CN113163736A - 离岸养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离岸养殖系统，其包括：长形竖直支撑柱(200)，该长形竖直支撑柱竖直地漂浮在水中，在海面(10)下方的延伸比在海面(10)上方的延伸更多；以及刚性笼架结构(300)，该刚性笼架结构在周向方向上围绕长形竖直支撑柱(200)并且布置成能够在长形竖直支撑柱(200)的纵向方向上移动。

Description

离岸养殖系统

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种离岸养殖系统。

本发明尤其涉及鱼类的养殖，例如鲑鱼、军曹鱼、鲈鱼、鳟鱼、鳕鱼和类似鱼类，但是其也可以用于其它海洋物种的养殖，例如贝类或海带。

背景技术

全球人口增长和全球变暖是寻找新的和更气候友好的人类生产食物方式的驱动力。海洋蛋白(包括鱼类)通常被认为是相对气候友好的食品，并且各种形式的鱼类养殖的增长通常被认为是期望的。但是，沿海鱼类养殖由于多种因素而承受压力，其中包括对环境的负面影响以及各种病原体和寄生虫的存在。

因此，近来人们越来越关注特别是用于鱼类养殖的可在离岸偏远地区使用的离岸养殖系统。将鱼类养殖转移到离岸将减少对沿海地区的负面影响，还将降低由病原体和寄生虫引起的挑战。在更好的水质以及更稳定和最佳的水温等方面，将鱼类养殖转移到离岸也将在生物生产方面具有其它优势。

在离岸偏远地区布置离岸养殖系统需要将其布置成承受和处理严酷和恶劣环境(在下文称为波浪)。这种离岸养殖系统还必须是自我维持的(一段时间)，并且其设计方式必须要满足鱼类生物生产的各种要求。

已经做出了一些尝试来提供这样的解决方案，这将在下面讨论。

JP19920277967A描述了一种养鱼场，该养鱼场布置成具有附接到海床的竖直浮动柱并且布置成可在这些柱的竖直方向上移动。网笼架布置成取决于潮汐和波浪而在水面向上/向下浮动。该解决方案专为浅海和受保护区域而设计，因为它随波浪漂浮，并与通过柱附接到海床。由于网笼架会随波浪移动，因此该解决方案将不适合在开放海域使用。

NO312873B1描述了一种用于鱼类或贝类养殖的锚固移动笔，其具有长形中心竖直柱状浮标，该浮标被至少一个水平的网状支撑环围绕，该网状支撑环具有连续网状物，该连续网状物从浮标的上端部延伸到环，并因此延伸到浮标的浸没的下端部，以产生封闭的笔。笔可选地不被锚固并且随洋流自由漂浮，但是其可能更经常地以常规方式被锚固。该笔还可以包括从浮标的下端部悬置的波浪阻尼板，并且还可以包括从该阻尼板悬置的压载配重，以调节笔在水中漂浮的高度。笔的活动性提供了避免局部危害(例如有毒浮游生物过度繁殖)的好处，并且提供了在必要时可以将笔移动到更方便的收割位置的能力。笔被布置为用于笔的下部支撑环的运动，以允许减小笔的体积。该解决方案不适合在开放海域/大浪中使用，因为它会在波浪中上下漂浮，即使在装有阻尼板的情况下也是如此。此外，没有集成的服务/运营设施，因此依赖于要处于这些服务/运营设施的短距离之内。

在NO169932B中公开了一种被设计为位于深海中并且被设计为用于鱼类的精养的养鱼场，该养鱼场由被设计为被浸没并保持在相当深度的养殖笼架构成，该养殖笼架设置有压载箱，该压载箱可以进行深度调节，将其调节至适合水温的水平，该养殖笼架的上端延伸到中空柱中，具有最小的漂浮面积，并且在其上端设置有塔架，该塔架包含人员设施，并且该塔架从水面伸出，同样保持在波浪影响范围之外，就像下面的养殖笼架一样，因此养鱼场的稳定性最大。该解决方案不是为在开放海域使用而设计的，因为除了将塔架和笼架连接起来的柱是长形的且浮力有限之外，其没有阻尼波浪的功能。该解决方案要求借助于压载箱来降低/升高整个构造。因此，笼架和构造不能彼此独立地操作，因此在大浪期间无法同时保护塔架和笼架。另一个缺点是，由于笼架总是放在水下，因此接近鱼将是困难的。由于笼架总是放在水下，因此设施的操作以及插入和取出鱼以进行屠宰将很困难。

CN105557572B描述了一种半潜式单柱海洋工程渔场，其包括渔场框架和网罩，其中柱布置在渔场框架的内部，并且渔场框架围绕该柱。中心柱的上部设置有整体的起居/工作区域。在中心柱的外侧上布置有滑道、上部套筒和下部套筒，其中下部套筒可以在该滑道上上下移动。该系统还设置有压载系统。

在US9326493B2中公开了一种用于水下养鱼场的自动饲喂系统。还描述了安装在水下养鱼场中以照亮水下养鱼场的内部的照明装置。

WO2012/092380A2描述了一种鱼笔，包括长形的柱状浮标和设置在柱状浮标顶端上的储备浮力浮标。下缘组件和上缘组件通过拉力构件附接在柱状浮标上。柱状浮标上的可调节的上连接板提供了用于张紧拉力构件的装置。

