CN110050740B - 深远海浮式风光渔综合装备 - Google Patents

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Abstract

一种深远海浮式风光渔综合装备，在同一浮式结构物上结合了垂直轴风电机、太阳能光伏板、渔业养殖网箱。其中四个垂直轴风电机叶片系统分别通过风电机塔筒固接在方形网箱顶面的四个角上；太阳能光伏板、生活和工作平台设置于网箱顶面；系泊系统将浮式综合装备与海床连接；网箱侧面装配有张紧式网衣，底面装配有底面网衣，网箱立柱上还装配有升降轨道，可使底面网衣上下移动。该浮式综合装备稳性佳，耐波性好，强度高，整体运动性能突出，使用海域广，对海上风场及网箱上方的太阳能空间利用率高，发电量大且互为补充；可充分利用海洋空间资源，又能更好地解决海上渔业养殖用电的难题。工作人员可在该综合装备上生活的同时进行养殖检修等活动。

Description

深远海浮式风光渔综合装备
技术领域
本发明涉及海上风光互补和水产养殖领域，尤其涉及一种垂直轴风电机组、太阳能光伏板和养殖网箱相结合的浮式风光渔综合装备。
背景技术
我国风力资源十分丰富，开发利用风能是我国当前能源结构调整、节能减排的重要途径，也是我国未来能源可持续发展和转变经济社会发展的必然选择。截至2017 年底，我国新增并网风电装机1503万千瓦，累计并网装机容量达到1.64亿千瓦，占 全国发电装机容量的9.2％。风电年发电量3057亿千瓦时，占全部发电量的4.8％，风 电已成为我国继煤电、水电之后的第三大能源。伴随着陆上风电可开发区域逐渐减少， 而海上资源丰富，且沿海地区经济发达，电网容量更大，风电接入条件更好，近年来 风电行业逐渐由陆上向近海发展。随着海上风电的建设成本逐渐下降，我国沿海风电 正迎来快速增长。
海上风机组类型主要包括两种：垂直轴风机和水平轴风机。水平轴风机在陆地上和海上均得到了长足的应用和发展，技术相对成熟，发电效率较高。但其自身也存在 一些问题：(1)机舱在高空，重心太高，安装维修不易且费用高，容易失稳；(2)转 动半径大，风场利用率低。两台相邻水平轴风机的净距一般需要达到5-8倍的旋转半 径，即400-800m。因此，多台水平轴风机坐落到同一网箱的设计在结构上很难实现。 和水平轴风机相比，垂直轴风力发电机在全球都还处于起步阶段，但具有适用性强、 性能稳定、重心低等特点。垂直轴风力发电机控制、传动、发电系统均位于风机底部， 重心集中于机底，结构稳性更佳；其设备没有水平轴风机所固有的变桨距系统和偏航 系统，操作和维护成本低。此外，垂直轴风机的转动半径小，这使得多台垂直轴风机 共用同一浮式基础的构想成为可能，其总功率要显著大于单台的大功率水平轴风机。
另一方面，我国海上渔业养殖快速发展，已和海洋捕捞并驾齐驱，但主流深水养殖多使用高密度聚乙烯网箱结构，该类型网箱虽成本低，但强度不够，适用水深一般不超 过25米，只能布设在近海浅水，且在台风下易遭到破坏造成渔民损失惨重。2017年， 世界上第一艘钢质半潜式养殖网箱Ocean Farm在挪威投入运营，正式拉开了渔业养殖 深海化、大型化的发展序幕。
海上渔业养殖与海上风机的发展目前有一个共同的趋势，就是从浅海走向深海。养 殖需要利用广阔且水源较好的深海作为养殖基地，而风力发电需要依靠深远海更为强劲 平稳的海风进行大功率开发。海上的太阳能也十分丰富稳定，但仅在湖泊和近海岸边得到少量利用。因此，如何设计一种装备可以高效利用海洋上的风、光和水资源并综合到 此装备上，是全球工程界所面临的一个巨大挑战。
