CN110946102A - 一种水下养殖平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下养殖平台，属于海洋工程设备技术领域，通过外壳，所述外壳内部具有一容置空间；物流通道，所述物流通道设置在所述容置空间内部靠近顶部位置处，且所述物流通道的上端通过柔性连接装置与工作船相连通；饲料舱，所述饲料舱设置在所述物流通道的外部四周；养殖区，所述养殖区设置在所述容置空间内的中部位置处；发电区，所述发电区在所述养殖区的外侧呈环状布置，且通过管系与所述养殖区相连，为所述养殖区提供养殖用水和能源动力；监控装置，所述监控装置通过多个支路与所述养殖区连接，通过传感设备控制养殖水体参数，从而达到了提高渔业养殖质量，缩短养殖周期，进一步提升海洋空间的经济价值的技术效果。

Description

一种水下养殖平台

技术领域

本发明涉及海洋工程设备技术领域，特别涉及一种水下养殖平台。

背景技术

充分利用海洋自然资源，养殖具有高附加值的海洋经济品种、拓展海水利用的广度和深度，都将成为驱动我国海洋经济高速发展的新的经济增长点，深远海养殖网箱不可或缺。目前，我国深远海养殖网箱由重力式HDPE网箱逐渐向全钢制桁架式网箱发展，利用自然水体实现渔业养殖。养殖水域也由半封闭的近岸湾口和岛礁水域逐渐向离岸20n mile以外的开阔水域拓展。

我国深远海养殖网箱的主要形式，一般由网箱主体、网衣和浮筒装置组成。网箱主体提供养殖区域并实现各类养殖功能，网衣分隔养殖水体，浮筒装置位于网箱主体下方，用于调节养殖网箱的整体浮力，控制网箱的沉浮状态。

但是，现有网箱使用自然水体养殖，无法实现最佳养殖生态的精确调控。南海水域夏季台风频发，现有网箱采用下沉座底方式避台，存在滑移、吸附的风险。同时，现有网箱内水体仅用于渔业养殖，利用率不高。

发明内容

本发明提供了一种水下养殖平台，解决了现有技术中深远海养殖网箱无法精准调控养殖生态、存在抗台风险、养殖水体利用率不高的技术问题，达到了创建深海水下的最佳养殖生态区域，提高渔业养殖质量，缩短养殖周期，进一步提升海洋空间的经济价值的技术效果。

本发明提供了一种水下养殖平台，包括：外壳，所述外壳内部具有一容置空间；物流通道，所述物流通道设置在所述容置空间内部靠近顶部位置处，且所述物流通道的上端通过柔性连接装置与工作船相连通；饲料舱，所述饲料舱设置在所述物流通道的外部四周，与所述物流通道的下端相连通；养殖区，所述养殖区设置在所述容置空间内的中部位置处；发电区，所述发电区在所述养殖区的外侧呈环状布置，且通过管系与所述养殖区相连，为所述养殖区提供养殖水体和能源动力，以使所述养殖区实现养殖功能；监控装置，所述监控装置通过多个支路与所述养殖区连接，通过传感设备控制养殖水体参数，为养殖产品提供满足要求的生态环境。

优选的，还包括：加工区，所述加工区设置在所述饲料舱的外侧，且所述加工区内安装有生产线，通过所述生产线进行矿物质提取、海水淡化、化妆品生产。

优选的，所述养殖区的底端通过传动件安装有一集鱼装置，通过所述集鱼装置在采集过程中上浮将所述养殖产品集中至所述物流通道中，以使船载集鱼设备将所述养殖产品抽吸至所述工作船上。

优选的，还包括：压载区，所述压载区设置在所述集鱼装置的下方，所述压载区用于调节所述水下养殖平台的重量。

优选的，还包括：排水通道，所述排水通道设置在所述集鱼装置的下方，其中，所述排水通道通过管系抽取深层海水，并通过管系传递至所述发电区。

优选的，还包括：定深系泊装置，所述定深系泊装置与通过所述外壳上安装的固定装置与所述外壳连接，将所述水下养殖平台固定至预定位置。

优选的，所述定深系泊装置包括：多个锚固，各所述锚固安装于预设系泊区域，且各所述锚固的端部均安装有张力腿；多个钢丝绳，各所述钢丝绳的一端与所述张力腿一一对应连接，各所述钢丝绳的另一端与所述固定装置连接。