从WO2015/099540A1中已知一种半潜式圆柱形网笼架，其包括两个可封闭的固定隔板和从径向方向上从中心柱延伸到圆周的滑动隔板，其中滑动隔板可围绕中心柱旋转。

在NO342556B1中描述了用于繁殖鱼和贝类的漂浮装置。该装置包括长形的圆柱体元件，以及附接到圆柱体元件并被配置为限定围绕圆柱体元件的用于鱼和贝类的笼架的框架。圆柱体元件配置有浮力，该浮力构成漂浮装置的浮力的主要部分。

WO2015/055867A1描述了一种单一漂浮结构，该结构由两个轮廓分明的部分组成，这些部分以上部部分和下部部分的形式形成一组刚性元件，可以根据需要将其浸没。下部部分在结构组成上与船舶类似，下部部分的可漂浮性支撑下部部分本身的重量和笼架完全浸没时的笼架的重量。还描述了用于结构浸没的压载装置。

所提到的解决方案的一个共同的缺点是，它们不能承受和处理在离岸位置所经历的巨大力量(在下文称为波浪和风暴)。另外，他们没有公开提供在风暴条件下也要维持正常运行(例如饲喂)的解决方案。

布置在离岸偏远位置的离岸养殖系统还必须是逃逸安全的，从而例如不允许鱼类逃逸。

必须进一步安排，以使大规模生产变得经济。

离岸养殖系统还必须长期自给(鱼饲料、设备、淡水、人员、营房等)。

必须进一步设计离岸养殖系统，以将发生操作问题和故障的风险降至最低。

此外，离岸养殖系统必须适合供应船、屠宰船、人员运输等的到达。

所提及的现有技术公开均未提供任何这些要求。

发明内容

目的

本发明的主要目的是提供一种离岸养殖系统，其部分或全部解决了上述缺点，并且不采用现有技术解决方案。

本发明的另一个目的是提供一种可以布置在离岸偏远地区的离岸养殖场。

本发明的一个目的是提供一种离岸养殖系统，其能够承受恶劣环境(在下文称为洋流和波浪)，并且是风暴安全的。

本发明的一个目的是提供一种离岸养殖系统，其能够在离岸偏远地区进行大规模养殖。

本发明的一个目的是提供一种离岸养殖系统，其减少了寄生虫和类似生物影响系统中的鱼类的风险。

本发明的一个目的是提供一种离岸养殖系统，其提供了一种解决方案，其中鱼类不会由于波浪而晕。

本发明的一个目的是提供一种可以动力自给自足的离岸养殖系统。

本发明的另一个目的是提供一种可以在不需要供给的情况下长期运行的离岸养殖系统。

另一个目的是提供一种离岸养殖系统，其能够将笼架结构浸没在波浪影响下方，以提供稳定性并增强天气影响下的安全性。

本发明的一个目的是提供一种离岸养殖系统，其提供了在水下饲喂的可能性。

本发明的一个目的是提供一种离岸养殖系统，其提供至少一个用于布置设备等的工作平台。

本发明的一个目的是提供一种能够进行连续生产的离岸养殖系统。

本发明的一个目的是提供一种具有数个单独笼架的离岸养殖系统，使得处于不同生长阶段(大小)的鱼能够生活在不同笼架中，因此也可以在不同的笼架中供应不同的饲料(即，颗粒大小)，可以从单独笼架中捕捞鱼。

本发明的一个目的是提供一种具有数个单独笼架的离岸养殖系统，其能够对单独笼架进行维护并且还降低了鱼逃逸的总体风险。

本发明的其它目的将从下面的描述、权利要求和附图中变得明显。

本发明

在权利要求1中公开了根据本发明的离岸养殖系统。在从属权利要求中公开了离岸养殖系统的优选特征。

本发明涉及适合于布置在离岸偏远地区即远海的离岸养殖系统。

根据本发明的离岸养殖系统由两个主要结构形成，所述两个主要结构为长形竖直支撑柱和刚性笼架结构的形式。

根据本发明，刚性笼架结构沿周向方包围长形竖直支撑柱，并且布置成可沿长形竖直支撑柱的纵向方向移动。

根据本发明的长形竖直支撑柱在海面上方和下方均具有延伸，其中在海面下方的延伸比在海面上方的延伸长。

长形竖直支撑柱还被布置成竖立地漂浮在海中，其中可调节的重心在浮力中心下方，使得长形竖直支撑柱受到洋流和波浪的影响尽可能小。

刚性笼架结构由附接组件形成，该附接组件由通过竖直梁或杆连接的上部和下部内笼架环形成，用于将刚性笼架结构可移动地且稳定地布置到长形竖直支撑柱上，并且限定刚性笼架结构的内周边。刚性笼架结构还包括限定刚性笼架结构的外周边的上部和下部外笼架环。附接组件以及上部和下部外笼架环通过框架元件连接。

根据本发明，刚性笼架结构的框架元件/环被布置成用于提供长期/永久的压载和/或可控制的压载，其可以与在长形竖直支撑柱的纵向方向上升高和降低刚性笼架结构结合使用。

笼架结构还设置有笼架侧部，用于限制/封闭其侧面，在下文也称为顶部和底部，并且将笼架结构的内部划分为若干子笼架。由于鱼的大小和重量越来越大，因此使用子笼架(单独笼架)对于在子笼架之间移动鱼是必不可少的，而且对于用于屠宰的鱼的连续生产来说是必不可少的。通过具有若干子笼架，可以提供最佳的饲喂程序，并可以方便地在不同的子笼架之间对鱼进行分类。单独子笼架还提供了更好的维护，并且如果需要，可以在每个单独子笼架周围施加封闭织物。

