CN115644110A - 一种深水养殖网箱智能升降控制系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了深海养殖技术领域的一种深水养殖网箱智能升降控制系统，包括养殖网箱组件，所述养殖网箱组件包括外围框架组件，所述外围框架组件包括固定环以及均匀设置在所述固定环上的立柱以及设置在所述固定环内侧底部的底板，所述固定环、立柱和所述底板均匀空心结构；浮台组件，所述浮台组件安装在所述固定环的底部，所述浮台组件包括下箱体组件，本发明通过陀螺仪对网箱的水平度进行检测，通过陀螺仪、控制器以及继电器的配合使用对网箱下沉过程过程中的水平度进行调整，避免因网箱下沉过程中的不平衡造成网箱的翻覆，从而造成的养殖生物的损伤，降低了养殖损失，保障了养殖户的利益。

Description

一种深水养殖网箱智能升降控制系统及使用方法

技术领域

本发明涉及深海养殖技术领域，具体为一种深水养殖网箱智能升降控制系统及使用方法。

背景技术

深海养殖网箱主要由框架系统、网囊、固定系统和配套设施组成，利用固定平台的相互作用及箱体的自身特点把箱体降到水下限定的深度。

深海养殖较大的天气危害就是大风或者强风天气，大风或者强风天气会掀起较大的风浪对养殖网箱造成冲击，从而造成养殖网箱内养殖的养殖生物出现损伤，并且损失随着风力的增大而增大，严重影响了养殖户的利益，为了避免风浪造成的损失，现有的养殖网箱具有升降功能，在大风或者强风天气到来前将养殖网箱下沉到海洋的深处，因海洋的深处受到风浪的影响远远小于海面所受到的风浪的影响，能够有效的避免风浪对养殖物的损害，但是，由于海水是处于流动状态，在网箱下沉过程中，横向流动的海水会造成网箱的一侧下沉，而相对的另一侧上浮，使得网箱在下沉过程中出现倾斜的现象，如不及时调整会出现翻覆的情况，而网箱翻覆会严重损害养殖在网箱内的养殖生物，造成经济损失，严重影响了养殖户的经济利益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深水养殖网箱智能升降控制系统及使用方法，以解决上述背景技术中提出的由于海水是处于流动状态，在网箱下沉过程中，横向流动的海水会造成网箱的一侧下沉，而相对的另一侧上浮，使得网箱在下沉过程中出现倾斜的现象，如不及时调整会出现翻覆的情况，而网箱翻覆会严重损害养殖在网箱内的养殖生物，造成经济损失，严重影响了养殖户的经济利益的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深水养殖网箱智能升降控制系统，包括：

养殖网箱组件，所述养殖网箱组件包括外围框架组件，所述外围框架组件包括固定环以及均匀设置在所述固定环上的立柱以及设置在所述固定环内侧底部的底板，所述固定环、立柱和所述底板均匀空心结构；

浮台组件，所述浮台组件安装在所述固定环的底部，所述浮台组件包括下箱体组件以及设置在所述下箱体组件顶部并与所述固定环底部相连接的顶盖组件，所述下箱体组件包括下箱体、均匀设置在所述下箱体圆周外侧壁上并与所述下箱体内腔相贯通的进水接口以及均匀设置在所述下箱体底部并与所述下箱体内腔相贯通的排水接口，顶盖组件包括设置在所述下箱体顶部开口处并与所述固定环底部相连接的顶盖以及设置在所述顶盖上朝向所述下箱体一侧的控制机构，所述控制机构包括安装在所述顶盖上朝向所述下箱体一侧的控制器、继电器和陀螺仪，所述继电器和所述陀螺仪均与所述控制器电性连接；

