專利名稱：深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海水養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，涉及深水網(wǎng)箱的升降控制技術(shù)，具體說(shuō)是 一種深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)及控制方法。
技術(shù)背景網(wǎng)箱養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域常用的方法，如何使網(wǎng)箱抗風(fēng)浪是該領(lǐng)域 的關(guān)鍵技術(shù)之一，根據(jù)波高隨水深的等差增加而呈等比衰減的波浪理論，將 網(wǎng)箱沉降到水下一定深度水層，是網(wǎng)箱抗風(fēng)浪的重要技術(shù)措施。目前國(guó)內(nèi)外主 要的大型升降式網(wǎng)箱有以下幾種形式。 一種是美國(guó)Ocean Spar Technology公司 生產(chǎn)的碟形網(wǎng)箱，該網(wǎng)箱外觀造型類似飛碟，利用中央立柱和重達(dá)5頓的平衡 重塊控制網(wǎng)箱升降，這使得網(wǎng)箱的海上安裝與敷設(shè)非常困難。第二種是挪威等 國(guó)開(kāi)發(fā)的聚乙烯(PE)雙管圓形潛網(wǎng)網(wǎng)箱，該網(wǎng)箱利用2圈框架浮管的中空結(jié) 構(gòu)，通過(guò)手動(dòng)操作安裝在浮管上的水、氣閥門(mén)，使浮管內(nèi)排氣、注水和充氣、 排水來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)箱的下潛與上浮。第三種是利用安裝在網(wǎng)箱底部的中央控制浮筒 和下掛沉石控制方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)箱整體的平衡升降(中國(guó)專利號(hào)ZL 02135316. 6)。 第四種是采用網(wǎng)箱升降遠(yuǎn)程自動(dòng)控制裝置和移動(dòng)通訊技術(shù)(GMS和GPRS)，利用 手機(jī)短信指令遠(yuǎn)距離控制網(wǎng)箱的升降(屮國(guó)專利號(hào)ZL 200410024161.0)。此 外，近年來(lái)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的與升降式網(wǎng)箱或浮沉式網(wǎng)箱相關(guān)專利還有廢舊輪胎組 合沉浮式網(wǎng)箱(中國(guó)專利號(hào)94220975.3)、浮沉式抗風(fēng)浪養(yǎng)殖網(wǎng)箱(專利號(hào) 01277765. X)、沉浮式網(wǎng)箱及其生產(chǎn)方法(中國(guó)專利號(hào)02135850.8)、鋼質(zhì)組 合式可沉浮深水網(wǎng)箱(中國(guó)專利號(hào)02260370.0)、罐式浮沉深水網(wǎng)箱(中國(guó)專 利號(hào)02114227.0)等。但上述所有技術(shù)均是針對(duì)單個(gè)網(wǎng)箱的升降或沉浮，目 前尚無(wú)深水網(wǎng)箱整組升降的實(shí)用性報(bào)道。單個(gè)網(wǎng)箱的升降，對(duì)于由幾個(gè)或十幾 個(gè)網(wǎng)箱組成的規(guī)模較小的養(yǎng)殖場(chǎng)，尚可進(jìn)行實(shí)際性操作和應(yīng)用。但對(duì)于網(wǎng)箱數(shù) 量多、規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)(幾十個(gè)或上百個(gè)網(wǎng)箱)，逐一進(jìn)行網(wǎng)箱的升降操作不 僅耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、操作繁瑣，而且在風(fēng)浪較大或臺(tái)風(fēng)突然來(lái)臨時(shí)，甚至無(wú)法完成 全部網(wǎng)箱的下潛操作，給網(wǎng)箱養(yǎng)殖安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種深水網(wǎng)箱整組升降控 制系統(tǒng)及控制方法，可一次性完成一組網(wǎng)箱的整組升降，大大縮短網(wǎng)箱升降操 作時(shí)間，從而避免由于突發(fā)性災(zāi)害對(duì)網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)造成的破壞。