中国专利文献CN109555650A公开了一种浮式海上风机与网箱养殖综合装置，包括浮式海上风机部分和网箱部分，浮式海上风机采用垂直轴风机。浮式海上风机部分 的上半部分采用的是垂直轴风机，包括第一、二、三个叶片、第一、二、三个上支撑 横梁、第一、二、三个下支撑横梁、上支撑横梁安装盘、下支撑横梁安装盘、转轴及 风机塔筒，其中：所述第一个叶片的两端分别通过螺栓连接固定在第一个上支撑横梁 和第一个下支撑横梁上，再将第一个上支撑横梁和第一个下支撑横梁分别插入到上支 撑横梁安装盘与下支撑横梁安装盘中，并加以固定；所述第二个叶片的两端分别通过 螺栓连接固定在第二个上支撑横梁和第二个下支撑横梁上，再将第二个上支撑横梁和 第二个下支撑横梁分别插入到上支撑横梁安装盘与下支撑横梁安装盘中，并加以固定； 所述第三个叶片的两端分别通过螺栓连接固定在第三个上支撑横梁和第三个下支撑横 梁上，再将第三个上支撑横梁和第三个下支撑横梁分别插入到上支撑横梁安装盘与下 支撑横梁安装盘中，并加以固定；所述上支撑横梁安装盘和下支撑横梁安装盘分别与 转轴连接，转轴穿入风机塔筒并通过齿轮与安装在风机塔筒内部的发电装置连接，当 风吹过叶片时，上述安装的结构能够一起围绕转轴进行旋转，从而满足风力发电的基 本条件。浮式海上风机部分的下半部分采用的是半潜式浮式平台，形状是一个六边形 立方体，其顶部面板和底部面板均采用不锈钢板制作并在两个面板上的中心处分别开 设有圆孔，然后再与风机塔筒焊接连接，在顶部面板和底部面板之间采用六块长方形 不锈钢钢板焊接一周并分别与顶部面板和底部面板焊接，从而构成一个密闭的空间， 起到浮筒的作用，使装置得以漂浮在水中；所述网箱部分的底部结构采用双圆环式设 计，在底部内圆环与底部外圆环之间通过N根底部外圆环横向金属支撑杆焊接，所述 风机塔筒穿过半潜式浮式平台的顶部面板和底部面板后，风机塔筒的底部通过焊接与 设置在底部内圆环上的N根底部内圆环横向金属支撑杆固定连接，所述半潜式浮式平台的底部面板上设置有N根金属支撑杆并分别焊接在底部外圆环上，并在N根金属支 撑杆周围采用养殖网进行包裹，形成了一个用于实际生产的网箱；网箱部分的底部焊 接有N根锚链并固定在海床上；另外，网箱部分的底部还安装有电缆，电缆的一端与 风机塔筒中的发电装置连接、电缆的另一端连接变电所，经过处理后将电能传送给用 户。
然而，CN109555650A公开的综合装置设计为集成单个垂直轴风机的结构，没有 充分发挥垂直轴风机转动半径小的结构优势，因此对于网箱上方的空间和风场存在较 大的浪费，导致发电量低；该公开的综合装置无法利用海上丰富稳定的太阳能资源； 该公开的综合装置的浮式平台为半潜式，其结构稳性较差，并且运动和阻尼性能皆不 佳。再者，人员无法在该综合装置上生活并进行养殖、捕捞、检修等活动，工作人员 使用和维护该综合装置的便利性较差。另外，该装置只能提供单一的养殖空间，可养 殖的鱼类的类型狭窄，养殖的灵活性较差。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的上述问题，提出一种深远海浮式风光渔综合装备。
一种深远海浮式风光渔综合装备，从上至下依次包括垂直轴风电机叶片系统(1)、风电机塔筒(2)、生活和工作平台(3)、太阳能光伏板(9)、网箱(4)和系泊系统(8)；