进水机构，所述进水机构安装在所述进水接口的进水端，所述进水机构与所述继电器电性连接；

排水机构，所述排水机构安装在所述排水接口的排水端，所述排水机构与所述继电器电性连接。

优选的，所述养殖网箱组件还包括铺设在所述外围框架组件内侧的养殖网，所述外围框架组件的圆周外侧壁上沉没在水中的部分安装有流速传感器。

优选的，所述下箱体组件还包括设置在所述下箱体底部中心位置的超声波测距仪，所述超声波测距仪与所述控制器电性连接。

优选的，所述控制机构还包括安装在所述顶盖内侧的蓄电池以及安装在所述顶盖内侧的卫星通信模块，所述卫星通信模块与所述控制器电性连接。

优选的，所述进水机构包括安装在所述进水接口的进水端的第一进水管道、安装在所述第一进水管道进水端的第一水泵以及安装在所述第一水泵进水端的第二进水管道。

优选的，所述排水机构包括安装在所述排水接口排水端上的第二水泵以及安装在所述第二水泵排水端上的排水管道。

一种深水养殖网箱智能升降控制系统的使用方法，该深水养殖网箱智能升降控制系统的使用方法包括如下步骤：

S1：将养殖网箱组件连同浮台组件置于水面上，养殖网箱组件上的部分结构漂浮在水面上；

S2：通过卫星通信模块与气象卫星连接，获取气象信息，当出现大风天气时，卫星通信模块向控制器发送信号，通过控制器控制继电器接通第一水泵的电源，通过第一水泵向下箱体的内腔注水，增加下箱体的重量，当整体重量当大于浮力时，通过下箱体带动养殖网箱组件向深水处下沉，避免大风天气掀起的风浪导致养殖网箱组件的翻覆；

S3：在下沉的过程中通过陀螺仪测量下箱体的水平度，当下箱体发生倾斜时，陀螺仪向控制器发送信号，通过控制器控制继电器切断下箱体上下沉一侧的第一水泵的电源，在一侧不进水而相对应的另一侧持续进水的情况下，使得上浮的一侧下沉直至与下沉的一侧处于水平位置位置，当下箱体处于水平状态时，再通过控制器控制继电器接通原下沉一侧的第一水泵，能够使得下箱体平稳的朝向深水处移动，避免养殖网箱组件的翻覆；

S4：当大风天气过后，水平处于平稳状态时，通过控制器控制继电器接通第二水泵的电源，通过第二水泵将进入到下箱体内腔的水排出，使得整体重量低于水的浮力，从而带动养殖网箱组件上浮露出水面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种深水养殖网箱智能升降控制系统，通过陀螺仪对网箱的水平度进行检测，通过陀螺仪、控制器以及继电器的配合使用对网箱下沉过程过程中的水平度进行调整，避免因网箱下沉过程中的不平衡造成网箱的翻覆，从而造成的养殖生物的损伤，降低了养殖损失，保障了养殖户的利益。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明养殖网箱组件结构示意图；

图3为本发明浮台组件结构示意图；

图4为本发明下箱体组件结构示意图；

图5为本发明顶盖组件结构示意图；

图6为本发明控制机构示意框图；

图7为本发明进水机构结构示意图；

图8为本发明排水机构结构示意图；

图9为本发明系统示意框图。

图中：100养殖网箱组件、110外围框架组件、111固定环、112立柱、113底板、120养殖网、200浮台组件、210下箱体组件、211下箱体、212进水接口、213排水接口、214超声波测距仪、220顶盖组件、221顶盖、222控制机构、222a蓄电池、222b卫星通信模块、222c控制器、222d继电器、222e陀螺仪、300进水机构、310第一进水管道、320第一水泵、330第二进水管道、400排水机构、410第二水泵、420排水管道。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明提供一种深水养殖网箱智能升降控制系统，通过陀螺仪对网箱的水平度进行检测，通过陀螺仪、控制器以及继电器的配合使用对网箱下沉过程过程中的水平度进行调整，避免因网箱下沉过程中的不平衡造成网箱的翻覆，从而造成的养殖生物的损伤，降低了养殖损失，保障了养殖户的利益，请参阅图1，包括：养殖网箱组件100、浮台组件200、进水机构300和排水机构400；