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，包括網(wǎng)箱、網(wǎng)箱升降裝置、錨泊系統(tǒng)、 沉石及網(wǎng)箱升降控制裝置，其特征在于，所述的網(wǎng)箱升降裝置為一鋼質(zhì)浮筒的 兩端分別與兩根平行的PE管固聯(lián)，構(gòu)成U形升降控制框架，所述網(wǎng)箱至少包括 4個(gè)單元網(wǎng)箱通過(guò)系縛繩索和網(wǎng)箱串聯(lián)繩索被均布到兩根平行的PE管之間；兩PE管的另一端各安裝一輸氣軟管，兩輸氣軟管并接到主輸氣管，再與空壓機(jī)連接，主輸氣管上接所述網(wǎng)箱升降控制裝置中的一遙控閥門(mén)，鋼質(zhì)浮筒的底部設(shè)置進(jìn)排水口；所述網(wǎng)箱升降控制裝置還包括移動(dòng)通訊模塊及控制電路板，控制 電路板通過(guò)線路與所述空壓機(jī)及遙控閥門(mén)連接。所述的網(wǎng)箱升降控制裝置有一密封殼體，所述移動(dòng)通訊模塊、控制電路板、 遙控閥門(mén)以及蓄電瓶設(shè)置在密封殼體，太陽(yáng)能電池板設(shè)置在密封殼體頂部。太 陽(yáng)能電池板獲得的電能由蓄電瓶存儲(chǔ)并提供給網(wǎng)箱升降控制裝置中的各用電 器，移動(dòng)通訊模塊接收遙控指令，并經(jīng)控制電路板進(jìn)行信號(hào)處理后驅(qū)動(dòng)遙控閥 門(mén)。所述的鋼質(zhì)浮筒的下方通過(guò)繩索系縛一沉石，其作用是通過(guò)預(yù)設(shè)系縛沉石 繩索的長(zhǎng)度來(lái)控制整組網(wǎng)箱的升降水層。所述的單元網(wǎng)箱是由PE管主框架、PE管上框架、蓋網(wǎng)、網(wǎng)衣、網(wǎng)底、網(wǎng) 底圈、網(wǎng)筋和沉石構(gòu)成，PE管上框架由多段PE管熱熔焊接而成，PE管上框架 各段上均開(kāi)有進(jìn)水口。當(dāng)網(wǎng)箱框架整體下沉?xí)r，上框架各段管中自動(dòng)進(jìn)水。所述的網(wǎng)箱升降控制裝置的密封殼體是由上罩殼體與底板通過(guò)緊固螺栓 連接而成，在連接部位設(shè)置密封圈，密封殼體底板上設(shè)置所述蓄電瓶、遙控閥 門(mén)、輸氣管接頭及控制箱，所述移動(dòng)通訊模塊、控制電路板密封在控制箱內(nèi)， 網(wǎng)箱升降控制裝置的密封殼體設(shè)置在一浮體上，并通過(guò)繩索與升降控制框架連 接。所述的錨泊系統(tǒng)是通過(guò)叉綱、浮體、錨繩和錨將整組網(wǎng)箱只在鋼質(zhì)浮筒一 端錨泊固定。所述移動(dòng)通訊模塊為GSM、 GPRS或CDMA中的一種。一種深水網(wǎng)箱整組升降控制方法，其特征在于用戶手機(jī)發(fā)送下潛短信指 令，海上浮體上的網(wǎng)箱升降控制裝置內(nèi)的移動(dòng)通訊模塊接收指令，遙控閥門(mén) 開(kāi)啟，使U形升降控制框架的鋼質(zhì)浮筒和2根PE管排氣、進(jìn)水，當(dāng)進(jìn)水至沉力 大于浮力時(shí)，2根PE管逐漸下潛，帶動(dòng)各單元網(wǎng)箱順序下沉，當(dāng)2根PE管完 全進(jìn)水后，即實(shí)現(xiàn)整組網(wǎng)箱的下潛；控制網(wǎng)箱上升的具體方法需網(wǎng)箱上浮 時(shí)，利用空壓機(jī)或充氣瓶通過(guò)充氣單向閥門(mén)給U形升降控制框架的鋼質(zhì)浮筒和 2根PE管充氣、排水，使鋼質(zhì)浮筒和2根PE管內(nèi)的水排空，此時(shí)整組網(wǎng)箱系 統(tǒng)的浮力足夠?qū)⑺械某潦崞?，即?shí)現(xiàn)整組網(wǎng)箱的上浮。
上述深水網(wǎng)箱整組升降控制方法中下潛水層的控制是通過(guò)鋼質(zhì)浮筒下方 系掛的沉石和系縛沉石繩索的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)系縛在鋼質(zhì)浮筒下方的沉石接 觸海底后，沉石作用于整組網(wǎng)箱的下沉力為零，此時(shí)整組網(wǎng)箱的浮力大于沉力， 但又不足以將沉石提起，網(wǎng)箱處于水下某個(gè)水層的浮動(dòng)狀態(tài)，網(wǎng)箱所處的水層， 通過(guò)系縛沉石繩索的長(zhǎng)度預(yù)先設(shè)定。