所述网箱(4)为方形结构，四个所述垂直轴风电机叶片系统(1)分别通过对应 的所述风电机塔筒(2)固接在所述网箱(4)的顶面的四个角上，所述垂直轴风电机 组的发电系统设置在所述网箱上；所述太阳能光伏板(9)设置在所述网箱(4)顶面 上；所述生活和工作平台(3)设置于所述网箱(4)的顶面；所述系泊系统(8)连接 在所述网箱(4)上，用于将所述浮式风光渔综合装备与海床连接，以约束其在水面上 的方位；优选地，所述太阳能光伏板(9)通过桁架支撑体系固定在所述网箱(4)顶 面上，呈棱台形；
所述网箱(4)的四个侧面装配有张紧式网衣(51)，底面装配有底面网衣(52)， 所述网箱上装配有升降轨道(431)，所述底面网衣(52)连接在升降轨道(431)上， 可沿所述升降轨道上下移动以实现所述网衣的收放。
进一步地，所述网箱(4)包含若干顶面交叉支撑(41)、若干顶面边支撑(42)、 中心立柱(43)、若干侧面立柱(44)、若干侧面支撑(45)、若干底面交叉浮筒(46) 和若干底面边浮筒(47)、以及若干角柱(48)；
所述角柱(48)位于所述网箱(4)的四个角处，所述风机塔筒(2)的下端与所 述角柱(48)的上端固接，优选彼此中心线对齐；风机的发电系统置于所述角柱(48) 内，降低结构的整体重心。
所述侧面立柱(44)位于所述网箱(4)的四个侧面处，所述中心立柱位于所述网 箱(4)的中心；
每个所述顶面边支撑(42)的一端固接在所述角柱(48)上端，另一端固接在所 述侧面立柱(44)上端；每个所述顶面交叉支撑(41)一端固接在所述角柱(48)上 端，另一端固接在所述中心立柱(43)上端，呈“X”形；所有所述顶面边支撑(42) 和所述顶面交叉支撑(41)共同构成所述网箱(4)的顶面结构，所述中心立柱(43)、 所述角柱(48)和所述侧面立柱(44)与该顶面结构垂直；所述生活和工作平台(3) 位于所述顶面交叉支撑(41)的交点处；
所述网箱(4)的四个侧面上设置有若干个所述侧面支撑(45)，所述侧面支撑(45)的一端固接在所述侧面立柱(44)的上端，另一端固接在所述角柱(48)的下端，在 每个面上呈倒“V”形；
每个所述底面边浮筒(47)的一端固接在所述角柱(48)下端，另一端固接在所 述侧面立柱(44)下端；每个底面交叉浮筒(46)的一端固接在所述角柱(48)下端， 另一端固接在所述中心立柱(43)下端，呈“X”形；所有所述底面交叉浮筒(46) 和所述底面边浮筒(47)构成共同所述网箱(4)的底面结构，所述中心立柱(43)、 所述角柱(48)和所述侧面立柱(44)与该底面结构垂直。
进一步地，所述网箱(4)为钢质网箱，所述网箱(4)上的所有同名构件的尺寸 和材料属性相同，在空间位置上均关于所述中心立柱(43)对称分布。
进一步地，所述系泊系统(8)通过所述角柱(48)下端的导缆孔连接在所述网箱(4)上。
进一步地，所述底面交叉浮筒(46)、所述底面边浮筒(47)、所述角柱(48)的 中下部、所述侧面立柱(44)的中下部、所述中心立柱(43)的中下部中的至少一者 设置有压载舱。
进一步地，所述升降轨道(431)位于所述角柱(48)和所述中心立柱(43)的外 围上，从所述角柱(48)和中心立柱(43)的下端垂直向上延伸至其顶端；在所述角 柱(48)的内侧各有一条所述升降轨道(431)；在所述中心立柱(43)上共有四条所 述升降轨道(431)，分别在东南、东北、西南、西北四个方位上，其中在所述中心立 柱(43)的每个方位上的所述升降轨道(431)与所述角柱(48)上的所述升降轨道(431) 相对设置。
