CN112931348A - 一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱 - Google Patents
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Abstract
一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，养殖网箱包括在网箱框架下方形成养殖槽，养殖网箱的前端设有至少一个变频式射流装置，后端设有一集污装置，以及在养殖槽中设有清污装置，养殖槽内部侧壁设有至少一个可实时监测养殖槽内水体浑浊程度的浊度传感器和至少一个可监测水体溶氧量的溶氧传感器，养殖槽与集污装置之间设有循环晒网装置。养殖网箱中还设有一控制器接收浊度传感器和溶氧传感器的检测信号，控制器同时对清污装置、变频式射流装置及集污装置实现控制。本发明可解决网箱内污物自动清理收集的问题，还可实现自动调节增氧速度，避免了增氧过饱和产生的能源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及整体养殖装备技术领域，具体为一种集约化智能水产养殖网箱的清污装置。
背景技术
传统的海水养殖业依赖人工经验，靠天吃饭。如今中国水产养殖模式有了新的发展：从传统粗放式养殖转变为新型集约化精养，使得水产养殖的产量不断增加。绿色养殖、可持续性发展是未来养殖业发展的方向。
目前海水池塘的整体养殖系统，剩余饵料和生物代谢产物有较强的吸附属性，如何快速、高效地清理收集网箱底部剩余饵料和生物代谢产物是难点之一，并且在海水池塘集约化养殖中，对养殖的增氧要求很高，在增氧过程中能源的浪费也是一大问题。
中国专利申请号201922361141.7，公开了一种池塘水可循环过滤的整体养殖系统，可以实现自动清污，但排污需将水体排出后再进行补水。再如中国专利申请号CN201810789596.6，公开了一种池塘斜管沉淀固液分离多重增氧循环水养殖系统，能够实现集约化养殖清污，增氧的能力，但其增氧过程无法根据养殖具体所需溶氧量调节增氧速度，容易造成养殖水体溶氧过饱和而导致能源的巨大浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其可解决网箱内污物自动清理收集的问题，还可实现自动调节增氧速度，避免了增氧过饱和产生的能源浪费。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，养殖网箱包括在网箱框架下方形成养殖槽，养殖网箱的前端设有至少一个变频式射流装置，后端设有一集污装置，以及在养殖槽中设有清污装置，养殖槽内部侧壁设有至少一个可实时监测养殖槽内水体浑浊程度的浊度传感器和至少一个可监测水体溶氧量的溶氧传感器，养殖槽与集污装置之间设有循环晒网装置；
其中，清污装置包括在钢丝绳传动组件上连接至少一组清污刷，钢丝绳传动组件包括钢丝绳、线盘轮和定滑轮，线盘轮安装在网箱框架上方，网箱框架的前后两端分别安装有一组可供钢丝绳绕接其上的定滑轮，通过线盘轮的旋转使钢丝绳带动清污刷在养殖槽中往返移动，对养殖槽底部进行清扫；
变频式射流装置包括在一浮体组件上连接一可进行推水和增氧的水射流模块，水射流模块中设有变频电机；集污装置包括在一导流区的外侧连通至一收集区，导流区位于循环晒网装置外侧，收集区包括一圆形槽，圆形槽的底部设有吸入口，吸入口连通至一抽吸泵；
养殖网箱中还设有一控制器接收浊度传感器和溶氧传感器的检测信号，清污装置中带动线盘轮旋转的电机、水射流模块的变频电机以及集污装置中的抽吸泵分别连接至控制器。
进一步，线盘轮两侧的钢丝绳上分别安装有可起到张紧作用的重锤。
进一步，清污刷放置在养殖槽底部，清污刷包括在一横刷柄上并排设有多个毛刷，横刷柄通过吊绳连接至钢丝绳上，传动的钢丝绳带动清污刷在养殖槽中往返移动。
进一步，养殖槽后端形成宽度及高度缩短的缩口段，缩口段位于循环晒网装置前方。
进一步，网箱框架围合形成矩形，养殖槽包括底面、两侧面及前侧面，缩口段包括在养殖槽底面的后段向循环晒网装置形成向上的倾斜面，养殖槽两侧面的后段分别向循环晒网装置形成向内的倾斜面。
进一步，变频式射流装置中，浮体组件包括两个浮块平行布置在水射流模块的两侧，两浮块之间通过至少一连接架固定，水射流模块的两端安装在两浮块上，浮体组件上连接有角度调节杆，角度调节杆的下端与水射流模块铰接，角度调节杆调整不同的长度后连接至连接架上，调整水射流模块与水面之间的角度。
进一步，角度调节杆上设有多个定位孔呈纵向排列，并通过插销和连接架相连接，角度调节杆的上端设有一提手部。