圖1為本發(fā)明深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖2為本發(fā)明深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主視圖； 圖3為本發(fā)明單元網(wǎng)箱的放大結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)的主視圖； 圖5為本發(fā)明深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)的俯視圖； 圖6為本發(fā)明深水網(wǎng)箱整組升降控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l-圖6， 一種深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)實(shí)施例，主要包括由鋼 質(zhì)浮筒1兩端分別與兩根平行的PE管3固聯(lián)，構(gòu)成U形升降控制框架、5個(gè)單 元網(wǎng)箱2、系縛繩索4、網(wǎng)箱串聯(lián)繩索5、輸氣軟管6、三通輸氣管接頭7、主 輸氣管8、浮筒沉石9、網(wǎng)箱升降控制裝置10和浮體11組成。有5個(gè)單元網(wǎng)箱 2通過(guò)系縛繩索4和網(wǎng)箱串聯(lián)繩索5被均布到兩根平行的PE管3之間；兩PE 管3的另一端各安裝一輸氣軟管6，兩輸氣軟管6通過(guò)三通輸氣管接頭7并接 到主輸氣管8，主輸氣管8再與空壓機(jī)連接，主輸氣管8上接網(wǎng)箱升降控制裝 置中的一遙控閥門(mén)，鋼質(zhì)浮筒l的底部設(shè)置進(jìn)排水口。所述網(wǎng)箱升降控制裝置 10還包括移動(dòng)通訊模塊及控制電路板，控制電路板通過(guò)線路與所述空壓機(jī)及遙 控閥門(mén)37連接。
單元網(wǎng)箱2結(jié)構(gòu)及單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)各單元網(wǎng)箱由PE管主框架12、 PE管上 框架13、蓋網(wǎng)14、網(wǎng)衣15、網(wǎng)底16、網(wǎng)底圈17、網(wǎng)筋18和網(wǎng)衣沉石19構(gòu)成， 如圖3所示。整組網(wǎng)箱通過(guò)叉綱21、浮體22、錨繩23和錨(或錨碇塊)24將 整組網(wǎng)箱只在鋼質(zhì)浮筒1一端錨泊同定，如圖4和圖5所示。網(wǎng)箱升降控制裝置10由支架25、底板26、密封圈27、緊固螺栓28、上 罩殼體29、天線30、控制箱31、接線柱32、蓄電瓶33、電路線34、蓄電瓶固 定板35、太陽(yáng)能電池板36、遙控閥門(mén)37、輸氣管接頭38、充氣單向閥39和用 戶手機(jī)組成，所述的網(wǎng)箱升降控制裝置10的密封殼體是由上罩殼體29與底板 26通過(guò)緊固螺栓28連接而成，在連接部位設(shè)置密封圈27，密封殼體底板26 下部設(shè)置支架25，密封殼體底板26上設(shè)置蓄電瓶33、遙控閥門(mén)37、輸氣管接 頭38及控制箱31。網(wǎng)箱升降控制裝置10的密封殼體設(shè)置在一浮體11上，并
通過(guò)繩索與U形升降控制框架連接。主輸氣管8通過(guò)輸氣管接頭38與遙控閥門(mén) 37相連，遙控閥門(mén)37與充氣單向閥39連為一體，如圖6所示。控制箱31內(nèi) 裝有移動(dòng)通訊模塊(GSM、 GPRS或CDMA中的一種)和控制電路板。 深水網(wǎng)箱整組升降控制原理和方法如下用戶通過(guò)手機(jī)發(fā)送下潛短信指令，海上深水網(wǎng)箱整組升降控制裝置密封殼 體內(nèi)的移動(dòng)通訊模塊接收指令，并使遙控閩門(mén)37開(kāi)啟，此時(shí)U形升降控制框架 的鋼質(zhì)浮筒1和2根PE管3通過(guò)主輸氣管8連接的遙控閥門(mén)37排氣，同時(shí)通 過(guò)鋼質(zhì)浮筒l下方的進(jìn)排水口自動(dòng)進(jìn)水。當(dāng)進(jìn)水至沉力大于浮力時(shí)，2根PE管 3逐漸下潛。由于各單元網(wǎng)箱2的PE管主框架12與U形升降控制框架的2根 PE管3固聯(lián)，因此，2根平行PE管的下潛就會(huì)帶動(dòng)各單元網(wǎng)箱2順序卜沉。當(dāng) 2根PE管完全進(jìn)水后，即實(shí)現(xiàn)整組網(wǎng)箱的下潛。