请参阅图1-2，养殖网箱组件100包括外围框架组件110，外围框架组件110包括固定环111以及均匀设置在固定环111上的立柱112以及设置在固定环111内侧底部的底板113，固定环111、立柱112和底板113均匀空心结构，养殖网箱组件100还包括铺设在外围框架组件110内侧的养殖网120，外围框架组件110的圆周外侧壁上沉没在水中的部分安装有流速传感器，通过固定环和立柱合围成一个圆柱形框架，底板设置在最底部的固定环的内侧，养殖网铺设在固定环、立柱和底板所围成的空间内，养殖生物放养在养殖网上，固定环、立柱和底板均为中空结构，固定环、立柱和底板的内部空间内均填充有空气，以增加养殖网箱组件的浮力，使得养殖网箱组件漂浮在水面上；

请参阅图1-6，浮台组件200安装在固定环111的底部，浮台组件200包括下箱体组件210以及设置在下箱体组件210顶部并与固定环111底部相连接的顶盖组件220，下箱体组件210包括下箱体211、均匀设置在下箱体211圆周外侧壁上并与下箱体211内腔相贯通的进水接口212以及均匀设置在下箱体211底部并与下箱体211内腔相贯通的排水接口213，顶盖组件220包括设置在下箱体211顶部开口处并与固定环111底部相连接的顶盖221以及设置在顶盖221上朝向下箱体211一侧的控制机构222，控制机构222包括安装在顶盖221上朝向下箱体211一侧的控制器222c、继电器222d和陀螺仪222e，继电器222d和陀螺仪222e均与控制器222c电性连接，下箱体组件210还包括设置在下箱体211底部中心位置的超声波测距仪214，超声波测距仪214与控制器222c电性连接，控制机构222还包括安装在顶盖221内侧的蓄电池222a以及安装在顶盖221内侧的卫星通信模块222b，卫星通信模块222b与控制器222c电性连接，下箱体的内腔呈环形设置有多个隔板，相邻两个隔板所围成的空间与一个进水接口相对应，将下箱体的内腔分割成多个独立的空间，顶盖固定在最底部的固定环的底部，顶盖通过螺纹固定安装在下箱体的顶部，顶盖和下箱体之间做密封处理，避免海水通过下箱体和顶盖之间的缝隙进入到下箱体的内腔，通过浮台组件增加养殖网箱组件的重量，使得养殖网箱组件上的部分结构沉没在水中，其沉没深度根据养殖的养殖物而定，养殖网箱组件的顶部还安装有光伏发电机和风力发电机，光伏发电机和风力发电机均与蓄电池电性连接，通过光伏发电及和风力发电机将太阳能和风能转换为电能存储在蓄电池内，通过蓄电池对本装置提供电能，卫星通信模块与气象卫星连接，获取该区域内的气象信息，当获取的气象信息显示该区域将有大风天气时，卫星通信模块发送信号到控制器上，控制器为PLC控制器；

请参阅图1-7，进水机构300安装在进水接口212的进水端，进水机构300与继电器222d电性连接，进水机构300包括安装在进水接口212的进水端的第一进水管道310、安装在第一进水管道310进水端的第一水泵320以及安装在第一水泵320进水端的第二进水管道330，当获取的气象信息显示该区域内将出现大风天气时，通过控制器控制继电器接通第一水泵的电源，第一水泵通电启动通过第二进水管道将海水泵取到第一进水管道内并通过第一进水管道和进水接口进入到下箱体的内腔，以此增加下箱体的重量，从而拖动养殖网箱组件向深水处移动，将养殖网箱组件移动到深水处，避免大风天气掀起的风浪造成养殖网箱组件的翻覆，造成养殖物的损伤，保障养殖户的利益，在养殖网箱组件下沉的过程中通过陀螺仪检测养殖网箱组件的水平度，当因海浪造成养殖网箱组件的一侧下沉，相对的另一侧上浮时，陀螺仪向控制器发送信号，通过控制器控制继电器切断下沉一侧的第一水泵的电源，下沉的一侧不在向下箱体的内腔注水，而相对与下沉一侧的上浮一侧则继续向下箱体的内腔注水，增加上浮一侧的重量使得上浮的一侧下沉直至养殖网箱组件处于水平状态，当养殖网箱组件处于水平状态时，再次通过控制器控制继电器接通原下沉一侧的第一水泵的电源，继续对原下沉一侧的下箱体内腔注水，以此将养殖网箱组件平稳的移动的水体的深处，避免海面的风浪对养殖网箱组件的影响，在养殖网箱组件的下沉过程中，通过超声波测距仪检测养殖网箱组件的下沉深度，养殖网箱组件的下沉深度不得高与养殖物生存的最低深度，避免因下沉的深度过深造成养殖物的死亡，当养殖网箱组件下沉的深度达到设定的值时，超声波测距仪向控制器发送信号，通过控制器控制继电器切断第一水泵的电源，使得养殖网箱组件不在下沉，同时，在养殖网箱组件下沉的过程中，通过流速传感器测量水体的流速，当水体的流速达到设定的值时，水体的流速根据养殖物生存环境而定，在水体流速达到设定值，而下沉深度未达到设定值时，流速传感器向控制器发送信号，通过控制器控制继电器切断第一水泵的电源，使得养殖网箱组件不在下沉；

