CN110024728B - 深远海悬浮式养殖平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深远海悬浮式养殖平台，顶部框架、第二浮管和第一浮管自上而下设置，中心轴支撑沿养殖平台中心轴设置，第一浮管与中心轴支撑通过底部支撑梁连接，顶部框架与中心轴支撑通过顶部支撑梁连接，养殖平台主体结构通过牵拉索沿周向牵拉固定，第二浮管安装在牵拉索上，锚链沿养殖平台周向间隔设置并连接，中心轴支撑自上而下包括支撑立柱和储水仓，储水仓底部设有浮力调节水袋，储水仓内部设有潜水泵，储水仓与浮力调节水袋之间设有电磁阀。本发明实现养殖平台随海平面涨落进行随动高度调节，保证养殖平台的实际有效养殖容积，避免养殖平台主体结构受到海水波浪能区的冲击影响，提高养殖平台抵抗台风的性能。
Description
技术领域
本发明属于养殖设备的技术领域，特别是涉及一种深远海悬浮式养殖平台。
背景技术
现有存在一种悬浮式养殖网箱，养殖网箱的箱体结构通过锚链锚固并漂浮于海水中，现有的这种悬浮式养殖网箱主要存在以下方面的不足：
第一，由于养殖网箱无法有效地随海水涨落潮随动调整其处在海水中的位置，导致在低潮位时养殖网箱部分养殖空间处在水面以上，造成网箱的实际有效养殖空间降低；
第二，随着海水涨落潮导致海水平面的起落变化，现有养殖网箱的主体结构无法有效避免处于海水的波浪能区内，因此海浪会直接冲击养殖网箱的主体结构，增加了养殖网箱主体结构被风浪冲击损坏的风险。也因此导致了养殖网箱抵抗台风的能力相对较弱，一般需要依附于岛礁进行建设，不适合台风强度更大的开放海域，限制了远海开放海域养殖网箱的构建与养殖应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种深远海悬浮式养殖平台，实现养殖平台随海平面涨落进行随动高度调节，保证养殖平台的实际有效养殖容积，避免养殖平台主体结构受到海水波浪能区的冲击影响，提高养殖平台抵抗台风的性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种深远海悬浮式养殖平台，包括第一浮管、第二浮管、顶部框架、顶部支撑梁、底部支撑梁、中心轴支撑、若干锚链、若干牵拉索和网衣，所述顶部框架、第二浮管和第一浮管自上而下设置，所述中心轴支撑沿养殖平台主体结构的中心轴设置，所述第一浮管与中心轴支撑之间通过底部支撑梁支撑连接，所述顶部框架与中心轴支撑之间通过顶部支撑梁支撑连接，所述若干牵拉索沿养殖平台主体结构的周向间隔分布，各牵拉索分别牵拉顶部框架和第一浮管且牵拉索上下两端与中心轴支撑连接，所述第二浮管安装在若干牵拉索上，所述若干锚链沿养殖平台主体结构的周向间隔设置并与养殖平台主体结构连接，所述中心轴支撑自上而下包括支撑立柱和储水仓，所述储水仓的底部设有浮力调节水袋，所述储水仓为封闭式结构且内部储存淡水，所述储水仓内部设有能够向浮力调节水袋泵水的潜水泵，所述储水仓与浮力调节水袋之间设有电磁阀。
所述中心轴支撑上安装有波浪感应器，所述波浪感应器与控制系统连接，所述潜水泵和电磁阀的启停通过控制系统进行控制对养殖平台主体结构进行自动升降调节。
若干顶部支撑梁和若干底部支撑梁分别沿中心轴支撑的周向均匀间隔分布，所述顶部支撑梁和底部支撑梁与中心轴支撑之间可拆卸式组装，所述顶部支撑梁与顶部框架之间可拆卸式组装。
所述底部支撑梁的外侧端设有套环，所述第一浮管装套于底部支撑梁外侧端的套环中。
所述储水仓为柱状支撑结构，所述支撑立柱固定于储水仓的顶端，所述储水仓的顶端不高于第二浮管。
所述储水仓的底部设有底部敞口的防护罩，所述浮力调节水袋设置于防护罩内侧。
所述第一浮管与第二浮管之间、第一浮管与中心轴支撑之间分别铺设有第一网纲，第一网衣通过标准化铜合金网片与第一网纲连接模块化拼接形成。
所述第二浮管与顶部框架之间铺设有第二网纲，第二网衣高度可控制伸缩地安装在第二网纲上。
所述第二网衣上沿收缩方向设有高弹绳，所述第二网衣随高弹绳的伸缩而展开和收拢，所述养殖平台顶部设有牵引装置，所述第二网衣通过牵引装置牵引进行高度提升。