根据本发明，长形竖直支撑柱还被布置成用于提供长形竖直支撑柱的位于水下的部分的饲料存储内部。

根据本发明的另一实施例，长形竖直支撑柱还设置有可控制的压载装置，该压载装置可相对于饲料存储器中的饲料量进行控制，以在从存储器中移除饲料时保持长形竖直支撑柱中的压载，并且还根据海况和操作条件调节漂浮高度。

根据本发明的另一个实施例，长形竖直支撑柱设置有阻尼装置，该阻尼装置布置在长形竖直支撑柱的波浪影响部分中，可以提供离岸养殖系统的被动或主动阻尼。

长形竖直支撑柱还在其上部部分处为至少一个工作平台提供支撑。

此外，长形竖直支撑柱为所述至少一个工作平台上方的房屋提供支撑，以用于与离岸养殖系统有关的房屋功能。

长形竖直支撑柱可以进一步在其上端部处设置有直升机停机坪。

长形竖直支撑柱还优选地设置有饲料分配系统，用于从饲料存储器取回饲料。

离岸养殖系统还优选地设置有从所述房屋到笼架结构或其中的子笼架的饲喂管线，用于饲喂其中养殖的鱼，使得当笼架结构浸没时也能够进行饲喂。

离岸养殖系统还优选地设置有从所述房屋到笼架结构或其中的子笼架的电力和加压空气，以用于操作、维护、照明或其它目的，当笼架结构浸没时也是如此。

根据本发明的另一个实施例，长形竖直支撑柱的阻尼装置还被布置成用于通过利用移动的空气和/或水来产生能量。

根据本发明的另一实施例，离岸养殖系统设置有可控制的移动装置，例如至少一个绞盘，用于结合使用笼架结构的可控制的压载或浮力装置来升高和降低笼架结构。通过这种方式，实现了笼架结构沿着长形竖直支撑柱的受控运动。

通过将笼架结构可移动地布置在长形竖直支撑柱上，可以将笼架结构浸没在波浪影响下方，从而防止其中的鱼由于波浪而晕，并保护离岸养殖系统免受波浪和洋流的影响，因此整个离岸养殖系统都是风暴安全的。

由于该离岸养殖系统还在笼架结构的浸没位置中设置有用于饲喂的装置，因此实现了连续饲喂和操作。

本发明还提供了连续的生产，因为笼架结构设置有许多子笼架/单独笼架，使得在生产周期内可以多次插入鱼，在整个生产周期内可以有效地分类，并且可以频繁地进行屠宰。

长形竖直支撑柱以及布置在其中的阻尼装置的设计通过提供波浪阻尼、起伏阻尼和降低的固有频率来确保整个养殖系统的稳定性。

通过本发明，提供了一种解决方案，该解决方案使得能够将离岸偏远地区用于大规模养殖，这是现有技术解决方案所无法提供的。

根据本发明的离岸养殖系统可以进一步设置有来自可再生能源的能量产生装置以及存储设施和操作设施，使得该养殖系统能够长时间运转而无需外部供应。

根据本发明的离岸养殖系统提供了在尺寸和子笼架方面都可扩展的解决方案。

本发明的其它优选特征和有利细节将从下面的示例性描述、权利要求和附图中显现。

附图说明

下面将参考附图进一步详细描述本发明，其中：

图1是根据本发明的离岸养殖系统的原理图，

图2和图3a-b是根据本发明的长形竖直支撑柱的剖视图，

图4a-c是根据本发明的笼架结构的原理图，

图5是笼架结构和长形竖直支撑柱之间相互作用的细节的原理图，

图6是根据本发明的离岸养殖系统的进一步特征的原理图，

图7a-b是用于帮助升高和降低笼架结构的移动装置的原理图，

图8a-b是相对于长形竖直支撑柱的用于笼架结构的锁定机构的原理图，

图9a-b是根据本发明的离岸养殖系统的原理图，其中笼架结构处于升高位置和浸没位置，以及

图10是根据本发明的设置有风车的离岸养殖系统的原理图。

具体实施方式

现在参考图1，其是根据本发明的离岸养殖系统100的原理图。离岸养殖系统100包括作为主要结构的长形竖直支撑柱200和刚性笼架结构300。刚性笼架结构300布置成在周向方向上包围长形竖直支撑柱200，并且布置成可在长形竖直支撑柱200的纵向方向上移动。

如上所述，长形竖直支撑柱200是主要在水中竖直地漂浮的长形结构，并且最初设计为当布置在水中时具有中性浮力。长形竖直支撑柱200在海面10下方的延伸大于在海面10上方的延伸。

长形竖直支撑柱200设计成在浮力中心下方具有可调节的重心，重心和浮力中心两者优选地都布置在波浪影响的高度下方。长形竖直支撑柱200进一步优选地在其下端部处设置有永久压载元件210，该压载元件确保即使在洋流和波浪影响下，长形竖直支撑柱200也保持在稳定的竖直位置。