请参阅图1-6和图8，排水机构400安装在排水接口213的排水端，排水机构400与继电器222d电性连接，排水机构400包括安装在排水接口213排水端上的第二水泵410以及安装在第二水泵410排水端上的排水管道420，当卫星通信模块获取的信息显示大风天气过去时，卫星通信模块向控制器发送信号，通过控制器控制继电器接通第二水泵的电源，通过第二水泵和排水接口的配合使用将下箱体内腔的水排放到排水管道的内腔，并通过排水管道排放到水体内，以此将第下箱体的重量，在养殖网箱组件的浮力作用带动下朝向水面移动，在上浮的过程中通过陀螺仪测量养殖网箱组件的水平度，当养殖网箱组件在上浮过程中出现一侧下沉、一侧上浮的情况时，通过控制器控制继电器切断上浮一侧的第二水泵的电源，而下沉的一侧继续排水，直至养殖网箱组件处于水平状态时，再次通过继电器接通原上浮一侧的第二水泵的电源对下箱体上原上浮一侧继续排水，直至养殖网箱组件上升到一定的高度后，通过控制器控制继电器切断第二水泵的电源，使得养殖网箱组件漂浮在海面上。

本发明还提供一种深水养殖网箱智能升降控制系统的使用方法，

该深水养殖网箱智能升降控制系统的使用方法包括如下步骤：

S1：将养殖网箱组件连同浮台组件置于水面上，养殖网箱组件上的部分结构漂浮在水面上；

S2：通过卫星通信模块与气象卫星连接，获取气象信息，当出现大风天气时，卫星通信模块向控制器发送信号，通过控制器控制继电器接通第一水泵的电源，通过第一水泵向下箱体的内腔注水，增加下箱体的重量，当整体重量当大于浮力时，通过下箱体带动养殖网箱组件向深水处下沉，避免大风天气掀起的风浪导致养殖网箱组件的翻覆；

S3：在下沉的过程中通过陀螺仪测量下箱体的水平度，当下箱体发生倾斜时，陀螺仪向控制器发送信号，通过控制器控制继电器切断下箱体上下沉一侧的第一水泵的电源，在一侧不进水而相对应的另一侧持续进水的情况下，使得上浮的一侧下沉直至与下沉的一侧处于水平位置位置，当下箱体处于水平状态时，再通过控制器控制继电器接通原下沉一侧的第一水泵，能够使得下箱体平稳的朝向深水处移动，避免养殖网箱组件的翻覆；

S4：当大风天气过后，水平处于平稳状态时，通过控制器控制继电器接通第二水泵的电源，通过第二水泵将进入到下箱体内腔的水排出，使得整体重量低于水的浮力，从而带动养殖网箱组件上浮露出水面。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种深水养殖网箱智能升降控制系统，其特征在于：包括：

养殖网箱组件(100)，所述养殖网箱组件(100)包括外围框架组件(110)，所述外围框架组件(110)包括固定环(111)以及均匀设置在所述固定环(111)上的立柱(112)以及设置在所述固定环(111)内侧底部的底板(113)，所述固定环(111)、立柱(112)和所述底板(113)均匀空心结构；