所述锚链上端与第二浮管连接，所述锚链自上端至锚固端依次包括悬链段、调节段和锚定段，所述悬链段、调节段和锚定段的重量逐渐增加，所述养殖平台主体结构通过锚链调节段的重力与浮力调节水袋的浮力之间的配合调整随海平面涨落进行升降调节。
有益效果
第一，在本发明中，通过锚链的悬沉变化能够改变养殖平台的重力大小，通过浮力调节水袋缩胀的体积变化能够改变养殖平台的浮力大小，根据养殖平台构建位置的具体水情对养殖平台的相关参数进行设计，通过养殖平台在海水中的重力与浮力之间的配合调整能够实现养殖平台随海平面涨落进行随动高度调节，并保证顶部框架和顶部支撑梁等主体结构始终处于海平面波浪能区以上的位置，保证第二浮管以下的主体结构始终处于波浪能区以下的位置。一方面，保证了养殖平台的实际有效养殖容积，避免由于落潮导致的养殖容积减少；另一方面，养殖平台的主体结构中仅有支撑立柱处于海平面的波浪能区范围内，能够最大限度地避免养殖平台主体结构受到海水波浪能区的直接冲击，有利于降低养殖平台受海浪冲击导致毁损的风险，提高养殖平台抵抗台风的性能。
第二，在本发明中，通过控制养殖平台随海平面涨落进行随动调整，能够缩小养殖平台位于海平面波浪能区的结构长度，一方面有利于缩短支撑立柱长度，减少耗材，提高经济性；另一方面能够避免网箱平台结构过于庞大，有利于提高平台整体的稳定性。
第三，在本发明中，通过在中心轴支撑上设置波浪感应器，通过波浪感应器检测养殖平台与海平面之间的相对位置并反馈到控制系统，通过控制系统控制潜水泵和电磁阀的启停达到控制浮力调节水袋缩胀的效果，能够实现养殖平台随海平面涨落进行自动化高度调节。
第四，在本发明中，铜合金网衣采用标准化铜合金网片模块化拼装组成，顶部支撑梁和底部支撑梁采用可拆卸式结构进行组装，一方面有利于提高设备海上运输、现场安装构建的便利性，另一方面可实现局部装卸，方便后期的维护。
第五，在本发明中，第二网衣能够根据需要进行高度升降调节，能够在台风到来之际调节下降并沉入到水体中，有效避免遭受台风的冲击，降低受台风影响发生毁损的风险，进一步提高养殖网箱抵抗台风的性能。
本发明的悬浮式养殖平台能够摆脱传统悬浮式养殖网箱依附岛礁建设的限制，适用于深远海水域，不仅大大拓宽了适用海域范围，而且能够充分利用深远海空间资源，深远海水域水源交换条件更优，有利于加大对深远海水域优质养殖水源和食物资源的利用。
附图说明
图1为本发明海水涨潮状态的结构示意图。
图2为本发明海水落潮状态的结构示意图。
图3为本发明的主体结构示意图。
图4为本发明中浮力调节水袋胀开状态的结构示意图。
图5为本发明中浮力调节水袋压缩状态的结构示意图。
图6为本发明中第一浮管与底部支撑梁装套的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-3所示的一种深远海悬浮式养殖平台，包括第一浮管1、第二浮管2、顶部框架3、顶部支撑梁4、底部支撑梁5、支撑立柱6、储水仓7、浮力调节水袋8、四根锚链9、四根牵拉索10、第一网衣11和第二网衣12。
第一浮管1和第二浮管2为中空圆环形管体，第一浮管1和第二浮管2的管壁内部设有加强弹簧，一方面增加管体的结构强度，另一方面在管体断裂时仍能保持网箱结构的相对稳定性。第一浮管1和第二浮管2上下对应设置，储水仓7为柱状支撑结构，储水仓7的长度与第一浮管1和第二浮管2之间的距离相对应，储水仓7设置于养殖平台主体结构的中心轴位置且上端与第二浮管2的高度相对应。储水仓7的底部固定有底部敞口的防护罩15，第一浮管1与防护罩15之间通过底部支撑梁5支撑连接，底部支撑梁5沿周向设置为均匀间隔分布的四根。底部支撑梁5与防护罩15之间通过可拆卸式安装结构进行连接固定，能够进行现场组装，具体组装结构可采用现有常规手段实现，不再过多赘述。如图6所示，底部支撑梁5的外侧端设有套环，第一浮管1装套于四根底部支撑梁5外侧端的套环中。