优选的，所述发电区包括一海水温差能发电装置，且所述海水温差能发电装置包括：抽水泵和蒸发器，所述抽水泵与所述蒸发器相连通，其中，所述抽水泵将表层温海水经所述物流通道抽入所述蒸发器中，通过所述蒸发器将透平工质加热为高压蒸汽；透平机，所述透平机与所述蒸发器相连通，将所述高压蒸汽沿管路输送至所述透平机，使所述透平机转动并带动发电机发电，为所述养殖区供能。

优选的，所述海水温差能发电装置还包括：工质泵，所述工质泵与所述蒸发器相连通；水泵，所述水泵与所述工质泵相连通；冷凝器，所述冷凝器与所述水泵相连通，其中，所述水泵经所述排水通道将深层冷海水抽至所述冷凝器中，低压蒸汽经管路传送至所述冷凝器中，并冷却为液体，经管路由所述工质泵加压后回到所述蒸发器，进行再次循环。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种水下养殖平台，包括：外壳、物流通道、饲料舱、养殖区、发电区、压载区和监控装置，其中，外壳为钢质圆形围壁结构，分为耐压和非耐压结构，内部具有一容置空间，进而可将物流通道、饲料舱、养殖区、发电区、压载区和监控装置密封在容置空间内，物流通道作为平台物资输送的主要通道，向内供应表层温海水、养殖用鱼苗、饲料，对外输送深水加工产品、活鱼等。物流通道的上端通过工作船的柔性连接设备与之相连，下端通过管系与发电区、养殖区相连；通过传感设备，远程控制饲料舱投放饲料；发电区为水下养殖平台提供动力的主要元件，发电区呈环形布置在养殖平台的中部，发电区通过管系与养殖区相连，为其生产作业提供能源动力；监控装置通过传感设备，智能精准控制养殖水体相关参数，创建适宜养殖品种的最佳生态环境，为养殖产品提供满足要求的生态环境，从而解决了现有技术中深远海养殖网箱无法精准调控养殖生态、存在抗台风险、养殖水体利用率不高的技术问题，达到了创建深海水下的最佳养殖生态区域，提高渔业养殖质量，缩短养殖周期，进一步提升海洋空间的经济价值的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种水下养殖平台的结构示意图；

图2为图1中定深系泊装置的工作原理图；

图3为图1中发电区的工作原理图。

附图标记说明：物流通道1；加工区2；饲料舱3；发电区4；压载区5；养殖区6；集鱼装置7；排水通道8；外壳9；锚固10；钢丝绳11；抽水泵12；蒸发器13；水泵14；透平机15；第一支路16；第二支路17；第三支路18；冷凝器19；工质泵20；海平面21；地面22。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种水下养殖平台，用以解决现有技术中深远海养殖网箱无法精准调控养殖生态、存在抗台风险、养殖水体利用率不高的技术问题。

本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：

本发明实施例提供的一种水下养殖平台，通过外壳，所述外壳内部具有一容置空间；物流通道，所述物流通道设置在所述容置空间内部靠近顶部位置处，且所述物流通道的上端通过柔性连接装置与工作船相连通；饲料舱，所述饲料舱设置在所述物流通道的外部四周，与所述物流通道的下端相连通；养殖区，所述养殖区设置在所述容置空间内的中部位置处；发电区，所述发电区在所述养殖区的外侧呈环状布置，且通过管系与所述养殖区相连，为所述养殖区提供养殖水体和能源动力，以使所述养殖区实现渔业养殖功能；监控装置，所述监控装置通过多个支路与所述养殖区连接，通过传感设备控制养殖水体参数，为养殖产品提供满足要求的生态环境，从而达到了创建深海水下的最佳养殖生态的目的，提高渔业养殖质量，缩短养殖周期，进一步提升海洋空间的经济价值的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

图1为本发明实施例中一种水下养殖平台的结构示意图，如图1所示：

所述水下养殖平台包括：外壳9，所述外壳9内部具有一容置空间。

具体而言，水下养殖平台主要是钢质圆形围壁结构，可分为耐压和非耐压结构。密封区域内部由深水综合加工区、海水温差能并行发电机组区、养殖区、压载区等组成，且上述区域全部密封于金属外壳9内，充分利用南海水域水下流速小或无流的自然环境，系泊定深于水下10-50m。通过连接管系相互连通，该平台通过张力腿锚固设备精确定深于水下固定深度。外壳9为水下养殖平台的主要外形结构，且为一密封结构，在外壳9的内部具有一定的容置空间，外壳9主要为钢质圆形围壁结构，分为耐压和非耐压结构，本实施例中以该外壳9的材质为金属材料作为优选，进而在外壳9内部的容置空间内可将水下养殖平台的其他组成元件密封在金属外壳内。