浮台组件(200)，所述浮台组件(200)安装在所述固定环(111)的底部，所述浮台组件(200)包括下箱体组件(210)以及设置在所述下箱体组件(210)顶部并与所述固定环(111)底部相连接的顶盖组件(220)，所述下箱体组件(210)包括下箱体(211)、均匀设置在所述下箱体(211)圆周外侧壁上并与所述下箱体(211)内腔相贯通的进水接口(212)以及均匀设置在所述下箱体(211)底部并与所述下箱体(211)内腔相贯通的排水接口(213)，顶盖组件(220)包括设置在所述下箱体(211)顶部开口处并与所述固定环(111)底部相连接的顶盖(221)以及设置在所述顶盖(221)上朝向所述下箱体(211)一侧的控制机构(222)，所述控制机构(222)包括安装在所述顶盖(221)上朝向所述下箱体(211)一侧的控制器(222c)、继电器(222d)和陀螺仪(222e)，所述继电器(222d)和所述陀螺仪(222e)均与所述控制器(222c)电性连接；

进水机构(300)，所述进水机构(300)安装在所述进水接口(212)的进水端，所述进水机构(300)与所述继电器(222d)电性连接；

排水机构(400)，所述排水机构(400)安装在所述排水接口(213)的排水端，所述排水机构(400)与所述继电器(222d)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种深水养殖网箱智能升降控制系统，其特征在于：所述养殖网箱组件(100)还包括铺设在所述外围框架组件(110)内侧的养殖网(120)，所述外围框架组件(110)的圆周外侧壁上沉没在水中的部分安装有流速传感器。

3.根据权利要求2所述的一种深水养殖网箱智能升降控制系统，其特征在于：所述下箱体组件(210)还包括设置在所述下箱体(211)底部中心位置的超声波测距仪(214)，所述超声波测距仪(214)与所述控制器(222c)电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种深水养殖网箱智能升降控制系统，其特征在于：所述控制机构(222)还包括安装在所述顶盖(221)内侧的蓄电池(222a)以及安装在所述顶盖(221)内侧的卫星通信模块(222b)，所述卫星通信模块(222b)与所述控制器(222c)电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种深水养殖网箱智能升降控制系统，其特征在于：所述进水机构(300)包括安装在所述进水接口(212)的进水端的第一进水管道(310)、安装在所述第一进水管道(310)进水端的第一水泵(320)以及安装在所述第一水泵(320)进水端的第二进水管道(330)。

6.根据权利要求5所述的一种深水养殖网箱智能升降控制系统，其特征在于：所述排水机构(400)包括安装在所述排水接口(213)排水端上的第二水泵(410)以及安装在所述第二水泵(410)排水端上的排水管道(420)。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的深水养殖网箱智能升降控制系统的使用方法，其特征在于：该深水养殖网箱智能升降控制系统的使用方法包括如下步骤：

S1：将养殖网箱组件连同浮台组件置于水面上，养殖网箱组件上的部分结构漂浮在水面上；

S2：通过卫星通信模块与气象卫星连接，获取气象信息，当出现大风天气时，卫星通信模块向控制器发送信号，通过控制器控制继电器接通第一水泵的电源，通过第一水泵向下箱体的内腔注水，增加下箱体的重量，当整体重量当大于浮力时，通过下箱体带动养殖网箱组件向深水处下沉，避免大风天气掀起的风浪导致养殖网箱组件的翻覆；

S3：在下沉的过程中通过陀螺仪测量下箱体的水平度，当下箱体发生倾斜时，陀螺仪向控制器发送信号，通过控制器控制继电器切断下箱体上下沉一侧的第一水泵的电源，在一侧不进水而相对应的另一侧持续进水的情况下，使得上浮的一侧下沉直至与下沉的一侧处于水平位置位置，当下箱体处于水平状态时，再通过控制器控制继电器接通原下沉一侧的第一水泵，能够使得下箱体平稳的朝向深水处移动，避免养殖网箱组件的翻覆；

S4：当大风天气过后，水平处于平稳状态时，通过控制器控制继电器接通第二水泵的电源，通过第二水泵将进入到下箱体内腔的水排出，使得整体重量低于水的浮力，从而带动养殖网箱组件上浮露出水面。

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