还请参考图2，其示出了根据本发明的有利实施例的长形竖直支撑柱200的剖视图。根据所示的实施例，长形竖直支撑柱200可以沿着长形竖直支撑柱200进一步在一个或多个位置处设置有与外部流体连通的至少一个压载箱220，从而允许添加海水以用于长形竖直支撑柱200的可控制的压载。

如图2所示，长形竖直支撑柱200可以进一步设置有至少一个饲料存储箱230，其优选地布置在长形竖直支撑柱200的下部部分处。离岸养殖系统还可以设置有饲料分配系统400，例如布置到升高系统420上的至少一个容器410，从而允许容器410在长形竖直支撑柱200内向下行进到所述至少一个饲料存储箱230以用于在需要时取出饲料。

如图2所示，压载箱220可布置在所述至少一个饲料存储箱230的上方和下方，从而能够根据所述至少一个饲料存储箱中的饲料量来调节压载。因此，当取出饲料并且所述至少一个饲料存储箱230中的饲料重量减少时，可以添加海水以保持压载并保持长形竖直支撑柱200的重心。类似地，当将饲料添加到所述至少一个饲料存储箱230中时，从所述至少一个压载箱220中移除压载水，从而保持长形竖直支撑柱200的压载。

根据本发明的长形竖直支撑柱200的另一实施例，除了相对于所述至少一个存储箱230中的饲料的填充程度/重量而受到控制的上述至少一个压载箱220之外，长形竖直支撑柱200可进一步设置有附加的压载箱240，如图3a-b所示，其布置成提供长期/永久可控制的压载。

根据本发明，长形竖直支撑柱200可进一步设置有如图2所示的用于阻尼的阻尼装置250，其优选地布置在长形竖直支撑柱200的上部部分中，即布置在其波浪影响区域中。现在还参考图3a-b，其示出了长形竖直支撑柱200的原理图，其中阻尼装置250布置在长形竖直支撑柱200的波浪影响区域中。

阻尼装置250由至少一个腔室251形成，所述至少一个腔室具有在长形竖直支撑柱200的纵向方向上的延伸以及沿着长形竖直支撑柱200的周向的延伸，从而提供了待利用的内部容积，所述至少一个腔室251布置在长形竖直支撑柱200的上部部分中，使得腔室在水面的下方和上方均具有延伸，即处于其波浪影响区域中。所述至少一个腔室251设置有对着周围海水的至少一个开口252以及在所述至少一个腔室251的上部部分处的在海面上方延伸的至少一个通气开口253。优选地，在长形竖直支撑柱200的周向方向上分布有若干开口252，以允许来自波浪的周围水从不同的方向流入所述至少一个腔室251中。所述至少一个腔室251可以进一步分成沿长形竖直支撑柱200的周向方向分布的若干子腔室或若干单独腔室，其具有相应的开口252和通气开口253。

因此，如图3a所示，当波浪从一侧撞击长形竖直支撑柱200时，所述至少一个腔室251将吸收水，如图3b所示，当波浪已经经过长形竖直支撑柱200时，在波浪经过期间吸收的水将再次流出，这将减少来自波浪的影响，尤其是起伏。

根据本发明的另一实施例，所提及的阻尼装置250可以进一步用于产生能量。通过例如在所述通气开口253中布置至少一个空气涡轮机，当水进入和离开所述至少一个腔室251时，由于当水流入所述至少一个腔室251中时空气将从所述至少一个腔室251中流出并且当水从所述至少一个腔室251中流出时空气将流入所述至少一个腔室251，因此可以产生能量，这将为空气涡轮机提供动力以产生可存储在能量存储装置中并进一步利用的能量。

根据另一实施例，布置有水力涡轮机，该水力涡轮机与开口252连接以连接到周围的水，将由流入和流出所述至少一个腔室251的水提供动力，该动力可与空气涡轮机的功能类似地用于产生能量。

根据另一实施例，在各个开口中的空气涡轮机和水力涡轮机均被布置成用于产生能量。

根据又一实施例，可以另外具有与开口252连接地布置的阻尼装置，例如阀和/或泵，该阻尼装置将提供可控制的波浪阻尼，可以根据期望的性能和阻尼特性来对其进行调节，以下称为相位移。

因此，与所述开口252连接的阻尼装置可通过使空气或水流阻塞而提供被动相位移，并借助于泵或压力箱、通过调节压力、空气或水而提供主动相位移。

通过根据本发明的长形竖直支撑柱200，提供了一种结构，该结构具有阻尼、低固有频率以及在浮力中心下方的重心，从而提供安全和连续的操作，这不仅为鱼类提供了福利，而且也为人员提供了福利。

相对于所有现有解决方案，长形竖直支撑柱200还通过其设计提供了较低的固有频率并改善了阻尼。

根据另一实施例，可以在上压载箱220和阻尼装置250之间布置至少一个箱260，该箱可以填充有空气以用于浮力或用作例如用于饲喂的附加存储器。

现在参考图4a-c，其是根据本发明的刚性笼架结构300的原理图。刚性笼架结构300由附接组件310形成，该附接组件由彼此沿竖直方向间隔开并且借助于竖直梁或杆313彼此附接的上部内笼架环311和下部内笼架环312形成，该竖直梁或杆在上部内笼架环311和下部内笼架环312之间延伸并在其周边处附接到上部内笼架环和下部内笼架环，其中上部内笼架环311和下部内笼架环312包围长形竖直支撑柱200，并设置有滑动表面(覆盖有低阻力材料)，以沿长形竖直支撑柱200的纵向方向行进。因此，上部内笼架环311和下部内笼架环312以及竖直梁或杆313形成刚性笼架结构300的内部框架。附接组件310可进一步设置有一个或多个中间内笼架环314，其布置在上部内笼架环311和下部内笼架环312之间并附接到竖直梁或杆313。

