率，避免因较大海流造成饲料流失，考虑海参及大部分底栖生物的负趋光习性，限制海参活动范围的同时避免其他生物入侵，利用视频监控设备了解海参生长状态，选择合适的时机安排潜水员/水下机器人通过一次水下作业绑定吊环，进行海参回收。
综上所述，本发明一种智能海参养殖系统，该系统可以实现海参养殖过程的无人值守智能化运行，在水面布置有与立管上端连通的物料供应装置，通过多隔仓和称量盘设计完成饲料的混合，通过传感器反馈进行饲料科学投放和养殖过程管理，避免饲料流失，降低投喂成本，提高投喂效率；通过多层复合柔性立管连接养殖网笼，达成环境监测、信号传导和物料输送功能，同时确保长期浸没在水下环境中立管的可靠性；通过考虑海参习性的智能海参养殖网笼营造通透性良好、安全稳定的海参生存环境，从而提高海参养殖成功率和产量。利用智能化养殖系统，在较低的养殖成本投入下，增加产量，提高海参养殖的社会经济价值。
附图说明
图1为本发明智能海参养殖系统的结构示意图；
图2为本发明水面物料供应装置的结构示意图；
图3为本发明多层复合柔性立管的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施例
一种智能海参养殖系统，如图1所示，包括位于水面的物料供应装置1、多层复合柔性立管2和位于水下的养殖金属网笼3；
如图2所示，水面物料供应装置1包括物料供应箱4，物料供应箱4内水平分隔为用于放置不同饵料5的上部隔仓6和用于饵料5混合的下部空仓10，隔仓6通过纵向隔板分隔为若干间，每间隔仓6的底部均设置有与空仓10连通的带开关阀门的送料孔8，送料孔8上设置有带有重量传感器的可翻转称量盘9，空仓10的底部设置有立管接口7；
如图3所示，多层复合柔性立管2的上端开口与立管接口7连通，多层复合柔性立管的内部空腔形成物料通道11，多层复合柔性立管2的管壁从内到外依次包括骨架层2-1、内层抗压层2-2、内层抗拉层2-3、通讯电缆层2-4、防摩擦层2-5、外层抗拉层2-6、外层抗压层2-7和外保护套层2-8，多层复合柔性立管2的水下端端部安装有流速传感器和用于测量水温、盐度、溶氧和氨氮含量的水质传感器（图中未显示），流速传感器通过通讯电缆层2-4与开关阀门（图中未显示）电连接，水质传感器通过通讯电缆层2-4与重量传感器（图中未显示）电连接；
如图1所示，养殖金属网笼3的顶部设置有用于紧固连接多层复合柔性立管2的立管连接器12，多层复合柔性立管2的下端开口通过立管连接器12与养殖金属网笼3连通，流速传感器、水温传感器、盐度传感器和水质传感器（图中未显示）均位于立管连接器12内，养殖金属网笼3的底部设置有若干个Led发光体13。
在此具体实施例中，物料供应箱4半漂浮于水面，立管接口7的孔径与多层复合柔性立管2的内径相同。空仓10的底部呈倒锥形。养殖金属网笼3为半球形或者立方体金属框架的外周覆盖尼龙网衣形成，养殖金属网笼3的侧壁网孔为不均匀分布的方孔，养殖金属网笼3的底部网孔为均匀分布的圆孔，尼龙网衣的网孔孔径为2.5～5厘米。养殖金属网笼3侧壁上的尼龙网衣经线采用等间距分布且纬线采用自上而下递减分布。立管连接器12为封闭盒体，立管连接器12的两侧设置有用于回收养殖金属网笼3的吊环14。Led发光体13均布在养殖金属网笼3的底部，Led发光体13与通讯电缆层电2-4电连接，Led发光体13采用间歇闪烁的方式运行。
上述智能海参养殖系统整体放入海水中前，首先进行系统的组装，将养殖金属网笼3顶端的立管连接器12打开，将其与多层复合柔性立管2水下端部连接，然后将养殖金属网笼3投入水中，在重力作用下网笼沉入水底。进一步的海参通过物料通道11投入养殖金属网笼3中，然后将多层复合柔性立管2顶部与物料供应装置1连接，完成系统的组装。