所述水下养殖平台还包括：物流通道1，所述物流通道1设置在所述容置空间内部靠近顶部位置处，且所述物流通道1的上端通过柔性连接装置与工作船相连通。

具体而言，物流通道1设置在水下养殖平台的上方，为水下养殖平台进行物料输送的部件，因此，物流通道1作为平台物资输送的主要通道，向内供应表层温海水、养殖用饲料，对外输送深水加工产品、活鱼等。物流通道1的上端通过工作船的柔性连接设备与之相连，下端通过管系与加工区2、发电区4、养殖区6相连。

所述水下养殖平台还包括：饲料舱3，所述饲料舱3设置在所述物流通道1的外部四周，与所述物流通道1的下端通过管系相连通。

具体而言，饲料舱3环形布置在物流通道1的外部，且该饲料舱3位于养殖区6的上端，同时饲料舱3通过管系与养殖区6连接，进而通过传感设备，远程控制饲料舱3投放饲料。

所述水下养殖平台还包括：养殖区6，所述养殖区6设置在所述容置空间内的中部位置处。

进一步的，所述养殖区6的底端通过传动件安装有一集鱼装置7，通过所述集鱼装置7在采集过程中上浮将所述养殖产品集中至所述物流通道1中，以使船载集鱼设备将所述养殖产品抽吸至所述工作船上。

具体而言，养殖区6布置在养殖平台中心区域，且养殖区6为密封性圆柱形钢质结构。进而在圆柱形钢质结构的上端环形布置有饲料舱，中部为渔业养殖区域，在养殖区6的下端安装有一浮动式集鱼装置7。饲料舱3通过管系与养殖区6连接，通过传感设备，远程控制投放饲料。浮动式集鱼装置在捕鱼过程中上浮将鱼群集中至物流通道1，便于船载集鱼设备将鱼群抽吸至船上。

所述水下养殖平台还包括：发电区4，所述发电区4在所述养殖区6的外侧呈环状布置，且通过管系与所述养殖区6相连，为所述养殖区提供养殖水体和能源动力，以使所述养殖区6实现渔业养殖功能。

具体而言，发电区4为水下养殖平台提供动力的主要元件，且本实施例所选择的发电区4为海水温差能并行发电机组区，海水温差能并行发电机组区呈环形布置在养殖平台的中部。发电区4利用表层温海水、深层冷海水、透平发电机组进行发电，通过电缆与深水综合加工区2、养殖区6相连，为其生产作业提供能源动力。

所述发电区包括一海水温差能发电装置，且所述海水温差能发电装置包括：抽水泵12和蒸发器13，所述抽水泵12与所述蒸发器13相连通，其中，所述抽水泵12将表层温海水经所述物流通道1抽入所述蒸发器13中，通过所述蒸发器13将透平工质加热为高压蒸汽；透平机15，所述透平机15与所述蒸发器13相连通，将所述高压蒸汽沿管路输送至所述透平机15，使所述透平机15转动并带动发电机发电，为所述养殖区6供能。

进一步的，所述海水温差能发电装置还包括：工质泵20，所述工质泵20与所述蒸发器13相连通；水泵14，所述水泵14与所述工质泵20相连通；冷凝器19，所述冷凝器19与所述水泵14相连通，其中，所述水泵14经所述排水通道8将深层冷海水抽至所述冷凝器19中，低压蒸汽经管路传送至所述冷凝器19中，并冷却为液体，经管路由所述工质泵20加压后回到所述蒸发器13，进行再次循环。

具体而言，如图3所示，抽水泵12连接有一蒸发器13，通过抽水泵12将表层温海水经物流通道1抽入蒸发器13中，将透平工质加热为高压蒸汽。高压蒸汽沿管路输送到透平机15，使其转动并带动发电机发电，同时自身转化为低压蒸汽。产生的电能经电缆传送至深水综合加工区2和养殖区6，为上述两个区域生产供能。水泵14经排水通道8将深层冷海水抽至冷凝器19中，低压蒸汽经管路传送至冷凝器19，冷却为液体，经管路由工质泵20加压后回到蒸发器13，进行新的循环。冷却蒸汽后的低温冷海水经第一支路16、第二支路17、第三支路18进入养殖区6，通过智能环境调控设备与海水混合，提供养殖品种的最佳生态环境。同时也可经第一支路16、第二支路17、第三支路18进入深水加工区2，通过智能化深水加工生产线进行海水淡化、矿物质提取等，形成系列深水产品。