單元網(wǎng)箱2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和浮沉力配置單元網(wǎng)箱主框架12需采用適宜直 徑的PE管熱熔焊接而成，既要滿足強(qiáng)度和最小彎曲率半徑的要求，又要保證各 單元網(wǎng)箱浮沉力配置適宜。在給定一組單元網(wǎng)箱2的數(shù)量后，通過(guò)浮沉力計(jì)算 和網(wǎng)衣沉石19配重的調(diào)節(jié)，保證各單元網(wǎng)箱2在正常漂浮狀態(tài)作業(yè)時(shí)，PE管 主框架12基本沒(méi)入水中，而PE管上框架13在水面之上(便于網(wǎng)箱養(yǎng)殖的日常 管理和投餌)。同時(shí)，為減少單元網(wǎng)箱2下沉?xí)rPE管上框架13產(chǎn)生額外的浮力， PE管上框架13的各段PE管上均開(kāi)有進(jìn)水口，當(dāng)網(wǎng)箱框架整體下沉?xí)r，PE管上 框架13各段管中自動(dòng)進(jìn)水。深水網(wǎng)箱整組升降下潛水層的控制是通過(guò)鋼質(zhì)浮筒1下方系掛的沉石9和 系縛沉石繩索20的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)系縛在鋼質(zhì)浮筒1下方的沉石9接觸海底 后，沉石9作用于整組網(wǎng)箱的下沉力為零，此時(shí)整組網(wǎng)箱的浮力大于沉力，但 又不足以將沉石9提起，網(wǎng)箱處于水下某個(gè)水層的浮動(dòng)狀態(tài)，網(wǎng)箱所處的水層， 可通過(guò)系縛沉石繩索20的長(zhǎng)度預(yù)先設(shè)定。需要網(wǎng)箱上浮時(shí)，利用空壓機(jī)或充氣瓶通過(guò)充氣單向閥39對(duì)U形升降控 制框架的鋼質(zhì)浮筒1和2根PE管3充氣，使鋼質(zhì)浮筒1和2根PE管3內(nèi)的水 排空，此時(shí)整組網(wǎng)箱系統(tǒng)的浮力足夠?qū)⑺械某潦崞?，即?shí)現(xiàn)整組網(wǎng)箱的上 浮。上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換， 都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，包括網(wǎng)箱、網(wǎng)箱升降裝置、錨泊系統(tǒng)、沉石及網(wǎng)箱升降控制裝置，其特征在于，所述的網(wǎng)箱升降裝置為一鋼質(zhì)浮筒的兩端分別與兩根平行的PE管固聯(lián)，構(gòu)成U形升降控制框架，所述網(wǎng)箱至少包括4個(gè)單元網(wǎng)箱通過(guò)系縛繩索和網(wǎng)箱串聯(lián)繩索被均布到兩根平行的PE管之間；兩PE管的另一端各安裝一輸氣軟管，兩輸氣軟管并接到主輸氣管，再與空壓機(jī)連接，主輸氣管上接所述網(wǎng)箱升降控制裝置中的一遙控閥門(mén)，鋼質(zhì)浮筒的底部設(shè)置進(jìn)排水口；所述網(wǎng)箱升降控制裝置還包括移動(dòng)通訊模塊及控制電路板，控制電路板通過(guò)線路與所述空壓機(jī)及遙控閥門(mén)連接。
2、 按照權(quán)利要求1所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特征在于所述 的網(wǎng)箱升降控制裝置有一密封殼體，所述移動(dòng)通訊模塊、控制電路板、遙控閥 門(mén)以及蓄電瓶設(shè)置在密封殼體，太陽(yáng)能電池板設(shè)置在密封殼體頂部。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特征在于 所述的鋼質(zhì)浮筒的下方通過(guò)繩索系縛一沉石。
4、 按照權(quán)利要求3所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特征在于所述 的單元網(wǎng)箱是由PE管主框架、PE管上框架、蓋網(wǎng)、網(wǎng)衣、網(wǎng)底、網(wǎng)底圈、網(wǎng) 筋和沉石構(gòu)成，PE管上框架由多段PE管熱熔焊接而成，PE管上框架各段上均 開(kāi)有進(jìn)水口。
5、 按照權(quán)利要求2所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特征在于所述 的網(wǎng)箱升降控制裝置的密封殼體是由上罩殼體與底板通過(guò)緊固螺栓連接 而成，在連接部位設(shè)置密封圈，密封殼體底板上設(shè)置所述蓄電瓶、遙控閥 門(mén)、輸氣管接頭及控制箱，所述移動(dòng)通訊模塊、控制電路板密封在控制箱 內(nèi)，網(wǎng)箱升降控制裝置的密封殼體設(shè)置在一浮體上，并通過(guò)繩索與升 降控制框架連接。