刚性笼架结构300还设置有上部外笼架环320和下部外笼架环321，其中上部外笼架环320布置在与上部内笼架环311相同的水平平面中，其具有的直径大于上部内笼架环311的直径，下部外笼架环321布置在下部内笼架环312上方的平行水平平面中，优选地沿竖直方向看比下部内笼架环312更靠近上部内笼架环311。

上部外环320和下部外环321通过竖直梁或杆322彼此附接。上部外笼架环320还通过水平延伸的梁或杆323布置到上部内笼架环311，下部外笼架环321借助于在下部内笼架环312和下部外笼架环321之间延伸的梁或杆324布置到下部内笼架环312。

优选地，布置有大致水平延伸的梁或杆324，其在下部外笼架环321与附接组件310之间延伸，连接到竖直梁或杆313，优选地与中间内环314(如果存在的话)连接。

另外，优选在各个环311、312、314、320、321与梁或杆313、323、324、325之间以适当的角度布置横梁或杆326，以形成具有一个或多个隔室的刚性框架笼架结构。形成三角形的梁或杆越多，结构变得越坚固和牢固。

所有的环311、312、314、320、321和杆或梁313、323、324、325、326所呈现的内部容积均可用于笼架结构300的长期/永久的或可控制的压载或浮力。下部内笼架环312优选地布置成用于提供长期/永久的压载，因为其可以填充有压载水或比水重的材料，即密度比水高的材料。通过将提供压载的下部内笼架环312定位在笼架结构300的最低点处，为笼架结构300提供了位于笼架结构300的浮力中心下方的重心，这将导致沿着笼架结构300的周边的较低重量。

下部外笼架环321被布置为通过填充在水中提供浮力的空气或其它气体来提供长期/永久的浮力，下部外笼架环321提供足够的浮力以平衡笼架结构300在水中的重量。

根据本发明的一个实施例，附接组件310的竖直梁或杆313还被布置用于提供可控制的压载，因为它们被布置成用于将水吸收到其内部空间和从其内部空间移除水。通过为竖直梁或杆313提供可控制的压载装置，例如设置有可控阀和至少一个空气压力装置的孔，当笼架结构300将要降低/浸没在水中时，竖直梁或杆313将提供足够的压载，通过移除该压载，笼架结构300的浮力将在可控制的移动装置800的辅助下足以使笼架结构在水中升高，这将在下面进一步讨论。

根据本发明的另一实施例，在下部内笼架环312和下部外笼架环321之间延伸的梁或杆324可以进一步布置成提供可控制的压载或浮力，该压载或浮力可用于平衡笼架结构300并当笼架结构300升高或降低时防止发生卡塞。

如下所述，梁或杆324的可控制的压载或浮力例如可以通过压力传感器沿着笼架结构300和长形竖直支撑柱200之间的滑动表面进行控制。

如图4b-c和9a-b所示，上述笼架结构300将进一步设置有由丝网、格栅、织物或网形成的笼架侧部330，其下文中称为壁、顶部和底部。为了减少结垢量，笼架侧部330可以由黄铜或另一种铜合金形成。通过使用金属/铜合金的笼架侧部330，笼架侧部330也将有助于笼架结构300的强度。通过使用丝网、格栅、织物或网，这将由于其中的多个开口而减少笼架结构300受到的波浪和洋流的阻力。所述的笼架侧部330还可用于在笼架结构300中形成分隔壁，以在笼架结构300中形成数个子笼架/单独笼架300a。

另外或代替使用上述笼架侧部330作为笼架结构300的顶部的是，笼架结构330可以由覆盖笼架结构300的整个上侧的一个笼架侧部覆盖，该笼架侧部也用作顶部。所述的用作顶部的笼架侧部330将设置有至少一个舱口(未示出)，以便在布置若干子笼架/单独笼架300a的情况下能够进入笼架结构300以及每个子笼架/单独笼架300a的内部。

如上所述，笼架结构300被布置成在长形竖直支撑柱200的纵向方向上移动。这里参考图5。为了确保笼架结构300相对于长形竖直支撑柱200移动到固定位置，长形竖直支撑柱200设置有至少一个纵向轨道340，并且笼架结构300设置有至少一个引导凹部341，所述至少一个引导凹部适于与所述的至少一个纵向轨道340接合并且适于沿着纵向轨道340运动。在该示例中，纵向轨道340由从长形竖直支撑柱200的周边突出的竖直钢(滑动)轴承形成，该轴承上覆盖有低摩擦材料。所述至少一个引导凹部341将布置在上部内笼架环311和下部内笼架环312以及中间内笼架环314(如果存在)的内部周边处，优选地布置成与连接内笼架环311、312的竖直梁或杆313连接。通过至少一个纵向轨道340和引导凹部341，确保了笼架结构300不会围绕长形竖直支撑柱200旋转/枢转，并且确保了笼架结构300在长形竖直支撑柱200的纵向方向上的有效升高和降低。优选地，将布置有沿着长形竖直支撑柱200的周边分布的数个这样的纵向轨道340，以及沿着上部内笼架环311和下部内笼架环312以及中间内笼架环314(如果存在)的内周边分布的数个对应的引导凹部341。

