CN110710485A - 一种全潜式深海智能养殖网箱结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全潜式深海智能养殖网箱结构,包括充气部、复数个第一加强连接部、复数个第二加强连接部和复数个可充气和放气的气囊支撑部;复数个所述气囊支撑部在水平方向上依次连接构成多边形网箱主体;所述第一加强连接部可拆卸装设于所述气囊支撑部一侧;复数个所述第二加强连接部分别可拆卸地装设于所述气囊支撑部顶部和底部;所述充气部与所述气囊支撑部通过充气管连通。本发明设置有多个气囊,可通过气囊的排气和充气控制网箱结构整体的沉浮。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖领域,尤其是指一种全潜式深海智能养殖网箱结构。
背景技术
高附加值海产品的养殖最关键的部分是养殖设备,水产养殖在从近浅海到深远海养殖的转变过程中,对养殖设备提出了更高的要求。
深远海水产养殖面临的情况要比近浅海水产养殖复杂得多,深远海水产养殖受海浪、台风、洋流的影响以及大型鱼类对设备的攻击等等,这些因素对养殖设备的安全性能有很高的要求。而在深远海养殖中主要考虑的是水深度和水温度、水质以及生态环境等是否适合所选择的养殖品种,并且在养殖过程中还需考虑包括投食喂料,垃圾清理以及病害防治等在内的各环节。实现这些环节的自动化,必然会大幅度的提高养殖效率和利润。而为解决这些问题,首先要建立一个框架结构,也就是需要一个可以实现智能潜伏的有足够强度的养殖网箱,所有的设备都可以安装在该养殖网箱上。
国内目前最先进的深海全潜式养殖网箱,基本上是采用整体结构制造的方案,底部装浮筒,通过压载装置控制养殖网箱的潜浮。动力上配备供电系统和给排水充气系统,这套装置最大的缺点是:动力系统复杂、对结构的强度要求很高、养殖网箱整体需要吊装运输,但因养殖网箱整体的重量和体积比较大,运输非常困难,这些都限制了养殖的规模。且这套养殖网箱的造价也相对高,一次性投资大,也限制了行业的发展。例如挪威所用的三文鱼最先进的智能养殖网箱,重量达到了七千余吨,整体高度达到60多米高。要靠拖轮将养殖网箱整体拖到指定海域。仅这一搬运过程,就要耗费巨大的经费和时间,而这种结构在制造环节难度也极高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种全潜式深海智能养殖网箱结构,降低深海养殖网箱的生产难度和搬运难度。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种全潜式深海智能养殖网箱结构,包括充气部、复数个第一加强连接部、复数个第二加强连接部和复数个可充气和放气的气囊支撑部;
复数个所述气囊支撑部在水平方向上依次连接构成多边形网箱主体;
所述第一加强连接部可拆卸地装设于所述气囊支撑部一侧;
复数个所述第二加强连接部分别可拆卸地装设于所述气囊支撑部顶部和底部;
所述充气部与所述气囊支撑部通过充气管连通。
本发明的有益效果在于:设置复数个气囊支撑部,并用于形成稳定的多边形网箱主体,且气囊支撑部可充气和放气,能够通过控制气囊支撑部的充、放气实现控制网箱主体的沉浮;设置充气部,用于控制气囊支撑部的充放气;设置第一加强连接部和第二加强连接部,用于加强网箱主体的稳定性和连接强度。本发明能够通过充气和放气实现控制气囊支撑部的上浮和下沉,结构简单便于安装。
附图说明
图1为本发明实施例的一种全潜式深海智能养殖网箱结构的俯视图;
图2为图1中A-A面的剖视图;
图3为本发明实施例的气囊放气后的正视图;
图4为本发明实施例的气囊放气后的侧视图;
图5为本发明实施例的气囊充气后的侧视图;
图6为图5中A部分的放大图;
图7为本发明实施例的气囊支撑部的结构示意图;
图8为本发明实施例的气囊支撑部在气囊充气状态下的侧视图;
图9为本发明实施例的气囊支撑部在气囊放气状态下的侧视图;
图10为本发明实施例的一种全潜式深海智能养殖网箱结构的结构示意图一;
图11为本发明实施例的一种全潜式深海智能养殖网箱结构的结构示意图二;
图12为本发明实施例的一种全潜式深海智能养殖网箱结构的结构示意图三;