6、 按照權(quán)利要求4所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特征在于所述 的錨泊系統(tǒng)是通過(guò)叉綱、浮體、錨繩和錨將整組網(wǎng)箱只在鋼質(zhì)浮筒一端錨泊固 定。
7、 按照權(quán)利要求5所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特征在于所述 的錨泊系統(tǒng)是通過(guò)叉綱、浮體、錨繩和錨將整組網(wǎng)箱只在鋼質(zhì)浮筒一端錨泊固 定。
8、 按照權(quán)利要求1或2所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特征在于 所述移動(dòng)通訊模塊為GSM、 GPRS或CDMA中的一種。
9、 一種深水網(wǎng)箱整組升降控制方法，其特征在于用戶手機(jī)發(fā)送下潛短 信指令，海上浮體上的網(wǎng)箱升降控制裝置內(nèi)的移動(dòng)通訊模塊接收指令，遙控 閥門(mén)開(kāi)啟，使U形升降控制框架的鋼質(zhì)浮筒和2根PE管排氣、進(jìn)水，當(dāng)進(jìn)水至 沉力大于浮力時(shí)，2根PE管逐漸下潛，帶動(dòng)各單元網(wǎng)箱順序下沉，當(dāng)2根PE 管完全進(jìn)水后，即實(shí)現(xiàn)整組網(wǎng)箱的下潛；控制網(wǎng)箱上升的具體方法需網(wǎng)箱十.浮時(shí)，利用空壓機(jī)或充氣瓶通過(guò)充氣單向閥門(mén)給u形升降控制框架的鋼質(zhì)浮筒和2根PE管充氣、排水，使鋼質(zhì)浮筒和2根PE管內(nèi)的水排空，此時(shí)整組網(wǎng) 箱系統(tǒng)的浮力足夠?qū)⑺械某潦崞?，即?shí)現(xiàn)整組網(wǎng)箱的上浮。
10、 按照權(quán)利要求9所述的深水網(wǎng)箱整組升降控制方法，其特征在于下潛 水層的控制是通過(guò)鋼質(zhì)浮筒下方系掛的沉石和系縛沉石繩索的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 當(dāng)系縛在鋼質(zhì)浮筒下方的沉石接觸海底后，沉石作用于整組網(wǎng)箱的下沉力為零， 此時(shí)整組網(wǎng)箱的浮力大于沉力，但又不足以將沉石提起，網(wǎng)箱處于水下某個(gè)水層的浮動(dòng)狀態(tài)，網(wǎng)箱所處的水層，通過(guò)系縛沉石繩索的長(zhǎng)度預(yù)先設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種深水網(wǎng)箱整組升降控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是用一鋼質(zhì)浮筒的兩端分別與兩根PE管固聯(lián)構(gòu)成U形升降控制框架，至少包括4個(gè)單元網(wǎng)箱被均布到兩根平行的PE管之間；兩PE管的另一端各安裝一輸氣軟管并接到主輸氣管，再與空壓機(jī)連接，主輸氣管上接一遙控閥門(mén)，鋼質(zhì)浮筒的底部設(shè)置進(jìn)排水口?？刂齐娐钒逋ㄟ^(guò)線路與所述空壓機(jī)及遙控閥門(mén)連接，當(dāng)用戶發(fā)送網(wǎng)箱下潛短信指令，通過(guò)移動(dòng)通訊模塊及控制電路板控制遙控閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，升降控制框架即可通過(guò)進(jìn)排水口自動(dòng)進(jìn)水，當(dāng)升降控制框架內(nèi)全部進(jìn)水，整組網(wǎng)箱即可下潛。反之，當(dāng)升降控制框架內(nèi)的海水全部排空，整組網(wǎng)箱即上浮。大大縮短網(wǎng)箱升降操作時(shí)間，從而避免突發(fā)性災(zāi)害造成的破壞。
文檔編號(hào)A01K61/00GK101133724SQ20071011312
公開(kāi)日2008年3月5日 申請(qǐng)日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日
發(fā)明者關(guān)長(zhǎng)濤, 勇 崔, 嬌 李, 娟 李, 濱 黃 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所