根据替代实施例，引导凹部341布置在长形竖直支撑柱200中，并且纵向轨道340布置在上部内笼架环311和下部内笼架环312以及中间内笼架环314(如果存在)的内周边处。

所描述的滑动轴承的一种替代方案可以是滚动轴承。其它明显的替代方案将在技术人员的知识范围内。

笼架结构300相应地进一步将系统的阻尼提供为孔，并向系统提供增加的质量，这将导致更低的固有频率。

如图1所示，离岸养殖系统100可以借助于至少一个锚固装置900固定到海床20，所述锚固装置例如是一个或多个链、线或类似物。当借助于锚固装置900锚固到海床20时，优选地，锚固装置900在长形竖直支撑柱200的下端部上方一定距离处被固定到长形竖直支撑柱200，使得在其下端部处的压载210、240及其提供的力矩即使在洋流和波浪的影响下也能确保长形竖直支撑柱200的稳定的竖直定位。如图1所示，其还可以在锚固装置900上布置浮力装置910，以张紧锚固装置900。

在一个替代实施例中，锚固装置900可以被布置到绞盘或类似物(未示出)，该绞盘或类似物被布置成用于张紧锚固装置900。

可能还希望根据洋流和/或风向来旋转离岸养殖系统100。这可以通过将海床20处的锚固点移动到另一位置或通过使用位于海床20处不同位置且通过单独的链、线或类似物附接到长形竖直支撑柱200上的多个锚固点来实现，这些锚固点可以单独地控制(张紧和松弛)以旋转离岸养殖系统100。另一替代方案是，长形竖直支撑柱200设置有用于锚固装置900的可移动附接点(未示出)(例如，借助于滑块、齿轮或类似物)，以将离岸养殖系统旋转/枢转至期望的位置。

在另一替代实施例中，长形竖直支撑柱200设置有推进装置(未示出)，例如推进器或类似物，以及控制系统，该控制系统控制推进装置，使得离岸养殖系统100可以自由漂浮在水中，并通过推进装置保持在期望位置。

长形竖直支撑柱200将在海面10上方延伸一定距离，优选地在波浪高度上方延伸一段距离，其中布置了至少一个工作平台500，如图所示。

在所述至少一个工作平台500上方，长形竖直支撑柱200以比长形竖直支撑柱200的在所述至少一个工作平台500下方的部分的直径小的直径延伸，但是长形竖直支撑柱200的该部分也可以是附接到长形竖直支撑柱200的单独的部分。

现在参考图6，其示出了在所述至少一个工作平台500上方的长形竖直支撑柱200的各部分的原理图。长形竖直支撑柱200的位于所述至少一个工作平台500上方的部分或单独的部分在其下部部分处提供了用于操作设备、机器、车间、饲料箱、控制中心等的房屋600。

在该房屋600的上部部分处，通常将布置住宅区、客厅、办公室、实验室等。

还将进一步安排与陆上接收者、救生艇等进行通信的通信装置。

在长形竖直支撑柱200的顶部处可以布置有直升机停机坪700。

优选地，离岸养殖系统的在海面之上的部分具有比海面以下的部分更小的直径，以限制来自风力的影响。

现在参考图7a-b，其示出了根据本发明的离岸养殖系统的原理图，该离岸养殖系统具有可控制的移动装置800，用于帮助升高或降低笼架结构300。

如图7a-b所示，通过结合使用笼架结构300的压载或浮力装置和可控制的移动装置800，可以实现笼架结构300在长形竖直支撑柱200的纵向方向上的运动。根据本发明的一个实施例，可控制的移动装置800由至少一个绞盘810形成，在该示例中，示出了两个绞盘810，其布置在长形竖直支撑柱200中，在其上部部分处，在所述至少一个工作平台500下方。可控制的移动装置800还包括至少一个绞盘线820，该绞盘线的一端从绞盘810延伸并且在另一端处通过布置成与所述至少一个工作平台500连接的一个或多个滑轮830附接到笼架结构300，优选地附接到上部内笼架环311。绞盘810优选是设置有制动器的绞盘810。优选地，将使用若干绞盘810从笼架结构300的不同侧拉动或制动笼架结构300的运动，以避免卡塞。

通过使用设置在笼架结构300中的可控制的压载和浮力的特性，笼架结构300可以在长形竖直支撑柱200的纵向方向上降低和升高。通过在笼架结构300中提供增加的压载，笼架结构300可沿着长形竖直支撑柱200降低，例如借助于绞盘810的制动器辅助精确控制/移动。通过从笼架结构300中移除压载并使得压载仍然多于浮力，绞盘810可以提升笼架结构300，而剩余的压载将保持笼架结构300以确保其不会太快地升高到海面10，笼架结构300将以安全和受控的方式升高到海面10。

也可以使用其它移动装置，例如小齿轮齿条、皮带驱动器或类似的装置，其布置在长形竖直支撑柱200的上述至少一个纵向轨道340中。技术人员可以考虑的其它解决方案将是使用驱动轮，该驱动轮与长形竖直支撑柱200的外表面或纵向轨道340接合，并且能够在降低笼架结构300时提供必要的制动力，在笼架结构300升高时提供必要的提升力。

