CN111387147A - 一种主动式秋刀鱼舷提网网具及其放网方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种主动式秋刀鱼舷提网网具及其放网方法，秋刀鱼舷提网网具由网衣以及配置在网衣上的纲索和属具构成，纲索包括有系在网衣上、下边缘的上、下缘纲，上缘纲上有浮棒；在浮棒上等间距设置有若干螺旋桨推进器，螺旋桨推进器位于水面以下且推进方向为远离渔船的方向；在相邻两个螺旋桨推进器之间还设置有固定在浮棒上的矩形浮板，在矩形浮板设置有红外测距仪用于测量与船体之间的距离。通过在浮棒上加装多个动力推进装置，为浮棒在推出过程中提供动力，缩短网具敷设时长，提高作业可控性，同时利用测距仪实时测定浮棒与船体间的相对位置，通过绞机处理系统智能调控绞纲机放纲速度，保证各推进装置同步驱动浮棒，避免网衣和纲索受力不均。

Description

一种主动式秋刀鱼舷提网网具及其放网方法

技术领域

本发明涉及秋刀鱼的捕捞，具体涉及到一种主动式秋刀鱼舷提网网具及其放网方法。

背景技术

秋刀鱼为北太平洋中上层重要小型经济鱼种，被国际渔业组织列为优先管理物种，主要由光诱舷提网方式捕捞。秋刀鱼舷提网网具由网衣、浮棒、纲索等构件组成，网衣形状近似呈方形，浮棒与网衣上纲连接用于敷张网衣，纲索辅助收、放网具。

放网是整个作业中复杂的操作之一，北太平洋秋刀鱼主要捕捞季节期间，海况条件恶劣，风浪下往往不易顺利推出网具。此外，鱼类行为学表明，光下长时间密集集群的个体易脱离鱼群游离，同时群体对周围环境敏感度加强，更易受到外界干扰而被驱散。因此，放网操作成败和网具敷设时间长短直接关乎捕捞作业产量，决定生产效益。如何基于舷提网网具作业特点，结合渔具水动力学研究，设计快速顺利敷设网具的装置，优化现有放网操作技术是全球秋刀鱼渔业亟需解决的难题。

目前各国家和地区秋刀鱼舷提网放网操作主要是通过调整船体使其作业舷受风，由多人同时控制绞纲机松放纲索，依靠风和海流作用将浮棒推离船体的方式敷设网具。

现有放网操作技术存在的问题和缺点如下：

1)放网操作受海洋条件限制，作业海况复杂时，依靠风和水流不易推出浮棒，严重时甚至难以敷设网具；

2)网具敷设耗时长，易造成已诱集鱼群游离或受惊吓离散；

3)单次作业时间长，可重复作业次数少，单位时间作业效率低；

4)需要多人同时配合松放纲索，放纲速度不同步可能会撕裂网衣或扯断纲索。

发明内容

本发明在浮棒上加装多个动力推进装置，为浮棒在推出过程中提供动力，同时利用测距仪实时测定浮棒与船体间的相对位置，通过处理系统智能调控螺旋桨推进器和绞纲机转速控制放纲速度，保证各推进装置同步水平驱动浮棒，避免网衣和纲索受力不均。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种主动式秋刀鱼舷提网网具，所述秋刀鱼舷提网网具由网衣以及配置在网衣上的纲索和属具构成，所述纲索包括有系在网衣上、下边缘以及侧边缘的上、下缘纲和侧纲，所述属具包括有装配在上缘纲上的浮棒；

在所述浮棒上等间距设置有若干螺旋桨推进器，所述螺旋桨推进器位于水面以下并且推进方向为远离拖拽船体的方向，所述若干螺旋桨推进器可单独控制并且转速可调；

在相邻的两个螺旋桨推进器之间还设置有固定在浮棒上的矩形浮板，在所述矩形浮板设置有红外测距仪用于测量与拖拽船体之间的距离。

进一步的，各所述螺旋桨推进器分别通过无线通讯模块与遥控控制终端相连。

进一步的，属具还包括通过绳索分别固定在上缘纲和下缘纲上的浮子和沉子。

进一步的，在上缘纲上捆绑有若干股导线，导线的一端分别连接若干螺旋桨推进器及红外测距仪，另一端与拖拽船体的供电端相连。

进一步的，螺旋桨推进器的桨叶位于在防护网罩内。

同时本发明还提供了一种基于上述主动式秋刀鱼舷提网网具的放网方法，拖拽船体在捕捞海域放网过程中：

通过各红外测距仪测量的与拖拽船体之间的距离，

根据各红外测距仪测得的距离，在数据传输至处理系统后，通过控制相应的螺旋桨推进器转速为不同位置处的浮棒提供合适推力，以及，同步调控相应绞纲机转速控制放纲速度，以实现放网过程中浮棒以水平方向前进。