图13为本发明实施例的气囊与支撑横梁的结构示意图;
图14为本发明实施例的支撑横梁的结构示意图;
图15为本发明实施例二的气囊充气后的侧视图。
标号说明:
2、第一加强连接部;
3、第二加强连接部;
4、气囊支撑部;40、容置腔;41、框架;42、安装连接件;43、气囊;44、气嘴;45、充气管;410、支撑横梁;411、第一横向支撑杆;412、第二横向支撑杆;413、第一纵向支撑板;414、第二纵向支撑板;431、气囊封边;4101、挂板;4102、安装孔;
5、控制管理部;
6、球形网架;
10、网箱主体。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1-图15,一种全潜式深海智能养殖网箱结构,包括充气部、复数个第一加强连接部、复数个第二加强连接部和复数个可充气和放气的气囊支撑部;
复数个所述气囊支撑部在水平方向上依次连接构成多边形网箱主体;
所述第一加强连接部可拆卸地装设于所述气囊支撑部一侧;
复数个所述第二加强连接部分别可拆卸地装设于所述气囊支撑部顶部和底部;
所述充气部与所述气囊支撑部通过充气管连通。
本发明的工作原理在于:
网箱主体还与锚连接,锚沉入海底;
复数个气囊支撑部在水平方向上依次连接形成半封闭的多边形网箱主体,由充气部控制气囊支撑部的充气和放气;
当气囊支撑部放气后,调节锚与网箱主体的间距,网箱主体下沉至水面下,网箱主体下降至指定深度时,并进行充气,使气囊支撑部形成一定的浮力,支撑网箱主体悬浮于深海中的某一深度,以进行养殖作业;
当养殖平台需要维修时,将气囊支撑部充满气体,气囊支撑部将上浮至水面;
还能够在网箱主体上围成养殖活动区域,用于养殖水产,并且能够在网箱主体上装设养殖用的自动化设备。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:设置复数个气囊支撑部,并用于形成稳定的多边形网箱主体,且气囊支撑部可充气和放气,能够通过控制气囊支撑部的充、放气实现控制网箱主体的沉浮;设置充气部,用于控制气囊支撑部的充放气;设置第一加强连接部和第二加强连接部,用于加强网箱主体的稳定性和连接强度。本发明能够通过充气和放气实现控制气囊支撑部的上浮和下沉,结构简单便于安装。
进一步的,还包括控制管理部,所述控制管理部装设于所述第二加强连接部顶部;
所述充气部装设于所述控制管理部内。
由上述描述可知,设置控制管理部,用于监测并控制充气部及其他设备的工作状态,实现智能化。
进一步的,所述气囊支撑部包括框架、安装连接件和复数个气囊;
所述框架内设有复数个容置腔;
所述气囊底部通过所述安装连接件装设于所述容置腔底部;
所述气囊前后两侧在充气后抵靠于所述框架前后侧壁;
复数个所述气囊分别装设于所述框架上对应的容置腔内;
所述框架上下两侧分别与一个所述第二加强连接部连接。
由上述描述可知,设置气囊,气囊在充气状态下能够带动框架上浮,进而实现带动网箱主体整体上浮至水面,便于进行维修。
进一步的,所述安装连接件包括复数个安装夹板;
所述气囊底部通过复数个所述安装夹板装设于所述容置腔底部上。
由上述描述可知,设置安装夹板,以将气囊可拆卸地安装于容置腔底部。
进一步的,所述气囊底部设有气囊封边;
所述气囊封边夹设于复数个所述安装夹板间;
所述气囊位于所述气囊封边的一侧装设有气嘴;
所述气囊通过所述气嘴与所述充气管连通。
由上述描述可知,设置气囊封边,便于使气囊通过气囊封边、安装夹板和安装底座装设于容置腔底部,进而能够在气囊充气后对框架产生向上的牵引力,带动框架上浮。
进一步的,所述框架包括支撑横梁、复数个第一横向支撑杆、复数根第二横向支撑杆、两个第一纵向支撑板和复数个第二纵向支撑板;
所述安装连接件通过所述支撑横梁与复数根所述第二横向支撑杆相互垂直地装设于所述第二横向支撑杆顶部;
复数根所述第一横向支撑杆相互平行地装设于所述第一纵向支撑板顶部;
复数个所述第二横向支撑杆相互平行地装设于所述第一纵向支撑板底部;
所述第二纵向支撑板与所述第一纵向支撑板相互垂直并装设于两个所述第一纵向支撑板间,以形成复数个所述容置腔。