储水仓7的顶部沿周向均匀间隔固定有四根支撑立柱6，四根支撑立柱6之间自上而下通过多个固定环连接进行加固。顶部框架3位于第二浮管2的上方，支撑立柱6的顶端高于顶部框架3，顶部框架3与支撑立柱6之间通过顶部支撑梁4支撑连接，顶部支撑梁4沿周向设置为均匀间隔分布的四根。四根顶部支撑梁4内侧端与四根支撑立柱6之间分别通过可拆卸式安装结构进行连接固定，外侧端与顶部框架3之间也通过可拆卸式安装结构进行连接固定，从而能够实现顶部支撑梁4的现场组装，顶部支撑梁4与支撑立柱6和顶部框架3之间的具体组装结构可采用现有常规手段实现，不再过多赘述。
四根牵拉索10沿养殖平台主体结构的周向均匀间隔设置，各根牵拉索10上端与支撑立柱6连接、中部与顶部框架3和第一浮管1连接、下端与防护罩15连接形成牵拉结构对养殖平台的主体结构进行固定。第二浮管2通过连接件安装在四根牵拉索10上，牵拉索10位于第二浮管2的外侧。
第一浮管1与第二浮管2之间以及第一浮管1与储水仓7分别铺设有第一网纲9(图中未示出)。第一网衣11为铜合金斜方网，采用标准化铜合金网片与第一网纲连接模块化拼接形成，这种模块化拼装结构一方面有利于提高养殖网箱设备海上运输、现场拼装构建的便利性，另一方面可实现局部装卸，方便后期的维护。
第二浮管2与顶部框架3之间靠第二浮管2内侧铺设有第二网纲(图中未示出)，第二网衣7为化纤编织网衣，第二网衣12高度可控制伸缩地安装在第二网纲上，底部与第一网衣11围合。顶部框架3上设有牵引装置(图中未示出)，第二网衣12的顶部沿周向通过多根牵引绳与牵引装置连接，通过牵引装置驱动提升能够将第二网衣12沿高度方向拉伸展开。第二网衣12的侧面沿周向均匀间隔设置有八根高弹绳(图中未示出)，牵引装置泄力后，通过高弹绳收缩带动第二网衣12收拢。第二网衣12能够根据需要进行高度升降调节，能够在台风到来之际调节下降并沉入到水体中，有效避免遭受台风的冲击，降低受台风影响发生毁损的风险，有利于提高养殖网箱抵抗台风的性能。
四根锚链9沿养殖平台主体结构的周向均匀间隔设置，且上端与第二浮管2连接。锚链9自上端至锚固端依次包括悬链段、调节段和锚定段，悬链段、调节段和锚定段的重量逐渐增加。悬链段在海水中始终保持悬浮状态，锚定段保持固定在海床上，调节段的悬沉变化能够对养殖平台的重力大小进行调节。
如图4和图5所示，储水仓7为封闭式结构，内部储存有淡水。储水仓7的底部设有高柔韧的底部敞口的浮力调节水袋8，浮力调节水袋8设置于防护罩15内侧，收缩后为真空，完全胀开时呈球形。储水仓7内部设有潜水泵13，通过潜水泵13能够向浮力调节水袋8泵水，使得浮力调节水袋8胀开增大排水体积，达到增大的浮力的效果。储水仓7与浮力调节水袋8之间设有单向电磁阀14，浮力调节水袋8中的淡水受海水压力能够通过电磁阀14进入到储水仓7中。通过浮力调节水袋8缩胀的体积变化能够改变养殖平台的浮力大小，根据养殖平台构建位置的具体水情对养殖平台的相关参数进行设计，通过养殖平台在海水中的重力与浮力之间的配合调整能够实现养殖平台随海平面涨落进行随动高度调节，并保证顶部框架和顶部支撑梁等主体结构始终处于海平面波浪能区以上的位置，保证第二浮管以下的主体结构始终处于波浪能区以下的位置。
支撑立柱6上沿高度方向间隔安装有多个波浪感应器，波浪感应器与控制系统连接，潜水泵13和电磁阀14的启停通过控制系统进行控制。通过波浪感应器检测养殖平台与海平面之间的相对位置并反馈到控制系统，通过控制系统控制潜水泵13和电磁阀14的启停，达到控制浮力调节水8缩胀的效果，能够实现养殖平台随海平面涨落进行自动化高度调节。
该深远海悬浮式养殖平台能够最大限度地避免养殖网箱主体结构受到海水波浪能区的直接冲击，有利于降低养殖网箱受海浪冲击导致毁损的风险，提高养殖网箱抵抗台风的性能。能够摆脱传统养殖网箱依附岛礁建设的限制，适用于深远海水域，不仅大大拓宽了适用海域范围，而且能够充分利用深远海空间资源，深远海水域水源交换条件更优，有利于加大对深远海水域优质养殖水源和食物资源的利用。
Claims (9)