进一步地，所述底面网衣(52)包括底面周边网筋(521)、若干底面辐射网筋(522)，底面环形网筋(523)和网片，所述底面周边网筋(521)形成所述底面网衣(52)的 外围，所述底面环形网筋(523)位于所述底面网衣(52)的中部，围绕所述中心立柱 (43)；每一个底面辐射网筋(522)沿着所述底面环形网筋(523)等分角度向外辐射， 直至与所述底面周边网筋(521)相交，所述底面辐射网筋(522)两端分别与所述底 面周边网筋(521)和底面环形网筋(523)相连接；所述网片固定在所述底面周边网 筋(521)、所述底面辐射网筋(522)、所述底面环形网筋(523)上。
进一步地，所述底面网衣(52)通过所述底面周边网筋(521)以及底面辐射网筋(522)连接在所述升降轨道(431)上。
进一步地，网箱(4)的内部区域被所述角柱(48)、所述中心立柱(43)、所述顶 面交叉支撑(41)、所述顶面边支撑(42)、所述底面交叉浮筒(46)、及所述底面边浮 筒(47)划分为四个三角形养殖区(524)，相邻的三角形养殖区(524)之间设置隔离 物，如网衣，在每个所述养殖区(524)内的所述底面网衣(52)可沿对应的所述升降 轨道(431)单独实施收放，所述底面网衣(52)沿着所述升降轨道(431)在收鱼阶 段被提升到水面附近，实现收放。
进一步地，所述顶面交叉支撑(41)及所述顶面边支撑(42)上设置有捕捞操作 走廊(7)和通道(6)，所述捕捞操作走廊(7)和所述通道(6)与所述生活和工作平 台(3)连接；优选地，在所述顶面边支撑(42)的外侧还设有护舷。
本发明的有益效果包括：
本发明的浮式风光渔综合装备从上往下包括垂直轴风电机叶片系统、风机塔筒、生活和工作平台、太阳能光伏板、网箱和系泊系统；网箱为方形结构，四个垂直轴风 电机叶片系统分别通过对应的风电机塔筒固接在网箱的顶面的四个角上；生活和工作 平台设置于网箱的顶面；太阳能光伏板设置在网箱顶面上，优选呈棱台形；系泊系统 连接在网箱上，将所述浮式风光渔综合装备与海床连接，以约束其在水面上的方位； 网箱的四个侧面装配有张紧式网衣，底面装配有底面网衣，网箱上还装配有升降轨道， 底面网衣连接在升降轨道上，可沿升降轨道上下移动以实现网衣的收放。该浮式风光 渔综合装备稳定性好，网箱在水面处的构件以立柱为主，总的水线面面积较小，因此 该浮式风光渔综合装备所受到的波浪荷载小；网箱的四个侧面和底面安装有网衣，整 个网衣系统可以增加结构的阻尼，提升结构的整体运动性能；网箱结构的强度大，可 以用于深海海域，因此使用范围广；该浮式风光渔综合装备在耐波性和稳性方面的性 能突出，可以抵抗台风等极端环境下自然天气，尤其适用于150m水深以内的海洋领 域。除此之外，网箱作为四个垂直轴风电机组和太阳能光伏板的浮式基础，对海上风 场及网箱上方的太阳能空间利用率高，发电量大且互为补充，既可充分利用海洋资源， 又能更好地解决海上渔业养殖用电的难题。在经济性上，由于网箱不仅可形成一个巨 大的渔业养殖空间，实现“下养鱼”的功能，养殖收入可观，同时也可以作为四个垂 直轴风机的基础，实现“上发电”的功能，且风机发电总功率大，海上风电投资的回 收期被大幅度缩短。底面网衣可沿升降轨道收放的设计，使网衣获得了灵活收放的功 能，提高了养殖作业的效率。由于网箱的顶面设置生活和工作平台，工作人员可以在该综合装备上生活的同时进行养殖、捕捞、检修等活动，为使用和维护该综合装备提 供了很大的便利性，效率和效益得以进一步提升。