物料供应装置1内上部分为多个隔仓6，不同隔仓6内装有海参摄食所需的不同饵料5，根据水下反馈信号，由人工控制进行不同隔仓6物料用料用量的搭配，通过送料孔8和称量盘9按配比将不同饵料5送入底部空仓10，最终进行饵料5混合并通过多层复合柔性立管2的物料通道11投入水下养殖金属网笼3内。多层复合柔性立管2水下端安装有流速传感器和水质传感器等多种监测设备。系统运行期间，通过水温、盐度、水质传感器实时监控网笼局部范围环境信息，通过多层复合柔性立管2内通信通道将信息反馈至水面，指导投饵装置的饵料搭配，同时有助于应对水下环境突变带来的养殖风险；通过流速传感器实时监控水下流体运动，对周期性的海流运动进行检测，结合海参摄食周期，选择流体相对稳定的时间段进行饵料投喂，提高投喂成功率。
养殖金属网笼3底部的Led发光体13间歇亮起，形成虚拟屏障，避免海参及其他生物出入养殖金属网笼3，同时养殖金属网笼3底部在保持一定间距，便于水体交换和微量元素进入网笼，最终形成相对独立、稳定的海参生存环境。利用多层复合柔性立管2水下端部的视频监控设备监测网笼内的海参生长状况，观察海参的生长状态，在海参笼立管连接器12上装有吊环14，待海参达到收获标准后，可通过潜水员或水下机器人安装在吊环处安装吊绳，进行回收作业。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种智能海参养殖系统，其特征在于：包括位于水面的物料供应装置、多层复合柔性立管和位于水下的养殖金属网笼；所述的物料供应装置包括物料供应箱，所述的物料供应箱内水平分隔为用于放置不同饵料的上部隔仓和用于饵料混合的下部空仓，所述的隔仓通过纵向隔板分隔为若干间，每间所述的隔仓的底部均设置有与所述的空仓连通的带开关阀门的送料孔，所述的送料孔上设置有带有重量传感器的可翻转称量盘，所述的空仓的底部设置有立管接口；所述的多层复合柔性立管的上端开口与所述的立管接口连通，所述的多层复合柔性立管的内部空腔形成物料通道，所述的多层复合柔性立管的管壁从内到外依次包括骨架层、内层抗压层、内层抗拉层、通讯电缆层、防摩擦层、外层抗拉层、外层抗压层和外保护套层，所述的多层复合柔性立管的水下端端部安装有流速传感器和用于测量水温、盐度、溶氧和氨氮含量的水质传感器，所述的流速传感器通过所述的通讯电缆层与所述的开关阀门电连接，所述的水质传感器通过所述的通讯电缆层与所述的重量传感器电连接；所述的养殖金属网笼的顶部设置有用于紧固连接所述的多层复合柔性立管的立管连接器，所述的多层复合柔性立管的下端开口通过所述的立管连接器与所述的养殖金属网笼连通，所述的流速传感器和所述的水质传感器均位于所述的立管连接器内，所述的养殖金属网笼的底部设置有若干个Led发光体，所述的物料供应箱半漂浮于水面，所述的立管接口的孔径与所述的多层复合柔性立管的内径相同，所述的空仓的底部呈倒锥形，所述的养殖金属网笼为半球形或者立方体金属框架的外周覆盖尼龙网衣形成，所述的养殖金属网笼的侧壁网孔为不均匀分布的方孔，所述的养殖金属网笼的底部网孔为均匀分布的圆孔，所述的尼龙网衣的网孔孔径为2.5～5厘米。
2.根据权利要求1所述的一种智能海参养殖系统，其特征在于：所述的养殖金属网笼侧壁上的尼龙网衣经线采用等间距分布且纬线采用自上而下递减分布。
3.根据权利要求1所述的一种智能海参养殖系统，其特征在于：所述的立管连接器为封闭盒体，所述的立管连接器的两侧设置有用于回收所述的养殖金属网笼的吊环。
4.根据权利要求1所述的一种智能海参养殖系统，其特征在于：所述的Led发光体均布在所述的养殖金属网笼的底部，所述的Led发光体与所述的通讯电缆层电连接，所述的Led发光体采用间歇闪烁的方式运行。
5.根据权利要求1所述的一种智能海参养殖系统，其特征在于：所述的立管连接器内且位于所述的多层复合柔性立管的水下端部还设置有视频监控设备。
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