基于本发明的方案，浮棒在水中获得抵抗海流和波浪影响的动力，确保网衣和纲索受力均衡的同时，可实现快速平稳推出浮棒，缩短网具敷设时间，降低鱼群逃逸率，提高作业可控性，实现一种主动式秋刀鱼舷提网网具。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主动式秋刀鱼舷提网网具正视图。

图2为本发明主动式秋刀鱼舷提网网具俯视图。

图3为本发明主动式秋刀鱼舷提网网具左视图。

图4为本发明主动式秋刀鱼舷提网设计流程图。

图5为本发明渔具系统网衣中任意某杆单元的受力情况。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种主动式秋刀鱼舷提网网具，如图1-3所示，所述秋刀鱼舷提网网具由网衣3以及配置在网衣3上的纲索和属具构成，所述纲索包括有系在网衣上、下边缘以及侧边缘的上、下缘纲和侧纲，所述属具包括有装配在上缘纲上的浮棒1；在所述浮棒1上等间距设置有若干螺旋桨推进器4，所述螺旋桨推进器4位于水面以下并且推进方向为远离拖拽船体的方向，所述若干螺旋桨推进器4可单独控制并且转速可调；在相邻的两个螺旋桨推进器4之间还设置有固定在浮棒1上的矩形浮板5，在所述矩形浮板5设置有红外测距仪2用于测量与拖拽船体之间的距离。

本发明基于理论研究，通过数值计算确定渔具系统阻力，在秋刀鱼舷提网浮棒1上加装动力装置和测距系统，设计出一种加装动力装置的主动式秋刀鱼舷提网网具，提高复杂海况下放网作业的可控性，快速推出浮棒，降低鱼群逃逸率，实用性强。

在一可选的实施例中，各所述螺旋桨推进器4分别通过无线通讯模块与遥控控制终端相连，优选的，无线通讯模块为2.4G无线控制模块，遥控控制终端为控制平台、控制终端等。船员在船上利用遥控控制终端来控制相应的螺旋桨推进器4，进而可以提高复杂海况下放网作业的可控性，快速推出浮棒1，降低鱼群逃逸率。

在一可选的实施例中，属具还包括通过绳索分别固定在上缘纲和下缘纲上的浮子和沉子。

在一可选的实施例中，在上缘纲上捆绑有若干股导线，导线的一端分别连接若干螺旋桨推进器4及红外测距仪2，另一端与拖拽船体的供电端相连。

在一可选的实施例中，螺旋桨推进器4的桨叶位于在防护网罩内，避免桨叶打到网衣和鱼类。

本发明的思路和原理如下：

为提高秋刀鱼舷提网放网过程中网具敷设速度，缩短放网时间，减轻鱼群逃逸现象，本发明着眼于设计一种加装动力装置的主动式秋刀鱼舷提网网具。

首先，基于渔具水动力学研究，利用数值建模拟合并计算放网过程中网具系统在水流及波浪作用下受到的水阻力和其分布状况。其次，确定极端海况条件下网具系统受到的水阻力，进而推定动力装置应提供的最大动力和所需推进器的性能参数和安装数量等。此外，利用测距系统实时监测浮棒1与船体的相对位置，通过系统自动调控动力装置和放纲机转速确保水平驱动浮棒1，同时避免网衣和纲索发生局部受力不均现象。

参照图4-5，下面对本发明一种主动式秋刀鱼舷提网设计技术方案进行进一步的说明：

1、确定渔具系统水阻力

为方便拟合及建立渔具系统物理模型，在数值建模前需要对渔具模型进行适当简化。基于有限元思想，将网衣和纲索离散为有限个杆单元组成的系统，如图5所示，并假定每个杆单元质量均集中在其中点(即质点)，各质点与其周围质点间通过无质量的弹簧相连。以任意某质点为研究对象，对杆单元自身的重力、受到的浮力和水动力(包括升力和阻力)、波浪力以及沿杆方向的张力进行受力分析，分别列出各质点在x和y方向上张力、水动力与波浪力分量，以及z方向上重力、浮力、张力、水动力与波浪力分量的二阶微分运动平衡方程组，如图5。利用计算机语言进行编程，给定方程组中已知参数的初始值，如各质点的初始位置坐标、水流速度、网目特征值(目脚、直径等)、网线材料的弹性模量、运算时间步长等，利用数值方法迭代求解微分方程的数值解，即可计算任何时刻下各质点和网具的受力大小。