养殖平台通过物流通道1与水面的工作船保持柔性连接，进行物资传递。成鱼捕获时，将养殖区内的水由排水通道8部分排出，浮动式集鱼装置由传动装置带动逐步上升，将成鱼整体抬升至物流通道1下端，水面工作船利用集鱼装置抽吸，完成成鱼捕获。

进一步的，还包括：加工区2，所述加工区2设置在所述饲料舱3的外侧，且所述加工区2内安装有生产线，通过所述生产线进行矿物质提取、海水淡化、化妆品生产。

具体而言，加工区2为养殖平台中的深水综合加工区，其布置在整个养殖平台的上方区域。而且在加工区2内设置有无人智能化深层海水利用生产线，这样能够利用温差能发电后的深层海水，进行矿物质提取、海水淡化、化妆品生产等。

进一步的，还包括：压载区5，所述压载区5设置在所述集鱼装置7的下方，所述压载区5用于调节所述水下养殖平台的重量。

进一步的，还包括：排水通道8，所述排水通道8设置在所述集鱼装置7的下方，其中，所述排水通道8通过管系抽取深层海水，并通过管系传递至所述发电区4。

具体而言，压载区5安装在集鱼装置7的下方，压载区5在平台精准定深系泊过程中，用于调节平台重量，且压载区5通过管系与排水通道8连通。排水通道8通过千米的管系抽取深层冷海水，并通过管系传递至发电区4，同时也具备将压载水以及养殖区域经处理的养殖用水排出的功能。

养殖平台内部区域相对独立，通过管系及电缆设备连通。物流通道1中有管系与加工区2，饲料舱3，发电区4，养殖区6相连。饲料舱3中有管系与养殖区6相连。发电区4通过电缆与加工区2、饲料舱3、养殖区6相连。养殖区6通过传动系统与集鱼装置7即浮动集鱼装置相连。排水通道8通过管系与发电区4、养殖区6、压载区5相连。

进一步的，还包括：定深系泊装置，所述定深系泊装置与通过所述外壳9上安装的固定装置与所述外壳9连接，将所述水下养殖平台输送并固定至预定位置。

进一步的，所述定深系泊装置包括：多个锚固10，各所述锚固10安装于预设系泊区域，且各所述锚固10的端部均安装有张力腿；多个钢丝绳11，各所述钢丝绳11的一端与所述张力腿一一对应连接，各所述钢丝绳11的另一端与所述固定装置连接。

具体而言，养殖平台的定深系泊装置主要用于将养殖平台输送到指定的位置，具体的：如图2所示，在外壳9的外部焊接有固定装置，在指定系泊区域的地面22，安装水下海底锚固10，同时在锚固10的端部对应安装有张力腿，本实施例中对锚固10的数量不做具体限制，即锚固10的数量可根据实际需要进行安装设计。进一步的，在张力腿的末端一一对应连接有钢丝绳11的一端，钢丝绳11的另一端安装在外壳9的固定装置上。利用水下锚固10的张力腿技术实现水下定深系泊，通过钢丝绳11使张力腿连接至浮筒，并处于一定的张力状态。养殖平台整体总组安装完成后，运输至上述指定系泊区域。将张力腿末端的钢丝绳11连接至金属外壳9的固定装置之后，调节压载区5中的压载水量，使浮力略大于重力。利用智能沉浮控制系统和自动导向系统，通过钢丝绳11牵引以及可控重量调节，在下降速度受控的状态下，养殖平台整体下沉至海平面21的水下预定位置。当养殖平台整体准确下沉至预定位置并达到精度要求后，将止浮锁紧装置设定到工作状态。排出压载区5内的压载水，使张力腿处于给定的张力状态，达到设计工作状态要求。