该深远海浮式风光渔综合装备在同一浮式结构物上结合了垂直轴风电机、太阳能光伏板、渔业养殖网箱。该浮式风光渔综合装备稳性佳，耐波性好，强度高，整体运 动性能突出，使用海域广，能在海洋离岸进行太阳能发电，对海上风场及网箱上方的 太阳能空间利用率高，发电量大且互为补充；养殖水体和产鱼量大，可充分利用海洋 空间资源，又能更好地解决海上渔业养殖用电的难题。工作人员可在该综合装备上生 活的同时进行养殖检修等活动，作业效率高。
在优选的方案中，浮式风光渔综合装备的网箱为立柱Spar型结构，结构整体重心比浮心低，无条件稳定，自身运动性能好，且因网衣的设置进一步提升了阻尼性能。
在优选的方案中，网箱提供四个分隔的三角形养殖区，相邻的三角形养殖区之间设置隔离物，如网衣，在每个所述养殖区内的所述底面网衣可沿对应的所述升降轨道 单独实施收放。四个三角形养殖区可用于养殖不同种类的水产鱼，或依照鱼的个体大 小布置不同网眼的网衣，适于不同阶段的幼鱼或成鱼的养殖，给养殖业提供了很大的 灵活性。
在优选的方案中，通过在底面交叉浮筒、底面边浮筒、角柱的中下部、侧面立柱 的中下部、中心立柱的中下部中的一者或多者设置压载舱，压载舱可配有压载物，由 此可根据需要来降低浮式风光渔综合装备的整体重心，提高稳定性。压载舱也可以灌 入海水来调节吃水深度。
在优选的方案中，风机的发电系统置于对应角柱内，节省空间的同时还降低浮式风光渔综合装备的整体重心。
在优选的方案中，养殖网箱采用钢质网箱，自身的强度和刚度都较大，进一步提高耐波性和稳性。
附图说明
图1是本发明一种实施例的深远海浮式风光渔综合装备的等轴测图；
图2是本发明一种实施例的深远海浮式风光渔综合装备(不包括太阳能光伏板和桁架支撑体系)的等轴测图；
图3是本发明一种实施例中的网箱的等轴测图；
图4是本发明一种实施例中的深远海浮式风光渔综合装备(不包括太阳能光伏板和桁架支撑体系)的俯视图；
图5是本发明一种实施例的深远海浮式风光渔综合装备(不包括太阳能光伏板和桁架支撑体系)的仰视图；
图6是本发明一种实施例的远海洋风光渔浮式风光渔综合装备的正视图；
图7是本发明一种实施例中的立柱自升降轨道布置俯视图，其中标记①-⑤分别表示各升降轨道所在的相应部位及其局部放大效果。
具体实施方式
以下对照附图对发明的较佳实施例作进一步详细说明。
如图1-图7所示，在一些实施例中，深远海浮式风光渔综合装备，从上至下包括 垂直轴风电机叶片系统1、风机塔筒2、生活和工作平台3、太阳能光伏板9、网箱4 和系泊系统8；网箱4为方形钢结构；垂直轴风电机叶片系统1固接在风机塔筒2的 上端，风机塔筒2的下端固接在网箱4的角柱上，垂直轴风电机组的发电系统设置在 网箱4上，优选设置在角柱内；生活和工作平台3位于网箱4顶面交叉支撑的中点处； 太阳能光伏板9优选通过桁架支撑体系固定在网箱4顶面上，呈棱台形；系泊系统8 连接在所述网箱4上，起到将整个浮式风光渔综合装备系泊在海床上的作用。网箱4 还包括张紧式网衣51、底面网衣52和升降轨道431。张紧式网衣51包围网箱4的四 个侧面；底面网衣52置于网箱4的底部，并与角柱48和中心立柱43上的升降轨道 431相连接，可以沿着轨道上下运动；网箱4的上部安装四台垂直轴风机。
该浮式风光渔综合装备的网箱具有双重作用，不仅可以用于渔业养殖，同时还担任四台垂直轴风机和太阳能光伏板的浮式基础；垂直轴风机和光伏板产生电能，少量 供给养殖使用，解决远海渔业养殖用电的难题，而绝大部分的电能并入附近电网，供 沿海城市生活用电。