为确保加装的动力装置在恶劣海况下仍可有效工作，需将作业海域内极端工况下的海流因子等参数输入到已验证的模型中，以计算放网过程中网具系统受到的最大水阻力，并拟合网具系统各部位受到的阻力分布情况。

2、加装动力装置

根据极端作业工况下网具系统受到的水阻力载荷，确定加装动力装置的型号、功率、安装数量和位置等。考虑到推进器在刚接通电源瞬间可能会发生自身“打转”现象，同时为保证推进器始终保持水平向前的推力，本发明在各推进器旁加设一块矩形浮板5。

3、加装测距系统

除在浮棒1上加装动力装置外，还配合使用测距系统以确保推进器平行于船体驱动浮棒1。安装在浮棒1不同部位的测距仪通过测定其与船体间距离，判断浮棒1在推出过程中是否发生倾斜，当相邻两测距仪测定结果超过设定值后，系统可自动通过调控相应螺旋桨推进器和绞机的转速控制纲索松放速度，使浮棒1恢复水平前进，最终平稳快速敷设网具，缩短放网时间。

本发明的放网步骤简述为如下：1)首先通过各红外测距仪测量的与拖拽船体之间的距离；2)根据各红外测距仪测得的距离，在数据传输至处理系统后，通过自主控制相应的螺旋桨推进器转速为不同位置处的浮棒提供合适推力，以及，同步调控相应绞纲机转速控制放纲速度，以实现放网过程中浮棒以水平方向前进。其中，若红外测距仪测得的过大距离，则降低该红外测距仪一侧的螺旋桨推进器的转速以降低推力，反之则提高该红外测距仪一侧的螺旋桨推进器的转速以提高推力；与此同步地，当一侧的测距仪测得的距离相比较另一侧测距仪测得距离较小，那么绞纲机会提高该侧的放纲速度，从而最终实现放网过程中浮棒以水平方向前进。

对比现有技术，本发明具有以下优点：

1)提高复杂海况下放网作业的可控性，利用推进装置快速推出浮棒，缩短网具敷设时间，降低鱼群逃逸率，同时借助推进装置还可以控制浮棒的前进，降低网衣和纲索破损的可能性，实用性强；

2)节时省工，增加作业网次，提高单位时间作业效率；

3)智能调控绞纲机放纲速度，降低网衣和纲索破损的可能性，节省人力；

4)改进作业方式，提高装备自动化和智能化水平。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种主动式秋刀鱼舷提网网具，所述秋刀鱼舷提网网具由网衣以及配置在网衣上的纲索和属具构成，所述纲索包括有系在网衣上、下边缘以及侧边缘的上、下缘纲和侧纲，其特征在于，所述属具包括有装配在上缘纲上的浮棒；

在所述浮棒上等间距设置有若干螺旋桨推进器，所述螺旋桨推进器位于水面以下并且推进方向为远离拖拽船体的方向，所述若干螺旋桨推进器可单独控制并且转速可调；

在相邻的两个螺旋桨推进器之间还设置有固定在浮棒上的矩形浮板，在所述矩形浮板设置有红外测距仪用于测量与拖拽船体之间的距离。

2.如权利要求1所述的主动式秋刀鱼舷提网网具，其特征在于，各所述螺旋桨推进器分别通过无线通讯模块与遥控控制终端相连。

3.如权利要求1所述的主动式秋刀鱼舷提网网具，其特征在于，属具还包括通过绳索分别固定在上缘纲和下缘纲上的浮子和沉子。

4.如权利要求1所述的主动式秋刀鱼舷提网网具，其特征在于，在上缘纲上捆绑有若干股导线，导线的一端分别连接若干螺旋桨推进器及红外测距仪，另一端与拖拽船体的供电端相连。

5.如权利要求1所述的主动式秋刀鱼舷提网网具，其特征在于，螺旋桨推进器的桨叶位于在防护网罩内。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述主动式秋刀鱼舷提网网具的放网方法，其特征在于，拖拽船体在捕捞海域放网过程中：

通过各红外测距仪测量的与拖拽船体之间的距离，

根据各红外测距仪测得的距离，在数据传输至处理系统后，通过控制相应螺旋桨推进器的转速为不同位置处的浮棒提供合适推力，以及，同步调控相应绞纲机转速控制放纲速度，以实现放网过程中浮棒以水平方向前进。

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