由上述描述可知,设置第一横向支撑杆、第二横向支撑杆、第一纵向支撑板和第二纵向支撑板,能够形成稳定的框架结构,用于装设气囊,以使气囊能够带动整体框架上浮或下潜。
进一步的,所述容置腔在水平方向上每一行设置有奇数个,在竖直方向上每一列设置有复数个。
由上述描述可知,容置腔在水平方向上每一行设置有奇数个,由于每个容置腔内对应装设有一个气囊,因此在水平方向上设置奇数个容置腔,可以使气囊的对称分布,使气囊和框架在各个方向上受到的浮力均匀,保证网箱整体结构的平衡。
进一步的,所述气囊的材料包括硅橡胶、橡胶、芳纶布和尼龙布。
由上述描述可知,上述材料中,芳纶具有极强的抗冲击能力,是防弹衣的主要材料,而尼龙布的抗拉强度达到了每平方厘米300n以上,芳纶布和尼龙布皆设置于气囊中间的受力骨架层,用于防止鱼类的攻击对气囊造成破坏;硅橡胶设置于气囊外层,其低温性能良好且弹性较好,能够起到保护气囊的作用,并且不会对环境造成污染;而橡胶作为气囊的内层材料,其密度高,密封性能良好;由上述材料所制成的气囊密封性能好,强度高,抗冲击能力强,使用寿命长,使用寿命超过15年,整体抗拉强度非常高,气囊内可以承受的压力1.2兆帕以上。
进一步的,所述网箱主体为结构对称的多边形。
由上述描述可知,网箱主体呈对称的多变形,能够使网箱主体形成稳定的结构,使网箱主体的受力平衡。
进一步的,所述网箱主体外侧还罩设有球形网架;
所述第一加强连接部和第二加强连接部皆位于所述球形网架外侧。
由上述描述可知,设置球形网架,主要用于保护网箱主体,进一步的加强网箱主体结构的强度和稳定性。
本发明的实施例一为:
请参照图1-图14,一种全潜式深海智能养殖网箱结构,包括充气部、复数个第一加强连接部2、复数个第二加强连接部3和复数个可充气和放气的气囊支撑部4;
复数个气囊支撑部4在水平方向上依次连接构成多边形网箱主体10;
第一加强连接部2可拆卸地装设于气囊支撑部4一侧;
复数个第二加强连接部3分别可拆卸地装设于气囊支撑部4顶部和底部;
充气部与气囊支撑部4通过充气管45连通。
优选的,网箱主体10为四边形;
具体的,每个两个相邻的气囊支撑部4间相互垂直;
其中,充气部为空压机;
优选的,每个气囊支撑部4上设置有四个第一加强连接部2,四个第一加强连接部2以两个为一组通过螺栓装设于气囊支撑部4两侧;
优选的,充气管45为高压软管,强度大,能够抵抗各类外力袭击;
参照图12,还包括控制管理部5,控制管理部5装设于第二加强连接部3顶部;
充气部装设于控制管理部5内;
具体的,空压机装设于控制管理部5内,控制管理部5包括发电机、PLC控制器和深度检测传感器,发电机分别与PLC控制器和空压机电连接,深度检测传感器与PLC控制器电连接,以监测网箱主体的下沉深度;
其中,网箱主体10上还装设有固定装置,固定装置包括锚、锚链和收链部,收敛装置装设于网箱主体上侧,锚通过锚链与收链部传动连接,锚链缠绕于收链部外侧,锚沉入海底;
收链部在网箱主体放气持续下沉的过程中,不断收锚链,当网箱主体下降至指定深度时,收链部锁紧,此时,空压机开始对气囊支撑部充气,使气囊支撑部对网箱主体产生一定浮力,该浮力应能够使网箱主体保持在指定高度悬浮的状态。
参照图2-图8,气囊支撑部4包括框架41、安装连接件42和复数个气囊43;
框架41内设有复数个容置腔40;
气囊43底部通过安装连接件42装设于容置腔40底部;
气囊43前后两侧在充气后抵靠于框架41前后侧壁;
复数个气囊43分别装设于框架41上对应的容置腔40内;
框架41上下两侧分别与一个第二加强连接部3连接。
优选的,第二加强连接部3设置有八个,八个第二加强连接部3以四个为一组通过螺栓分别装设于网箱主体10顶部和底部;
其中,气囊43在每次上升至水面之后进行更换,以确保电量足够;
进一步的,安装连接件42包括复数个安装夹板;
气囊43底部通过复数个安装夹板装设于容置腔40底部上。
进一步的,气囊43底部设有气囊封边431;
气囊43封边夹设于复数个安装夹板间;
气囊43位于气囊封边431的一侧装设有气嘴44;
气囊43通过气嘴44与充气管45连通。
其中,气囊43外侧上还装设有压力监控装置,压力监控装置包括蓄电池、电磁阀和压力表,蓄电池和压力表电连接,电磁阀和压力传感器装设于气嘴上,且电磁阀与压力传感器电连接,用于检测气囊压力,并通过电磁阀控制气囊43进行自动补压和快速排气;