在一些实施例中，如图1-图5所示，网箱4包含中心立柱43、若干角柱48、若 干顶面交叉支撑41、若干顶面边支撑42、若干侧面立柱44、若干侧面支撑45、若干 底面交叉浮筒46和若干底面边浮筒47。其中，若干角柱48的上端与风机塔筒2的下 端固接；每个顶面边支撑42的两端分别固接在相邻的角柱48和侧面立柱44的上端； 每个顶面交叉支撑41的两端分别固接在相邻角柱48和中心立柱43的上端，呈“X” 形；所有顶面的边支撑42和顶面交叉支撑41都位于同一水平面内构成所述网箱4的 顶面，该顶面垂直于所述中心立柱43、侧面立柱44和角柱48。侧面支撑45的一端固 接在侧面立柱44的上端，另一端固接在角柱48的下端，侧面支撑45在每个面上呈倒 “V”形。每个底面边浮筒47的两端分别固接在相邻两个角柱48和侧面立柱44的下 端，每个底面交叉浮筒46的两端分别固接在两个角柱48和中心立柱43的下端；所有 底面交叉浮筒46和底面侧边浮筒47位于同一水平面内构成所述网箱4的底面，该底 面垂直于所述中心立柱43、侧面立柱44和角柱48。所有同名构件的材料属性和几何 尺寸均相同。
系泊系统8通过所述角柱48下端的导缆孔连接在所述网箱4上，将整体结构系泊于海床上；所述底面交叉浮筒46、底面边浮筒47、角柱48中下部、侧面立柱44中下 部、中心立柱43中下部均设置分段压载舱。
在一些实施例中，生活和工作平台3包括生活区、工作区和仓库。
在一些实施例中，张紧式网衣51包围着网箱4的四个侧面，该类型网衣处于张紧转态，其目的是保证网箱4的有效养殖体积；底面网衣52包括底面周边网筋521、若 干底面辐射网筋522，底面环形网筋523和网片，底面周边网筋521形成所述底面网 衣52的外围，环形网筋523位于所述底面网衣52的中部，围绕中心立柱43；每一个 底面辐射网筋522沿着底面环形网筋523等15度向外辐射，直至与底面周边网筋521 相交，底面辐射网筋522两端分别与底面周边网筋521和环形网筋523相连接；网片 固定在底面周边网筋521、若干底面辐射网筋522、底面环形网筋523上。
在一些实施例中，升降轨道431位于角柱48、中心立柱43的外围上，从角柱48 和中心立柱43的下端垂直向上至其顶端；升降轨道431在角柱48的内侧各有一条； 升降轨道431在中心立柱43共有四条，分别在东南、东北、西南、西北四个方向上， 中心立柱43每个方位上的升降轨道431与角柱48上的升降轨道431相对。
在一些实施例中，底面网衣52通过底面周边网筋521以及底面辐射网筋522连接在角柱48上的升降轨道431上；所述底面网衣52通过底面环形网筋523以及底面辐 射网筋522连接在中心立柱43上的升降轨道431上。底面网衣52可沿着升降轨道上 下运动，实现收放功能。
在一些实施例中，顶面边支撑42上安装有捕捞操作走廊7，顶面边支撑的外侧设置护舷，例如可采用橡胶的护舷，方便船只停靠；在顶面交叉支撑上安装护栏通道6， 通道6连接捕捞操作走廊7及生活和工作平台3；系泊系统8通过网箱4上的导缆孔 系泊于海床上。此外，所述顶面交叉支撑41也可以设置捕捞操作走廊。