进一步，水射流模块包括在一传动轴外壳的后端连接一变频电机，传动轴外壳伸入一射流管内，传动轴外壳形成前窄后宽的锥形管体，传动轴外壳内设有一传动轴与变频电机传动连接，传动轴的前端连接一螺旋桨位于传动轴外壳前端，螺旋桨外侧形成一扩散口，射流管上连通有一段进水管位于传动轴外壳后端处，进水管上设有作为进水口的过滤孔。
进一步，浮体组件上安装有一防水盖，防水盖位于水射流模块的上方并遮盖变频电机。
进一步，导流区包括两侧挡面和底面，其中一侧挡面向收集区方向向内倾斜形成缩口，收集区包括环侧挡面及锥形底面，环侧挡面的两端分别连接导流区两侧的侧挡面，锥形底面的中心处形成吸入口，吸入口连通一抽水管，抽水管连接至抽吸泵。
采用上述结构后，本发明不仅解决了海水池塘养殖的残饵和污粪自动清理收集的问题，使养殖的鱼避免产生土腥味而影响鱼的品质和价值，而且可以实现自动调节增氧速度，养殖槽内的溶氧量维持在所需溶氧值，避免了增氧过饱和产生的能源浪费，还可按照鱼的作息调节推水的流量，让鱼不断地游动，使鱼的肉质更加鲜美。
附图说明
图1为本发明的使用状态示意图（3个养殖网箱并排组合）；
图2为本发明的立体结构示意图；
图2A为图2中A处的局部放大图（显示清污刷）；
图2B为图2中B处的局部放大图（显示线盘轮）；
图3为本发明的侧视示意图；
图4为本发明的清污装置结构示意图；
图5为本发明中变频式射流装置的结构示意图；
图6为本发明中变频式射流装置的结构分解示意图；
图7为本发明的系统连接图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
结合图1至图4所示，本发明揭示了一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，养殖网箱包括在网箱框架2下方形成养殖槽1，网箱框架2形成浮力框，养殖槽1可通过在网箱框架2内连接帆布槽体形成。各养殖网箱的前端设有至少一个变频式射流装置3，本实施例中设有两个，养殖网箱后端设有一集污装置5，以及在养殖槽中设有清污装置7，养殖槽1内部侧壁设有至少一个可实时监测养殖槽1内水体浑浊程度的浊度传感器41和至少一个可监测水体溶氧量的溶氧传感器42，养殖槽1与集污装置5之间设有循环晒网装置6固定在网箱框架2上。养殖网箱中还设有一控制器8可接收浊度传感器41和溶氧传感器42的检测信号，控制器8可安装在网箱框架2上。
其中，清污装置7包括至少一组清污刷71及可带动清污刷在养殖槽1底部往复移动的钢丝绳传动组件，钢丝绳传动组件包括钢丝绳72、线盘轮73和定滑轮74，线盘轮73安装在网箱框架2上方（线盘轮可安装在网箱框架内部设有的中部浮排上），网箱框架2的前后两端分别安装有一组可供钢丝绳72绕接其上的定滑轮74，各组定滑轮包括上定滑轮和下定滑轮，通过线盘轮73的旋转使钢丝绳72带动清污刷71往返移动，线盘轮73连接至一电机上（图中未示出）。如图2A及图4所示，清污刷71放置在养殖槽1底部，清污刷71包括在一横刷柄711上并排设有多个毛刷712，横刷柄711具有一定重量，横刷柄711可通过吊绳连接至钢丝绳72上，传动的钢丝绳72带动清污刷71在养殖槽中往返移动，对养殖槽底部进行清扫。在线盘轮73两侧的钢丝绳72上分别安装有可起到张紧作用的重锤75，重锤穿过钢丝绳并位于线盘轮两侧，通过重锤75可调节钢丝绳的张紧，保证传动顺畅。当然，在钢丝绳传送机构中还可包括反向行程开关和复位行程开关，反向行程开关和复位行程开关分别连接至控制器8，带动线盘轮73运转的电机与控制器8电连接，当清污刷71到达养殖槽后端时，会触发反向行程开关，控制器控制电机反转，清污刷反向运动，当清扫模块返回到养殖槽前端时，触动复位行程开关，清扫模块停止工作，完成一次清扫。同时，可通过控制器设定清扫刷每天完成若干次清扫，通过往复清扫可有效地解决网箱养殖过程中对污物、沉淀的清理不完全的问题，使网箱的清污效率大大提高。