另一可能的解决方案是使用在长形竖直支撑柱200的下端部处在一个或多个滑轮上延伸的线，以实现上述制动力和提升力。

现在参考图8a-b，其示出了锁定机构850的原理图，该锁定机构用于沿长形竖直支撑柱的纵向方向锁定笼架结构300相对于长形竖直支撑柱200的位置。锁定机构850例如将被布置成与纵向轨道340和凹部341连接，以便当笼架结构300被定位在长形竖直支撑柱200的期望纵向位置处时确保笼架结构300与长形竖直支撑柱200之间的锁定功能。

锁定机构850例如可以由可在锁定位置和释放位置之间移动的锁定元件形成，在锁定位置中，锁定元件从纵向轨道340突出，在释放位置中，锁定元件缩回在纵向轨道340中。数个这样的锁定机构850可以沿纵向轨道340的纵向方向分布，从而能够将笼架结构300相对于长形竖直支撑柱200锁定在期望位置。

在锁定位置，锁定机构850将通过其设计防止笼架结构向上或向下移动。在图8a所示的解决方案中，锁定机构850将防止笼架结构300在锁定位置向下移动。

根据一个实施例，锁定机构850仅布置成在笼架结构300升高时缩回，即启用可控制的移动装置800。

尤其要关注的是，当笼架结构300处于上部位置时，即当在海面处并与笼架结构300上的作业(例如服务、插入或取出鱼等)有关时，锁定笼架结构300。

锁定机构850的其它替代方案对于本领域技术人员将是明显的。

进一步有利的是，如图8a-b所示，布置诸如橡胶的减震装置860，以吸收笼架结构300与长形竖直支撑柱200/工作平台500之间的接触力。在图8a中示出了在所述至少一个工作平台500的下部部分/端部处的减震装置860，而在图8b中示出了在永久压载元件210的上部部分处的减震装置860。

在图9a中示出了笼架结构300处于升高位置，使得能够从所述至少一个工作平台500进入笼架结构300，在图9b中示出了笼架结构300处于波浪影响下方的浸没位置。

因此，通过本发明，实现了能够在偏远地区进行大规模养殖的离岸养殖系统100。

通过使用长形竖直支撑柱200，实现了笼架结构300在海中的最小移动。

由于笼架结构300被布置成可在长形竖直支撑柱200的纵向方向上移动，这使得笼架结构300能够被降低/浸没到海中，以确保笼架结构300不受任何波浪的影响，这对于确保笼架结构300不会被恶劣天气条件损坏是必要的。此外，通过能够将笼架结构300降低/浸没在波浪影响区域下方，确保了养殖的鱼类不会由于波浪而晕。当鱼暴露在波浪中时，会由于波浪而晕，结果将导致鱼无法按期望生长，这是因为鱼无法正常进食。

通过将笼架结构300布置成能够在长形竖直支撑柱200的纵向方上移动，这还使得笼架结构300能够定位成比寄生虫和类似生物居住的区域低。因此，通过将笼架结构300降低到该区域以下，鱼将不会受到寄生虫和类似生物的影响。另外一个事实是，寄生虫和类似生物在离岸偏远地区比靠近海岸线的地区少得多。

为了能够在笼架结构300降低到海中时饲喂鱼，离岸养殖系统包括到笼架结构300中的每个子笼架300a的饲喂管线350(如图9a-b所示)，该饲喂管线连接到柔性软管351(如图9a-b所示)，该柔性软管布置到分别与笼架结构300的升高和降低相连的卷入或卷出装置(未示出)。柔性软管351还被布置到所提到的房屋中的饲喂中心。

此外，笼架结构300可以设置有可移动的底部或网，其被布置为从笼架结构300或子笼架300a的底部升高，以促进从笼架结构或子笼架收获或移除鱼。

离岸养殖系统还包括向笼架结构300供应电力和空气，以使得能够控制笼架结构300的部件的压载和浮力。这可以通过柔性电源缆线352和柔性空气供给管353与柔性软管351类似地实现，其布置到分别与笼架结构300的升高和降低相连的卷入或卷出装置(未示出)。如上所述，空气供应对于控制笼架结构300的压载或浮力是必要的。电源对于执行笼架结构300的压载或浮力控制的阀、致动器、传感器等的仪表化、测量和控制而言是必要的。

根据本发明的另一实施例，笼架结构300还设置有人工照明装置(未示出)，其用于提供笼架结构300的照明，由所述电源缆线352供电。当笼架结构300降低到水中时，这导致较少量的自然光到达笼架结构300。因此，重要的是要为笼架结构中的鱼类提供充足的光照，以确保充足的饲料用量以及期望的鱼类生长。

所提及的软管、缆线或管351-353可以被布置为一个单元，例如脐带缆，被布置到分别与笼架结构300的升高和降低相连的卷入或卷出装置(未示出)。

通过这种方式实现了一种解决方案，其中笼架结构300可以在更长的时间内保持在浸没位置。

如图4和9a-b所示，进一步有利的是，笼架结构的上端部设置有走道360，其可以在笼架结构300的上端部的横向或周向方向上延伸，从而使得当处于升高位置时人员能够在笼架结构300的顶部上走动。