深远海浮式风光渔综合装备，其建造可预先在船坞内完成。网箱为中心对称的方形结构，因此可以在钢铁工厂预先完成每个侧面的每榀刚架的制作，然后进行整体的 组装。待网箱主体结构组装完成之后，接着可以进行位于角柱内侧和中心立柱上的升 降轨道安装、中央立柱上方的生活和工作平台安装、太阳能光伏板的安装及网箱顶面 环向捕捞操作走廊的安装。垂直轴风电机组的包括控制和传动部分在内的发电系统均 安装在网箱的角柱内，降低结构的整体重心。待网箱的整体结构组装完成之后，可依 次安装网箱上部的垂直轴风机的塔筒和风机叶片系统，最后进行侧面张紧式网衣和底 面网衣的安装。整个浮式风光渔综合装备完成后，向船坞放水，整个结构在自身浮力 作用下浮起，用拖轮把结构拖到预定海域。或者，整个浮式风光渔综合装备可通过半 潜船通过甲板运输至预定海域。到达预定海域后，通过压载舱灌入海水来调节吃水深 度。
上部的垂直轴风机和光伏板发出的电量一小部分用于下部的渔业养殖，大部分通过海底电缆输送到邻近城市。养殖人员可以通过工作平台上的监视器了解网箱内部鱼 群的情况，可以通过操作平台进行投放饵料等工作。饵料运输船和海上风电维护船可 以停泊在包有橡胶护舷的边支撑旁，完成饵料运输和风机维修等工作。
鱼类养殖成熟后，可通过升降轨道将底面网衣进行提升，然后采用吸鱼泵将鱼吸到船只上。然后通过升降轨道将底面网衣降到工作位置，开始下一轮养殖工作。
上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本 发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种深远海浮式风光渔综合装备，其特征在于：从上至下依次包括垂直轴风电机叶片系统（1）、风电机塔筒（2）、生活和工作平台（3）、太阳能光伏板（9）、网箱（4）和系泊系统（8），其中
所述网箱（4）为方形结构，四个所述垂直轴风电机叶片系统（1）分别通过对应的所述风电机塔筒（2）固接在所述网箱（4）的顶面的四个角上，所述垂直轴风电机叶片系统的发电系统设置在所述网箱上；所述生活和工作平台（3）设置于所述网箱（4）的顶面；所述太阳能光伏板（9）设置在所述网箱（4）的顶面上；所述系泊系统（8）连接在所述网箱（4）上，用于将所述浮式风光渔综合装备与海床连接，以约束其在水面上的方位；
所述网箱（4）的四个侧面装配有张紧式网衣（51），底面装配有底面网衣（52），所述网箱上装配有升降轨道（431），所述底面网衣（52）连接在升降轨道（431）上，可沿所述升降轨道上下移动以实现所述底面网衣的收放；
其中所述深远海浮式风光渔综合装备为Spar型结构，所述网箱（4）包含底面交叉浮筒（46）、底面边浮筒（47）、角柱（48）、侧面立柱（44）以及中心立柱（43），所述底面交叉浮筒（46）、所述底面边浮筒（47）、所述角柱（48）的中下部、所述侧面立柱（44）的中下部、所述中心立柱（43）的中下部中的至少一者设置有压载舱，且所述Spar型结构的整体重心比所述Spar型结构的浮心低，从而所述Spar型结构具有无条件稳定性；
所述网箱（4）的内部区域被所述角柱（48）、所述中心立柱（43）、顶面交叉支撑（41）、顶面边支撑（42）、所述底面交叉浮筒（46）、及所述底面边浮筒（47）划分为四个三角形养殖区（524），相邻的三角形养殖区（524）之间设置隔离物，在每个所述三角形养殖区（524）内的所述底面网衣（52）可沿对应的所述升降轨道（431）单独实施收放。
2.如权利要求1所述的浮式风光渔综合装备，其特征在于：所述网箱（4）包含若干所述顶面交叉支撑（41）、若干所述顶面边支撑（42）、所述中心立柱（43）、若干所述侧面立柱（44）、若干侧面支撑（45）、若干所述底面交叉浮筒（46）和若干所述底面边浮筒（47）、以及若干所述角柱（48）；