结合图5、图6所示，变频式射流装置3包括在一浮体组件上连接一可进行推水和增氧的水射流模块。其中，浮体组件包括两个浮块31平行布置在水射流模块32的两侧，两浮块31之间通过至少一连接架33固定，本实施例具有前后两个连接架33进行固定。水射流模块32的两端安装在两浮块31上，浮体组件上连接有角度调节杆34，角度调节杆的下端与水射流模块32铰接，角度调节杆34可调整不同的长度后连接至位于前方的连接架33上，调整水射流模块32与水面之间的角度。本实施例中，角度调节杆34上设有多个定位孔341呈纵向排列，再通过插销（图中未示出）和位于前方的连接架33相连接，角度调节杆34的上端还设有一提手部342，从而方便进行操作。本实施例中，水射流模块32包括在一传动轴外壳321的后端连接一变频电机322，传动轴外壳伸入一射流管325内，传动轴外壳321形成前窄后宽的锥形管体，传动轴外壳321内设有一传动轴（图中未示出）与变频电机322传动连接，变频电机带动传动轴转动，传动轴的前端连接一螺旋桨323位于传动轴外壳321前端，螺旋桨323外侧形成一扩散口324，射流管325上连通有一段进水管326位于传动轴外壳321后端处，进水管326上设有作为进水口的过滤孔3261，过滤孔3261在进水时可起到过滤作用，避免水体中杂质（如水草）被吸卷入射流管325内。射流管325连通有一进气管327，进气管327的上端位于水面上方进行吸气。浮体组件上还安装有一防水盖35，防水盖37位于水射流模块32的上方并遮盖变频电机322。变频式射流装置3使用时，水射流模块32利用文丘里效应的原理，射流管325内形成的气液混合体通过扩散口向外排出，并形成强力喷射流，对水体充氧，从而使装置实现了推水和增氧双重功能，可促进网箱内的水循环，在养殖过程中实现换水功能。同时，水射流模块32可调整射流的角度，从而可配合不同的使用环境，使用上更加灵活，且变频电机位于浮体上方，便于维护保养。
循环晒网装置6为现有结构，其可包括在一框架体中设有可驱动后形成链式传动的环形网，环形网循环移动一段距离以进行换网动作，使原浸泡于水中的网面露出水面，实现循环晒网，保障网面的洁净度。
对于集污装置5，集污装置5包括在一导流区51的外侧连通至一收集区52，导流区51位于循环晒网装置6外侧，收集区52包括一圆形槽，圆形槽的底部设有吸入口，吸入口连通至一抽吸泵（图中未示出）。具体的，导流区51可包括两侧挡面511和底面512，其中一侧挡面511向收集区52方向向内倾斜形成缩口。收集区52包括在两上下平行的圆形框架之间连接有环侧挡面521，位于上方的圆形框架的下端形成一段可排水的网面后连接环侧挡面521，环侧挡面521的两端则分别连接导流区51两侧的侧挡面511，位于下方的圆形框架内部形成锥形底面522，锥形底面522的中心处形成吸入口5221，吸入口连通一抽水管5222，抽水管连接至抽吸泵（图中未示出）。通过上述结构，养殖槽1中推送出的污水经导流区51进入收集区52时形成水涡流，水中的污物聚集到中心并沉积到底部，再经吸入口5221的抽吸将污物排走。通过利用集污模块5，可及时收集并排走养殖槽内产生的污物，保持良好的养殖环境。
进一步，养殖槽1后端形成宽度及高度缩短的缩口段10，缩口段10位于循环晒网装置6的前方。本实施例中的网箱框架2围合形成矩形，养殖槽1包括底面11、两侧面12及前侧面13，其中，缩口段包括在养殖槽1底面11的后段向循环晒网装置6形成向上的倾斜面，两侧面12的后段处分别向循环晒网装置6形成向内的倾斜面，形成两向内的斜边。缩口段10于养殖槽1后端形成缩口，可提高养殖槽后端水体流速，从而促进水体循环。
进一步，结合图7所示，为实现自动清污，本发明中，清污装置7中带动线盘轮73旋转的电机、变频式射流装置3的水射流模块32中设有的变频电机322以及集污装置5中的抽吸泵分别连接至控制器8。工作时，当浊度传感器41检测到浊度超过预设阈值，控制器8接收浊度传感器的检测信号，控制器8控制清污装置7开始工作，即线盘轮73转动后带动钢丝绳72传动，进而带动清污刷71进行清扫工作。同时，变频式水射流装置3的变频电机提高转速，将推水流量开到最大，辅助清污装置7的清污工作，当清污装置7完成工作后，集污装置5中的抽吸泵进行工作，将收集到的污物排至岸上，实现自动清污。溶氧传感器42实时监测养殖槽内水体的溶氧量，当溶氧传感器42检测到水体的溶氧量低于预设阈值时，控制器8接收溶氧传感器42的检测信号，控制器控制变频式水射流装置3的变频电机的工作，可实现自动调节增氧速度，使养殖槽内的溶氧量维持在所需溶氧值，避免了增氧过饱和产生的能源浪费，还可按照鱼的作息调节推水的流量（依据鱼的特点人工在控制器设定推水流量），让鱼不断地游动，使鱼的肉质更加鲜美。
采用上述结构后，本发明与现有技术相比，可具有以下优点：
（1）养殖槽内可通过清污装置中的钢丝绳带动清污刷在养殖槽中往返移动，对养殖槽底部进行清扫，污物经循环晒网装置后进入到集污装置，可实现自动清理收集。
（2）通过浊度传感器实时监测养殖槽内水体浑浊程度，调控变频式水射流装置和集污装置与清污装置的协调工作，实现自动清污。
（3）通过溶氧传感器实时监测养殖槽内水体溶氧量，调控变频式射流装置可实现自动调节增氧速度，养殖槽内的溶氧量维持在所需溶氧值，避免了增氧过饱和产生的能源浪费，同时可按照鱼的作息调节推水的流量，让鱼不断地游动，使鱼的肉质更加鲜美。