本发明提供的水下养殖平台能够充分利用水下流速较小或无流的自然环境条件，密封全潜于水下，利用海水温差能发电设备供能，温差能发电后的海水用于渔业养殖和深层海水综合利用。同时，该水下养殖平台可利用南海海洋的热带自然环境条件，创建科学的水面高温水和深海水下低温水的循环系统，建立温差能发电站，实现水下养殖平台的自我供给；利用该水下养殖平台，通过温度、盐度、含氧量等渔业养殖关键参数准确可控，创建深海水下的最佳养殖生态区域，提高渔业养殖质量，缩短养殖周期；同时，通过深层海水资源综合利用技术，建立深水自动化加工生产线，进一步提升海洋空间的经济价值。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种水下养殖平台，包括：外壳、物流通道、饲料舱、养殖区、发电区、压载区和监控装置，其中，外壳内部具有一容置空间，进而可将物流通道、饲料舱、养殖区、发电区、压载区和监控装置密封在容置空间内，物流通道作为平台物资输送的主要通道，向内供应表层温海水、养殖用鱼苗、饲料，对外输送深水加工产品、活鱼等。物流通道的上端通过工作船的柔性连接设备与之相连，下端通过管系与发电区、养殖区相连；通过传感设备，远程控制饲料舱投放饲料；发电区为水下养殖平台提供动力的主要元件，发电区呈环形布置在养殖平台的中部，发电区通过管系与养殖区相连，为其生产作业提供能源动力；监控装置通过传感设备，智能精准控制养殖水体相关参数，创建适宜养殖品种的最佳生态环境，为养殖产品提供满足要求的生态环境，从而解决了现有技术中深远海养殖网箱无法精准调控养殖生态、存在抗台风险、养殖水体利用率不高的技术问题，达到了创建深海水下的最佳养殖生态区域，提高渔业养殖质量，缩短养殖周期，进一步提升海洋空间的经济价值的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种水下养殖平台，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内部具有一容置空间；

物流通道，所述物流通道设置在所述容置空间内部靠近顶部位置处，且所述物流通道的上端通过柔性连接装置与工作船相连通；

饲料舱，所述饲料舱设置在所述物流通道的外部四周，与所述物流通道的下端通过管系相连通；

养殖区，所述养殖区设置在所述容置空间内的中部位置处；

发电区，所述发电区在所述养殖区的外侧呈环状布置，且通过管系与所述养殖区相连，为所述养殖区提供养殖水体和能源动力，以使所述养殖区实现渔业养殖功能；

监控装置，所述监控装置通过多个支路与所述养殖区连接，通过传感设备控制养殖水体参数，为养殖产品提供满足要求的生态环境。

2.如权利要求1所述的水下养殖平台，其特征在于，还包括：

加工区，所述加工区设置在所述饲料舱的外侧，且所述加工区内安装有生产线，通过所述生产线进行矿物质提取、海水淡化、化妆品生产。

3.如权利要求1所述的水下养殖平台，其特征在于，所述养殖区的底端通过传动件安装有一集鱼装置，通过所述集鱼装置在采集过程中上浮将所述养殖产品集中至所述物流通道中，以使船载集鱼设备将所述养殖产品抽吸至所述工作船上。

4.如权利要求3所述的水下养殖平台，其特征在于，还包括：

压载区，所述压载区设置在所述集鱼装置的下方，所述压载区用于调节所述水下养殖平台的重量。

5.如权利要求3所述的水下养殖平台，其特征在于，还包括：

排水通道，所述排水通道设置在所述集鱼装置的下方，其中，所述排水通道通过管系抽取深层海水，并通过管系传递至所述发电区。

6.如权利要求1所述的水下养殖平台，其特征在于，还包括：

定深系泊装置，所述定深系泊装置与通过所述外壳上安装的固定装置与所述外壳连接，将所述水下养殖平台固定至预定位置。

7.如权利要求6所述的水下养殖平台，其特征在于，所述定深系泊装置包括：

多个锚固，各所述锚固安装于预设系泊区域，且各所述锚固的端部均安装有张力腿；

多个钢丝绳，各所述钢丝绳的一端与所述张力腿一一对应连接，各所述钢丝绳的另一端与所述固定装置连接。

8.如权利要求5所述的水下养殖平台，其特征在于，所述发电区包括一海水温差能发电装置，且所述海水温差能发电装置包括：

抽水泵和蒸发器，所述抽水泵与所述蒸发器相连通，其中，所述抽水泵将表层温海水经所述物流通道抽入所述蒸发器中，通过所述蒸发器将透平工质加热为高压蒸汽；

透平机，所述透平机与所述蒸发器相连通，将所述高压蒸汽沿管路输送至所述透平机，使所述透平机转动并带动发电机发电，为所述养殖区供能。

9.如权利要求8所述的水下养殖平台，其特征在于，所述海水温差能发电装置还包括：

工质泵，所述工质泵与所述蒸发器相连通；

水泵，所述水泵与所述工质泵相连通；

冷凝器，所述冷凝器与所述水泵相连通，其中，所述水泵经所述排水通道将深层冷海水抽至所述冷凝器中，低压蒸汽经管路传送至所述冷凝器中，并冷却为液体，经管路由所述工质泵加压后回到所述蒸发器，进行再次循环。

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