根据本发明的离岸养殖系统100可以由在离岸偏远地区处组装的部段形成。例如，长形竖直支撑柱200可以由组装成最终的长形竖直支撑柱200的若干部段形成。类似地，笼架结构300可以由在离岸偏远地区处组装以形成最终笼架结构300的若干部段形成。通过将离岸养殖系统的部件由在离岸位置组装的较小部段形成，将更容易将离岸养殖系统运输到离岸偏远地区。

离岸养殖系统可以进一步设置有太阳能电池、一个或多个风车960(如图10所示)，用于额外产生能量以存储在能量存储器中。

应当进一步提及的是，刚性笼架结构300将进一步提供安全的码头，以使船只接近和并排放置。

在所附权利要求的范围内，可以将上述实施例组合以形成修改的实施例。

修改形式

可以改变刚性笼架结构，使得每个单独子笼架的底部网可以逐渐抬起，迫使其中的鱼向上朝着子笼架的上部区域向上移动。

长形竖向支撑柱和阻尼装置的上述原理可用于在其它现有或未来的半潜式结构中(例如浮标、平台、风车基座、研究站、石油产品(石油，天然气)的开采和存储设施等)进行波浪阻尼、起伏阻尼、降低固有频率和产生能量。

根据本发明的系统可适于利用半潜式长形竖直支撑柱，以例如用于海上风车。这可以通过使系统适合于与如今使用的养殖系统更相似的现有长形竖直支撑柱，或者通过适应风车的长形竖直支撑柱，使得其适合于根据本发明的系统来实现，。

如上面已经简要提到的，根据本发明的长形竖直支撑柱可以在其上端部处适配有风车960。

如今，可再生能源的使用是一项要求，而利用可再生能源(风、波浪、太阳能)来发电的能源产生装置的集成将在未来成为养殖系统的需求。

在长形竖直支撑柱处的锚固附接件可绕柱的周边移动(360度)。

长形竖直支撑柱可以由推进器增强，推进器优选地在其下部部分处但在锚固附接件上方。

关于结合有风车或布置在具有离岸风车的区域中的根据本发明的离岸养殖系统，用于风车的服务船也可以用于往返于离岸养殖系统的运输。

如上所述，根据本发明的笼架结构在子笼架的尺寸和数量上都是可扩展的，以适应现有的或将来的长形竖直支撑柱或其它用作基座的漂浮或海床附接构造。例如，离岸布置的风车可以设置有根据本发明的笼架结构，该笼架结构是可浸没的或不可浸没的(用于保护区)。在这种情况下，还可以选择从移动船上提供一些支持功能或服务。

所述子笼架还可以设置有单独的支撑结构，从而使它们可拆卸地布置在笼架结构上。由此，可以将整个子笼架从笼架结构中移除，并用另一个子笼架代替。然后，笼架结构和子笼架将设置有相互对应的附接装置，以将子笼架牢固地附接到笼架结构中。这种解决方案使船只可以接近并卸下一个子笼架，并在需要时将其替换为另一个子笼架。

Claims (13)

1.一种离岸养殖系统(100)，其包括：长形竖直支撑柱(200)，该长形竖直支撑柱竖直地漂浮在水中，在海面(10)下方的延伸比在海面(10)上方的延伸更多；以及刚性笼架结构(300)，该刚性笼架结构在周向方向上围绕长形竖直支撑柱(200)，其特征在于，刚性笼架结构(300)布置成能够在长形竖直支撑柱(200)的纵向方向上移动。

2.根据权利要求1所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，长形竖直支撑柱(200)的下部部分处设置有永久的和/或可控制的压载装置(210、240)，以便为长形竖直支撑柱(200)提供处于浮力中心下方的重心。

3.根据权利要求1所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，长形竖直支撑柱(200)设置有布置在所述长形竖直支撑柱(200)的波浪影响区域处的波浪阻尼装置(250)。

4.根据权利要求1所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，笼架结构(300)设置有永久的和/或可控制的压载装置。

5.根据权利要求3所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，波浪阻尼装置(250)布置成用于产生能量。

6.根据权利要求1所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，笼架结构(300)设置有限制/封闭其侧面的笼架侧部(330)。

7.根据权利要求6所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，笼架结构(300)设置有笼架侧部(330)，所述笼架侧部将笼架结构(300)的内部划分成若干子笼架/单独笼架(300a)。

8.根据权利要求1和4所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，离岸养殖系统(100)包括可控制的移动装置(800)，所述可控制的移动装置与笼架结构(300)中的可控制的压载装置相结合而用于笼架结构(300)在长形竖直支撑柱(200)的纵向方向上的受控移动。

9.根据前述权利要求中任一项所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，离岸养殖系统(100)设置有用于在水下进行饲喂的装置(350、351)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，通过布置在长形竖直支撑柱(200)和笼架结构(300)中的对应装置(340、341)来防止笼架结构(300)围绕长形竖直支撑柱(200)旋转。

11.根据前述权利要求中任一项所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，长形竖直支撑柱(200)的下部部分处设置有至少一个饲料存储箱(230)。

12.根据权利要求11所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，长形竖直支撑柱(200)设置有压载箱(220)，所述压载箱能够基于所述至少一个饲料存储箱(230)中的饲料量来控制。

13.根据前述权利要求中任一项所述的离岸养殖系统(100)，其特征在于，笼架结构(300)的重心在浮力中心下方。

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