1.一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：包括第一浮管(1)、第二浮管(2)、顶部框架(3)、顶部支撑梁(4)、底部支撑梁(5)、中心轴支撑、若干锚链(9)、若干牵拉索(10)和网衣，所述顶部框架(3)、第二浮管(2)和第一浮管(1)自上而下设置，所述中心轴支撑沿养殖平台主体结构的中心轴设置，所述第一浮管(1)与中心轴支撑之间通过底部支撑梁(5)支撑连接，所述顶部框架(3)与中心轴支撑之间通过顶部支撑梁(4)支撑连接，所述若干牵拉索(10)沿养殖平台主体结构的周向间隔分布，各牵拉索(10)分别牵拉顶部框架(3)和第一浮管(1)且牵拉索(10)上下两端与中心轴支撑连接，所述第二浮管(2)安装在若干牵拉索(10)上，所述若干锚链(9)沿养殖平台主体结构的周向间隔设置并与养殖平台主体结构连接，所述中心轴支撑自上而下包括支撑立柱(6)和储水仓(7)，所述储水仓(7)的底部设有浮力调节水袋(8)，所述储水仓(7)为封闭式结构且内部储存淡水，所述储水仓(7)内部设有能够向浮力调节水袋(8)泵水的潜水泵(13)，所述储水仓(7)与浮力调节水袋(8)之间设有电磁阀(14)，所述锚链(9)上端与第二浮管(2)连接，所述锚链(9)自上端至锚固端依次包括悬链段、调节段和锚定段，所述悬链段、调节段和锚定段的重量逐渐增加，所述养殖平台主体结构通过锚链(9)调节段的重力与浮力调节水袋(8)的浮力之间的配合调整随海平面涨落进行升降调节。
2.根据权利要求1所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：所述中心轴支撑上安装有波浪感应器，所述波浪感应器与控制系统连接，所述潜水泵(13)和电磁阀(14)的启停通过控制系统进行控制对养殖平台主体结构进行自动升降调节。
3.根据权利要求1所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：若干顶部支撑梁(4)和若干底部支撑梁(5)分别沿中心轴支撑的周向均匀间隔分布，所述顶部支撑梁(4)和底部支撑梁(5)与中心轴支撑之间可拆卸式组装，所述顶部支撑梁(4)与顶部框架(3)之间可拆卸式组装。
4.根据权利要求1所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：所述底部支撑梁(5)的外侧端设有套环，所述第一浮管(1)装套于底部支撑梁(5)外侧端的套环中。
5.根据权利要求1所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：所述储水仓(7)为柱状支撑结构，所述支撑立柱(6)固定于储水仓(7)的顶端，所述储水仓(7)的顶端不高于第二浮管(2)。
6.根据权利要求1所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：所述储水仓(7)的底部设有底部敞口的防护罩(15)，所述浮力调节水袋(8)设置于防护罩(15)内侧。
7.根据权利要求1所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：所述第一浮管(1)与第二浮管(2)之间、第一浮管(1)与中心轴支撑之间分别铺设有第一网纲，第一网衣(11)通过标准化铜合金网片与第一网纲连接模块化拼接形成。
8.根据权利要求1所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：所述第二浮管(2)与顶部框架(3)之间铺设有第二网纲，第二网衣(12)高度可控制伸缩地安装在第二网纲上。
9.根据权利要求8所述的一种深远海悬浮式养殖平台，其特征在于：所述第二网衣(12)上沿收缩方向设有高弹绳，所述第二网衣(12)随高弹绳的伸缩而展开和收拢，所述养殖平台顶部设有牵引装置，所述第二网衣(12)通过牵引装置牵引进行高度提升。
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