以及,框架41上还装设有视频监测装置,其包括水下防水摄像头,水下防水摄像头与PLC控制器电连接,水下防水摄像头用于检测气囊外部状态,以便于在气囊发生漏气、鼓包或是被破坏后,即使维修;
优选的,安装夹板以两个为一组;
具体的,两个安装夹板相对设置并通过螺栓和螺母将气囊封边夹设于两个安装夹板间;
参照图5,气囊43充气后成为圆柱体,以直径在5m左右的气囊为例,单个气囊的重量为7吨,充气后气囊的体积可达到260m3以上,每个气囊能够产生260吨以上的浮力,工作压力为0.25mpa;
而气囊收纳后,成为长方形,其长宽尺寸15m*8m;
参照图2和图8,框架41包括支撑横梁410、复数个第一横向支撑杆411、复数根第二横向支撑杆412、两个第一纵向支撑板413和复数个第二纵向支撑板414;
安装连接件42通过支撑横梁410与复数根第二横向支撑杆411相互垂直地装设于第二横向支撑杆412顶部;
复数根第一横向支撑杆411相互平行地装设于第一纵向支撑板413顶部;
复数个第二横向支撑杆412相互平行地装设于第一纵向支撑板413底部;
第二纵向支撑板414与第一纵向支撑板413相互垂直并装设于两个第一纵向支撑板413间,以形成复数个容置腔40。
优选的,每个框架41上设置有25个容置腔40;
优选的,支撑横梁410为工字型钢梁,该支撑横梁410顶部还设置有与该支撑横梁410一体成型的挂板4101,该挂板4101上开设有复数个安装孔4102且该挂板4101居中设置于支撑横梁410上;
螺栓依次穿过一侧的安装夹板、安装孔4102和另一侧的安装夹板与螺母连接;
具体的,框架41在竖直方向上设置有4层,支撑横梁410与复数个第二横向支撑杆412在同一水平面上相互垂直并居中装设于复数个第二横向支撑杆412顶部,安装底座421装设于支撑横梁410上,可选的,支撑横梁410与第二横向支撑杆412焊接或是通过螺栓连接;
其中,控制管理部5通过偶数根钢缆与网箱主体10连接,优选的钢缆设置四根,四根钢缆均匀分布地分别设置于网箱主体上四个连接点上,以确保控制管理部5与网箱主体10两侧的受力保持平衡;
参照图1和图2,容置腔40在水平方向上每一行设置有奇数个,在竖直方向上每一列设置有复数个;
优选的,容置腔40在水平方向上每一行设置有五个,在竖直方向上每一列设置有4个,因此,每一个气囊支撑部4包括20个气囊;
优选的,气囊43的材料包括硅橡胶、橡胶、芳纶布和尼龙布。
具体的,该气囊的中间受力骨架层是选用高强度抗刺击的芳纶布和高强度尼龙布,通过压延贴胶工序,通过裁剪缠绕成型,而内层采用橡胶材料,通过高温高压平板硫化工艺制成。
参照图1,网箱主体10为结构对称的多边形。
可选的,网箱主体10为四边形或六边形或其他结构对称的多边形,优选的,网箱主体10为四边形;
其中,可选的,网箱主体10的外侧长宽高尺寸为150m×5m×70m,内侧长宽高尺寸为140m×140m×70m;
具体的,网箱主体10底部和四周能够通过养殖网围成活水空间,以用于养殖鱼虾;
参照图10-图12,网箱主体10外侧还罩设有球形网架6;第一加强连接部2和第二加强连接部3皆位于球形网架6外侧。
具体的,球形网架6罩设于网箱主体10外侧,第一加强连接部2和第二加强连接部3位于球形网架6外侧,第一加强连接部2与框架41侧面连接,第二加强连接部3位于四边形网箱主体10顶部与框架41顶部连接。
上述各通电设备皆为防水设备。
本发明的实施例二:
本实施例与实施例一的区别在,限定了气囊的另一种安装方式。
参照图13,气囊43放置于容置腔40内,该气囊43不与框架41连接,气囊43充气后悬浮于容置腔40内,且该气囊43顶部抵靠于容置腔40顶部,以对框架41产生向上的浮力。