（4）变频式射流装置中的水射流模块可调整射流角度，从而可配合不同的使用环境，使用上更加灵活。同时，变频电机位于浮体上方，便于维护保养。
（5）养殖槽后端形成宽度及高度缩短的缩口段，可提高养殖槽后端水体流速，从而促进水体循环。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：养殖网箱包括在网箱框架下方形成养殖槽，养殖网箱的前端设有至少一个变频式射流装置，后端设有一集污装置，以及在养殖槽中设有清污装置，养殖槽内部侧壁设有至少一个可实时监测养殖槽内水体浑浊程度的浊度传感器和至少一个可监测水体溶氧量的溶氧传感器，养殖槽与集污装置之间设有循环晒网装置；
其中，清污装置包括在钢丝绳传动组件上连接至少一组清污刷，钢丝绳传动组件包括钢丝绳、线盘轮和定滑轮，线盘轮安装在网箱框架上方，网箱框架的前后两端分别安装有一组可供钢丝绳绕接其上的定滑轮，通过线盘轮的旋转使钢丝绳带动清污刷在养殖槽中往返移动，对养殖槽底部进行清扫；
变频式射流装置包括在一浮体组件上连接一可进行推水和增氧的水射流模块，水射流模块中设有变频电机；集污装置包括在一导流区的外侧连通至一收集区，导流区位于循环晒网装置外侧，收集区包括一圆形槽，圆形槽底部设有吸入口，吸入口连通至一抽吸泵；
养殖网箱中还设有一控制器接收浊度传感器和溶氧传感器的检测信号，清污装置中带动线盘轮旋转的电机、水射流模块的变频电机以及集污装置中的抽吸泵分别连接至控制器。
2.如权利要求1所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：线盘轮两侧的钢丝绳上分别安装有可起到张紧作用的重锤。
3.如权利要求1所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：清污刷放置在养殖槽底部，清污刷包括在一横刷柄上并排设有多个毛刷，横刷柄通过吊绳连接至钢丝绳上，传动的钢丝绳带动清污刷在养殖槽中往返移动。
4.如权利要求1所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：养殖槽后端形成宽度及高度缩短的缩口段，缩口段位于循环晒网装置前方。
5.如权利要求4所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：网箱框架围合形成矩形，养殖槽包括底面、两侧面及前侧面，缩口段包括在养殖槽底面的后段向循环晒网装置形成向上的倾斜面，养殖槽两侧面的后段分别向循环晒网装置形成向内的倾斜面。
6.如权利要求1所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：变频式射流装置中，浮体组件包括两个浮块平行布置在水射流模块的两侧，两浮块之间通过至少一连接架固定，水射流模块的两端安装在两浮块上，浮体组件上连接有角度调节杆，角度调节杆的下端与水射流模块铰接，角度调节杆调整不同的长度后连接至连接架上，调整水射流模块与水面之间的角度。
7.如权利要求6所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：角度调节杆上设有多个定位孔呈纵向排列，并通过插销和连接架相连接，角度调节杆的上端设有一提手部。
8.如权利要求6所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：水射流模块包括在一传动轴外壳的后端连接一变频电机，传动轴外壳伸入一射流管内，传动轴外壳形成前窄后宽的锥形管体，传动轴外壳内设有一传动轴与变频电机传动连接，传动轴的前端连接一螺旋桨位于传动轴外壳前端，螺旋桨外侧形成一扩散口，射流管上连通有一段进水管位于传动轴外壳后端处，进水管上设有作为进水口的过滤孔。
9.如权利要求8所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：浮体组件上安装有一防水盖，防水盖位于水射流模块的上方并遮盖变频电机。
10.如权利要求1所述的一种可自动清污的集约化智能水产养殖网箱，其特征在于：导流区包括两侧挡面和底面，其中一侧挡面向收集区方向向内倾斜形成缩口，收集区包括环侧挡面及锥形底面，环侧挡面的两端分别连接导流区两侧的侧挡面，锥形底面的中心处形成吸入口，吸入口连通一抽水管，抽水管连接至抽吸泵。
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