所述角柱（48）位于所述网箱（4）的四个角处，所述风电机塔筒（2）的下端与所述角柱（48）的上端固接，所述发电系统置于所述角柱（48）内；
所述侧面立柱（44）位于所述网箱（4）的四个侧面处，所述中心立柱位于所述网箱（4）的中心；
每个所述顶面边支撑（42）的一端固接在所述角柱（48）上端，另一端固接在所述侧面立柱（44）上端；每个所述顶面交叉支撑（41）一端固接在所述角柱（48）上端，另一端固接在所述中心立柱（43）上端，呈“X”形；所有所述顶面边支撑（42）和所述顶面交叉支撑（41）共同构成所述网箱（4）的顶面结构，所述中心立柱（43）、所述角柱（48）和所述侧面立柱（44）与该顶面结构垂直；所述生活和工作平台（3）位于所述顶面交叉支撑（41）的交点处；
所述网箱（4）的四个侧面上设置有若干个所述侧面支撑（45），所述侧面支撑（45）的一端固接在所述侧面立柱（44）的上端，另一端固接在所述角柱（48）的下端，在每个面上呈倒“V”形；
每个所述底面边浮筒（47）的一端固接在所述角柱（48）下端，另一端固接在所述侧面立柱（44）下端；每个底面交叉浮筒（46）的一端固接在所述角柱（48）下端，另一端固接在所述中心立柱（43）下端，呈“X”形；所有所述底面交叉浮筒（46）和所述底面边浮筒（47）构成共同所述网箱（4）的底面结构，所述中心立柱（43）、所述角柱（48）和所述侧面立柱（44）与该底面结构垂直。
3.如权利要求2所述的浮式风光渔综合装备，其特征在于：所述网箱为钢质网箱，所述网箱（4）上的所有同名构件的尺寸和材料属性相同，在空间位置上均关于所述中心立柱（43）对称分布。
4.如权利要求2所述的浮式风光渔综合装备，其特征在于：所述系泊系统（8）通过所述角柱（48）下端的导缆孔连接在所述网箱（4）上。
5.如权利要求2所述的浮式风光渔综合装备，其特征在于：所述升降轨道（431）位于所述角柱（48）和所述中心立柱（43）的外围上，从所述角柱（48）和中心立柱（43）的下端垂直向上延伸至其顶端；在所述角柱（48）的内侧各有一条所述升降轨道（431）；在所述中心立柱（43）上共有四条所述升降轨道（431），分别在东南、东北、西南、西北四个方位上，其中在所述中心立柱（43）的每个方位上的所述升降轨道（431）与所述角柱（48）上的所述升降轨道（431）相对设置。
6.如权利要求1所述浮式风光渔综合装备，其特征在于：所述底面网衣（52）包括底面周边网筋（521）、若干底面辐射网筋（522），底面环形网筋（523）和网片，所述底面周边网筋（521）形成所述底面网衣（52）的外围，所述底面环形网筋（523）位于所述底面网衣（52）的中部，围绕所述中心立柱（43）；每一个底面辐射网筋（522）沿着所述底面环形网筋（523）等分角度向外辐射，所述底面辐射网筋（522）两端分别与所述底面周边网筋（521）和底面环形网筋（523）相连接；所述网片固定在所述底面周边网筋（521）、所述底面辐射网筋（522）、所述底面环形网筋（523）上。
7.如权利要求6所述浮式风光渔综合装备，其特征在于：所述底面网衣（52）通过所述底面周边网筋（521）以及底面辐射网筋（522）连接在所述升降轨道（431）上。
8.如权利要求1所述的浮式风光渔综合装备，其特征在于：所述太阳能光伏板（9）固定在所述网箱（4）顶面上，呈棱台形。
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