综上所述,本发明提供的一种全潜式深海智能养殖网箱结构,每个充气的气囊的使用寿命超过15年,出现问题可以在短时间内进行更换,安全性有了极大的保障;通过压力监控和视频监控对整个气囊的工况进行实时监测;而且在整个框架内预留有足够的安装气囊工位,可以通过气囊将整个养殖装备浮出海面,对装备进行检修;采用气囊作为浮力单元制造海洋深海养殖设备,使该养殖网箱结构成为一种装配式组装结构,在运输上极为方便,大大降低了运输的成本;现场组装方便,需要配套的安装机械和工具通用;所有的结构部件单独加工制造,降低加工成本,缩短加工时间,可以快速建设并形成产业链。在运行维护上装配的动力系统更加简单,效率更高,消耗能源更低;在使用寿命上,整个网箱结构在采取好防护措施后,理论上结构的使用寿命没有限制;可以定期将结构浮出海面,进行防腐处理并定期更换气囊,气囊的使用寿命大大延长;所有的自动化设备和系统都可以按照要求安装在养殖装备的结构部件上,可以满足所有鱼类养殖的技术和生态要求。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,包括充气部、复数个第一加强连接部、复数个第二加强连接部和复数个可充气和放气的气囊支撑部;
复数个所述气囊支撑部在水平方向上依次连接构成多边形网箱主体;
所述第一加强连接部可拆卸地装设于所述气囊支撑部一侧;
复数个所述第二加强连接部分别可拆卸地装设于所述气囊支撑部顶部和底部;
所述充气部与所述气囊支撑部通过充气管连通。
2.根据权利要求1所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,还包括控制管理部,所述控制管理部装设于所述第二加强连接部顶部;
所述充气部装设于所述控制管理部内。
3.根据权利要求1所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,所述气囊支撑部包括框架、安装连接件和复数个气囊;
所述框架内设有复数个容置腔;
所述气囊底部通过所述安装连接件装设于所述容置腔底部;
所述气囊前后两侧在充气后抵靠于所述框架前后侧壁;
复数个所述气囊分别装设于所述框架上对应的容置腔内;
所述框架上下两侧分别与一个所述第二加强连接部连接。
4.根据权利要求3所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,所述安装连接件包括复数个安装夹板;
所述气囊底部通过复数个所述安装夹板装设于所述容置腔底部上。
5.根据权利要求4所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,所述气囊底部设有气囊封边;
所述气囊封边夹设于复数个所述安装夹板间;
所述气囊位于所述气囊封边的一侧装设有气嘴;
所述气囊通过所述气嘴与所述充气管连通。
6.根据权利要求3所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,
所述框架包括支撑横梁、复数个第一横向支撑杆、复数根第二横向支撑杆、两个第一纵向支撑板和复数个第二纵向支撑板;
所述安装连接件通过所述支撑横梁与复数根所述第二横向支撑杆相互垂直地装设于所述第二横向支撑杆顶部;
复数根所述第一横向支撑杆相互平行地装设于所述第一纵向支撑板顶部;
复数个所述第二横向支撑杆相互平行地装设于所述第一纵向支撑板底部;
所述第二纵向支撑板与所述第一纵向支撑板相互垂直并装设于两个所述第一纵向支撑板间,以形成复数个所述容置腔。
7.根据权利要求3所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,所述容置腔在水平方向上每一行设置有奇数个,在竖直方向上每一列设置有复数个。
8.根据权利要求3所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,所述气囊的材料包括硅橡胶、橡胶、芳纶布和尼龙布。
9.根据权利要求1所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,所述网箱主体为结构对称的多边形。
10.根据权利要求1所述一种全潜式深海智能养殖网箱结构,其特征在于,所述网箱主体外侧还罩设有球形网架;
所述第一加强连接部和第二加强连接部皆位于所述球形网架外侧。
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